如何成为一名优秀的机械设计师?

作者:亚博全站app登录发布时间:2021-10-28 19:21

本文摘要:机械设计所要相识的周边知识以及所要具备的视察视角1、熟练翻阅机械设计手册 对于尺度件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。好比要清楚各种轴承,带传动,链传动,齿轮传动,杠传动,蜗轮蜗杆等的使用场所,使用方式,以及相关的技术特征。对于详细应用时的选型盘算则可对照设计手册的图表和公式举行详细确定。 2、知道N家常用件供应商并熟练翻阅其产物样本 现在机械设计趋向于模块化,对于机械设备制造工厂的整体技术要求更偏重于对于一些配件和部件的组装应用。

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机械设计所要相识的周边知识以及所要具备的视察视角1、熟练翻阅机械设计手册 对于尺度件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。好比要清楚各种轴承,带传动,链传动,齿轮传动,杠传动,蜗轮蜗杆等的使用场所,使用方式,以及相关的技术特征。对于详细应用时的选型盘算则可对照设计手册的图表和公式举行详细确定。

2、知道N家常用件供应商并熟练翻阅其产物样本 现在机械设计趋向于模块化,对于机械设备制造工厂的整体技术要求更偏重于对于一些配件和部件的组装应用。好比台湾HIWIN,日本THK,德国FAG,FESTO。对于此,要做到当你在设计某个零件或部件或要完成某个行动或功效的时候必须得知道现在是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功效要求的成熟的零配件。3、熟悉原质料情况 好比你要知道现在市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各种型材的规格尺寸,有履历的工程师往往都市知道你摆设给采购的票据往往到最后是会变得面目一新的。

因为在钢材市场,普遍存在变薄,变窄,变短这些情况,采购置回来的工具往往是和你坐办公n凭据设计手册里选出来的相关数据存在比力大的折扣。4、深度相识各种常用机床的结构原理和性能特点 所谓万变不离其宗,机床亦是如此。设计一台机械的历程可类比是小孩聚集木n般,一个部件一个组件举行聚集,然后把这些具备差别功效的部件或组建遵循某种纪律联系起来。

在这个历程中就需要你熟练掌握一些常用机构或装置的功效和特性。而我们所常见的车,铣,钻,刨,磨,镗。等机床上应用的结构或原理都是经由了数十上百年的磨练,对于其稳定性和可应n性我们无需过多地怀疑。

好比车床的刀架结构,卡盘结构,尾座的锁紧机构,主轴轴承部署,磨床主轴密封结构,刨床的连杆机构等等。其实说这么多,想表述的就两字,对于这些稳定的常n的结构我们要学会在设计新机床时“借鉴”或者说是“参照”。从另一方面来说相识各种常用机床的结构原理和性能特点是出一张零件图纸的前提基础。

举个例子来说就是当你完成一张图纸时最起码你自己要知道这张图纸上的这个零件的大要加工历程。这个所谓的大要相识楼主小我私家认为是n比要加工一条常见的轴类零件,当你相识车床,铣床,磨床的一些特性后就不会在图纸上泛起没有了螺纹退刀槽,砂轮越程槽等情况,同时也不会对轴类零件的长度偏向尺寸随意标注个IT6,IT7的公差要求。5、掌握一定的机床装配能力 许多人会问,这完全是装配工的活了,我做为一个设计人员过多地相识这方面知识干什么?固然,会这么问的往往都是些刚入行的新手。当你永远不去相识这方面的知识时就永远明白不了针对一条长轴举行过渡或过盈装配时因为<那图纸上的左轴承位和右轴承位相距太大而轴承却只能从左到右或从右到左装配时,那两轴承位之间那么长一段装配距离所带来的痛苦。

固然,你也肯定不会想起当这条轴最后要举行轴端螺纹锁紧时,因为你图纸上缺少了限制这条轴锁紧时转动用的夹持平面而导致无法顺利锁紧。固然,你<更想不到或是明白不了哪个位置哪些孔或哪些销位是需要装配时定配的。

