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机械设计研究范文1
【关键词】机械设计；实验；创新
一、引言
机械设计是一门实践性很强的学科，在工科院校机械类专业中起承上启下的作用，而实验是该课程教学中重要的实践性环节。机械设计实验以独有的优势，可以培养大学生在机械方面的创新能力，因此，在教学中有很重要的作用。但是传统机械设计实验内容固定、功能单一，且以验证为主、学生动脑机会少，已无法更好地满足本世纪人才培养的要求。针对目前大多数学校的教学情况，我们机械设计实验教学模式做了一些探索。
二、目前机械设计实验教学状况
实验教学是以培养学生动手能力、实践能力、创新能力和独立能力为目标的。但用传统的实践教学来实现这个目标还有很大的差距，目前机械设计实验教学存在的问题在于：
1、实验教学是以演示性、验证性实验为多，综合性、设计性和研究性实验少，且有实验指导书指导实验的每个步骤，教师还要进行反复讲解、操作演示，导致学生觉得实验枯燥无味，难以调动学生实验的积极性；
2、实验设备落后、数量有限，有些甚至已经淘汰，且坏掉的设备学校不能及时补备，这种状况远远无法满足现代教学和学生数量的需求；
3、实验教学在理论课教学中所占的比例较小，难以得到学生的重视；
4、学生的实践活动较少，且实践活动与实验课安排时间不当；教师教学老套，不能打破常规教学，使学生在实验中无法得到创新思路的启示；
5、实验室资源分配不合理，比如实验用房分散，学生做实验不方便。
三、机械设计实验创新方案的探索研究
随着现代计算机技术、网络技术、虚拟技术及多媒体技术的飞速发展， 教学方式更加多样化。我们要不断以创新实践为主题， 运用现代化的教学手段改革实验教学， 更好地发挥实验教学直观性、实践性、综合性与创新性的特点， 增强学生的创新能力、动手能力、分析和解决问题能力。
1、尝试调整实验教学的目标，建立多层次的实验教学结构
传统实验教学并不重视知识的扩展和深化，这会直接造成实验内容滞后、实验形式单一的问题。这样导致学生缺乏创新意识和分析问题、解决问题的工作能力，不利于培养优秀的合格人才。因此有必要调整教学目标，丰富实验的类型，开设独立于理论教学的实验作为对传统实验教学内容的补充，从而建立起多层次的实验教学体系。使得实验教学做到既注重纵向知识体系的系统性，又注重横向知识的相互渗透。通过实验教学最大限度地挖掘学生的知识潜能，有利于学生创造性思维和创新能力的培养。
2、建立开放实验室，最大程度地发挥学生的实验主动性
目前的实验室， 除了上实验课以外， 其余时间大都是关闭的， 学生须按规定的时间、地点、内容进行实验。要对实践教学进行改革， 要实现学生实验技能、动手能力和创新思维的培养目标， 那么实验室的使用与管理， 也必然要改革， 要实行实验室开放制度。实验室的开放， 将有利于发挥学生做实验的积极性、主动性。开放实验室， 将实验室交给学生， 由学生自主来对实验方案进行设计、选择仪器设备及工具、进行实验， 写出实验总结报告。
3、组建小型发明实验室
每年学校都要组织学生参加一些机械专业方面的科技节活动， 且每年都有一些学生表现出较好的设计创意， 但是由于没有条件使学生的创意变为现实， 学生的科技活动只能停留在“纸上谈兵”的低级水平上， 也难以使这一部分学生的创造热情长久地持续并朝更高的层次发展。如果我们能够为学生建立一个具有小型车床、刨床、铣床、钻床等设备的机构应用与发明实验室， 让学生有机会自己动手将自己的设计构思加工成为可动的实物模型， 使学生的创意付诸实践， 将进一步激发学生创新的热情，从而形成良好的创新发明环境和氛围。
4、建立创新人才基地，注重发展创新团队
加强创新实验环境和条件的建设，使机械基础实验课程建设成为既是基础课程的实验教学基地，又是创新人才培养的实践基地。学生可以进行机械创新设计、机械制造工程实践、现代制造技术实验及培训、CAD培训、信息网络与CG实验、以及学生自主创新活动。另外，在上实验课时，指导教师要注意不同层次的学生，要对在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养，因材施教。如组成课外兴趣小组， 鼓励、指导参加“挑战杯”之类的课外科技活动， 拓展创新实践途径，让此部分学生带动其他学生走创新路线，增强创新团队的力量。
5、制定严格而有效的实验成绩考核方式
