第1章 现设绪论

1、2022年7月5日23时00分大连交通大学机械设计及其自动化教研中心1第第1章章 绪论绪论的的：是随着是随着现代科学技术现代科学技术的飞速发展和的飞速发展和计算机计算机技术技术的广泛应用而诞生的。现已在国内外的的广泛应用而诞生的。现已在国内外的各个设计领域各个设计领域和和工业产工业产品设计品设计中得到广泛的应用。中得到广泛的应用。 现代设计的概念及内涵现代设计的概念及内涵 现代设计理论与方法的主要内容和特点现代设计理论与方法的主要内容和特点 现代产品的设计类型及进程现代产品的设计类型及进程 学习现代设计方法课程的意义和任务学习现代设计方法课程的意义和任务2022年7月5日23时00分2大连交通

2、大学机械设计及其自动化教研中心1.1 现代设计现代设计1.1.1 设计及其内涵设计及其内涵是人类改造自然的基本活动之一。它与人类的生产活动及生是人类改造自然的基本活动之一。它与人类的生产活动及生活密切相关。人类在改造自然的历史长河中，一直从事活密切相关。人类在改造自然的历史长河中，一直从事。从。从某种意义上讲，人类文明的历史，就是不断进行设计活动的历史。某种意义上讲，人类文明的历史，就是不断进行设计活动的历史。一词有一词有和和两种概念：两种概念： 是指对发展过程的安排，是指对发展过程的安排，包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。是指将是指将转化为满足该

3、需求的技术系统转化为满足该需求的技术系统(或技或技术过程术过程)的活动。的活动。目前，各种产品包括机、电产品的设计即属此种。目前，各种产品包括机、电产品的设计即属此种。2022年7月5日23时00分3大连交通大学机械设计及其自动化教研中心随着科学技术和生产力的不断发展，随着科学技术和生产力的不断发展，设计设计和和设计科学设计科学也在不断向也在不断向深度和广度发展，其深度和广度发展，其内容内容、要求要求、理论理论和和手段手段等都在不断更新。目前等都在不断更新。目前科技界对科技界对设计设计尚无统一的定义，但对尚无统一的定义，但对都有共同的认识。都有共同的认识。 综合来理解综合来理解设计的含义设计的

4、含义，即为了满足人类与社会的功能要求，将，即为了满足人类与社会的功能要求，将预定的目标通过人们创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产预定的目标通过人们创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取得最满意的生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益，这就是社会与经济效益，这就是设计设计。然后或然后或转化为某项工程，或转化为某项工程，或，成为产品，而造，成为产品，而造福于人类。福于人类。从本质上说就是创造性的从本质上说就是创造性的思维思维与与活动过程活动过程，是将，是将创创新构思新构思转化为转化为有竞争力的产品有竞

5、争力的产品的过程。的过程。2022年7月5日23时00分4大连交通大学机械设计及其自动化教研中心从对从对的理解出发，的理解出发， 具有具有： 需求特征需求特征 创造性特征创造性特征 程序特征程序特征 时代特征时代特征2022年7月5日23时00分5大连交通大学机械设计及其自动化教研中心产品设计的目的是满足人类社会的需求，即产品设计的目的是满足人类社会的需求，即，没，没有需求就没有设计。有需求就没有设计。时代的发展，使人们的需求、自然环境、社会环境都处于变化时代的发展，使人们的需求、自然环境、社会环境都处于变化之中，从而要求设计者适应条件变化，不断更新老产品，创造新产之中，从而要求设计者适应条件

6、变化，不断更新老产品，创造新产品。品。人们从机车的发展历史，即由人们从机车的发展历史，即由蒸汽机车蒸汽机车内燃机车内燃机车电力机车电力机车到今天的到今天的磁悬浮机车磁悬浮机车，可见，可见设计活动设计活动的不断创造发明的特征。的不断创造发明的特征。 2022年7月5日23时00分6大连交通大学机械设计及其自动化教研中心受时代的物质条件、技术水平的限制，如设计方法、受时代的物质条件、技术水平的限制，如设计方法、设计手段、材料、制造工艺等。所以，各种产品设计都具有设计手段、材料、制造工艺等。所以，各种产品设计都具有。认识了认识了产品设计的特征产品设计的特征，才能全面地、深刻地理解，才能全面地、深刻地

