摘要：機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設計出最好的機械，即做出優化設計。優化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統籌兼顧，使設計的機械有最優的綜合技術經濟效果。過去，設計的優化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統分析等新學科的發展，制造和使用的技術經濟數據資料的積累,以及計算機的推廣應用,優化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。

　　關鍵詞：機械設計,機械工程,論文發表

　　在設計開始之前，先要制定設計任務。當設計任務比較復雜時，一般采用三階段設計，即初步設計、技術設計和工作圖設計;當任務比較簡單，如簡單機械的新型設計、一般機械的繼承設計或變型設計，則一開始就將設計做到技術設計深度，經審查、修改和批準后做工作圖設計，而成為兩階段設計。在三階段設計中的初步設計階段，設計的主要步驟是：確定工作原理和基本結構型式，運動設計，設計主要零、部件、繪制初步總圖,初步設計審查。在技術設計階段,主要步驟是：根據審查意見修改設計，設計全部零、部件，繪制新的總圖，技術設計審查。在工作圖設計階段，根據審查意見修改設計，繪制全部工作圖和制定全部技術文件。對于批量或大量生產的產品，還要進行定型設計。

　　1.機械設計的概述

　　所謂機械設計就是指對機械的零部件和整體的設計的過程[1]。這個過程主要是指在機械的應用要求下,對機械的工作原理、運行方式、機械結構、力和能量的傳遞方式以及機械各個零件材料、形狀、潤滑程度和零件尺寸等各個方面的整體性構思、設計和計算,最后通過其設計的方案將設計轉換為具體的描述,并作為機械加工制作階段的主要根據。根據其服務行業、工作原理以及產品要求的標準等方面的不同,機械的設計都有著各自的特點。機械設計主要分為三類———新型設計、變型設計以及繼承設計。其中,新型設計是指通過對最新技術的實驗或者試用,證明其可行后,運用該技術進行新型機械的設計;變型設計主要是指為了適應不同環境而對現有的機械進行局部的設計和加工,以滿足實際社會需求;繼承設計是指在現有機械設計的基礎上不斷的更新和發展,以提高其工作效率,改善其工作技能。

　　2.機械設計的程序問題

　　機械作為一個復雜的機器,具有完整的工作系統,所以必須通過專業技術人員按照其一般的設計程序進行完成。其設計程序主要包括以下幾方面:

　　2.1設計計劃的制定

　　設計計劃的制定是機械設計中的首要環節,也是機械設計最前期的基本任務。在這一階段中,機械設計的要求需要根據企業自主發展、用戶預訂或者市場發展的要求進行,制定出機械設計中的各個細節要求,最后設計出包括機械的功能、環保以及經濟成本等方面參數的設計任務書。其中各方面的參數并不是一個具體的數值,而是設定的一個較為合理的范圍。例如機械設計中的最低要求或者用戶希望達到的要求范圍。

　　2.2具體方案的制定

　　具體方案的設定對機械設計和加工起到了關鍵性的作用,方案的制定可以充分的表現機械設計和加工的多方案特點。方案的制定主要是對機械的各個參數設定的一個環節,對機械功能的分析就是對設定任務中的機械功能中參數最低要求,以及希望其可以達到的要求進行綜合性分析。也可以說是對機械的功能能夠實現、各項功能之間是否不存在矛盾以及各項功能之間是否可以相互替換等,通過對機械功能參數的設定為機械的進一步設定提供參考。在功能參數設定之后,就可以提出其解決的辦法和應用技術,即提出其可供參考的執行方案。

　　2.3技術設計

　　在這一階段,可以針對方案制作總裝配草圖以及機械各個部件的裝配草圖。通過草圖可以確定機械的各個部件和零件的外形和基本的尺寸大小,其中包括了各個部件之間的連接,零件和部件的外形和尺寸大小等問題。零件尺寸大小的確定應依據各運動構件的運動參數、各主要零件所受載荷的大小及特性、零件的工作能力等等,設計工作圖時,要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過程中和加工完成后的檢驗要求和實施方法等。有些細節安排如果對零件的工作能力有值得考慮的影響時,還須返回去重新校核工作能力。最后繪制出除標準件以外的全部零件的工作圖。

　　3.機械設計加工常見問題分析

　　3.1材料選擇

　　在機械設計加工中,其材料的選擇將直接影響到機械的功能和壽命[2]。機械零件材料的選擇應滿足其使用的性能要求、工藝性要求。使用性能要求就是指零件材料的使用過程中的性能表現是否可以滿足機械的要求。各個不同的零件所要求的使用性能不盡相同,有的零件要求高,有的要求低,有的要求零件耐磨,有的可能僅僅是外觀要求,所以在選擇材料的時候要結合零件的使用性能。工藝性要求就是指材料本身是否可以滿足機械零件的工藝性要求。具體包括了熱加工工藝性能、切削加工性能等等。

　　3.2設計的標準化問題

　　機械設計是否滿足其標準是決定產品質量的高低以及其成本的多少的主要技術。標準化就是指在機械零件的尺寸、材料性能、結構要素、設計方法以及檢驗要求等各方面的設計都符合行業標準[3]。機械零件的標準化優越性主要表現在以先進的技術和方法進行專業化的設計和生產、材料和零件的性能指標統一、采用標準結構的部件等,這樣可以降低生產的成本,縮短設計的周期,提高產品的質量等等。

　　3.3潤滑劑問題

　　眾所周知,在機械設計的過程中,為了滿足機械零件的尺寸要求、精度要求等需要對材料進行加工,例如切割、沖壓、拉拔、軋制等等。在這個過程中潤滑劑需要具備冷卻性能、潤滑性能、清潔性能以及防銹性能等[4]。冷卻性能,在對材料進行加工過程中,因為其摩擦較大會使得材料的表面受到損傷,潤滑劑的冷卻性能可以減輕摩擦來減少熱量的產生;潤滑性能,在對材料切割的時候,材料會承受較大的切割力作用,而切削潤滑劑可以較好的減少兩者之間的切削作用力,避免了切割工具和材料之間的黏粘。

　　4.總結

　　綜上所述,隨著工業社會的不斷發展,機械設計加工行業競爭越來越激烈,要想在激烈的環境下去的主動,就必須按照機械設計加工的程序嚴格執行,在設計加工過程中,企業應科學地進行選擇材料、實施標準化的生產模式、科學運用潤滑劑,統籌考慮表面的物理力學性能等等,這有這樣才能提高機械設計的水平,完善產品功能,促進企業不斷發展。