考核是检验教学效果的一种手段， 以往由于没有严格的考核方式， 很多学生不重视实验。所以制定严格而有效的实验成绩考核方法势在必行。结合我院实际情况， 将学生的实验成绩主要分成5部分， 如实验考勤、实践动手能力、综合设计能力、创新能力、实验报告，通过这种划分， 可有效地避免只，注重实验结果的考核方式所带来的弊端， 更好调动学生的积极性和主观能动性。另外，可以适当的开展实验讨论活动，集思广益，调动学生做实验的积极性。
四、结束语
创新的根本在于实践，机械设计实验教学是培养学生工程实践能力的重要环节，应坚持理论与实践相结合的方针，进一步提高学生的动手能力、解决问题的能力和创新能力。通过以上探讨，机械设计，实验教学应突破原有课程的局限，以机械设计创新研究为主线，建构知识和能力并重的多层次实验教学体系，采用启发式、实践式的教学方法，努力使机械设计基础实验室成为立足基础、面向工程、重视创新的教学平台。
参考文献：
[1]梁风，宋宝玉，刘占山，李柏松.机械设计实验教学与创新能力培养[J].实验室研究与探索，2006(11)：1433-1435.
[2]张超，任秀华，赵智超等.机械设计实验教学的现代化改革和创新[J].实验技术与管理，2006(10)：97-100.
[3]裴立德，张大玉，陈家珑.综合型实教学改革的研究与实践[J].实验技术与管理，2002，19(18):427.
机械设计研究范文2
【关键词】机械设计；机械制造；理念创新
随着现代社会工业化进程的不断加快，工业生产的需要也在不断增大，机械工具作为工业生产的基础方式，其奠基作用是无可替代的，现代机械制造行业的发展也彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高，在未来，机械制造行业的发展将有着更好的前景。机械设计就是按照具体的使用要求，分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、等不同的方面，并最终予以制作的全过程。机械设计是机械工业中最为关键的环节，能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素，现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破，本文对于相关的一系列问题进行了探讨。
一、现代机械设计概述
（一）传统机械设计和现代机械设计的方法。传统的机械设计一般是按照目标和任务，制定一个方案，甚或制造出具体的样机，而后予以考核评定，在考核评定的基础之上，进行修改，形成第二方案，循环反复进行这一过程一直等到满意为止。具体的流程是： 市场需求调查； 归纳相关问题； 综合分析问题； 优化方案； 修改方案； 绘制图样。在传统机械设计中，由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制，设计要借助于大量的静止化和简化假设，这样就大大地影响了设计的精确度，设计中过度依靠主观灵感和经验，高效、准确和科学合理性受到了影响。
现代机械设计分为广义的和狭义的两种，广义的设计针对的是实体化对象的整个过程，狭义设计针对的是图样完成的设计。现代工业设计的基本特征是智能化、经济性、集成化、并行、精确、动态运行。现代机械设计一般有两种分类，比较成熟的设计方法有： CAD、机电一体化的设计方法、最优化的机械设计方法、有限元的机械设计方法等等。正在发展中的新颖设计包括：智能、生命周期、创新、并行、稳健、虚拟等不同的类型。
（二）现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。
二、现代机械设计相关技术
（一） 节能环保设计技术。该技术充分考虑到了低耗能、高效益、环境保护等因素，主要包括以下几种。
1.节能机械设计技术。设计中要求将能源利用率提高到最大化，在设计阶段要充分考虑产品的结构布局、加工工艺以及重复使用性和材料选择，以满足节能要求。
2.环保机械设计技术。在产品的生命周期内，是否可以回收，对环境和人体健康有没有损害，要兼顾产品质量。
3.材料设计。要充分考虑到材料本身，实现材料利用率的最大化。
4.人性化设计技术。要考虑到人机统一，机械设计以人为本，从人出发，兼顾到科学技术，实现人机合一。
（二）优良性能设计技术。现代机械设计要充分考虑到产品的综合性能，主要包括。
1.实验技术和可靠性的设计。监测产品和系统是否出现故障，对故障进行检测分析，研究预防故障和处治故障的方法，保证性能的可靠性。