7、理解设计活动的设计活动的本质本质，进而研究与，进而研究与设汁活动设汁活动有关的各种问题，提高有关的各种问题，提高设计的质量设计的质量和和效效率率。任何一种产品的任何一种产品的设计设计都有一定的都有一定的，它是指从明确设计，它是指从明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程。任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程。设计过程设计过程一般可分为一般可分为四个主要阶段四个主要阶段：产品规划、原理方案设汁、：产品规划、原理方案设汁、技术设汁和施工设计。这种过程叫做技术设汁和施工设计。这种过程叫做设计程序设计程序。按设计程序进行工作，才能提高效率，保证产品的设计质量。按设计程序进行工作，才

8、能提高效率，保证产品的设计质量。 2022年7月5日23时00分7大连交通大学机械设计及其自动化教研中心从人类生产的进步过程来看，从人类生产的进步过程来看，经历了如下经历了如下：1.1.2 设计发展的基本阶段设计发展的基本阶段 直觉设计阶段直觉设计阶段 经验设计阶段经验设计阶段 半理论半经验设计价段半理论半经验设计价段 现代设计阶段现代设计阶段2022年7月5日23时00分8大连交通大学机械设计及其自动化教研中心17世纪以前，人们从事的设计活动完全是靠世纪以前，人们从事的设计活动完全是靠来进行的，来进行的，这种设计为这种设计为，或称，或称。 多为具有丰富经验的多为具有丰富经验的手工艺人手工艺人

9、，他们之间没有信息交流。，他们之间没有信息交流。这种全凭人的这种全凭人的来设计制作工具的特点，设计方案存在于手工来设计制作工具的特点，设计方案存在于手工艺人头脑中，无法记录表达，产品也比较简单。通常一项简单产品的艺人头脑中，无法记录表达，产品也比较简单。通常一项简单产品的问世，周期很长，且一般无经验可以借鉴，是一种问世，周期很长，且一般无经验可以借鉴，是一种。 到了到了17世纪，随着生产的发展，产品逐渐复杂起来，社会对产品世纪，随着生产的发展，产品逐渐复杂起来，社会对产品的需求量也开始增大，的需求量也开始增大，的经验或其头脑中的构思已难满的经验或其头脑中的构思已难满足这些要求，因而促使手工艺人

10、必须联合起来，互相协作，便逐渐足这些要求，因而促使手工艺人必须联合起来，互相协作，便逐渐并开始并开始进行设计。进行设计。 另在另在17世纪初，世纪初，和和得到了很大的发展并建立了密切联系，得到了很大的发展并建立了密切联系，使使有了一定的有了一定的理论指导理论指导。 2022年7月5日23时00分9大连交通大学机械设计及其自动化教研中心如如1670年就已经出现了有关年就已经出现了有关大海船的图纸大海船的图纸，图纸的出现图纸的出现既可使具有丰富经验的手工艺人通过既可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸图纸将其经验或构思记录下来，将其经验或构思记录下来，传于他人，便于传于他人，便于用图纸用图纸对产品进行

11、分析、改进和提高，推动设计工对产品进行分析、改进和提高，推动设计工作向前发展；还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动，满作向前发展；还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动，满足社会对产品的需求及生产率的要求。足社会对产品的需求及生产率的要求。进行设计，使人类设计活动由进行设计，使人类设计活动由进步到进步到，但是，但是仍是建立在经验与技巧能力的积累之仍是建立在经验与技巧能力的积累之上。它虽然较上。它虽然较前进了一步，但周期冗长，质量也不易保证。前进了一步，但周期冗长，质量也不易保证。 （3）半理论半经验设计阶段半理论半经验设计阶段 20世纪初以来，随着世纪初以来，随着的发展，使取得的发展

