机械设计规范精选(九篇)

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第1篇：机械设计规范范文

关键词 石油化工机械设备；故障；原因；规范；措施

中图分类号：TE682 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）15-0135-01

1 石油化工机械的故障分类

1.1 突发性故障

石油化工机械设备经常会出现突发性的故障导致设备无法正常的工作。引发突发性故障的主要原因是因为外界环境的变化或者是人为因素产生的压力超出了机械设备的承受范围，使得机械设备停止工作。突发性故障具有无预兆性，所以往往突发性故障造成的损失是无法确定的，损失要根据实际的故障程度来决定，不过突发性故障往往会给石油化工机械设备带来致命的伤害。

1.2 积累性故障

积累性故障与突发性故障完全相反，积累性故障是因为长期问题的积累使得整个机械设备出现故障，影响正常的机械运转。这种故障主要原因是设备老化，设备使用时间长等。它具有可预测性，这种故障可以采取相应的措施来避免。

2 造成石油化工机械设备出现故障的原因

2.1 员工操作的不规范

随着社会经济的快速发展，石油化工业也迅速的发展，石油化工业受到越来越高的重视，但是从事石油化工行业工作人员的职业素质却没能得到发展。相关的管理部门没有制定明确的操作标准来限制工作人员的行为，很多的石油化工工作人员缺乏专业的石油化工知识，没有熟练地掌握操作机械设备的技巧，在实际的机械设备操作中存在不规范的行为，不仅降低了工作效率，还损害了机械设备。

2.2 石油化工机械设备本身设计的不合理

石油化工机械设备设计的不合理也会影响到机械的正常工作，设计不合理的部分会在实际的机械设备应用中体现出来，造成不可挽回的损失。设计不合理的部分主要是材料的使用不当、机械设备与实际工作不符、安全性差等问题，这些问题都是造成机械设备故障的原因。石油化工对于工作的安全系数要求很高，安全的保障是顺利进行石油化工工作的关键，因此机械设备的设计十分重要。石油化工工作的特殊性，决定了安全的重要性。所以在设计时，要考虑到实际机械操作中可能出现的问题，尽量减少事故的发生。

2.3 制造和安装过程的疏忽

设计好机械设备之后最重要的就是制造和安装，但是在实际的制造和安装过程中往往存在很多的问题，影响后期的实际工作。制造中存在制造不科学合理、加工不彻底、机械设备的性能不符合实际的工作等问题；安装过程中没有按照具体的要求工作，制造和安装的不合格不仅浪费了好的设计方案，还直接损害了整个石油化工的利益。

2.4 缺乏系统科学的管理制度

系统科学的管理制度对石油化工的发展有重要的作用，能够促进石油化工工作的健康发展。忽视安全管理，管理人员和一线工作人员都缺乏安全意识，机械设备没有定期的养护和维修；没有定期培训工作人员，提高工作人员的职业素质，石油化工工作中最重要的应急措施在实际的管理过程中也没有明确的指导。应急措施在机械设备发生意外故障时发挥很大的作用，防患于未然才能有效地避免机械设备出现故障，影响工作进度，造成经济损失。

3 控制机械设备故障的有效措施

3.1 设备方面

首先是石油化工机械设备的设计，合理科学的设计是控制石油化工机械设备出现故障的前提。在设计机械设备时，要对石油化工工作有详细的了解，根据实际工作的需要来设计机械设备。重视机械设备每个部件的设计，设计要符合相关的技术要求，保证机械设备的质量和安全性。设计质量得到保证后就是具体的制造和安装，制造机械设备要严格地按照设计方案，不能忽视每个细节，制造机械设备的过程中要符合实际工作的需要，机械设备的性能要与实际需要一致。安装时更加要注重细节部分，安装人员要对机械设备有清晰的了解，按照标准的安装步骤来安装整个机械设备，保证机械设备的安全性。

3.2 管理方面

建立系统完善的管理制度，让管理工作有章可循。管理人员要重视机械设备的安全管理，制定明确的安全管理方案。定期检查机械设备的情况，这样的方式可以及时地发现机械设备存在的问题，并采取相应的措施来解决问题，保证后期的工作。管理部门也要加强员工的管理，重视员工职业技能的培养，定期对员工展开培训和学习，提高员工的专业技能，同时促使员工树立正确的工作观念，提高工作效率。制定应急方案措施也是管理工作的一部分，尽可能的预测在实际的工作中可能出现的问题，并根据这些问题制定应急措施，减少因为突发状况造成的损失。规范化机械设备操作流程，机械设备操作的每个流程都有详细的说明，让员工对整个工作流程有清晰的认识，方便下一步的工作。对员工在操作机械设备时有严格地要求，员工必须要按照相关的规定开展工作，不能随心所欲地操作机械设备，提高设备操作的规范性和科学性。

3.3 人员方面

工作人员必须要通过培训熟练地掌握设备操作，具有扎实的专业知识和较高的职业技能才能上岗工作。员工还要定期充实自身的专业知识，提高职业技能，适应实际工作的需要。员工在平时的工作中不仅要规范地操作设备，还要定期检查设备情况，对那些经常会出现故障的部件要特别地注意。如果在检查的过程中发现机械设备存在问题要及时记录，并反映给技术部门，避免后期工作中出现事故。工作人员在操作设备时要严格按照规章工作，发现设备出现异常时，要及时停止工作，找出原因，问题解决后才能重新开始工作。员工要对自身的工作有正确的认识，意识到石油化工工作的重要性和危险性，提高安全意识和责任意识。

4 总结

总而言之，石油化工机械设备的安全工作是整个石油化工实业发展的关键。要想从根本上减少石油化工机械设备的故障，应该找出造成故障的原因，并采取相应的措施解决问题。管理人员和设备操作人员都要树立安全意识，重视石油化工机械设备的养护和维修，促进石油化工事业的健康发展。

参考文献

第2篇：机械设计规范范文

日常实际设计工作中，常常在按暖规计算出建筑冬季采暖通风系统的热负荷后，计算采暖设计热负荷指标q（W/）。采暖设计热负荷指标是指在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其它供热设施供给的热量。采暖设计热负荷指标q计算公式如下：

q=Q/Ao （1）

式中Q、Ao分别为冬季采暖通风系统的热负荷（W）和建筑面积（），且Q值应根据建筑物下列散失和获得的热量确定：

1）围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且围护结构的基本耗热量应按下式计算：

Q1=αFK（tn-twn） （2）

式中Q1、α、F、K、tn、twn分别表示围护结构的基本耗热量（W）、温差修正系数、面积（）、传热系数[W/（・K）]、冬季采暖室内设计温度（℃）及采暖室外计算温度（℃）。

