?、?構成設計設想和完善整體戰略

　　機械設計的過(guò)程常常是從整體到部分細化的過(guò)程。所謂整體，就是指一個(gè)總的全局觀(guān)。比方拿到某個(gè)課題（設計某樣功用的機器），首先要在頭腦里構成一個(gè)總體的含糊性的設計概念（這時(shí)要思索的是一些全局性要素）。比方要思索客戶(hù)要加工的料的材質(zhì)（各項物理性能/硬度/強度/屈從點(diǎn)/耐磨性/韌性/比熱/密度等），外形（板材還是型材還是鑄件鍛件等）。

　　再比方要思索你所將設計的機床的大致尺寸，總高，總長(cháng)，總寬（思索到實(shí)踐車(chē)輛和道路運輸狀況再決議該機是散裝運輸還是整機運輸）。在思索這些大致方向性的根底要素的同時(shí)，也要同時(shí)思索初步的機床功用完成方式。也就是采取何種工藝或辦法來(lái)成型，就目前的成型方式來(lái)說(shuō)，可分不去除資料的方式和去除資料的方式以及增加資料的方式。

　　不去除資料的方式有：鑄造/鍛造/擠壓/冷軋/折彎/滾壓/卷圓/彎管/旋壓等

　　去除資料的方式有：車(chē)削/銑削/鉆削/刨削/磨削/拉削/鋸削/插削/沖壓/裁剪/激光切割/水切割/火焰切割/等離子切割/火花電蝕等

　　增加資料的方式有：焊接/分層輪廓加工（3D打印機）

　　在如此多的成型方式里自創(chuàng )和肯定某一種適宜的成型方式作為所要設計的機床的根底理論架構。

　?、?肯定機床初步構造方式

　　基于上述內容肯定一個(gè)初步的機床構造布置性計劃。比方客戶(hù)提供的要由你所設計的機器加工的料是相似工字鋼一類(lèi)的較長(cháng)型材（此時(shí)要綜合思索在機床加工時(shí)客戶(hù)上料以及下料的便利性，平安性等要素，同時(shí)思索客戶(hù)是單條加工還是成捆多條同時(shí)加工。）

　　在此情況下，我們可能就會(huì )傾向于肯定大約設計思緒，是在加工時(shí)分采取被加工件固定（靜止）而采取刀具以及刀具總成挪動(dòng)的初步戰略（類(lèi)如激光切割機）。

　　當然，分離實(shí)踐狀況也能夠采取工作臺（物料）挪動(dòng)方式（類(lèi)如龍門(mén)銑床）。有了個(gè)大致性的初步戰略后，再接著(zhù)就要思索機床的消費效率和精度請求。關(guān)于此兩項請求肯定是要分離設備造價(jià)來(lái)肯定。例如能否采用多工位構造，能否采用多機頭構造，能否需求加快各部位工進(jìn)或快進(jìn)的速度（速度高了關(guān)于驅動(dòng)的功率請求就大了，又要思索速度高了機構慣性大了，定位精度降落了，若采用大功率大慣量的電機就直接意味著(zhù)本錢(qián)的上升。）

　　此時(shí)也要統籌機床整體的剛性以及重心問(wèn)題，或思索必要的構造共振頻率問(wèn)題。同時(shí)還要統籌人體工程學(xué)請求。（關(guān)于操作位或某些需求經(jīng)常調整和操作的位置要思索正常人操作時(shí)的便利性。）

　?、?肯定各部件或總成的構造方式和功用

　　在肯定了機床成型方式和整體初步構造后就要對各部位停止初步規劃，這時(shí)要比擬明晰和明了各部位的功用以及肯定采用何種機構來(lái)完成這些部位的功用。做這些規劃的前提的前提就是要先思索這個(gè)組件或部件的裝置和拆卸問(wèn)題。

　　比方關(guān)于易損件或耗材或關(guān)于一些需求經(jīng)常調校的安裝和機構就請求思索合理的拆裝和維修時(shí)的便利性。比方要改換一條三角皮帶，則要對該機停止殺牛剝皮式的拆卸和改換那就不能算是一個(gè)好的設計。