12、，使取得或或内在规律的数据有了可能，于是开始采用内在规律的数据有了可能，于是开始采用局部试验局部试验、模拟试验模拟试验等作为设计过程的等作为设计过程的辅助手段辅助手段。通过。通过中间试验中间试验取得较为可靠的数据，取得较为可靠的数据，选择合适的结构，从而缩短了试制周期，提高了设计的可靠性。这选择合适的结构，从而缩短了试制周期，提高了设计的可靠性。这个阶段成为个阶段成为。2022年7月5日23时00分10大连交通大学机械设计及其自动化教研中心在该阶段中，随着科技的进步、实验手段的加强，使设计水平在该阶段中，随着科技的进步、实验手段的加强，使设计水平得到进一步提高，共取得了得到进一步提高，共取得了

13、： （1）加强加强和各种专业产品和各种专业产品的研究，从而的研究，从而为设计提供了大量信息，如包含大量设计数据的为设计提供了大量信息，如包含大量设计数据的、和和等；等； （2）加强加强，大大提高了设计速度和成功率。，大大提高了设计速度和成功率。 （3）加强了加强了研究，即研究，即、的研究，后来又提出的研究，后来又提出，进一步提高了设计的速度、，进一步提高了设计的速度、质量，降低了产品的成本。质量，降低了产品的成本。由于加强了由于加强了和和的研究，与的研究，与相比，相比，大大减少了设计的盲目性，有效地提高了设计效率和质量，并降低大大减少了设计的盲目性，有效地提高了设计效率和质量，并降低了设计成本

14、。了设计成本。 2022年7月5日23时00分11大连交通大学机械设计及其自动化教研中心（4）现代设计阶段现代设计阶段 近近 40年来（即年来（即 20世纪世纪 60年代以来），随着年代以来），随着的迅猛发展，的迅猛发展，特别是特别是的发展和普及、应用，为进行有关设计中的的发展和普及、应用，为进行有关设计中的、和和等提供了极为有利的条件，使设计工作产生等提供了极为有利的条件，使设计工作产生了革命性的突变，为设计工作提供了实现了革命性的突变，为设计工作提供了实现的条件，从而使的条件，从而使人类设计工作步入人类设计工作步入。此外，步入现代设计阶段的此外，步入现代设计阶段的就是：就是： 当代对产品的

15、设计已不能仅仅考虑当代对产品的设计已不能仅仅考虑，还要考虑对，还要考虑对和和、的影响；的影响； 不仅要考虑不仅要考虑，还要考虑，还要考虑、； 不仅考虑不仅考虑，还需考虑，还需考虑。 2022年7月5日23时00分12大连交通大学机械设计及其自动化教研中心20世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，对设计的基础理论世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，对设计的基础理论研究得到加强，随着设计经验的积累，以及设计和工艺的结合，已形研究得到加强，随着设计经验的积累，以及设计和工艺的结合，已形成了一套成了一套。依据这套方法进行机电产品设计，。依据这套方法进行机电产品设计，称为称为。所谓。所谓“传统传统”是

16、指这套设计方法已沿用了很长时间，是指这套设计方法已沿用了很长时间，直到现在仍被广泛地采用着。直到现在仍被广泛地采用着。又称又称。1.1.3 现代设计与传统设计现代设计与传统设计是以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、是以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。或类比等方法进行设计。限于历史和科技发展的原因，限于历史和科技发展的原因，基本上是一种以基本上是一种以静态静态分析分析、近似计算近似计算、经验设计经验设计、手工劳动为特征手工劳动为特征的

17、设计方法。显然，随的设计方法。显然，随着现代科技术的飞速发展，生产技术的需要和市场的激烈竞争，以及着现代科技术的飞速发展，生产技术的需要和市场的激烈竞争，以及先进设计手段的出现，这种传统设计方法已难以满足当今时代的要求，先进设计手段的出现，这种传统设计方法已难以满足当今时代的要求，从而迫使设计领域不断研究和发展新的设计方法和技术。从而迫使设计领域不断研究和发展新的设计方法和技术。 2022年7月5日23时00分13大连交通大学机械设计及其自动化教研中心是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，它继承了是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，它继承了的精华，吸收了的精华，吸收了和和。与。与相比，相比，