围护结构的附加耗热量应按其占基本耗热量的百分率确定，包括朝向附加、风力附加、外门附加、高度附加和间歇附加。

2）加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量，计算公式为：

Q2=0.28cpρwnL（tn-twn） （3）

式中Q2表示由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（W）、cp表示空气的定压比热容[kJ/（kg・K）]、ρwn表示采暖室外计算温度下的空气密度（kg/m3）、tn和twn与上同，L表示渗透冷空气量（m3/h）、其计算公式如下：

L=L0l1mb （4）

式中L0表示在单纯风压作用下，不考虑朝向修正和建筑物内部隔断情况时，通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透冷空气量[m3/（m・h）] 、l1表示外门窗缝隙的长度（m）、m表示在风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通等因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数、b表示门窗缝隙渗风指数，当无实测数据时，取b=0.67。

3）加热由外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量；

4）通风耗热量；

5）通过其他途径散失或获得的热量；

2.2 节能标准建筑物耗热量指标计算方法

建筑物耗热量指标qH（W/）。建筑物耗热量指标是指在计算采暖期室外平均温度条件下，为保持室内设计计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备供给的热量。其计算公式如下：

qH = qHT + qINF-qIH （5）

1）qHT为折合到单位建筑面积上单位时间内通过建筑围护结构的传热量，应分别按折合到单位建筑面积上单位时间内通过外墙、屋面、地面、门窗、非采暖封闭阳台等的传热量分项计算后汇总，且计算公式如下：

qHT = qHq+ qHw+ qHd+ qHmc+ qHy （6）

式中，qHq、 qHw、 qHd、 qHmc、 qHy分别表示折合到单位建筑面积上单位时间内通过外墙、屋面、地面、门窗、非采暖封闭阳台的传热量，其计算公式及含义在此就不再一一列举。

2）qINF为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气渗透耗热量（W/），且计算公式如下：

qINF =（tn-te）（CpρNV）/A0 （7）

式中CP、ρ、N、V分别是空气的比热容（取0.28Wh/kg.K）、空气的密度（kg/m3）、换气次数（取0.5h-1）和换气体积（m3）。

3）qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量（W/），包括炊事、照明、家电和人体等的散热所得热量，本标准居住建筑取3.8 W/。

3 暖规与节能标准差异比较及分析

3.1 概念差异

1）采暖设计热负荷指标和建筑物耗热量指标是不完全相同的两个概念。前者是在建筑物室内外设计计算温度条件下的能耗量，其值是按暖规计算得到的为确定最不利工况时达到室内温度所必须选型、设计的采暖设备的依据，中华人民共和国地方标准《采暖居住建筑节能设计标准》DB62/T25-3033-2006规定，甘肃兰州地区其值不应超过32.6 W/、白银地区不应超过33.4 W/；后者是在采暖期内、在建筑物室外平均温度条件下的耗热量，是全部采暖期间内耗热量的平均值，其值按节能标准计算得到，可用以计算全年采暖能耗量，节能标准规定甘肃兰州地区（4～8）层建筑不应超过14.4 W/、≤3层不应超过16.5 W/。

2）在计算围护结构的耗热量、冷风渗透耗热量和建筑物耗热量时，暖规中都用到了室内外最大温差（tn-twn），而节能标准中都用到了平均温差（tn-te），二者的差异是很大的。如在甘肃兰州地区，前者一般为27℃（采暖室内设计温度取主要房间18℃），后者为18.6℃（室内计算温度取18℃），前者约为后者的1.452倍。

3）暖规是从纯渗透的角度出发（卫生间除外）计算确定由门窗缝隙渗入室内的冷空气渗透耗热量，而节能标准是从空气换气的角度出发计算确定建筑物空气渗透耗热量。

3.2 方法差异

1）暖规是对每个房间分别进行热负荷计算，然后汇总得到整栋建筑的采暖热负荷；而节能标准是按室外平均温度、外墙平均传热系数等参数的平均值对整栋建筑围护结构耗热量、空气渗透耗热量和建筑内部得热量分别计算，然后汇总得到整栋建筑的耗热量。

2）暖规与节能标准中围护结构耗热量的计算公式是类似的，但修正系数的选取方法不同；由于计算分类不同，面积的选取也不同，但从整体上讲，计算所用的面积基本一致。

3）在计算围护结构传热耗热量时，节能标准中对护结构各部分的传热系数都有上限值要求；而实际工作中按设暖规计算选用的传热系数有时比按节能标准计算时规定的传热系数限值要大一点，此时就需要设计时采取合适的节能措施以降低传热系数，直至符合节能标准的规定。

4 结论

1）采暖设计热负荷指标和节能标准中建筑物耗热量指标是有本质判别的两个概念，计算方法也不尽相同，且节能标准对各参数、指标的要求更为严格一些。

2）暖规与节能标准在计算围护结构传热耗热量时温差和传热系数的差异是最主要的原因，而修正系数、计算公式等的不同引起的差异则是相对次要的原因。

第3篇：机械设计规范范文

关键词：CAD技术；机械设计；合理应用

机械制造业是促进我国国民经济快速发展的重要产业之一。机械产品的设计及开发一定程度上影响我国机械制造业的发展水平，尤其近年来CAD技术的应用极大的提高了机械设计效率及质量，为机械制造业的蓬勃发展做出了突出贡献。

1 CAD技术给机械设计带来的影响

CAD技术给机械设计带来的影响多是积极方面的，其不但克服了传统机械设计的弊端，而且使机械设计质量获得了质的飞跃，其给机械设计造成的影响主要体现在以下三个方面：

首先，注重理论知识的应用。机械设计具有理论性及工程性特点，与传统类比、仿照以及凭借经验进行设计的方法相比设计准确度更高。利用CAD技术进行机械设计在减轻设计人员工作量的同时，无论是绘图还是计算均能很好的满足设计规范及机械设计原理要求。其次，有助于机械设计的创新。传统机械设计时根据以往资料，修改相关数据即可，设计的产品缺乏创新性，很难满足当今年快速发展的社会对机械设计工作的要求。而利用CAD技术设计出的机械产品更为逼真、立体感更强，有助于设计人员充分发挥自己的想象，将创新想法融入到机械设计中，增加机械产品的科技含量。最后，有助于提高机械制造企业信息化水平。CAD技术的应用依赖于计算机技术，为给CAD技术的应用提供有力的支撑，机械制造企业需努力提高自身信息化水平。