　　例如當我們肯定采用常用的直線(xiàn)進(jìn)給機構時(shí)所要思索的問(wèn)題有如下方面：（分離實(shí)踐的效率和精度需求明白某種完成方式，常用的當然有導軌加絲杠這種方式，至于是采用滑動(dòng)摩擦絲杠還是滾動(dòng)摩擦的絲杠則要依據實(shí)踐狀況肯定。傳動(dòng)效率，定位精度，動(dòng)態(tài)響應性，負載狀況，速度特性，螺紋升角，絲杠所能接受的軸向載荷，導程，造價(jià)本錢(qián)，等要素都要綜合思索。）再比方間歇運動(dòng)機構，在電機控制技術(shù)還沒(méi)完善前，要完成此類(lèi)機構那真是把戲繁多，包括槽輪方式，不完整齒輪方式等，個(gè)人以為做機械設計難的是如何把復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，關(guān)于那些處心積慮搞些精妙復雜的機構，例如圓柱/圓盤(pán)凸輪機構，詭異莫測的空間機構，變化無(wú)量的四桿機構，以及一些考驗加工制造人員的不完整齒輪機構和異形齒輪機構等等。

　　關(guān)于刻意要弄些讓普通人玩不轉的，弄不清情況的設計，個(gè)人不表示同意。當然前提條件是我們完整能夠采用一維線(xiàn)性運動(dòng)或二維平面插補或三軸聯(lián)動(dòng)來(lái)處理的狀況。

　　采用伺服電機和直線(xiàn)滾動(dòng)摩擦性質(zhì)驅動(dòng)和導向安裝能圓滿(mǎn)處理那些需求間歇的，加速的，行程放大的，特殊運動(dòng)曲線(xiàn)的功用請求下為何還要去弄那些復雜的，且制造艱難的，不通用的，讓維修和裝配人員頭昏眼花，莫明其妙的且還大都是些滑動(dòng)摩擦關(guān)系的機構呢？或許有人會(huì )說(shuō)，一組二維平面直線(xiàn)插補的運動(dòng)平臺抹殺了幾前人留下的那些能夠真正稱(chēng)謂為機械設計精髓的機構。

　關(guān)于此，類(lèi)舉個(gè)很有挖苦意味的笑話(huà)。（某新兵停止野外生存鍛煉，餓著(zhù)肚子搓了好幾個(gè)小時(shí)的木頭，還是沒(méi)能像祖先一樣完成鉆木取火。筋疲力竭之余摸出打火機和香煙，先坐石頭上抽根煙，緩口吻，繼續揣摩這鉆木取火的技巧......）

　　當然，關(guān)于一些必需的和必要的機構還是無(wú)法完整采用現代快餐式的設計文化來(lái)填補和完成。比方應用偏心安裝得到振動(dòng)特性或夾具上的快速鎖緊安裝?；蛘呤且獞贸诫x合器得到反轉失效等工況。

　?、?零件設計

　　第1，思索該零件的制造批量。（若是大批量制造某個(gè)零件時(shí)要充沛思索機床夾具所用的定位基準，工藝孔等“多余”的要素。）

　　第2，思索該零件的成型方式的特性。（比方某高速旋轉的盤(pán)類(lèi)零件，當采用鑄形成型時(shí)，因不可防止地會(huì )存在組織疏松或氣孔等缺陷，而這類(lèi)工藝特征不停止后期動(dòng)均衡處置必然會(huì )招致在高速運轉狀態(tài)下產(chǎn)生過(guò)大的向心力，間接地會(huì )呈現軸承發(fā)熱，異響，壽命短等現象。再比方關(guān)于中碳鋼或高碳鋼原資料停止氣割下料來(lái)獲取零件毛坯時(shí)很容易呈現切割處“被”淬火現象。）

　　第3，思索該零件的原材特性。（比方一片狀薄板類(lèi)零件，我們首先想到采用鐵板取料，當然取料的方式能夠是激光切割/水切割/火焰切割/以至線(xiàn)切割/或是沖壓。。。這就要分離該零件的[敏感詞]經(jīng)濟效益來(lái)決議。當然不論是針對板材還是線(xiàn)材，不論是采用鋸切下料還是火焰或激光或水切等，都要留意排料問(wèn)題。（追求資料[敏感詞]應用率）

　　第4，思索該零件的加工夾具。（關(guān)于單件小批量制造應在設計時(shí)盡量防止一些在通用機床上無(wú)法加工，必需得用專(zhuān)用夾具來(lái)停止消費加工的狀況。）

　　第5，思索制造該零件的刀具。（在設計零件時(shí)要充沛思索在市場(chǎng)上可購置到的且合適本身機床裝夾和運用的刀具。盡量防止定制非標刀具。這個(gè)局部就請求略知一些刀具的國度規范。比方你在零件上設計了一個(gè)孔，且這個(gè)孔是有比擬高的圓柱度和光亮度請求。普通我們關(guān)于孔的工藝是鉆孔或車(chē)孔—鉸孔或鏜孔—或內圓磨。但你這個(gè)孔的直徑值若是選得不接近刀具[敏感詞]系列或第二系列時(shí)，在規范刀具市場(chǎng)買(mǎi)不到對應的鉆頭鉸刀一類(lèi)刀具狀況下就會(huì )變得十分費事。）