6、具备一定的电气,液压,气动等方面的知识 社会分工越来越细,小我私家事情偏向越来越专。固然,这里强调<些“旁系”学科并不是要求作为一个机械设计人员必须得能够凭据机床功效举行液压或气动的集成块的油路部署或举行强电线路的计划或弱电法式的编写。但至少我们要能看懂人家提供的液压系统原理图或电气原理图/接线图等。

但能读懂或编写通用的PLC法式或一些运动控制器的C法式是更为妥当。相识这些交织科目知识的主要目的是能够和专业卖力液压,气动或电气控制的工程师举行技术相同和协调。往宽泛了说,当你相识透彻了这台机床的液压和电气后就能举行合理的“预留”。

在你设计初期就在头脑里把液压和电气所要毗连的线路和管道举行了交织排布,在设计时就充实思量这些管道和线路的空间位置问题。7、养成在生活中捕捉,发现,简化,总结,借鉴的能力 对于一个搞机械设计的人员,在日常生活中应当更擅长去发现“动”的事物和现象我们举些简朴的例子,好比冰箱,就算你不知道它的制冷原理,但我们可以去视察学习冰箱的门的密封结构,再如榨汁机,它是使用刀盘的旋转举行物料的切削,同样是使用刀盘的旋转发生的离心力举行过滤和分散。

再好比汽车后轮差速器,去琢磨当汽车转弯时候左右轮为什么泛起速度差这些都是要求我们在日常生活当中去捕捉去发现并去琢磨然后再举行提炼最后都是可以在设计中举行借鉴的。固然,最好的学习和意会的时机是在机床展会上,相信许多有履历的设计工程师对此深有体会。机械设备会展既是销售人员的一个良好的拓展舞台和时机,同时也是机械设计人员学习别人优秀设计履历和认知当前机械设备生长概况的良好时机。

所以,楼主希望宽大同行应当多多去到场相关展会,并不辞劳怨在展会上多走,多看,多照相。8、略知钣金知识 一个好的设计作品,应当是让外行人来寓目时,能让他们在头脑里第一印象做出“雅观”,“先进”,“牢靠”,“稳定”等判断。

许多机械设计工程师往往偏重关注于机床功效,效率,精度等一些技术性层面的工具。往往对于机床钣金设计,液压管道和电气线路结构接纳忽略,忽视的姿态。

举个简朴的例子,要是把奥拓车的外围钣金套弄到奥迪车上,我相信很大比例的客户无法认同和接受。苹果手机之所以卖得差不多人手一机,除了它的完善功效以及运算速度的优异,固然其“美感”的产物外观设计也是很大一部门原因 说了这么多,无非是突出在机械设计中要求注重机床的外围钣金设计以及线路管道结构或油漆色彩的协调。当你不熟悉不相识各种钣金加工设备情况时,往往会泛起在能举行折弯的地方接纳璋搴附哟理,能举行弯管的部位接纳直线管道拼接,能举行裁剪的地方泛起弯弯扭扭的气割痕迹。

略窥机械设计的宗旨,那就是如何把庞大的问题用简朴的设计来实现,以及如何做到让外行的人看到这个设计作品是持肯定和褒奖态度。9杪灾金属质料与热处置惩罚知识 对于事物或技术的掌握水平我们可分为认知—略知—掌握—熟练这么些阶段。我们作为机械设计工程师,因为我们从事的这个行业交织性的学科比力多。

所谓业精于专,固然我们的前提是做好自己设计领域内的事情,而这里所要求知晓的金属质料与热处置惩罚知识并不是要求你能熟记铁碳合金相图以及各种金属在差别温度差别热处置惩罚工艺下的金相组织形态。但一些基础性的知识还是需要相识或掌握的。