2 CAD技术在机械设计中的合理应用

CAD技术在机械设计中的应用可显著提高机械设计工作效率及质量，但倘若在应用过程中不采用针对性策略会严重影响CAD技术作用的充分发挥。因此，机械制造企业应结合自身实际，充分发挥自身优势，积极采取针对性措施，确保CAD技术在机械设计中的合理应用，具体可参考以下内容：

（一）注重建模的灵活性

CAD技术在机械设计中的应用中建模是较为重要的工作，为确保其应用的合理性，尤其应注重建模的灵活性。机械设计的建模有线框、表面以及实体建模之分，其中线框建模是机械设计的基础，因线、点是线框建模的主要信息，因此，耗费的计算机系统资源相对较少。表面建模除包括线、点信息外，还包括面的信息，可进行二曲面求交、消隐、表面积计算等，而且能将曲面物体构造出来。实体建模是难度较高的建模，包括点、线、面信息的同时，还涉及一些拓扑信息，实体建模可进行剖切、消隐、有限元分析等。

因此，利用CAD技术进行机械设计时，应根据设计目标要求采取合理的建模方式，确保建模的准确性与合理性。例如，当零件较为简单时可构建零件基本体模型，而后利用CAD技术进行布尔运算获得最终设计的模型。对于复杂程度较高的零件应先定义其界面轮廓，并进行适当的旋转、拉伸等处理成新的基本体，结合一定的差、并、交计算设计出零件的实体模型。

（二）注重基础设施建设

CAD技术在机械设计中的应用需要一定的软硬件支持，为保证CAD技术优势的充分发挥，给其合理利用奠定基础，机械制造企业应注重软硬件基础设施建设。首先，考虑到机械设计是一项专业性强、较为系统的工作，设计过程中需要设计人员的密切配合，这就需要构建良好的网络，为设计人员的沟通交流提供便利。其次，CAD技术在机械设计中的应用需使用专门的设计软件，而这些软件的运行对计算机硬件有基本的要求，因此，为保证机械设计工作的顺利进行，机械制造企业应配备符合机械设计要求的计算机硬件系统，给机械设计工作的高效开展提供有力的硬件支撑。另外，不断完善CAD技术在机械设计应用中的规章制度，确保机械设计质量。例如，针对要求比较高的机械零件，要求设计人员严格依据相关流程进行设计，确保机械设计工作的规范性。

（三）注重设计人员水平的提高

CAD设计人员综合素质直接影响其在机械设计中应用的合理与否，因此，机械制造企业应充分认识到提高设计人员综合素质的重要性。首先，加强对设计人员的思想教育，使其充分认识到机械设计是机械设计最为重要的一环，给后期机械产品合格与否产生重要影响，从而在思想上提高认识，依据设计规范标准从事机械设计工作。其次，提高设计人员准确门槛，定期开展机械设计座谈活动。一方面机械制造企业应招聘综合素质高，专业技能扎实的设计人员，提高设计队伍的整体素质。另一方面，结合机械设计工作实际，开展座谈活动，让设计人员畅所欲言，讨论设计过程中出现的问题及解决方法，确保CAD技术在机械设计应用的合理性，为后期机械设计工作顺利的开展奠定基础。最后，鼓励机械设计人员加强设计专业知识的学习。当今科技发展迅速，CAD技术层出不穷，因此，机械制造企业应鼓励机械设计人员应加强学习，不断完善自己、充实自己。通过学习掌握最近的机械设计技术，并灵活应用在机械设计工作中，不断提高机械设计水平与质量，为企业的长远发展创造良好的条件。

3 总结

总之，CAD技术在机械设计中的合理运用一定程度上关系着机械设计水平及自身竞争力，因此，机械制造生产企业应充分认识到CAD技术的重要性，结合实际采取积极有效的方法，确保其在机械设计中的合理应用，为我国机械制造行业的发展贡献一份力量。

参考文献：

第4篇：机械设计规范范文

【关键词】桥架梁；有限元分析；应力测试；结构论证

混匀双向取料机，主要用于钢铁厂二次料场，与混匀堆料机配套使用。其构成和工作原理见图1。

1、计算软件及计算对象

1.1有限元软件

我们采用的是美国有限元软件公司开发的ANSYS分析软件，它具备比较完整的单元库，能进行静力、动力、屈曲、非线性等分析。现已被广泛使用于大型、较复杂的结构件应力分析实践中。以下就以桥架梁的建模计算为实例，说明强度计算的过程。

1.2计算依据

ISO5049-1（1994）《散货连续装卸机械设计规范》（1994版）

《欧州起重机械设计规范》（FEM）

1.3主要技术参数

设计取料能力：1600t/h，大车运行速度：工作速度2m/min 跑车速度20m/min

小车运行速度：11.21m/min两端受力点垮距：37m桥架梁结构型式：双工字梁型式

桥架梁全长：43m桥架梁高度：2.8m桥架梁宽度：2.4m桥架梁材料：Q345

2、混匀取料机工况及载荷分析

2.1工况分析

混匀取料机在垮距37米的两根轨道上来回往复作直线运动，桥架梁上承载了小车及小车驱动，斗轮及斗轮驱动等部件。桥架梁上也铺有轨道，斗轮在轨道上旋转取料并在轨道上

来回往复作横向运动。其基本有以下几种工况：

（1）混匀取料机仅考虑自重的空载工况

（2）混匀取料机正常取料时的工作工况+非风载

（3）混匀取料机正常取料时的工作工况+风载

（4）混匀取料机正常取料时的工作工况+风载+重载

（5）混匀取料机正常取料时的工作工况+暴风+重载

2.2载荷分析

根据ISO5049-1（1994）《散货连续装卸机械设计规范》，确定设计载荷条件如下：

（1）自重载荷

a.结构自重通过输入杆件质量密度由程序自动计算，约57.7t。

b.小车及驱动装置、斗轮及驱动装置、料耙装置、中间平台，司机室等以集中质量形式加在相应节点上，合计约111.6t。皮带机重量均匀分布在相应节点上，约13.3t。

（2）工作载荷

斗轮正常挖掘力：2t 重载时的挖掘力：4t

（3）物料载荷

皮带机上物料重量：1.7t/m

（4）水平载荷

惯性力：为行走惯性力，以惯性系数计入0.02

（5）风载荷

工作时：风速20m/s，风压250kN/mm2；

非工作时：风速55m/s，风压1890kN/mm2；

（6）地震载荷

地震级数：6级 加速度： 0.1g

3、有限元模型建立及计算

3.1计算节点，单元，截面

（1）计算模型有568个节点。（2）计算模型有693个单元。（3）计算模型有7种规格特性截面。

3.2计算载荷组合

根据以上载荷分析，载荷组合分为空载工况、工作工况、风载工作工况，非工作异常工况（暴风，地震等）四大类，强度计算与校核，重点是分析和考察风载工作工况和非工作异常工况。