2.防断裂技术的设计。要充分考虑到机械设计的材料和结构能否在载荷、温度和电场等外力的作用下具有足够的抗破坏能力。
3.系统动态设计技术。为了保证能够全过程监测机械的运行，对频率、动态响应、运动和振动等结构动态特性进行分析、评价和设计进行研究，研究机械是否有磨损等情况，保证产品的正常运行。
4.防腐蚀设计技术。保证产品不被腐蚀，要在选择材料、防腐蚀结合和强度设计上着手。此外还包括状态检测补偿和控制技术。
（三）创建竞争优势设计技术。这是考虑到市场的需求，在市场中建立竞争优势的设计技术，主要包括以下几种。
1.创新技术。在结合产品实际功能和质量的基础上，充分发挥创造性思维，设计出客户满意度高，符合市场需求的产品。
2.低成本设计技术。设计时为保持竞争力，要充分降低成本，当然要兼顾现代机械设计投放市场的速度，缩短产品的设计周期。
3.智能设计技术。智能化是现代机械设计中的一个重要特征，由于传统的CAD自动化技术已经不能满足机械自动化的要求，就要求比如 ICAD这样的能够满足图形处理，数值计算，具备知识处理能力和能够为设计全过程提供智能化支持的技术。
正确认识机械设计的特点，掌握科学的理论，合理实践，不断突破机械设计创新的理论，可以根据已有的科学原理和技术进行创新，可以在原有原理和技术的基础上进行技术改革和创新，可以吸收其他领域的研究成果进行创新，可以引进国外先进技术进行创新。
机械设计研究范文3
关键词：机械设计；工业设计；通力合作
设计是把一种计划、规划、设想通过某种形式传达出来的活动过程。意大利阿莱西公司总裁阿尔贝托・阿莱西把设计定义为：“一种新的、如诗一般的艺术，在我们生存的时代中最典型的东西。”进入21世纪，人们开始研究新的设计理念以适应时代的发展，机械设计与工业设计的融合研究也就被重视起来。
1 关于机械设计
机械设计既是一门科学，又是一种艺术。机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程，也就是在各种限定的条件下设计出最好最优的机械。[2]
2 关于工业设计
1919年4月1日，包豪斯学院在德国魏玛成立，标志着现代工业设计的诞生。国际工业设计协会理事会（ICSID）给工业设计作了如下定义：就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验、视觉及心理感受，而赋予产品材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格。设计师让产品在色彩、外观、形状、尺寸等方面更具合理化，使产品与人、环境更加协调，从而使产品发挥更好的使用效果，这就是工业设计。
3 机械设计与工业设计
机械设计与工业设计的关系在于，前者主要注重产品的功能，后者则是遵守产品设计的相关美学，以及注重产品的色彩与肌理等。设计者应有意识地运用不同的布局结构、肌理纹饰、色彩搭配等手段设计产品，使得产品具有正确的比例尺寸，也应符合功能要求、环境要求、人机工程要求等。机械设计是要在系统与功能之间寻找平衡，而工业设计则是贴合人的想法去设计产品，更加人性化，因此机械产品的开发设计需要工程师、设计师共同合作。
3.1 人性化设计
在经济全球化的今天，企业所设计制造的产品正面临着多方位消费者的审视，使用者的个人需求与喜好也在产品开发过程中受到了更多关注，这就是产品设计中的人性化设计。所谓人性化设计，便是在设计产品时注重“人”与“机器”的关系，体现出对人的尊重和关心。工业设计师指出，在使用者长时间保持一个姿势使用某一产品工作或者娱乐时，身体的一些部位会感到疲劳，甚至积劳成疾。可见，人性化的产品外观造型是产品设计领域的新趋势，无疑是要与人机工程学结合在一起的，这也就成了设计上最重要的部分之一。[3]
未来，中国须以“人”为首要条件去设计产品，唯有让消费者感到舒适、方便，才能脱颖而出。一种符合人机工程的设计是时展的趋势，也是人文精神的一种体现。
3.2 个性化设计
色彩不仅是一种装饰，也是一种象征，更是一种表达情感的途径。正如梵高说的那样：“色彩本身就可以表达某些东西。”[4]
在混合色方面，心理颜色和色度学的颜色不同，心理上的色彩称为四原色，即为红、黄、绿、蓝。红色是一种源于人类身体本能的、原始的色彩，会让人感到兴奋与激动，象征着吉祥、喜气，同时也表示警告、警示；黄色代表太阳与权力，是乐观、尊贵的标志；绿色意味自由与和平，给人安全、舒适的感受；蓝色是大海的颜色，代表冷静与广阔。[5]