18、它则是一种以它则是一种以动态分析动态分析、精确计算精确计算、优化设计优化设计和和CAD为特征的设计方为特征的设计方法。法。与与相比，主要完成了相比，主要完成了的转的转变变： 产品结构分析的定量化产品结构分析的定量化； 产品工况分析的动态化产品工况分析的动态化； 产品质量分析的可靠性化产品质量分析的可靠性化； 产品设计结果的最优化产品设计结果的最优化； 产品设计过程的高效化和自动化产品设计过程的高效化和自动化。目前，我国设计领域正面临着由目前，我国设计领域正面临着由向向过渡，广大过渡，广大设计人员应尽快适应这一新的变化。设计人员应尽快适应这一新的变化。通过推行通过推行，尽快提高我国机电产品的性能

19、、，尽快提高我国机电产品的性能、质量、可靠性和在市场的竞争能力。质量、可靠性和在市场的竞争能力。2022年7月5日23时00分14大连交通大学机械设计及其自动化教研中心1.2 现代设计理论和方法的主要内容及特现代设计理论和方法的主要内容及特点点 1.2.1 现代设计理论和方法的主要内容现代设计理论和方法的主要内容是基于是基于形成的，因而更具科学性形成的，因而更具科学性和逻辑性。和逻辑性。实质上，实质上，更是科学方法论更是科学方法论在在的应用，的应用，也是设计领域中发展起来的一门新兴的多元交也是设计领域中发展起来的一门新兴的多元交叉学科。叉学科。是使产品满足是使产品满足以及判断产品是否满足以及判

20、断产品是否满足的依据。的依据。是对产品是对产品和和的科学总结。的科学总结。2022年7月5日23时00分15大连交通大学机械设计及其自动化教研中心从从 20世纪世纪 60年代年代末开始，末开始，相继出现一系列相继出现一系列。为区别过去常用的为区别过去常用的传统设计理论与方法传统设计理论与方法，把这些把这些统称为统称为。 列出了目前列出了目前的的主要内容。主要内容。不同于不同于传统设计方法传统设计方法，在运用在运用进行进行产品及工程设计产品及工程设计时，时，一般都以一般都以作为作为分析分析、计算计算、综合综合、决策决策的工具。的工具。2022年7月5日23时00分16大连交通大学机械设计及其自动

21、化教研中心表表1-1现代设计的主要现代设计的主要理论和方法理论和方法1.1.设计方法学设计方法学2.2.优化设计优化设计3.3.可靠性设计可靠性设计4.4.计算机辅助设计计算机辅助设计5.5.动态设计动态设计6.6.有限元法有限元法7.7.反求工程设计反求工程设计8.8.工业造型设计工业造型设计9.9.绿色设计绿色设计10.10.模块化设计模块化设计11.11.相似设计相似设计12.12.虚拟设计虚拟设计13.13.疲劳设计疲劳设计14.14.智能工程智能工程15.15.价值工程价值工程16.16.并行设计并行设计17.17.三次设计三次设计18.18.人机工程人机工程19.19.健壮设计健壮

22、设计20.20.精度设计精度设计21.21.工程遗传算法工程遗传算法22.22.设计专家系统设计专家系统23.23.摩擦学设计摩擦学设计24.24.人工神经元计算方法等人工神经元计算方法等2022年7月5日23时00分17大连交通大学机械设计及其自动化教研中心综上所述，综上所述，的种类繁多，但并不是任何一的种类繁多，但并不是任何一件产品和一项工程的设计都需要采用件产品和一项工程的设计都需要采用全部设计方法全部设计方法，也不是每个产，也不是每个产品零件或电子元件的设计均能采用上述品零件或电子元件的设计均能采用上述每一种方法每一种方法。由于不同的产。由于不同的产品都有各自的特点，所以设计时常需品都

23、有各自的特点，所以设计时常需上述设计方法。上述设计方法。 1.2.2 现代设计方法的特点现代设计方法的特点 如下如下：(1) 程式性程式性 (2) 创造性创造性(3) 系统性系统性(4) 最优性最优性(5) 综合性综合性(6) 数字性数字性（计算机化计算机化）2022年7月5日23时00分18大连交通大学机械设计及其自动化教研中心研究研究设计的全过程设计的全过程。要求设计者从产品规划、方案设计、技术设。要求设计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计到试验、试制进行全面考虑，按步骤有计划地进行设计计、施工设计到试验、试制进行全面考虑，按步骤有计划地进行设计。 突出突出人的创造性人的创造性，发