（1）风载工作工况：斗轮旋转取料工作，大车运行机构处于起制动状态，小车同时处于起制动状态，起制动惯性力沿大车轨道方向。起制动惯性力沿斗轮行走于桥架梁方向。正面侧面工作风载组合

S1=λ（G+T+W+Px+Py）+Qa

（2）非工作异常工况：机器处于停机状态。暴风+地震极端异常工况。

S2=G+T+Qb+Qc

式中λ动载系数，1.1

G自重

T物料重量

W斗轮挖掘力

Px大车起制动贯性载荷

Py小车起制动贯性载荷

Qa工作风载（20m/s）沿大车轨道方向

Qb暴风载荷（55m/s）沿大车轨道方向

Qc地震载荷

3.3有限元应力图显示

ANSYS分析软件提供了强大的作图及计算能力，它可以与多数CAD制图软件接口，实现数据共亨和交换。其具有强大的后处理功能，可以非常直观得到应力云图、应力梯度图、动态分析的动画。

3.4校核

3.4.1许用应力校核

混匀堆取料机主结构件均采用Q345牌号的钢材。对于许用应力，板厚超过30mm时取下限。板厚小于16mm时许用应力可取高些，考虑到整个结构件板厚不同，取其屈服极限[σ]=345MPa。根据设计规范，安全系数Ve取值：无风工作工况为1.5、有风工作工况为1.33、非工作工况为1.2。应力校核如下：

最大许用应力[σa]=345/1.5=230>154.8MPa

154.8MPa是最大风载工况下在桥架梁与行走机构端梁联处，应力图显示出的最大应力值，校核通过。

3.4.2位移量校核

受载后的变形位移反映了梁的刚性，根据设计规范，混均取料机工作级别较高，垮中最大变形位移应满足下式要求：

最大许用变形位移量[y]=L/1000>y

37000/1000=37>20.8mm 校核计算通过

式中L桥架梁垮距，37000mm

y应力图示的最大位移变形量，20.8mm

第5篇：机械设计规范范文

关键词：机械设计；自动化；系统化；微机辅助

中图分类号：F470.4 文献标识码：A 文章编号：

引言

在现代科学技术不断提升的今天，机械产品的设计更加强调创造性，在注重整体功能的基础上用现代设计方法和计算机技术，提高产品设计的质量、效率和精度，满足对产品的适用性，经济性、可靠性、美观性的统一要求。同时，现代机械在进行设计时，不断地加强其自动化程度，对推动机械制造业发展的有利保证。

1、现代机械设计的内涵及特点

1.1 设计内涵

具体来讲，现代机械设计就是将微电子、机械、控制、信息等技术在系统工程的基础上有机地结合到一起，借此来实现机械系统最优化的目标。鉴于机械设计是为系统服务的，故此从系统的角度上看，可将现代机械设计看作是一个三维系统，这里的三维主要是指逻辑维、时间维以及方法维。逻辑维具体是指解决相关问题的逻辑程序或步骤，即分析、综合、评价、决策，这是解决现代机械设计中相关问题最为合理的四个步骤；时间维则是反映时间顺序的设计过程，大致可分为四个阶段，即产品规划、方案确定、技术以及加工设计；方法维指的是机械设计过程中所采用的各种思维方式和设计方法。

1.2 主要特点

(1)计算机化：在人类社会不断发展的过程中，计算机的出现极大程度地推动了生产力的提高。现如今随着计算机技术水平的进步，使其被广泛应用于各个领域当中，在机械设计的各个环节中都需要借助计算机来完成，如优化设计、系统仿真等等。(2)系统性：在应用现代机械设计解决产品设计中的各种相关问题时，其主要通过系统的观点将机械看成是一个具有特定功能以及各部分相互关联的有机整体，这充分体现出了现代机械设计的系统性。(3)动态性：现代机械设计不仅重视产品在静态下的性能，更加重视其在工作环境下的动态性能，这样的设计能够进一步提高产品的整体性能。(4)创新性：由于现代机械设计主要是以科学的设计理论以及先进的设计工具为基础，故此其能够真正发挥出设计者丰富的想象力和创造性思维，并运用各种具有创造性的手段和方法，研发出更多具有创新性的机械产品。

2、机械设计中自动化技术应用

在不断提高产品设计能力时关系到整个企业与国家发展的战略问题，在制定工程设计领域时，创新设计作为重点之一。创新设计关系到未来企业核心竞争能力增加就业机会的战略性问题，在一方面是对个性化发展趋势和快速多变的市场要求企业，能够准确地把握市场脉搏，有能力在最短时间内开发出能够满足市场供应的产品，从而赢得丰厚的利润。然而，产品开发的迅速创新能力能决定未来企业存亡的关键，然而创新能力和迅速性将是21世纪工程设计的重要发展前进方向。产品的概念设计阶段即是产品方案原理设计阶段，是决定产品创新能力的主要环节。为了得到具有创新性的设计，必须从不同的方面角度出发，得到同一个问题的解析。通过分析比较，选取那些创新性和新颖性突出的设计方案。只要与适应市场需求，具有竞争力的创新设计方案。才具有一定价值，才能成为特定市场供应和特定生产条件下最适有创新性的可行的设计方案。因此，产品的创新设计不单纯要求问题的一个解析，而要在于得到现有物质条件下的最实用创新性、新颖性、最具有市场竞争能力的产品。

概念设计产品以及到人慎重的创新能力问题，使思维形象与思维抽象适用的结果，受与人类专家方面与创新能力的有限性人类专家的创新能力方面随机性，但却保不了在特定的时间内创出具有新颖的创新能力的设计方案，然而，要在人类专家在其中最短时间迅速的交出能是市场满足需要的产品是艰难的和不真实的。然而基本与计算机自动化的产品。创新能力设计技术是现实产品迅速创新机械自动化的唯一可行的方法。从意义机构学角度来讲，任何机械含机，电，液，控制等的机电一体化系统，所以都可以视其为机、电、液，控制组成的意义上传动机构与广义机构转动载体两部分组成。系统机电一体化的创新方案，在于关键广义机构的创新能力，因此，提出了一种给予二维设计创新的复杂机械，创新设计系统与其系统自动化方法，重要解决两个问题关键的系统自动化设计和概念设计。