好比低碳钢,中碳钢,高碳钢,常见合金钢一些常见的特性,通用性质料的屈服点,抗拉贫龋热处置惩罚前后硬度特性。举个简朴的例子车间的师傅请你帮他弄一条刚性好些的车床用的深孔镗杆,你一听是要弄一条又粗又壮的高刚性的工具,效果在图纸的质料栏里写了个40Gr,等采购置回来,加工,热处置惩罚后,一焊接,发现YG6的刀粒铜焊怎么都焊不到那条又粗又壮的刀杆上去。

10、设计软件只是工具,而非使用它就是目的 楼主曾面试过很多多少一些学校刚结业的热血小伙,简历上许多都有这样那样的品级质椋尤其常见AUTOCAD,PRO/E。一类中级制图员,高级制图员等等头衔。楼主也加了好些像SOLIDWORKS应用群一类的QQ群。发现一个现象,许多人往往都沉醉和陶醉在讨论或研究接纳何种建模方法,接纳怎样的渲染或动画技巧一类的问题。

固然,并不是说你去研究和深挖某个软件的各项功效是错误的,只是以为一小我私家的学习能力和学习偏向应该正确掌握。我们做机械设计的要明确软件只不外是替代了传统的图板和丁字尺的一个工具而已。应当把主要的精神和时间花在纯粹的设计构想当中,而不是让自己被这些功效庞&的软件给捆绑。

机械设计历程概述1、形成设计构想和完善整体计谋 机械设计的历程往往是从整体到局部细化的历程。所谓整体,就是指一个总的全局观。好比拿到某个课题(设计某样功效的机械),首先要在头脑里形成一个总体的模糊性的设计观点(提醒要思量的是一些全局性因素)。好比要思量客户要加工的料的材质(各项物理性能/硬度/强度/屈服点/耐磨性/韧性/比热/密度。

),形状(板材还是型材还是铸件锻件。),再好比要思量你所将设计的机床的大要尺寸,总高,总长,总宽(思量到实际车辆和门路运输情况再决议该机是散装运输还是整机运输)。在思量这些大致偏向性的基础要素的同时也要同时思量开端的机床功效实现方式。

也就/接纳何种工艺或方法来成型,就现在的成型方式来说可分不去除质料的方式和去除质料的方式以及增加质料的方式。不去除质料的方式有:铸造/铸造/挤压/冷轧/折弯/滚压/卷圆/弯管/旋压/ 去除质料的方式有:车削/铣削/钻削/刨削/磨削/拉削/锯削/插削/冲压/裁剪/激光切割/水切割/火焰切割/等离子切割/火花电蚀。增加质料的方式有:焊接/分层轮廓/工(3D打印机) 在如此多的成型方式里借鉴和确定某一种最合适的成型方式作为所要设计的机床的最基础理论架构。2、确定机床开端结构方式 基于上述内容确定一个开端的机床结构部署性方案。

好比客户提供的要由你所设计的机械加工的料是类似工字钢一类的较长型材(此时要综合思量在机床加工时客户上料以及下料的便捷性,宁静性等因素,同时思量客户是单条加工还是成捆多条同时加工。)在此状况下我;可能就会倾向于确定或许设计思路是在加工时候接纳被加工件牢固(静止)而接纳刀具以及刀具总成移动的开端计谋(类如激光切割机)。固然,联合实际情况也可以接纳事情台(物料)移动形式(类如龙门铣床)。

有了个大致性的开端计谋后,再接着就要思量机床的生产效率和精度要求。对于此两项要求肯定是要联合设备造价来确定。例如是否接纳多工位结构,是否接纳多机头结构,是否需要加速各部位工进或快进的速度(速度高了对于驱动的功率要求就大了,又要思量速度高了机构惯性大了,定位精度下降了,牟捎么蠊β蚀蠊吡康牡缁就直接意味着成本的上升。

)此时也要兼顾机床整体的刚性以及重心问题或思量须要的结构共振频率问题。同时还要兼顾人体工程学要求。

(对于操作位或某些需要经常调整和操作的位置要思量正凡人操作时的便利性。3、确定各部件或总成的结构形式和功效 在确定了机床成型方式和整体开端结构后就要对各部位举行开端计划,这时要比力清晰和明晰各部位的功效以及确定接纳何种机构来实现这些部位的功效。做这些计划的前提的前提就是要先思量这个组件或部件的安装和拆卸问题。好比对于易损件或耗材或对于一些需要经常调校的装置和机构就要求思量合理的拆装和维修时的便利性。