24、挥，发挥集体智慧集体智慧，力求探寻更多突破性方案，开，力求探寻更多突破性方案，开发创新产品。发创新产品。强调用强调用处理处理技术系统问题技术系统问题。设计时应分析各部分的有机。设计时应分析各部分的有机关系，力求关系，力求系统整体最优系统整体最优。同时考虑。同时考虑技术系统技术系统与与外界外界的联系，即的联系，即的大系统关系。的大系统关系。是得到功能全、性能好、成本低的是得到功能全、性能好、成本低的价值最优价值最优的产品。的产品。 设计中不仅考虑设计中不仅考虑零部件参数零部件参数、性能的最优性能的最优，更重要的是争取，更重要的是争取产品产品的技术系统的技术系统。 2022年7月5日23时00分1

25、9大连交通大学机械设计及其自动化教研中心是建立在是建立在系统工程系统工程、创造工程创造工程基础上，综合运用信基础上，综合运用信息论、优化论、相似论、模糊论、可靠性理论等自然科学理论和价值息论、优化论、相似论、模糊论、可靠性理论等自然科学理论和价值工程、决策论、预测论等社会科学理论，同时采用集合、矩阵、图论工程、决策论、预测论等社会科学理论，同时采用集合、矩阵、图论等数学工具和电子计算机技术，总结设计规律，提供多种解决设计问等数学工具和电子计算机技术，总结设计规律，提供多种解决设计问题的科学途径。题的科学途径。将将全面地引入全面地引入。并运用。并运用程序库程序库、数据库数据库、知知识库识库、信息

26、库信息库和和网络技术网络技术服务于设计，实现了服务于设计，实现了。 通过通过和和的密切配合，采用先进的设计方法，提高了的密切配合，采用先进的设计方法，提高了设计质量和速度。设计质量和速度。 不仅用于设计计算和绘图，同时在信息贮存、评价决策、不仅用于设计计算和绘图，同时在信息贮存、评价决策、动态模拟、人工智能等方面将发挥更大作用。动态模拟、人工智能等方面将发挥更大作用。2022年7月5日23时00分20大连交通大学机械设计及其自动化教研中心1.3 现代产品的设计类型及进程现代产品的设计类型及进程 1.3.1 现代产品的特点与设计要求现代产品的特点与设计要求 随着科学和技术的飞速发展，随着科学和技

27、术的飞速发展，主要表现在广泛采用主要表现在广泛采用现代新兴技术，并对产品的功能、可靠性、效益提出更为严格的要求。现代新兴技术，并对产品的功能、可靠性、效益提出更为严格的要求。当前当前如激光测量装置、航天飞机、核动力设备等大如激光测量装置、航天飞机、核动力设备等大量诞生，无量诞生，无不是采用不是采用的结果；而的结果；而如机床、纺织如机床、纺织机械、工程机械、电视机等电器也都大量采用了新技术，如数字控制、机械、工程机械、电视机等电器也都大量采用了新技术，如数字控制、气动纺纱、液压技术、数字信号等。这些说明先进的科技成就正在源源气动纺纱、液压技术、数字信号等。这些说明先进的科技成就正在源源不断地通过

28、设计改变着产品。不断地通过设计改变着产品。 中日益普遍地采用中日益普遍地采用作自动控制，发展为作自动控制，发展为；如此等等。这些新兴技术促使机械产品在功；如此等等。这些新兴技术促使机械产品在功能上的大跨跃，成为现代产品最突出的特点。能上的大跨跃，成为现代产品最突出的特点。 2022年7月5日23时00分21大连交通大学机械设计及其自动化教研中心由于科学技术的飞速发展，使由于科学技术的飞速发展，使不断开辟，如现时出现不断开辟，如现时出现了了、等新领域，同时新技术不断涌现，等新领域，同时新技术不断涌现，又促进了经济的高速发展。而这些又促使了企业间的竞争日益激烈，且又促进了经济的高速发展。而这些又促