3、机械系统化设计

新时代机械设计已超过传统的机械设计只注重机械制造产品单纯能实现预期供应功能的需求，然而使机械设计方向自系统化，信息化，智能化发展方向。观点从系统出发，机械系统化设计与其技术控制使原有得机械产品的能力功力以及技术制造得到提高一个崭新的水平，甚至使原来有的机械产品制造结构发生变化，所带来的经济收益和社会效率是巨大的利润，所以机构产品的机械系统化设计与其技术控制是机械系统化工业发展的必然形势，也是用新科学技技术改造旧时代机械制造工业的有力措施使新科学技术发展的速度很迅速。使产品的属性进一步提高，纵而使用周期缩短，更换的效率越来越高，在产品的制造设计中，重要是要在机械设计工艺方面，设计者的思路要始而不断的开始赶上人民社会不断发展的新时代社会供应需求，计算机设计要计算与设计规范进一步深探究，而且要有一定的结果，而在制造产品初期开发的计算机设计辅助然而远远不足满足设计的需求，设计系统化方法将与任务设计有抽象到具其由设计的任务要求到实现该任务的方法与结构进行划分层次，制定出每阶段实现的目标和方法，由浅到深处由抽象到具体地将各阶段有机地联系在一起，设计过程使整个系统化，使设计有顺序可循，有方法可依靠，简于设计过程的辅助计算机实现系统化设计方法。

4、微机辅助机械设计

微机辅助设计信息技术的是一个重要组成部分，这一款新的方式方法利用了最先进的微机手段，能够迅速而高效的完成工程设计方案，使传统手动工作的低效率低标准率的弊病得到解决。微机的高运作能力相结合微机作为人类的能力的延伸，主要包括计算机能力强，精确度高，程序系统化，自动化强大，这与人的能力动性和创造新颖性相互配合，有利于在创新能力的基础上降低人的劳动力强度和时间，系统想要正常运行必须将硬件与软件结合起来，硬件系统承载着微机技术的基础部分，列属于辅助技术，但是必须不可少，然而软件是核心，它是人们想要得到利用的主要对象元素。软件可分为软件系统，支撑软件和应用软件系统，软件对于计算机资源进行自动控制与管理，在一点它处于整个软件的核心内层，主要包含有操作系统和数据通信系统等一系列；支撑软件是帮助人们高效率迅速开发软件工具系统，简称为软件开发工具；应用软件是用利于与计算机以及它所提供的各种软件系统与软件支撑，自制编制的用于解决各种实际问题的程序操作。

微机辅助设计过程包含建立数学模型：设计机械零件基本都有现成的数学模型，但对没有数学模具的则首先要建立正确的数学模具；设计程序构图：根据手工计算工程步骤来设计计算程序；程序调试：程序编好后，先仔细检查原程序，然后将其输入微机进行试算，然后程序适用范围的边界，转折点进行运算，需求与手算结果完全符合。高级语言编制程序：根据程序构图编程。

结束语

机械制造行业是一个国家综合国力以及技术水平的体现，在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。同时，也对机械设计自动化程度的要求也在不断的提升，因此，加强机械设计自动化程度成为当前我国机械设计工作中的重要内容之一。

参考文献

[1]李静峰，刘书婷.机械自动化发展的探索[J].大众科技，2008，6.

第6篇：机械设计规范范文

【关键词】现代设计理论及方法；煤矿机械设计；实施要点

前言

随着经济的发展，社会对于煤炭资源的需求不断增加，如何在保证生产安全的同时，进一步提升煤矿的生产效率，是煤矿企业当前重点考虑的问题。煤矿机械设备作为煤矿生产中的重要设备，其性能和质量直接影响着整个煤矿的生产和安全。做好煤矿机械的设计工作，确保设计质量，不仅可以有效降低生产成本，还可以提高其使用性能和使用寿命，产生更大的经济效益。应用现代设计理论和方法来进行煤矿机械设计，能更好地满足煤矿生产和安全的需要。

1 现代设计理论及方法概述

现代设计理论，是应用科学的思想和方法创造出性能先进、结构合理的产品。概括地说，现代设计理论及方法，是使传统的设计即感性的、经验的、静态的、手工式的方法转变为理性的、科学的、动态的、计算机化的方法。现代设计理论是在研究设计竞争规律和分布式资源环境设计活动中发展起来的，其研究重点，在于信息传递的灵活性和对分布资源的集成利用，以提高设计竞争力。与传统的设计方法相比，现代设计理论及方法涵盖了自然学、经济学和社会学等诸多元素，是科学发展与社会进步的结晶，可以有效保证设计的科学性、稳定性、系统性和准确性。

2 现代设计理论及方法在煤矿机械设计中的实施要点

现代工业的不断发展，带动了生产力水平的提高，也推动了社会经济的发展，社会对于能源和资源的需求不断增大。为了促进煤矿企业的可持续发展，需要对煤矿资源进行合理地开发和利用。那么，如何在确保开采安全和开采质量的基础上，提升开采效率呢？这就需要对现有的煤矿设备进行改造，通过科学合理的设计方法，提升设计质量，降低设计成本。因此，利用现代设计理论及方法，做好煤矿机械设计工作，是非常重要的。

在现代设计理论及方法的应用过程中，其实施要点包括以下几点：

首先是计算机辅助设计技术的运用；计算机辅助设计技术是一种运用计算机软件系统的辅助，对煤矿机械进行设计的方法。从目前的发展情况看，我国的煤矿机械产品已经步入了相对稳定的发展阶段，在机械设计中应用CAD、PRE/E等制图软件，可以实现产品的模块化设计、系统化设计以及并行设计等，可以加强设计环节与制造环节之间的相互联系，提高煤矿机械产品开发的效率，缩短产品开发周期，具有非常显著的成效。

其次是可靠性设计，可靠性是对产品质量进行衡量的重要指标，利用现代设计理论及方法，可以有效满足煤矿机械可靠性设计的相关要求。在实际设计中，一方面，需要对煤矿机械所要求的相关定量指标进行明确，另一方面，需要对相应的零件数据进行收集和统计分析，建立起合理有效的模型，方便对其进行定量计算，对设备的可靠性进行评价，从而确保最终设计方案的合理性和可靠性，保证煤矿机械设备的使用安全。

第三是优化设计，优化设计主要是指按照一般的设计理论和方法，遵循相应的设计规范和国家相关标准，将工程设计问题转化为相对简单明确的数学模型问题，之后结合计算机技术和优化技术，从大量的可用设计方案中，选出最优设计。这样，不仅能够有效提升煤矿机械产品的设计水平，对产品的质量进行改进，也可以推动计算机辅助设计的发展。例如，在对煤矿机械减速器进行设计时，合理运用优化设计的相关方法，可以在保证机械设备工作性能和工作效率、工作安全的前提下，使得设备的体积减少13%，自重减少12%。在设计阶段，越早应用优化设计，则越能够显示出其对于产品设计的优势。