色彩是最有效快捷提高产品个性化需求的手段，不同的色彩使产品与产品之间产生巨大的差异。同时，如让产品具有情感等附加价值，色彩便是最关键的因素。因此，我们须把设计与色彩完美结合，将色彩心理学更好地应用到机械产品的设计之中。
3.3 情感化设计
情感化设计是以人与产品之间的情感交流为设计理念的一种设计形式。设计师在满足产品功能的前提下，对产品的造型、色彩的搭配等方面进行情感化处理，使之满足人的精神需求。产品的情感化设计主要体现在本能水平、行为水平、反思水平三个方面。本能水平体现在产品的外观美感上；行为水平是使用者在使用产品时能更好地体验到产品的可操作性；反思水平是能刺激使用者的情感，使之与产品产生共鸣，这往往也决定了使用者对产品的印象。[6]
设计师应根据使用者的心理特征来加入情感化设计，再针对不同的使用群体设计出不同系列的产品，令使用者与现代机械产品建立更好的关系。
4 结语
一款成功的产品背后是工业设计师与机械工程师的不懈努力。工业设计与机械设计的紧密结合是时展的需要，两者相互融合创造出的新产品定会掀起一场巨大波澜。因此，工业设计师和机械工程师需携手并进，通力合作，共同提高产品设计的水平，为市场提供更优秀的产品，开启设计领域的新篇章。
参考文献：
[1] 尹翠君.机械设计与工业设计的融合与发展[J].广西机械，2002（4）.
[2] 李元鹏，王威克.机械设计的基本要求和构思方法[J].河南科技，2013（6）.
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[4] 田超.色彩c服饰――盛唐女服色彩研究新视角探析[J].艺术与设计（理论版），2016（07）.
机械设计研究范文4
关键词：计算机辅助工程；机械设计；应用
中图分类号：F224-39 文献标识码：A
1 计算机技术的发展
1.1 可视化技术
包括数据库可视化、监测信息可视化、可视化辅助设计等方面。可视化技术对提高有限元法应用的可靠性和精确度方面，起着非常重要的作用。
1.2 虚拟现实技术
它是一种可以创建和模拟体验现实世界的计算机技术,它将真实世界的各种媒体信息有机地融进虚拟世界,构造了用户能与之进行各个层次交互处理的虚拟信息空间。
1.3 多媒体仿真技术
它是在科学计算机可视化和可视仿真技术基础上发展起来的，它用不同媒体形态描述不同性质的模型信息，将系统行为和形态、数学模型和物理模型以及它们的时空表现模式，有机统一地建模和求解。这种特点更适合于科学研究和工程设计的需要，因而受到工程界的普遍重视。
2 计算机辅助设计的发展及重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机器生产的前提，同时也是决定机械性能的最主要因素，一部机器的质量及工作性能的好坏很大程度上取决于设计质量，狭义的机械设计仅指技术性的设计过程，广义的机械设计是指设计者根据使用要求和现有的条件，对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算，并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这不仅是一个创造性的工作，同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作，只有将两者结合起来，才能设计出高质量的机器。
机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。图形的编辑、修改，大量数据的计算和比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，都需要相应的计算机软件的支持。除了这些繁琐的工作可由计算机替代外，设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建，也就是根据图纸，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证，根据出现的状况修改原设计，从而达到完善的程度。随着计算机技术的发展，计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各种各样的机械设计中，它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面，发挥着重要作用。计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现，并广泛应用于多种学科的一种方法。计算机辅助设计又被称作“CAD”，是由计算机帮助设计人员完成机械设计中的计算、制图、模拟等工作，并在不断修改和反复验证的基础上，输出满意的设计结果和最后的产品图纸的一门技术。
