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23
2023
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09
機械設計的過程中要特別注意
來源：
在進行機械設計的過程中要特別注意以下幾點：
1.機器的運動學計算：根據(jù)確定的結(jié)構方案，確定原動件的參數(shù)（功率、額定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)化率等）；然后做運動學計算，從而確定各運動構件的運動參數(shù)（轉(zhuǎn)速、線速度、加速度等）。
2.機器的動力學計算：結(jié)合各部分的結(jié)構及運動參數(shù)（扭矩、壓力、熱力等），計算各主要零件所受載荷及屈服強度的大小及特性，并且要對一些重要的或者外形及受力情況復雜的主要零件進行精確的校核計算。
3.零件的工作能力計算：計算準則須參照零、部件的一般失效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地擬定，一般有強度、剛度、振動穩(wěn)定性、壽命等準則。通過計算或類比，即可決定零、部件的基本尺寸及材料強度等。
4.裝配草圖的設計：草圖上需對所有零件的外形及尺寸進行結(jié)構化設計，并且需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結(jié)構及尺寸及其配合公差等因素，全面地考慮所設計零部件的材料、結(jié)構、工藝性等，使全部零件有最合理的設計。
為了滿足機械產(chǎn)品性能的高要求，在機械設計中大量采用計算機技術進行輔助設計和系統(tǒng)分析，選擇合適的機械設計軟件也是非常重要的。目前國內(nèi)主流的3D設計軟件主要有以下幾款：
Solidworks：偏向于機械結(jié)構設計，這個軟件簡單易學，繪圖效率高，裝配設計中可以直接參照已有的零件生成新的零件。不論設計用“自頂而下”方法還是“自底而上”的方法進行裝配設計，SolidWorks都將以其易用的操作大幅度地提高設計的效率。
Pro/Engineer：設計是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，工程中的資料全部來自單一數(shù)據(jù)庫，作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今主流的機械設計軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置。相比Solidworks三維軟件，這個軟件要稍微難一點，對一些曲面造型和較復雜的結(jié)構處理具有較大的優(yōu)勢。
UG（UnigraphicsNX）：它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構，且為用戶的產(chǎn)品設計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段以及同步建模，所以成為模具行業(yè)三維設計的一個主流應用。
CATIA：它擁有先進的混合建模技術，無論是實體建模還是曲面造型，在智能化的樹結(jié)構下用戶可方便快捷地對產(chǎn)品進行重復修改。CATIA的優(yōu)勢在于賞心悅目的界面，易用而強大的功能在汽車、航空航天、造船等專用行業(yè)具有強大的優(yōu)勢。
Mastercam：它集二維繪圖、三維實體造型、曲面設計、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑模擬及真實感模擬等多種功能于一身。強大穩(wěn)定的造型功能可設計出復雜的曲線、曲面零件，同時可靠刀具路徑校驗功能模擬零件加工的整個過程。所以Mastercam強項在數(shù)控加工，簡單易用，產(chǎn)生的NC程序簡單高效。
隨著科學技術的日益發(fā)展，機械設計的未來將會朝向智能化方向發(fā)展，需要綜合運用到多門學科的理論及思想。傳統(tǒng)的機械設計更多地依賴于機械工程師個人的知識、經(jīng)驗和技能，而在智能大數(shù)據(jù)時代，工程師可以逐漸利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云聯(lián)網(wǎng)、增材制造等高新技術加快設計的速度和提高設計的質(zhì)量，更好地滿足日益激烈的市場競爭需求。以后會出現(xiàn)各種行業(yè)需要的專業(yè)、權威、標準的設計庫，工程師將設計需求連同材料、制造方法和成本約束等參數(shù)輸入即可快速生成設計解決方案，通過人工智能系統(tǒng)的不斷迭代學習，所生產(chǎn)的設計方案將會越來越成熟和先進，甚至有些復雜的機構形式是傳統(tǒng)制造方法無法做到的，而采用先進的增材技術3D打印等制造方法卻可以輕易實現(xiàn)。
在新時代的各種技術革命的影響下，機械設計將變得更加智能化、模塊化，機械產(chǎn)品將更加輕量化、綠色化，機械設計工程師移動辦公的可能性將大大提高。以后工程師在客戶現(xiàn)場溝通對接完客戶的意見和要求后，就可以當場打開手機的人工智能機械設計接口，輸入相關技術性參數(shù)和要求，人工智能調(diào)取專家數(shù)據(jù)庫，進行深度學習探索，就可以快速地勾畫出一套概念設計的方案，并同客戶進一步溝通交流。在人工智能和大數(shù)據(jù)的加持下，機械設計的周期可以大大縮減，從而讓產(chǎn)品可以快速進入市場！
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