關于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戶要求，又要成本低廉。考慮經濟最佳性必須從設計和制造兩個方面上入手。設計上保證合理的原理方案，選用正確的材料；制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

　　不論是在產品制造過程中，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盡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。對于重型機械，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

　　搜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說明書提供了發明或實用新型的技術特征，清楚、簡要地表述請求專利保護的范圍。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說明。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，并適當結合說明書。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征和特征部分記載的技術特征結合起來確定。下面以鉆夾頭為例，確定創新技術主題的方法有：

　　（1）對于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征為主，將特征部分記載的技術特征看作是對前序部分的限定。例：一種新型鎖緊式鉆夾頭，其特征在于：空心鉆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征的鎖緊式鉆夾頭。

　　（2）對于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，以特征部分記載的技術特征為主，將前序部分記載的技術特征看作是對特征部分的限定。例：一種鉆夾頭，包括有一前套、一后套、一空心鉆體和一絲母，在所述空心鉆體中部臺階面與所述絲母后端面之間安裝有一組滾珠，其特征在于：所述絲母為一整體結構件。創新技術主題：鉆夾頭的絲母為一整體結構件。

　　（二）基于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，基于專利實現創新，就像站在前人的肩膀上實現創新，使創新開始就處于一個較高的基礎上，大大提高創新效率和創新質量。通過將創新設計系統與制造行業PDM的集成，提出了基于專利和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，根據制造企業的實際需求，采用三個層次的機械產品配置設計方法，分別是：基于零部件數據庫的交互設計、基于歷史的產品嫁接設計、基于規則的產品配置設計。

　　經過對相關制造企業的深入調查和分析，提出了基于專利技術和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。通過將基于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、有助于企業快速響應客戶需求、提升管理水平，提高企業在市場中的綜合競爭能力。

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