20世纪60年代初，麻省理工学院的一名研究生发表了题为《人机对话图形通信系统》的论文，首次提出了交互技术及计算机和图形符号的存储采用分层的思想，为CAD技术的确立提供了理论支撑。随着这一理论的不断完善，众多行业的领军人物开始认识到计算机辅助技术的重大作用，并投入重金研发。美国的IBM公司开发了以大型机为基础的CAD系统，该系统具有绘图、数控编制等功能，之后有关计算机辅助设计的研制与开发接踵而至，通用汽车公司研制出了用于汽车设计的DAC-1系统，洛克希飞机公司研发的CADAM系统，适用于不同阶段的飞机设计。这时的计算机辅助设计系统都是在大型机或超级小型机的基础上开发的，购买这套系统通常需要上百万美元，因而这一系统只在经济实力比较雄厚、规模较大的航空、汽车、轮船、石油等行业应用。
在20世纪70年代初出现了柔性制造系统FMS“，柔性”意为在使用计算机制造产品的过程中，制造系统会根据所编程序中指令的变换而改变加工过程，这种适应性以及加工的灵活性被称为“柔性”。我国对FMS的定义为：柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量的生产。随着计算机技术、通讯技术等的发展，CAD技术也日益走向完善，比如80年代出现的由超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件，使得CAD技术在中小企业逐渐普及，从飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都开始采用CAD技术。如今，计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用，而且现在的CAD应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和质量，降低了生产成本与制造周期。CAD的常用软件有很多，但由Parametric Technology公司推出的Pro/Engineer产品，在目前三维造型软件领域中占有重要地位，引领着CAD技术的新潮流。
3 逆向工程中CAD的应用
逆向工程是一种消化、吸收先进设计的重要手段。技术的自主研发固然重要，但研发成本却是相当高昂的，而且研发过程还受到科技人员的素质、国家财政的投入、现有条件等各方面因素的影响，因而一项新技术的产生通常需要几年甚至十几年的时间，这对于技术条件及设备相对落后的发展中国家而言是不可想象的。因而，充分利用他国的科技成果，在消化、吸收的基础上再进行创新不失为一种加快科技发展的重要手段。日本在二战结束后的重新崛起，很大程度上是因为他大规模引进美国、英国等欧洲发达国家的先进技术，并做了很好地消化吸收，从而转化为本国生产力的一部分。逆向工程就是在只有产品或实物模型的条件下，在了解产品原设计的基础上，逆向重构产品零部件的CAD模型，已达到设计创新的目的。以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面，即在拆解原有产品的过程中，重建产品实物模型，以实现新产品的制造。随着现在机械制造技术的发展，可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法，把实物样件转化为CAD模型，综合利用CAM（计算机辅助制造）、CIMS（计算机集成制造系统）等技术对其进行处理和再设计。Pro/Engineer软件中SCAN-TOOLS是一个专用的逆向设计模块，可以通过数据点构造网格曲线，并对点云进行拟合，以得到光滑、连续的曲面，再对曲面进行交互修改，从而得到与实物一致的CAD模型。SCAN-TOOLS与Pro/SURFACE配合使用，可以在曲面生成后，通过切割、裁剪、延伸等工作，将曲面转换为实体，再利用Pro/Engineer软件基于特征的参数化设计功能，完成模型的二次设计，实现CAD模型的重建。
结语
