非标机械设计是指根据客户的特殊需求，定制化设计非标准化的机械设备。与标准设备相比，它没有固定的规格型号，需要从机械结构、动力系统、控制系统等多方面进行全新构思。例如在食品包装行业，为异形糖果设计的专属包装机，要考虑糖果形状不规则，包装时的抓取、定位、封装动作都需特制机械结构来完成，其设计流程涵盖需求分析、方案设计、详细设计、样机制作与测试等环节，各环节紧密相连，任一出错都可能导致项目失败。
非标机械设计材料选用
材料选择依据设备工况，如高温环境下的热处理炉，炉体材料要耐高温、抗氧化，常选陶瓷纤维或耐热合金钢；在有化学腐蚀的制药设备中，接触物料部分需用不锈钢 316L 等耐腐蚀材料。同时考虑成本，一般承载结构若受力不大，可用普通碳素钢通过热处理优化性能，既满足功能又控制造价，不同材料加工工艺各异，铸造、锻造、焊接等方法要适配材料特性。
非标机械设计精度设计
高精度非标设备如光学镜片研磨机，需严控各部件精度。机械结构的导轨直线度、平面度误差极小化，采用高精度研磨或刮研工艺保证；运动控制上，用高精度伺服电机与编码器反馈，控制工作台位移，分辨率可达微米级，配合精密夹具对镜片定位，从设计源头规划精度分配，经反复调试校准，满足镜片研磨苛刻要求。
机械设备设计散热设计
电子设备制造中的波峰焊机，内部发热元件多，若散热不良会影响焊接质量与设备寿命。采用风冷时，合理设计风道，计算风扇风量风压，使热空气及时排出；水冷则在关键热源处布置冷却管道，利用循环水带走热量，要注意管道密封防漏，对于大热流密度区域，还可能结合散热鳍片、热管等强化散热手段，维持设备工作温度稳定。