现代设计方法---设计方法学

1、12方法方法：是关于人们认识世界与改造世界的目的、途径、策略、：是关于人们认识世界与改造世界的目的、途径、策略、工具与操作技能这五个层次有机组合的一个选择性系统。工具与操作技能这五个层次有机组合的一个选择性系统。方法学方法学：关于方法的规律的理论。就是对方法的合理性、有效：关于方法的规律的理论。就是对方法的合理性、有效性、效率与效果进行系统的研究、讨论、分析。性、效率与效果进行系统的研究、讨论、分析。方法论的意义：方法论的意义：它不但使你明白什么时候用和如何用锤子或螺它不但使你明白什么时候用和如何用锤子或螺丝刀，它还指导你在面对新的难题时，如何创造新的工具。丝刀，它还指导你在面对新的难题时，如

2、何创造新的工具。Know Why Know What “认识论认识论”Know How“方法论方法论”“本体论本体论”“实践实践”3我们对待设计的态度形成我们自己的设计的方法论我们对待设计的态度形成我们自己的设计的方法论45n切记切记: (1)再好的设计方法，也不能代替天赋很高或一般的工程师的再好的设计方法，也不能代替天赋很高或一般的工程师的作用。作用。 (2)科学的设计方法可以显著提高设计效率和创新水平。科学的设计方法可以显著提高设计效率和创新水平。 (3)如果设计按死板的模式进行，则设计工作必被市场淘汰，如果设计按死板的模式进行，则设计工作必被市场淘汰，且毫无个性和魅力。且毫无个性和魅力。

3、67一、技术系统一、技术系统子系统子系统 系统系统 超系统超系统8切削机床切削机床精密铸机精密铸机精密锻机精密锻机冷轧机冷轧机切削切削铸造铸造锻造锻造轧制轧制激光成型机激光成型机激光成型激光成型910111213141516概念：概念：是将工程设计任务或机电产品看做技术系统，是将工程设计任务或机电产品看做技术系统，用系统工程方法进行分析和综合。用系统工程方法进行分析和综合。把多余材料从毛坯上分离出去获得合格表面车削车削强力磨削强力磨削激光加工激光加工成型挤压成型挤压冷轧冷轧17 总功能的描述要准确、简洁，合理抽象，抓住本质，这样便于总功能的描述要准确、简洁，合理抽象，抓住本质，这样便于使设计目

4、的明确，思路开阔。使设计目的明确，思路开阔。 一般工程系统都比较复杂，难以直接求得满足总功能的系统解。一般工程系统都比较复杂，难以直接求得满足总功能的系统解。按照系统分解的原则进行功能分解，可通过较简单的功能元去求按照系统分解的原则进行功能分解，可通过较简单的功能元去求解。总功能可分解为分功能、二级分功能解。总功能可分解为分功能、二级分功能功能元功能元(能直接求能直接求解解)，并用树状的功能关系图（功能树）表达。，并用树状的功能关系图（功能树）表达。181920表表2-1 功能原理方案的形态学矩阵功能原理方案的形态学矩阵2122表表2-2 对象目录：最多有对象目录：最多有4个构件的约束运动机构

5、个构件的约束运动机构(摘录摘录)23表表2-3 作业目录：构形方案作业方法作业目录：构形方案作业方法242526一、现代设计的目标一、现代设计的目标二、设计实例二、设计实例 某单位要求设计专门化数控磨床。磨削加工直径某单位要求设计专门化数控磨床。磨削加工直径150250mm，加工长度，加工长度150300mm，磨削裕量小于，磨削裕量小于0.15mm的圆柱的圆柱凸轮形工件。生产率为凸轮形工件。生产率为16h/件，表面粗糙度达到件，表面粗糙度达到Ra0.4m，加，加工精度工精度0.1mm。要求工作可靠、外形美观、性能价格比适中。要求工作可靠、外形美观、性能价格比适中。 经初步协商，拟定设计任务书如

6、表经初步协商，拟定设计任务书如表2-10所示。所示。271、明确设计任务、明确设计任务 成立并行设计组，成立并行设计组，经各业务部门信息经各业务部门信息集约，访问用户，集约，访问用户，调研预测，使用调研预测，使用5W-2H法，进一步法，进一步研究设计任务，在研究设计任务，在全面考虑可行性的全面考虑可行性的基础上，提出可行基础上，提出可行性报告和设计目标性报告和设计目标如表如表2-11所示。经所示。经双方协商通过。双方协商通过。表表2-11 设计目标设计目标282、方案设计、方案设计(1) 识别功能识别功能 作出功能原理图作出功能原理图29(2) 寻求答案寻求答案 作出功能载体形态矩阵作出功能载体形态矩阵作业对象物料与磨床组成工作业对象物料与磨床组成工艺系统，完成作业功能艺系统，完成作业功能电源电器完成动力功能电源电器完成动力功能数控装置完成控制功能数控装置完成控制