29、使了企业间的竞争日益激烈，且这种竞争已成为世界范围内技术水平、经济实力的全面竞争。这种竞争已成为世界范围内技术水平、经济实力的全面竞争。此外，加之此外，加之日益向大型化、高速化、精密化和高效化方向日益向大型化、高速化、精密化和高效化方向发展，所有这些又对工业产品与工程设计提出了发展，所有这些又对工业产品与工程设计提出了，具体表现为，具体表现为以下以下：（1）设计对象由单机走向系统；设计对象由单机走向系统；（2）设计要求由单目标走向多目标；设计要求由单目标走向多目标；（3）设计所涉及的领域由单一领域走向多个领域；设计所涉及的领域由单一领域走向多个领域；（4）承担设计工作的人员从单人走向小组；承担

30、设计工作的人员从单人走向小组；（5）产品更新速度加快，使设计周期缩短；产品更新速度加快，使设计周期缩短；（6）产品设计由自由发展走向有计划的发展；产品设计由自由发展走向有计划的发展；（7）设计的发展要适应科学技术的发展，特别是适应计算机技设计的发展要适应科学技术的发展，特别是适应计算机技术的发展。术的发展。2022年7月5日23时00分22大连交通大学机械设计及其自动化教研中心1.3.2 现代产品的设计类型及进程现代产品的设计类型及进程 是形成工业产品的是形成工业产品的第一道工序第一道工序。要设计好一个现代产品，。要设计好一个现代产品，除需掌握现代科技和现代设计理论与方法外，还应了解产品设计过

31、程的除需掌握现代科技和现代设计理论与方法外，还应了解产品设计过程的一般规律和设计程序。一般规律和设计程序。 为此，下面介绍如下为此，下面介绍如下三个问题三个问题： 现代产品的设计类型现代产品的设计类型 现代产品设计的三个阶段现代产品设计的三个阶段 现代产品设计的进程现代产品设计的进程2022年7月5日23时00分23大连交通大学机械设计及其自动化教研中心 按其按其创新程度创新程度可分为以下可分为以下： 开发性设计开发性设计 适应性设计适应性设计 变形设计变形设计 它是在全部功能或主要功能的它是在全部功能或主要功能的和和未知的情况下，运未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的用成熟的科学技术

32、成果所进行的新型工业产品的设计新型工业产品的设计。针对新任务，应用可行的新技术，进行创新构思，提出新的功能针对新任务，应用可行的新技术，进行创新构思，提出新的功能原理方案，完成从原理方案，完成从产品规划产品规划到到施工设计施工设计。这是一种。这是一种。2022年7月5日23时00分24大连交通大学机械设计及其自动化教研中心（3）变形设计变形设计 在在和和都不变的情况下，变更现有产品的都不变的情况下，变更现有产品的和和，使之满足不同的工作要求。，使之满足不同的工作要求。 例如不同压力、流量的齿轮泵系列设计，以及例如不同压力、流量的齿轮泵系列设计，以及22，24，26，28英英寸不同尺寸规格的自行

33、车设计等。寸不同尺寸规格的自行车设计等。（2）适应性设计适应性设计 在在不变的情况下，只对产品作不变的情况下，只对产品作或或，使，使产品能更广泛的适应使用要求。产品能更广泛的适应使用要求。例如在卧式铣床基础上加设铣头、磨头或插削头，以扩展铣床的例如在卧式铣床基础上加设铣头、磨头或插削头，以扩展铣床的加工范围。加工范围。2022年7月5日23时00分25大连交通大学机械设计及其自动化教研中心任何一种产品的开发，都要面对市场竞争的考验。要使产品受到任何一种产品的开发，都要面对市场竞争的考验。要使产品受到市场的接受和欢迎，产品开发必须经历如下市场的接受和欢迎，产品开发必须经历如下：v v v 202

34、2年7月5日23时00分26大连交通大学机械设计及其自动化教研中心 产品的产品的就是针对产品的某一确定的就是针对产品的某一确定的，寻找，寻找一些实现一些实现该功能目标该功能目标的的。其实质就是进行。其实质就是进行产品原理方案产品原理方案的的与与的过程。的过程。因此，设计时，必须从最新的自然科学原理及其技术效应出发，因此，设计时，必须从最新的自然科学原理及其技术效应出发，通过创新构思，优化筛选，寻求最适宜于实现通过创新构思，优化筛选，寻求最适宜于实现预定功能目标预定功能目标的的。通常是以通常是以简图简图或或示意图示意图来进行方案构思的，因此，来进行方案构思的，因此，是一个是一个形象思维形象思维与

