Ｑ：！ 学术论坛 Ｓｃｉｅｎｃｅ ｅｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 现代机械设计创新方法探讨 蔡晓娜 （广东科技学院广东东莞５２３０８３） 摘要：凡是与设计相关的学科，都不离开创新，同样，机械设计也是与创新紧紧相连的复杂学科。只有充满创意的合格高效产品，才能受到消 费者、使用者的欢迎，也才能更好的服务于整个社会。该文从设计理念的创新，设计创意的优化、设计结构的变型以及设计与计算机的关系等多 个方面论述机械设计的创新方法。 关键词：机械设计创新方法 ． 中图分类号：ＴＨＩ２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ６７４—０９８ｘ（２０ｌ４）０５（ｂ）一０２３９—０１ 机械因其作为庞大的硬件特质，设计的 过程非常漫长，不仅需要专业设计人员要有 专业技术知识，还需要有韧劲、有耐心，设 计时认真细心。随着经济社会的发展，现代 化工业技术不断提升，对于机械的设计也 有了新的要求，机械设计的要打破传统进 行创新，进行改进，进行革新。特别是在第 三次工业革命以后，世界范围内的机械行业 突飞猛进，也对机械的设计提出新的更高 要求，创新成为机械设计领域新的历史性 要求，大胆创新的设计将使机械领域发生 前所未有的发展。当然设计要有时代性和 设计方面做了很多的研究和开发，创造了很 多优秀而独特的设计程序，被设计领域广 泛认可，反响强烈。但是可惜的是该措施并 没有被广泛的运用到实际的设计当中去。当 然，这种设计措施绝对是有效的，要求设计 者要有较强的专业技术和水平，还要鼓励 他们勇于创新，勇于打破常规，积极寻找适 应发展需要的新方法，而且要不断创新和 变化。这种设计措施使我们在考虑问题时 要具有全面性，涉及全部层次，能够全面合 理的处理问题。使设计的信息更加精准、设 计的时间更少，设计的效率更高。 （１）对测量措施和机械进行研究，为设 计提供更加精准的机具，以减小在设计中的 测量误差△羽ｌ。（２）对三维重构方法和软件系 统进行研究，使设计的实用性更强，以提高 设计的精度，以减小在设计中的计算误差△ ｔｆｏ（３）既要有人工的智能技术，还要有数理 统计的各种理论，更要有设计中精度的学科 技术，通过多种学科相互整合，上升到一种 独特的设计理论参数，解决设计参数的问 题。（４）为了更好的还原设计参数，重点研究 产品主模技术，以满足反求工程Ⅱ对设计参 数的还原要求，最终形成产品装配的建模体 系。（５）要在软件开发上做好工作，开发的软 件应满足分析原型产品设计精度的能力。 无论是国内还是国外，引用的反求工程 ＣＡＤ模型与精度设计、精度构造的要求还有 很大的差距，基本上就是一个几何形状的重 构。反求工程要求独有３个参数：一是重构参 数；二是实物原型参数；三是原始设计参数。 在反求工程Ⅱ的设计阶段，以各种参数重构 建立ＣＡＤ三维模型，这些参数具有反求工程 的属性，全部是在重构的ＣＡＤ模型上体现的， 是反求工程对模型测量点的数据进行拟合运 算后得出的结果，因此叫做重构参数。反求工 程所使用的数据并不是原物测量数据，也不 是最初设计的数值，而是根据重构模型参数 作为原始参数。也就说依据模型数据的重构 参数进行产品的制造。现在分析一下制造产 品的原始参数和制造原型的原始参数二者之 间的误差：零件或原型的制造误差记为制造 误差△制．制造的原型使用磨损记为误差△ 。 重构误差记为△ 原型测量误差记Ａ ；由于 产品的原型是根据最为原始的参数设计制造 的，而现有的产品则是用重构的参数制造的， 所以二者之间也存在误差即重构误差△ 。从 这个分析可以看出，重构参数制造的产品与 原型制造的产品有误差，用重构的参数制造 的产品放在原型环境下会达不到要求。 适用性，要随着时代的变化而创新，要与社 会的发展、行业的发展相适应。