機械設計離不開力學知識，強度、剛度、穩定性是關鍵考量。以起重機設計為例，起吊重物時，金屬結構承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據材料力學計算，確保強度足夠不發生斷裂；同時，為防止起重臂過度變形影響精度，要核算剛度。動力學方面，電機驅動的設備要計算啟動、制動扭矩，避免沖擊過大損壞機械部件，合理匹配電機功率與機械傳動比，保障設備平穩運行。
非標機械設計精度設計
高精度非標設備如光學鏡片研磨機，需嚴控各部件精度。機械結構的導軌直線度、平面度誤差極小化，采用高精度研磨或刮研工藝保證；運動控制上，用高精度伺服電機與編碼器反饋，控制工作臺位移，分辨率可達微米級，配合精密夾具對鏡片定位，從設計源頭規劃精度分配，經反復調試校準，滿足鏡片研磨苛刻要求。
非標機械設計防護
激光加工非標設備有高能量激光束，危險系數高。設備配備多重防護，外殼全封閉防激光泄漏，觀察窗用特制防輻射玻璃；光路封閉區內設光幕傳感器，人體侵入瞬間切斷激光電源；急停按鈕分布四周，遇突發狀況可一鍵停機，操作手冊明確規程，培訓操作人員嚴格遵守，從硬件、軟件保障人員與環境。
非標機械設計準備： 1.了解設備的用途，是加工設備？還是試驗設備？或是工裝夾具。 加工設備：首先保證加工精度，其次上下料方便，準確，快速。 試驗設備：提供相應動力，試驗必要的測試點，與電氣怎樣結合，顯示數據和讀出數據。 工裝夾具：需要怎樣限制自由度，上下料快速可靠。 2.現場考察，了解相關數據 a.設備相關數據，比如外形尺寸，相應兌現圖紙及尺寸 b.設備安裝場地的相關數據，是否與其他設備干涉 c.設備安裝使用的電氣相關數據，電壓是多少伏，能提供多大功率 3準備一些行業標準，網上生產廠家的產品相關數據，各廠家都會提供原理、安裝尺寸等數據，為畫圖做好準備。 4.拿出方案： 方案的可行性報告包括如下內容： a.原有設備的效率，精度等，闡述為什么更新或增加 b.新設備的特點 c.制作費用，包括材料費，人工費，外協加工費 d.成本收回期，半年之內收回投資，馬上做；一年內收回投資可以做。包括減掉多少人工費，提率創造的價值等。 e.制作周期估算。