第四，创新环保设计，在当今社会的发展中，创新和环保可以说是非常重要的两大元素，同时也是现代设计理论的重要组成部分。创新设计，主要是要求产品设计人员结合自身的设计经验，充分发挥创造性思维，对产品进行改进和创新，从而促进产品性能的不断完善。环保设计要求在设计过程中，将产品的基本属性与环境属性紧密结合起来，确保产品物理目标和环境目标的同时实现。例如，在对煤矿机械进行设计时，要对材料资源进行合理利用，在充分满足产品基础功能的前提下，对机械设备的结构进行简化，减少产品在设计和运行过程中对于环境的污染以及对于能源的消耗，提升煤矿企业的社会效益和环境效益。

第五指有限元法，有限元法是指通过相应的计算工具，进行数值计算的一种方法，可以将复杂的、具有无限个质点的连续弹性体，简化为有限个单元组成的集合体，并对其进行求解，之后，将单元拼合成为离散的结构物，替代原来的连续弹性体。有限元法不仅可以对工程项目中复杂的非线性问题以及非稳态问题等进行分析和求解，也可以实现对复杂结构的动力分析和静力分析。煤矿机械自身的受力是非常复杂的，正好可以使用有限元法进行分析。例如，在对电动挖掘机进行设计时，由于其斗杆和动臂的受力情况比较复杂，如果采用正常的力学知识进行分析，几乎无从下手，在这种情况下，应用有限元法，可以很好的解决机械设备的受力分析问题，确保其结构设计的合理性和有效性。

最后是智能化设计，在现代设计理论及方法中，可以将智能化设计理解为智能工程，简单来说，就是通过对各种传感器、控制器和执行器的有效利用，实现煤矿机械的自动化工作模式。煤矿的开采和挖掘由于多处于地下矿井中，存在一定的危险性，在机械设计中引入智能化设计，可以提升机械设备的自动化和智能化，在保证煤矿生产顺利进行的同时，减少生产中的安全风险和隐患。例如，目前在煤矿勘探中广泛使用的红外技术和机器人技术，都是智能化设计的直接成果。

3 结语

综上所述，现代设计理论及方法的特点主要表现在以下两个方面：其一，计算机技术的广泛应用。计算机技术的飞速发展和广泛应用，带动了人们设计思想和方法的飞跃，极大地提高了设计的效率，丰富了设计手段，设计方式由传统的串行设计发展为并行设计，可以推动企业组织模式的转变，提高其管理水平；其二，多学科理论与技术的交叉与融合。现代设计理论及方法，是现代设计方法学、计算机辅助设计技术、有限元方法等多种学科的交叉和融合。例如，可靠性设计不仅涉及产品的设计、生产、使用和管理，还是涉及产品的运输、贮存等不同环节，包含有概率统计理论、机械学等相关学科，具有极强的综合性。

与传统设计理论相比，现代设计理论与方法具有先进性、科学性、时代性的特点，将其应用于煤矿机械设计中，可以极大地提高煤矿机械的稳定性、可靠性和安全性，推动煤矿产业的持续健康发展。

参考文献：

[1]高焕，刘潇骁.分析现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].煤炭技术，2013（5）.

[2]刘凤志.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].中国高新技术企业，2014（7）.

第7篇：机械设计规范范文

【关键词】带式输送机；地形变化；“飘带”现象；可调式压带装置

前言

带式输送机是以输送带作牵引和承载构件，通过承载物料的输送带的运动进行物料输送的连续输送设备，广泛应用在煤炭、冶金、电力、化工、矿山、港口、建材、粮食等各个领域，在国民经济中发挥着重要作用。在煤炭生产中，带式输送机担负着煤炭和矸石的运输任务，是生产系统的大动脉。

1带式输送机在变角度地形下的“飘带”现象

带式输送机运输是一种连续运输方式，其运输特点是形成从装载点到卸载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。基于这样一种特点，在煤炭的输送过程别是在煤矿井下，带式输送机的铺设多依赖井下巷道地形条件，当因断层而引起巷道地形条件发生变化时，带式输送机的铺设会随巷道坡度的变化而变化。巷道坡度越陡，输送带折弯角越大。启动带式输送机时处于巷道变坡点位置的输送带，由于突然受到较大的张力，自然上升，使输送带受力趋于同一条直线，从而导致输送带脱离承载托辊组的支撑，产生所谓的“飘带”现象。当输送带摆到一定的高度，可能会波及到巷道顶面或输送带上方风筒等一些设备，同时输送带由于脱离托辊的约束其槽形角减小，甚至展平，使输送带上原煤的物料堆积角减少导致煤炭撒落，给巷道的清理工作带来了不便，同时输送带裙边损坏过快，使用寿命短，严重时会影响煤矿的正常生产。

2带式输送机“飘带”原因分析

1.压带轮2.轴3.支座

通常压带装置与带式输送机中间架固定在一起，当带式输送机运转时，输送带上扬至压带装置，其压带轮阻止了输送带的再次上扬且同步与输送带运转，确保了带式输送机安全运行。而且输送带仍保持一定槽角，减少了原煤洒落。目前大倾角带式输送机多安装压带装置，防止输送带飘带现象发生。

3改进措施

1.压轮架2.压带轮轮组

4结束语

通过对2种压带装置的分析对比可知，在带式输送机中采用可调式压带装置可避免输送的切割磨损，延长输送带使用寿命，降低物资维修费用，节约生产成本，是一种简单有效的改进措施。

参考文献：

[1]潘英.通用机械设计[M].北京：中国矿业大学出版社，2003.

[2]任文斗.运输机械设计选用手册[K].北京：化学工业出版社，1999.

[3]中国煤炭建设协会，带式输送机工程设计规范[S].北京：中国计划出版社，2008.