好比要更换一条三角皮带,则要对该机举行杀牛剥皮式的拆卸和更换那就不能算是一个好的设计。例如当我们确定接纳常用的直线进给机构时所要思量的问题有如下方面:(联合实际的效率和精度需求明确某种实现形式,常用的固然有导轨加丝杠这种形式,至于是接纳滑动摩擦丝杠还是转动摩擦的丝杠则要凭据实际情况确定。传动效率,定位精度,动态响应性,负载情况,s度特性,螺纹升角,丝杠所能蒙受的轴向载荷,导程,造价成本,等因素都要综合思量。

)再好比间歇运念头构,在电机控制技术还没完善前,要实现此类机构那真是名堂繁多。(槽轮形式,不完全齿轮形式。)楼主小我私家认为做机械设计难的是如何把庞大问题简朴化,对于那些挖空心思搞s精妙庞大的机构,例如圆柱/圆盘凸轮机构,诡异莫测的空间机构,变化无穷的四杆机构,以及一些磨练加工制造人员的不完全齿轮机构和异形齿轮机构等等。对于刻意要弄些让一般人玩不转的,弄不清状况的设计,楼主不表现赞成s固然前提条件是我们完全可以接纳一维线性运动或二维平面插补或三轴联动来解决的情况。

接纳伺服电机和直线转动摩擦性质驱动和导向装置能完美解决那些需要间歇的,加速的,行程放大的,特殊运动曲线的功效要求下为何还要去弄那些庞大的,且制造难题的,不通用的,让维修和装配s员眼花缭乱,莫名其妙的且还多数是些滑动摩擦关系的机构呢?也许有人会说,一组二维平面直线插补的运动平台抹杀了几多前人留下的那些可以真正称谓为机械设计英华的机构。对于此,类举个很有讥笑意味的笑话。

(某新兵举行野外生存训练,饿着肚子搓了好几个小时的木头,还是没能像祖先一样实现钻木取火。筋疲力竭之余摸出打火机和香烟,先坐石头上抽根烟,缓口吻,继续琢磨这钻木取火的技巧。

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)固然,对于一些必须的和须要的机构还是无法完全接纳现代快餐式的设计文化来填补和实现。好比应用偏心兄玫玫秸穸特性或夹具上的快速锁紧装置。

或者是要使用逾越离合器获得反转失效等工况。4、零件设计第一,思量该零件的制造批量 若是大批量制造某个零件时要充实思量机床夹具所用的定位基准,工艺孔等“多余”的因素。

第二,思量该零件的成型方式的特点 好比某高速旋转的盘类零件,当接纳铸造成型时,因不行制止地会笤谧橹疏松或气孔等缺陷,而这类工艺特征不举行后期动平衡处置惩罚一定会导致在高速运转状态下发生过大的离心力,间接地会泛起轴承发烧,异响,寿命短等现象。再好比对于中碳钢或高碳钢原质料举行气割下料来获取零件毛坯时很容易泛起切割处“被”淬火现象。第三,思量该零件的原材特性 好比一片状薄板类零件,我们首先想到接纳铁板取料,固然取料的方式可以是激光切割/水切割/火焰切割/甚至线切割/或是冲压。

这就要联合该零件的最佳经济效益来决议。固然不管是针对板材还是线材,不管是接纳锯切下料还是火焰或激光或水切。都要注意排料问题。(追求质料最大使用率)第四,思量该零件的加工夹具 对于单件小批量制造应在设计时只管制止一些在怯没床上无法加工,必须得用专用夹具来举行生产加工的情况。

