机械零件虽然有多种可能的失效形式，但归纳起来主要的为强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影响等几个方面的问题。对于各种不同的失效形式，相应地有各种工作能力判定条件。例如：当强度为主要问题时，按强度条件判定，即应力≤许用应力；当刚度为主要问题时，按刚度条件判定，即变形量≤许用变形量。
设计机械零件时，常根据一个或几个可能发生的主要失效形式，运用相应的判定条件，确定零件的形状和主要尺寸。
机械零件的设计常按下列步骤进行：1）拟定零件的计算简图； 2）确定作用在零件上的载荷；3）选择合适的材料；4）根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定条件，确定零件的形状和主要尺寸，应当注意，零件尺寸的计算值一般并不是终采用的数值，设计者还要根据制造零件的工艺要求和标准、规格加以圆整；5）绘制工作图并标注必要的技术条件。
以上所述为设计计算。在实际工作中，也常采用相反的方式——校核计算。这时先参照实物（或图纸）和经验数据，初步拟定零件的结构和尺寸，然后再用有关的判定条件进行验算。还应注意，在一般机器中，只有一部分零件是通过计算确定其形状和尺寸的，而其余的零件则仅根据工艺要求和结构要求进行设计。
开展机械产品设计三维建模技术开发的基本原则
基于三维建模技术运用中的机械产品设计活动，不仅仅是针对机械产品的某一个零部件进行设计，而是应该立足于全局机械产品整体使用功能的优化设计。
针对机械产品的设计与创新活动，我们应该对设计图纸进行创新性思考，尽可能采用新技术来开展机械制造的活动。同时，工作人员还应该重视机械产品的理论性研究，在基础理论的指导下，提高机械设计制造中的技能水平。
在概念设计的过程中，设计人员应该从工业设计的角度出发，使用三维技术对零部件参数进行多次调整，从而找到的设计方案。
从结构分析的角度入手，设计人员应该从新型的建模技术中找到动态仿真中的关键细节特点，对传统机械设计中不足的部分进行针对性的改进。使用新技术和新材料，对机械零件的安装与调配方法进行改进。
使用模具NC加工的方式，保证建模产品的快速成型制造。对成型模具进行前期的技术测试，在保证生产模具符合设计的强度需要之后，才能够开展大批量的生产复制活动，从而将产品设计活动中的耗损率降低到较小水平。
在产品的工艺装配活动中，工作人员需要对产品生产工艺设计流程进行优化，对于工模具设计的方法，应该融入新型的理念。推行标准化的产品生产，降低标准件生产过程中的单个产品差异，从而吸引投资商进行外购件的采购。
对于建模产品的制造执行与参数更改，设计人员应该考虑到机械三维设计模型与实体转化之间的差异，集合公司的设计人员对参数更改的方案进行探讨，终对产品外观设计的更改计划进行审慎安排。在产品生产尺寸控制的过程中，应该对零部件数控加工代码进行反复调试，确保CAX集成数据收集成功。