计算机辅助设计技术在确保机械设计的精度、处理机械设计中的大量数据、绘制复杂图形等方面发挥着重要作用，但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家，我国自主研发的较少，加之对引进他国的技术没有完全消化，致使我国的机械制造业水平同国外相比，还存在较大差距，仅以目前的矿山机械设备为例，我国的输送机特性研究只有理论，还没有成熟的安全设计方法。因而，应加强计算机辅助设计的自主研发能力，为我国的机械设计提供必要的技术支撑，从而提高我国的机械装备水平。
参考文献
机械设计研究范文5
关键词：农机；机械设计；安全
近年来,农村市场的发展非常快，在市场发展趋势下，我国农业机械生产企业也在变化着，现阶段的农机产品更加多元化、动态化。随着农机产品功能的日益完善、容量和参数的不断增大、机电一体化的发展，农机产品的机构也变得复杂了，操作条件也变高了，同时生产时产品发生故障和实效的潜在可能性也变大了，因此农机产品的可靠性问题日益突出。很多发达国家对农机产品设立了安全性指标，指标的高低决定着产品的价格和销售量，这样表明农机产品必须重视其安全可靠性。
1农机设计平台
1.1农业机械设计平台建立困难的原因
农业机械季节的时效性要求太高，农业机械设计的如何需要进行田间作业试验，通过试验判断，但是因为时效性的问题导致如果实验中农机产品发生了问题，那么往往是在下一个季节我们才可以验证修正效果，这一点对于需要不断试验的农机设计来说影响很大。同时农业机械设计会受到农机工作环境的影响，不同种子的效果不相同、农机工作环境恶劣与好、土壤与水分都会影响。另外，农机设计上要求尽量节省成本。近年来多有外国公司在中国的工厂进行农机设计，他们有资金和技术，国内产品的竞争力主要是为了适应中国的农产品的需求和成本，与国外产品竞争是很明显的。
1.2农业机械现代化设计方法
现代农业机械设计研究和设计工作主要在室内通过电脑和银行测试的季节性农业研究解决的问题。原型的现场性能测试的研究结果，分配单成功，从而大大缩短了开发周期。原型开发的最大的投资基金之一，因为原型的高成功率，强大的研发成本降低。农业机械现代化设计采用先进的优化方法，精度高，设计和开发接近目标计算机的理想值。
2农机安全设计
2.1减少事故发生概率
在农业机械的设计和制造中，需要考虑材料的使用性能和工艺性能，并且还需要考虑材料的经济价值、环境原则，农机性能的实用性主要体现在选择材料是成本低的金属和非金属材料且可以满足农机安全性。其中比较常用的材料是钢管、冷弯型刚、合金钢和低合金钢、特种铸铁等，现阶段农机设计观念需要更新，为了提高农机产品安全可靠性，要本着以人为本、安全为核心、环保节能高效的设计理念，以可靠性设计技术为农机产品提供最大限度的安全保障。
2.2改善操作环境
在农机设计中要注意一些人体常常接触的机械外形地方，要把这部分尽量弄平整、光滑，去除容易造成人体伤害的突出的、尖锐的刺和角，且要注意不要影响正常使用。同时对于连接固件的长度，在设计中也要保证符合人体工程学原理，方便人员操作、保养等。农机部件间的距离，主工作和其他工作间的距离，必须严格遵守安全规定进行设计，尽量限制操作，运动部件的质量和速度、往复运动部件的行程和加速，尽可能的降低农机工作时的噪声、震动和表面温度等。
2.3提高机械化程度
农机设计上要提高机械化程度，让人工操作做到最少，对于无法消除的危险因素，要采用合适的安全防护措施，如加个防护装置来做到人机隔离，以此来规避风险。有些位置的安全保护需要一定的自我保护功能，在需要的时候和被保护部件的动力传输连接，如果为了进行有必要的维修或误操作打开了安全保护装置，这个时候农机也会自动切断动力传输，尽可能的发挥安全保护装置的作用。安全保护装置设计上要考虑到使用者的实际情况，考虑到使用者的使用习惯，尽可能便于操作者对农机的操作，避免人为拆除安装保护装置的现象。
3如何提高农机产品的安全性
3.1成型上市产品如何提高安全性
对于已经开始投入使用的农机产品，如果要提高其可靠性，需要看看农机的使用情况，也就是成本的问题，如果把已经成型的产品进行重新设计修改，成本是相当的高，这也就违背了进行安全可靠设计，降低成本延长农机使用寿命的目的。可以加强农机厂方和使用方的沟通，厂方通过收集用户的使用信息反馈，可以寻找产品的不足之处，并进行修正。用户在使用农机的过程中可以多多进行使用记录，如运行情况和维修情况记录，同时对于实际操作中所产生问题进行简单说明和分析，对于如何处理也进行记录一并反馈给厂方。通过相应的信息分析，相关设计人员可以在生产过程中做出可靠性的监控和相应的分析,找出发生问题的地方，并进行产品设计的修正和改进，并在此基础上总结出可靠性的设计规范。通过不断的收集用户反馈信息，设计人员把这些问题进行汇总，从而形成产品设计的可靠性规范。这样企业在设计出的农机产品，就是高质量、高可靠性的产品了。