第五,思量制造该零件的刀具 在设计零件时要充实思量在市场上可购置到的且适合自身机床装夹和使用的刀具。只管制止定制潜甑毒摺U飧霾糠志鸵求略知一些刀具的国家尺度。

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好比你在零件上设计了一个孔,且这个孔是有比力高的圆柱度和光洁度要求。一般我们对于孔的工艺是钻孔或车孔—铰孔或镗孔—或内圆磨。但你这个孔的直径值若是选得不靠近刀具第一系列或第二系列时,在尺度刀具市场买不到对应的峭方碌兑焕嗟毒咔榭鱿戮突岜涞梅浅B榉场第六,思量加工这个零件的机床的加工规模 机床都有牢固的加工能力规模参数。

好比C6132表现卧式车床可以实现最大零件回转直径是320。M7130*1000代表卧轴矩台平面磨床可一次装夹磨削宽度是300,长度是1000的平面。所以,在设计零件时就要联合这些机床参数思量加工母机的可夹持或可加工性。第七,思量量具 零件制造完成了要1能应用通用的检具,量具来举行丈量。

好比设计一组圆锥配合,你不选尺度莫氏系列或常用的类似7:24锥度或1:50等这些锥度,而非要弄个7:23或1:47等锥度的话,那就在尺度量具市场买不到通用的尺度锥棒和锥套。固然若是接纳二次元投影检测或三坐标检测的零件则不在此情况约束1畴内。

第八,思量热处置惩罚要求 对于一些刚入行的朋侪来说,在处置惩罚一些需要高耐磨性或需要良好的综协力学性能的零件时候,其图纸上往往会泛起这样的技术要求,质料Q235—淬火后硬度达1HRC60,且要保证淬透性和硬度匀称。质料45#钢—调质后达58HRC。对于此类现象,建议您再去多翻翻金属质料与热处置惩罚的知识。5、工程图纸的相关问题 联合海内众多的“山寨”小作坊式的工厂的实际情况,设计图纸的规范化和尺度化是个比力矛盾的问题。

按正常的,规范的,严谨的,科学的方法和方式来说,一个生产机械设备工厂的技术部门,本应当具备专职的绘图人员,图纸审核人员,工艺计划人员,工装夹具制作人员,以及专职的电气工程师,液压气动工程师鞒绦蛟薄6在“小农意识”的向导下经由浓缩再压缩处置惩罚后往往会精简到一两小我私家的状况。且此一两小我私家要在完成上述各职位事情的同时可能还要出具设备使用说明书,产物样本的更新编排,投标文件的体例等等一些技术人员的“活”。

在此,只讨论基于上述一人多能的状况下的图纸实用性的相关问题。(所述可能不适用在具备明确分工,各司其责的规范化公司做事的朋侪。)第一,做为设计人员,在保持谦虚勤学的同时更要具备自我主见和独立判断能力 这情况相信许多朋侪都有深刻体会,老板是这么说,车间主任那样说,生产司理又有个另外的想法,客户还会提个“合理”的要求。

处置惩罚欠好这些络绎不绝的意见或建议时,图纸文件包名字将会从设计1版逐渐变到设计11版。对于此,咱们设计人员若是处置惩罚欠好,往往会形成思维惯性和依赖性。

久而久之我们就会进入一个永远挣扎不出的死循环里。老板,车间主任,生产司理总以为你这人纯粹就是腰上别只死耗子—冒充狩猎的。而你更以为没了设计自由,以为和这些泥腿子扯淡完全是夏虫不行语冰。

被约束,被束缚太多,完全被禁锢在指指戳戳和无数的马后炮中。第二,对于图纸要素要做到知其然亦知其所以然 许多新手出具的图纸往往都“干洁净净”异常“整洁”,没有粗拙度标志,没有形状和位置公差要求,没有备注的技术要求,所有的线条粗细都是一致,尺寸缺失,尺寸多余,尺寸链关闭,图纸上体现不出加工和丈量的基准,N多虚线图素等等状y。