35、逻辑推理的过程，是实现创新和开发的关键阶段，与逻辑推理的过程，是实现创新和开发的关键阶段，它的优劣，是从本质的方面决定了它的优劣，是从本质的方面决定了产品设计的水平产品设计的水平。 实用化设计就是使实用化设计就是使原理方案构思原理方案构思转化为具有转化为具有实用水平的装置实用水平的装置。完。完成从成从总体设计总体设计、部件设计部件设计、零件设计零件设计到到制造施工制造施工的的。2022年7月5日23时00分27大连交通大学机械设计及其自动化教研中心 一个一个要成为要成为，要保证产品在市场竞争中成功，必须具备，要保证产品在市场竞争中成功，必须具备一定的条件。一定的条件。就是从就是从技术技术、经济

36、经济、社会社会等各方面来提高等各方面来提高的的。例如用例如用进行价值分析，提高产品性能，降低成本。进行价值分析，提高产品性能，降低成本。如对产品进行如对产品进行，在，在保证功能保证功能和和便于加工便于加工的前提下，设计的前提下，设计出出和和。2022年7月5日23时00分28大连交通大学机械设计及其自动化教研中心现代产品设计进程现代产品设计进程一般可分为如下一般可分为如下：v 产品规划产品规划( (决策决策) )v 原理方案设计原理方案设计v 技术设计技术设计v 施工设计施工设计2022年7月5日23时00分29大连交通大学机械设计及其自动化教研中心（1）产品规划阶段产品规划阶段 就是进行待开

37、发产品的需求分析、市场预测、可行性分就是进行待开发产品的需求分析、市场预测、可行性分析，确定设计参数及制约条件，最后提出详细的析，确定设计参数及制约条件，最后提出详细的( (或设或设计要求表计要求表) )，作为设计、评价和决策的依据。，作为设计、评价和决策的依据。 的最终目的是确定任务，并给出详细的的最终目的是确定任务，并给出详细的（设计要求表设计要求表）。）。（2）原理方案设计阶段原理方案设计阶段就是新产品的就是新产品的。它是在。它是在的的基础上通过创新构思，优化筛选，求取较理想的基础上通过创新构思，优化筛选，求取较理想的，列，列表给出表给出原理参数原理参数，并作出新产品的，并作出新产品的。

38、（3）技术设计阶段技术设计阶段是将新产品的是将新产品的具体化为装置及零部件的具体化为装置及零部件的。2022年7月5日23时00分30大连交通大学机械设计及其自动化教研中心较广：较广： 首先是首先是； 然后分别进行然后分别进行( (材料材料、尺寸尺寸等等) )和和( (美感美感、宜人宜人性性等等) )，并评选出，并评选出最优结构方案最优结构方案和和最优造型方案最优造型方案。 最后分别得出最后分别得出结构设计技术文件结构设计技术文件、总体装置草图总体装置草图、结构装配草结构装配草图图和和造型设计技术文件造型设计技术文件、总体效果草图总体效果草图、外观构思模型外观构思模型等。等。应提供出新产品的应提供出新产品的总装图总装图、结构装配图结构装配图和和造型图造型图。 （）（）施工设计阶段施工设计阶段是把技术设计的结果变成施工的技术文件。是把技术设计的结果变成施工的技术文件。 就是完成零件工作图、部件装配图、造型效果图、设计说明就是完成零件工作图、部件装配图、造型效果图、设计说明书、工艺文件、使用说明书等有关技术文件。书、工艺文件、使用说明书等有关技术文件。以上以上的的，应尽可能地实现，应尽可能地实现CAD/CAM一体化一体化，从而提高，从而提高设计效率设计效率，加快，加快设计进度设计进度。并对各阶段中的具体设计内容要。并对各阶段中的具体设计内容要在在指导下，用不