3.2未上市的农机产品如何提高安全性
在生产定型阶段，要对批量生产的农机产品进行可靠性保证的评审和鉴定；生产阶段保障农机产品的安全性，主要在控制相关工序，相关部件的安全性。在农机装备的设计阶段就要提出农业装备可靠性和定量的需求，并设立相关的方案和改进的措施，并明确的提出农机产品安全可靠性的指标和如何进行审核；研制的过程中必须严格按照计划开展安全可靠性的设计、分析和相关试验工作；产品设计定型阶段，要加强相关的安全可靠性试验，及时发现问题，及时进行修正。同时，为了提高农机产品的安全可靠性，必须加强农机产品的相关配套件的管理，以此来减少企业进行可靠性研究的工作量,提高农机产品的质量。由于产品在整个研制阶段可靠性是一个增长的过程,如果一个环节失控,可靠性就会达不到要求,为此必须对其采取全程监控加强可靠性管理工作。
【参考文献】
机械设计研究范文6
关键词：机械设计制造；自动化；研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.007
0 引言
机械制造是制造业的重要组成部分，同时也是我国国民经济的支柱型产业，其发展状况对我国国民积极的发展有着举足轻重的影响。因此，推动机械制造行业向前发展与创新是我国在当前时期的一个重要发展任务。近年来，我国机械设计制造及其自动化的发展发生了明显的变化，这种变化主要体现在自动化的范围及水平得到显著的提升。然而，在看到发展成绩的同时也应该认识到我国的机械设计制造自动化仍与先进国家有着很大的差距，因此需要继续研究以使其获得进一步的完善。下面笔者对相关的问题展开探讨。
1 机械设计制造及其自动化概述
自动化对现代人而言并非一个陌生的名词，实际上，自动化技术已经渗透到人们的生活、工作及学习等各个领域，并逐渐常态化[1]。严格意义上来说，对自动化的定义应该为“机器替代人手来完成可以重复操作的劳动或者任务”。而随着科学技术的发展，自动化的定义已经发生变化，其主要的体现即为自动化隐含智能化的含义。机械设计制造领域对自动化技术的应用历史较早，往上可追溯到上世纪六十年代。当时，电子计算机技术已经获得较为广泛的认可与应用，并且逐渐展现出诸多的优势。在这种形势下，有专家及学者展开大胆的设想，意图用电子计算机技术来操纵机械，从而实现机械自动工作，达到节省人力、物力和财力的目的。在经过近五十年的探索与完善之后，这一设想变为现实，并逐渐形成了机械设计制造自动化的概念。
2 机械设计制造及其自动化应用现状
我国自建国以来一直对高新技术表现出极高的重视，并通过各种途径和措施来提高高新技术的发展水平。在几代人的努力下，我国的科学技术获得了长足的发展和可喜的成绩，然而在机械设计制造方面，发展水平远落后于其他发达国家。就发展现状而言，主要显露出以下几个问题。
第一，机械设计制造的发展起步较晚，很多技术（比如纳米技术、激光整合技术、数控技术等）仍然需要学习、模仿其他先进国家，将先进技术融入机械设计制造中的能力严重不足[2]。
第二，机械设计制造自动化的应用范围较窄。从目前的情况来看，我国大多数的机械制造工厂已经引进了机械自动化的理念，并在产品生产中加以应用。然而，这种应用往往体现在局部，很少有机械制造工厂将其应用于整个生产过程。此外，很大一部分的机械制造工厂因技术水平较低，所以其自动化生产的产品质量较差，并且所花成本较高，最终导致其产品在市场竞争中失去竞争力而被淘汰。以上情况均使机械设计制造的自动化应用受到局限[3]。
第三，缺乏高新技术人才。我国机械设计制造自动化水平落后的根本原因就在于高新技术人才的缺失。当前我国正处在转型期，各方面的人才尤其是高新技术人才储备不足。老一辈的技术人员没有接受过系统的教育与培训，而年纪较轻、工作资历较浅的技术人员在工作经验方面又严重不足。在这种情况下，我国机械设计制造及其自动化的技术水平难以获得提高。
3 机械设计制造及其自动化的应用
如何应用机械设计制造自动化技术是我国当前时期所面临的重大问题。笔者认为，我国的机械设计制造的自动化水平较低，因此在自动化技术的应用方面应做好以下几点，从而追上先进国家的发展步伐。