入行一段时间后,略有体会了,效果可能又泛起图纸所标注的尺寸公差以及形状和位置公差要求让人一看就半身不遂,再一看直接瘫痪的状况。举个简朴的例子,当你设计一条轴时(轴承中间部署的情况),我们要明确这条轴在最后磨削处置惩罚时的加工基准是两轴端的中心孔,而我们装配后用百分表检测其某段轴段的跳动情况时的丈量基准却是基于中间的轴承位A和轴承位B之间的中心轴线,所以,你以为在图纸上标注其任意轴段跳动公差时的丈量基准是能任意标注么?再例如当你设计的类似法兰毗连的两个零件不能钕掷硐氲亩越邮保请不要第一时间去质问加工或工艺摆设人员的过失。

你应该拿起你出具的图纸仔细看一看,是不是没有了装配止口了?是不是缺失了“配作”这样的技术要求了?是不是缺失了螺孔位置度要求了?6、设计的灵魂—盘算,校核 咱机械设计所包罗的盘算可以大致分为如下几类:A、支持PLC或数控系统或运动控制卡等这一类工具所需要的法式逻辑算法。举个简朴的例子就是好比解决一只N轴联动的机械手的算法问题。需要思量当臂枢纽平面移动,臂枢纽转动,肘枢纽平面移动,肘枢纽转动,腕枢纽转动,指枢纽摆动。

等一切运动所遵循的运动轨迹方程。(这类盘算可归类是纯数学盘算的性质,物理性工具不牵涉。)B、精密联系物理现象的盘算。

好比静力学獠牧狭ρВ弹性力学,流体力学。当设计某个零件时,首先要思量这个零件所要负担或完成什么任务,再联合这些任务去确定这个零件的形状,确定形状和所需要满足的运动关系尺寸后再去针对这个零件的受力状态和受力性质以及材质同时思量转速/热变形/以及设计寿命等等诸多因素后到最后才气下手去确定各个部位的形状和位置尺寸。

C、对于零件或部件加工或组装时候的工时以及各项工艺参数的盘算。就好比制造某款设备,铁板下料 部门需要举行铁板排料的盘算。金加工部门对于差别的加工性质有差别的加工参数的盘算以及差别的加工方法排列的盘算。以及在这样的工艺参数下各个步骤所需要的加工时间的盘算。

最近在弄的一款设备(数控全自动锯片磨齿机)的盘算书,光是解决锯片的转角/转速ど奥值奈灰屏考氨浠率的函数关系推导部门就有十几页A4纸内容。(这个就属于第一类的盘算性质)之前弄过的像某型设备事情台差别载荷性质下的承载能力的盘算和某弹性体共振频率简直定等都属第二类性质的盘算。固然第三类性质盘算严格说可以归纳为工艺领域。好比是练武一般,如果没有内功的修习,就算是外家招式练得再刚猛,也永远达不到宗师级的境界。

所以一个所谓的真正的机械设计师肯定是内外兼修的。那咱们那些缺少逻辑思维的机械设计同行怎么办呢?对,逆向!就是从后往前看。

现在的软件技术n及传感技术这么蓬勃。许多时候我们可以避开那类繁杂的盘算和验算的步骤。

举个简朴例子,好比想知道差别转速下某条输出轴的输出扭距情况。直接拿个测扭仪毗连在该输出轴上针对各个转速读取就行。

那什么电机的功率因素,传动部件间的摩擦,差别传动部件间由于差别的质量和速度n起的加速度啥的咱都给思量完整了,这样读取的数值将会比从前往后看模式下举行盘算而获得的数据更为准确,有效。固然前提条件是那些基本的物性观点咱是要知道和明晰的。关于CAE分析问题,楼主也曾有实验和接触。

因为总感受CAE分析对于质料物性数据的准确性以及网格划分和建模的规范性甚是敏感,更主要的是约束和载荷部署的合理性等等影响最终盘算效果的不确定性因素太多,且又无法去举行理论和实践的有效验证,又限于事情节奏和自身意会能力等原因一直未能对此深究,故不做叙述。


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