第8篇：机械设计规范范文

关键词：CAD；参数化；开发思路；数据库；特征模型

1 CAD参数化概述

CAD是一种计算机辅助设计的技术，是借助计算机的系统在工程和产品设计的过程中提供快速、有效的技术算计辅助手段，帮助设计人员快速的完成设计和优化的操作，已到达高效而准确的设计效果的技术。CAD将计算机的能力发挥出来，利用高速度高精确的计算能力，大容量存储和数据处理能力与设计者的主观分析和逻辑判断能力结合起来，将思维落实在人机交互的界面上，上设计达到可视的效果，由此简化了设计的过程，缩短了设计的周期，提高了设计质量。

CAD技术本身就是一种综合性的系统工程，一个完整的CAD软件系统实际上包括了多个学科的研究成果，如：计算机工程、工程学、数据库技术、数据结构、仿真技术、设计和制造等相关的专业知识的汇集和综合。实际上就是以计算机辅助设计为核心，综合了多个学科知识和技术的辅助设计系统。此项技术的形成是在上个世纪的60年代开始的。目前，现代的设计技术是更加的市场化、规模化，因此在实际的应用过程中，软件技术逐步和制造技术结合起来，利用自动化控制技术实现了自动加工和生产技术，此种技术是建立在设计软件的基础上的，因此CAD也就进入到了自动化的领域中。

CAD参数化设计实际上就是在产品开发和设计时，零件设计模型的建立速度是影响整个产品设计周期的重要基础。产品设计开发的初期零件的形状和尺寸往往都还停留在设计者的头脑中，即是以一种模糊的概念存在，要装配验证、性能分析、数控编程后才能进入到试制阶段。此种设计流程希望零件的模型应当容易修改，即具备一定的灵活性。参数化设计的思路就是将模型中一些定量的信息变得具体起来，并使得参数可随意的更，并在更改后有系统自动生成相关的数值，以此形成不同形状的和尺寸的零件模型。在CAD系统中要实现参数化设计，建立参数化模型是最关键的。参数化模型主要体现的是零件的图像几何限定和工程限定。几何限定主要就是指零件的尺寸，即结构上的要素和尺寸上的要素。工程约束则是零件尺寸之间的逻辑关系。

2 CAD参数化开发思路

2.1 CAD系统的开发

现代的CAD系统并不是一个固定模式的软件系统，而是一个可以就进行开发的软件系统，因此其功能的开发应建立在软件工程的思路上，以此为指导。主要是为了减少开发过程中的失误，提高开发的效率和系统质量。软件从开始设计、开发、运行为周期进行展开，通常的开发流程是分析需求、总体设计规划、详细结构设计、代码编写、测试、运行等阶段 。每个阶段都有自身的特定功能和内容。在实现参数化的过程中应当按照这样的思路来进行开发。

1）参数化需求分析，确定软件开发目标，包括了软件期望功能、软件的可靠性、稳定性要求，软运行的硬件环境设定等；2）总体规划，即明确软件的系统结构，模块划分、模块通信、数据库功能等；3）具体设计实施，将总体规划的模块进行细化，即对模块进行分解并设计程序模块；4）代码编写，按照程序模块编写源代码；5）软件测试，对软件的各个功能模块进行测试，检测功能和结构方面的缺陷，并进行调整；6）软件运行和维护，在软件投入运行后对其运行情况进行反馈和收集，对其进行纠错和完善、扩充。

2.2 参数化开发的思路

目前采用的CAD参数化设计软件中，主要的有有Pro/Engineer、UGNX、CATIA和Solidworks四种，这四种软件在不同的领域发挥着不同的作用。其中Pro/Engineer是最早进行参数化设计的，参数化的实现也由其首先完成的，目前主要的领域是电子、小家电、日用品等，而其他的三个软件主要是应用在制作业。在研究参数化实现的过程中，本文以Pro/E为例进行分析，以某个公司的机械制产品的参数化设计为例进行阐述。该公司所采用的是在Pro/E平台上基于知识机械常用件为基础完成的CAD开发，在此过程中将行业标准、企业标准等设计融入到了系统中，并实现了资源的共享。采用参数驱动技术实现了常用软件快速设计的流程。开发思路是将一个零件为设计对象，以结构设计数据库、零件模型数据库为核心，基于C/S模式，以零件结构参数定义和交互设计为基础，融合了设计经验、设计规则来实现参数化的开发，具体过程如图1。

开发的CAD系统具备了以下功能：1）实现了机械常用零件的CAD标准化和参数化设计；2）针对零件的Pro/E设计进行了智能化拓展；3）实现了自动化和人机交互相结合的操作方式，使得设计的过程更加的高效而便捷；4）在网络技术的支持下，完成了网络和数据库技术、相关硬件的相互协调，为CAD和数据管理系统的数据连接和集成，为远程数据调用打下了基础；以上就是在CAD开发中实现阐述化的基本思路。

3 CAD开发中图形参数化的实现途径

3.1 数据库基础开发

CAD的图形参数化是建立在工程数据库的基础上的，因此在开发的初期应建立起相应的工程用数据库，并使之可以与CAD向连接。

1）工程数据

在工程中应用的数据体现出来的是数量大、种类多、结构复杂等特点。从数据的性质上看，有图形数据和非图形数据；从应用上看有零件定义数据和设计控制设计两种。其中图形数据就是满足工程设计绘制图形的二维数据和产品图形中需要的三维数据。图形数据构成是以网络的形式出现，层次也不同。同一种实体可能在不同的应用阶段出现不同的表达方式，并且需要完成在不同表达方式之间的转换。工程应用中的非图形数据有三个主要部分：① 普通管理数据，主要负责对产品的情况进行说明，表达产品的性能、生产计划、报表等；② 属于标准数据，包括设计规范、公差数据、结构要素、材料性质、技术规范等；③ 是对零件的形状约束和设计过程中的语义条件等。

3.2 CAD参数化的数据特征

在参数化的过程中，相关的数据需要符合系统的需求，如：CAD数据需要包括产品设计数据、产品模型数据、产品材料数据、产品绘图数据、技术编码数据、测试数据、质量优化数据等。

3.3 零件工程数据分类

在图形参数化的过程中，主要涉及到以下几种数据类型如图2。

1）标准数据：此类数据主要是来自国家或者行业标准、生产标准、设计手册、经验数据等构成，其特点就是在某段时间或者条件下表现为静态数据，设计的过程中将被反复的查询和调用，是设计的基础性数据。此类数据的代表是机械设计中的公差和配合、各种产品目录、样本技术参数等。另外一些经验公式和曲线规律或者图表所给定的特定数据也可以看做是标准数据。标准数据在设计系统的时候应当进行优先处理。

2）设计和工艺的参数：此类数据主要是针对不同的产品而形成的设计数据和制造过程中所需要的工艺性参数构成，因为产品和工艺的差异，计算出来的数据也就有所差异，因此形成了设计和工艺数据。因为设计和工艺是多样化和随机的，以此此类数据往往是动态化的，需要在设计和生产中进行随机的读取和保存，同时相互之间的关系复杂，是参数化过程中的难点。

