關於機械創新設計的論文

一、機械產品創新設計的原則

（一）經濟效益最好原則

設計的機械零件既要功能滿足客户要求，又要成本低廉。考慮經濟最佳性必須從設計和製造兩個方面上入手。設計上保證合理的原理方案，選用正確的材料；製造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。

（二）生態效益最好原則

不論是在產品製造過程中，還是在產品使用過程中，都要求產品對周圍環境“零污染”。這就要求在設計過程中儘量選擇低污染的材料及零部件，避免選用有毒、有害和有輻射性的材料。

（三）安全可靠原則

安全可靠是機械產品品質的保證，必須確定零件在強度、剛度、耐磨性、穩定性及熱平衡性上滿足設計要求。對於重型機械，一般要求有自鎖裝置和保險裝置，以確保操作員人身安全。

二、機械產品創新設計方法研究

（一）創新技術主題的確定與分類

蒐集的專利可以分為發明專利、實用新型專利和外觀設計專利。發明和實用新型專利的説明書提供了發明或實用新型的技術特徵，清楚、簡要地表述請求專利保護的範圍。外觀設計專利提供了該外觀設計的圖片或照片，必要時會作一定的簡要説明。在專利局專利分類方法的基礎上，結合一般產品的特點，提出了一般產品創新技術主題的確定與分類方法。創新技術主題的確定應當以權利要求書為主，並適當結合説明書。以權利要求書為主確定技術主題，應當完整地掌握權利要求中所記載的技術內容，如以獨立權利要求來確定技術主題時，則應當將其前序部分記載的技術特徵和特徵部分記載的技術特徵結合起來確定。下面以鑽夾頭為例，確定創新技術主題的方法有：

（1）對於發明專利和實用新型專利，一般情況下以獨立權利要求中的前序部分記載的技術特徵為主，將特徵部分記載的技術特徵看作是對前序部分的限定。例：一種新型鎖緊式鑽夾頭，其特徵在於：空心鑽體的前端開有一截面為三角形的環形溝槽，所述前套的前端與該溝槽卡接。創新技術主題：以前套與絲母套之間的溝槽卡接為特徵的.鎖緊式鑽夾頭。

（2）對於發明專利和實用新型專利的特殊情況，即獨立權利要求中前序部分所描述的對象在分類表中沒有確切位置的，以特徵部分記載的技術特徵為主，將前序部分記載的技術特徵看作是對特徵部分的限定。例：一種鑽夾頭，包括有一前套、一後套、一空心鑽體和一絲母，在所述空心鑽體中部台階面與所述絲母后端面之間安裝有一組滾珠，其特徵在於：所述絲母為一整體結構件。創新技術主題：鑽夾頭的絲母為一整體結構件。

（二）基於專利的產品創新設計過程

創新的途徑很多但它們都需要大量的已有知識和經驗的支持。實踐證明，除了基本的科學技術知識外，專利信息已經成為實現創新的最有效的知識來源之一。作為前人創新成果的結晶，相對其他知識，專利更富有創新性，技術含量高，可用性強因此，基於專利實現創新，就像站在前人的肩膀上實現創新，使創新開始就處於一個較高的基礎上，大大提高創新效率和創新質量。通過將創新設計系統與製造行業PDM的集成，提出了基於專利和PDM的創新設計方法，其創新設計過程。

產品配置是產品創新設計中的一項重點工作，根據製造企業的實際需求，採用三個層次的機械產品配置設計方法，分別是：基於零部件數據庫的交互設計、基於歷史的產品嫁接設計、基於規則的產品配置設計。

經過對相關製造企業的深入調查和分析，提出了基於專利技術和PDM的產品創新設計方法。該方法支持一般產品的開發創新和快速變型設計，提高零部件和生產過程標準化。通過將基於專利的產品創新設計方法和生產管理技術引入企業，必將增強企業的產品創新能力、有助於企業快速響應客户需求、提升管理水平，提高企業在市場中的綜合競爭能力。