第一，我国的机械设计制造工厂应努力学习先进国家的机械自动化技术。我国在2001年加入了世界贸易组织，随之而来既有机遇也有挑战。其中一个明显的变化即很多外企进入中国市场，并以强大的市场竞争力在中国市场站稳脚跟。受此影响，我国很多工业制造企业失去了原有的优势，处在破产与即将破产的境遇当中。为改变这种局面、挽救危机，我国的机械设计制造企业应吸收国外先进的生产技术，尤其是机械设计制造自动化技术，从而降低生产成本，提高产品质量和企业的经济效益[4]。
第二，推进计算机网络技术在机械设计制造自动化技术中的应用。电子计算机技术与自动化生产具有深厚的渊源，二者之间是共存的关系；而随着网络通信技术与电子计算机技术的整合发展，自动化生产的发展空间也随之而增大。当前，我国机械设计制造行业应重视电子计算机和网络技术的作用，利用计算机软件技术来模拟机械的制造与运行，从而对整个生产形成有效的控制，并在第一时间发现其中的不足且及时加以改正[5]。另外，技术人员还可以通过网络技术来学习最新的技术，或者与同行进行切磋和交流，从而实现远程性的沟通，帮助自己提升技术水平和理论水平。
第三，防范环境问题。工业的发展不应以牺牲环境为代价。然而，就当前的情况而言，世界性的环境问题屡屡发生，而工业生产对环境的破坏是造成这些问题的主要原因。机械制造业给生态环境带来的影响不容忽视，而自动化水平越高，这种破坏力越明显。因此，在应用机械设计制造自动化技术时，应多加考虑环境问题，以保护环境安全作为基本原则，采用绿色能源进行工业生产，保证在实施新的自动化生产技术之后能够将工业废料转化为可用材料，从而减轻工业材料对环境的损害。
4 对机械设计制造及其自动化的展望
我国的机械设计制造及其自动化发展历史较短，但是短期内获得的成就较多。因此我们有理由相信，在未来的几十年里，机械设计制造及其自动化的发展将面临一个崭新的发展格局。而笔者经研究，认为其发展方向应为以下几点。
第一，向机电一体化发展。在激烈的市场竞争中，传统的机械产品生产方式将逐渐被机电一体化所取代。在机电一体化的生产方式下，同类机械产品的规格将趋向统一，而产品质量也将获得提升。
第二，向智能化发展。智能化是当代社会生产领域的一个核心观念，它的影响力体现在社会生活的方方面面。而在机械制造行业，智能化已经有所体现，它融合计算机科学、心理学、人工智能、运筹学等多种新思想和新方法来控制机器的行为，使其具有判断推理、逻辑思维以及决策等能力。在未来的几十年，或者是更远的将来，智能化将成为一种主流趋势，逐渐在机械设计制造中得到广泛的应用[6]。
第三，向模块化发展。模块化是指通过某种方式使机械产品的生
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产标准化、系列化，这种生产方式将使得新产品的开发速度更快，同时也能使生产规模得到扩大。目前，机械产品的种类以及生产厂家多且杂，这就决定了模块化是一项艰巨的工程。但基于模块化的诸多优点，未来机械设计制造及其自动化仍然将向模块化发展。
第四，向微型化发展。微型化是指机械设计制造自动化向微观领域发展。目前，微型机械自动化产品已经在诸多领域得到应用。而在应用过程中，其优点如运动灵活、耗能少、体积小等也逐渐体现出来。但是在微机械的自动化发展过程中，因微机械技术水平较低，所以其发展受到限制，陷入了瓶颈。在将来，微机械自动化发展将从改进生产技术出发，实现精细化操作，从而打破瓶颈，实现技术方面的突围。
第五，向绿色化发展。不可否认，工业文明的发展给人们的生活带来极大的变化，但是同时也使得自然资源大量减少，生态平衡被严重破坏。因此，从可持续发展的角度来看，未来机械设计制造自动化的发展必将向绿色化的发展方向转变，绿色产品将应运而生，产品的设计、制造与使用将更加符合环保观念。
参考文献：
[1]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013（06）.
[2]盛国亮，孙晓亮等.机械设计制造及其自动化的应用研究[J].硅谷，2015（03）.
[3]何来浩.机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J].科技与企业，2015（06）.
[4]吴超.我国机械设计制造及其自动化发展前景[J].江西建材，2015（15）.
[5]王博.刍议机械设计制造及其自动化应用[J].电子测试，2015（13）.