3）几何参数：几何参数就是在设计中对零件的几何形状进行定义而形成的几何数据，以此数据是根据参数进行改变的，是动态模式。在实际的应用应具有可更改和适应性，以适应参数改变。

3.4 建立工程数据库

在分析基本数据构成后，就可以根据工程数据库的特点进行数据库的开发，因为工程数据库的复杂性突出，因此开发难度较大，开发具有独立性、共享性、集中管理和安全维护等，需要数据的高度一致和并发功能，工程数据的建立和系统调用是CAD参数化的重要环节。

3.5 零件参数化的特征数据库建立

零件是由一组相应的形状特征按一定的顺序拼合而成的如图3，基于特征的参数化模型应该能够充分表达各形状特征之间的确定位置关系，形状特征与形状特征之间存在的关系:附属关系与邻接关系。

在零件的特征模型中，采用多层次地描述手段来满足对零件不同级别信息的要求。对特征参数赋值并确定特征均为后构成参数化常用零件特征模型，采用同一特征模型以不同参数驱动得到不同结构零件，从而适应大量零件图形的生成。这样做的优势明显：(1)实现常用零件的快速设计在采用基于知识的模型设计中，用户用直观的特征(如凸肩、凸缘、键槽)和熟悉的设计术语来构成常用零件模型，而不再采用原始的点、线和体素来构造设计对象，这样用户可以在更高层次上进行常用零件的设计。(2)实现设计模型的自动生成由于常用零件的特征模型直接体现了设计意图，采用基于特征的模型描述常用零件后可以实现零件实体的自动生成，实现设计过程中信息流的自动化。

4 结束语

通过前面的论述不难看出，CAD开发中的图形参数化，实际上就是建立以某些特征为基础的数据库，并实现在设计时CAD系统的共享和调用，在开发过程中为了实现这一途径就需要对整个系统进行重新构建，即利用工程数据库来建立参数比对样本，在设计中利用软件的模型化比对来完成参数化的设计实施。

参考文献

[1] 肖人济.利用CAD实现参数化设计[J].机械设计，2007(4).

[2] 郑清燕.基于CAD的快速设计的若干关键技术研究[J].机械制造，2008(2).

[3] 陈炜，董洪.实现智能化CAD的汽车覆盖件模具结构设计[J].机械设计于研究，2009(4).

[4] 纪陈恳.在CAD开发中实现参数化设计模式研究[J].机械设计，2010(5).

[5] 陈卫伟.CAD参数化设计在机械制造中的应用[J].机械设计与制造，2009(14).

第9篇：机械设计规范范文

关键词：陶瓷机械；数字化技术；应用研究

我国陶瓷机械装备虽然近几年来有了一定的进步，但在整个陶瓷行业的发展中仍没有发挥很好的同步发展效应，更没有起到引领行业发展的作用。当前科技迅猛发展，数字化设计技术作为一支重要的生力军，在各行各业都发挥着巨大的作用。现代陶瓷机械装备应加速向“数字”和“精确”陶瓷行业发展。推行CAD/CAE/CAN、MIS 和加工柔性化系统、建立FMS 示范工程、加快我国陶瓷机械装备数字化设计与制造技术的应用研究等。已成为历史赋予我国陶瓷机械装备技术人员的责任。

一、数字化设计制造技术概述

数字化（Digital）是指信息（计算机）领域的数字（二进制）技术向人类生活各个领域全面推进的过程，是基于产品描述的数字化平台，建立基于计算机的数字化产品模型，并在产品开发全程采用，达到减少或避免使用实物的一种产品开发技术。这种设计全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。数字化设计与制造技术的应用可以大大提高机械产品开发能力，缩短产品研制周期，降低开发成本，实现最佳设计目标和企业间的协作，使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源共同开发出新产品，大大提高企业的竞争能力。数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术，其目的是通过建立数字化产品模型，利用数字模拟、仿真、干涉检查、CAE 等分析技术，改进和完善设计方案。数字化设计含盖了现代设计的最新技术，同时也是现代设计的前提。涉及的主要内容有：

1.CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分别是计算机辅助设计计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写，它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心，是实现计算机辅助产品开发的主要工具。PDM 技术集成是管理与产品有关的信息、过程及人与组织，实现分布环境中的数据共享，为异构计算机环境提供了集成应用平台，从而支持CAD/CAPP/CAM/CAE 系统过程的实现。

2.异地、协同设计在因特网/ 企业内部网的环境中，进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等，异地、协同设计系统在网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。

3.基于知识的设计将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融入基于知识的设计（或CAD）系统之中，支持产品的设计过程，是实现产品创新开发的重要工具。设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册“设计标准”设计规范等，设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。

4.虚拟设计、虚拟制造综合利用建模、分析、仿真以及虚拟现实等技术和工具，在网络支持下，采用群组协同工作，通过模型来模拟和预估产品功能、性能、可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题，实现产品设计、制造的本质过程，包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制等。

二、陶瓷机械设计领域的特点

1.当前行业发展中存在的主要问题

1.1技术、装备水平低。大多数陶机专业厂技术力量不足，产品设计多用传统的设计方法，CAD 等现代化设计方法应用还不普遍，工厂装备落后，数控机床和加工中心为数不多，计量、检测、控制手段较差，生产机械化程度低；

1.2产品质量差、档次低。陶机产品外观质量落后，有的性能不稳定，机电一体化产品很少，尚有许多空白，成套性差，产品附加值低，在国际市场上缺乏竞争力；

1.3产业组织结构不合理，生产专业化水平和企业管理水平低。我国陶机工业虽然己经形成一定体系，但专业化分工、集约化程度很低，标准化程度也不高，产品零件互换性差，难以满足高档瓷生产的要求。这种生产方式极大地限制了现代化科技的应用，日用陶瓷和建筑陶瓷机械始终没有赶上国际先进水平。

2.陶瓷机械设计领域的特点

2.1结构类型多、型号多。例如在真空练泥机设计中，有单轴、双轴和三轴真空练泥机等；泥浆泵设计有单、双缸，立式、卧式等；

2.2常用设备功能结构比较稳定，结构复杂程度较小。例如球蘑机、练泥机、滚压成型机等一般由机架、传动系统、执行机构等组成，不同型号的设备采用的部件类型和结构参数有区别，但产品功能基本相同。这种结构稳定性非常便于采用模块化变型设计技术和参数设计技术；

2.3常用陶瓷机械产品受企业投产规模、陶瓷原料性能的影响，研究开发周期长，采用ICAD 技术能缩短产品研究开发周期，节约成本。