笔者就机械 ３关于机械设计的定型设计 设计的方法创新以及创新评估进行论述。 所谓的定型设计，就是要在产品开始制 造之前，实施产品的创新探索活动，使零件 １设计者要有创新思想 设计者如果不能突破过往的思路和方 法，就容易变成思维定势，固步自封，不能创 新。因此，设计者应能改旧创新，要有创新的 思想，并且将这种创新灵活的运用到设计当 中去。创新就是要打破过去的思想方法、思 想方式，用新的视角、新的思路、新的方法 来分析问题、解决问题，创新对于任何人、 任何产业、任何事物来说非常重要。设计人 员如果不能创新，那么它的作品就不会被肯 定，不会被接受。凡是优秀的设计人员都具 有创新思想和创新精神，总是在不断推陈出 新，因此，就要求设计人员要有创新思想，要 用创新思想来武装自己，用创新思想来解决 问题，结合创新思想更好的开展各项工作。 是独创意义是创新的灵魂，也就是能打 破人们的思维定势，能打破传统思想，寻求 更为高效的方法和思路、措施，独创让设计 变的更加脱俗，进入到更加广泛领域获得发 展。二是创新具有十分重要的现实意义，创 新使产品更加有效的生产，更加适应市场的 需求。三是创新就是突破，要在思想上打破 传统的思想，要在技术上打破传统技术使 用新技术，要通过创新设计实现新的发展空 间。第四，创新不是单层面的创新，而是要有 多维度的创新，既要横向方面的创新，也要 有纵向的创新，还要反向的创新，只有这样 才能得到最为优秀的作品。 一２优化设计的发展 数学规划是优化设计的前提，电脑是 优化设计的专业设备，对相关制约条件进行 深入分析以后，在创新思想的主导下寻求最 佳规划，这是优化设计中最为优秀的措施， ４反求设计 其设计思想体现了时代的特征。我国在创新 反求设计的探讨应着重以下技术内容： 规格更符合要求，尺寸更符合规定，产品更 具有系列的特征，更加具有通用性，更加适 合使用者使用。产品设计的定型设计首先要 了解跨系列产品、纵系列产品和横系列产品 的概念。所谓的横系列产品设计只是在基础 产品上，扩展产品的功能；而纵系列产品的 概念是指：功能相同、结构相同、原理相同， 只是尺寸和性能不同的设计。而对于跨系列 产品，其概念就是有先进的动力参数，且在 不同的类型产品之间的设计变型。定型设计 的概念就是指产品的功能不变，产品的理念 不变，为了适用人的使用，调节产品的一些 参数和数据，进而制造出更加合理的产品。 技术基础有拓扑技术约束、尺寸技术约束和 工程技术约束三种相驱动，通过三维参数的 变化进行变型设计。以传统的参数化设计与 三维的参数化设相比较，传统参数化设计只 对零部件的个别或者部分特征驱动的尺寸 进行修改，并对关联的尺寸进行调整后，得 到相应的不同尺寸的系列零件。而三维参数 化变型设计中，可变化的信息非常之多，包 括：工程图的视图位置、工程图的比例、工程 图的尺寸、工程图的注释、工程图的ＢＯＭ表， 这些参数及信息在三维参数化模型驱动后 可以自动更新，以及在产品的生产制造中所 需要的工装夹具、ＮＣ代码、产品生命周期等 参数化进行关联设计。由上可知，机械设计 涉及数学规划、三维图、ＩＴ技术以及更多的 学科原理，非常深奥，要素较多，在具体的设 计中，应坚持多样化、个性化和适宜性。定型 设计与其它设计相比，有其思想的超前性， 该项设计打破陈规，更加精准，更具创意。 ５结语 任何设计工作都不可能脱离创新而永远 存在，因此，设计者的一个特质就是要有创新 精神，要熟练运用各种分析设备，设计出创新 超前、品质更高、更加符合使用者的设备。创 新设计存在于任何时代任何发展阶段。 参考文献 ［１】宋乐永．寻找创新的“云梯”［Ｊ】．计算机 世界－技术与应用，２００６（７）． 【２】田梦．数据库技术创新推动行业创新［Ｊ］． 计算机世界，２００９（９）． 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ２３９