　　第6，思索加工這個(gè)零件的機床的加工范圍。（機床都有固定的加工才能范圍參數。比方 C6132 表示臥式車(chē)床能夠完成[敏感詞]零件回轉直徑是 320。M7130*1000 代表臥軸矩臺平面磨床可一次裝夾磨削寬度是 300，長(cháng)度是 1000 的平面。所以，在設計零件時(shí)就要分離這些機床參數思索加工母機的可夾持或可加工性。）

　　第7，思索量具。（零件制造完成了請求能應用通用的檢具，量具來(lái)停止丈量。比方設計一組圓錐配合，你不選規范莫氏系列或常用的相似 7：24 錐度或 1：50 等這些錐度，而非要弄個(gè) 7：23 或 1：47 等錐度的話(huà)，那就在規范量具市場(chǎng)買(mǎi)不到通用的規范錐棒和錐套。當然若是采用二次元投影檢測或三坐標檢測的零件則不在此狀況約束范疇內。）

　　第8，思索熱處置請求。（關(guān)于一些剛入行的朋友來(lái)說(shuō)，在處置一些需求高耐磨性或需求良好的綜合力學(xué)性能的零件時(shí)分，其圖紙上常常會(huì )呈現這樣的技術(shù)請求，資料 Q235 —淬火后硬度到達 HRC60，且要保證淬透性和硬度平均等。資料 45# 鋼—調質(zhì)后達 58HRC。關(guān)于此類(lèi)現象，只能倡議您再去多翻翻金屬資料與熱處置的學(xué)問(wèn)。）

　?、?工程圖紙的相關(guān)問(wèn)題

　　分離國內眾多的“山寨”小作坊式的工廠(chǎng)的實(shí)踐狀況，設計圖紙的標準化和規范化是個(gè)比擬矛盾的問(wèn)題。按正常的，標準的，嚴謹的，科學(xué)的辦法和方式來(lái)說(shuō)，一個(gè)消費機械設備工廠(chǎng)的技術(shù)部門(mén)，本應當具備專(zhuān)職的繪圖人員，圖紙審核人員，工藝規劃人員，工裝夾具制造人員，以及專(zhuān)職的電氣工程師，液壓氣開(kāi)工程師或程序員。

　而在“小農認識”的指導下經(jīng)過(guò)濃縮再緊縮處置后常常會(huì )精簡(jiǎn)到一兩個(gè)人的情況。且此一兩個(gè)人要在完成上述各職位工作的同時(shí)可能還要出具設備運用闡明書(shū)，產(chǎn)品樣本的更新編排，招標文件的編制等等一些技術(shù)人員的“活”。

　　在此，只討論基于上述一人多能的情況下的圖紙適用性的相關(guān)問(wèn)題。（所述可能不適用在具備明白分工，各司其責的標準化公司做事的朋友。）

　　第1，作為設計人員，在堅持謙遜好學(xué)的同時(shí)更要具備自我主意和獨立判別才能。這狀況置信很多朋友都有深入領(lǐng)會(huì )，老板是這么說(shuō)，車(chē)間主任那樣說(shuō)，消費經(jīng)理又有個(gè)另外的想法，客戶(hù)還會(huì )提個(gè)“合理”的請求。。處置不好這些紛至沓來(lái)的意見(jiàn)或倡議時(shí)，圖紙文件包名字將會(huì )從設計1版逐步變到設計11版。

　　關(guān)于此，我們設計人員若是處置不好，常常會(huì )構成思想慣性和依賴(lài)性。一朝一夕我們就會(huì )進(jìn)入一個(gè)永遠掙扎不出的死循環(huán)里。老板，車(chē)間主任，消費經(jīng)理總覺(jué)得你這人地道就是腰上別只死耗子—冒充打獵的。

　　而你更覺(jué)得沒(méi)了設計自在，覺(jué)得和這些泥腿子扯淡完整是夏蟲(chóng)不可語(yǔ)冰，被約束，被約束太多，完整被禁錮在指指戳戳和無(wú)數的馬后炮中。

　　第2，關(guān)于圖紙要素要做到知其然亦知其所以然。很多新手出具的圖紙常常都“干潔凈凈”異?！罢麧崱?，沒(méi)有粗糙度標志，沒(méi)有外形和位置公差請求，沒(méi)有備注的技術(shù)請求，一切的線(xiàn)條粗細都是分歧，尺寸缺失，尺寸多余，尺寸鏈封鎖，圖紙上表現不出加工和丈量的基準，N 多虛線(xiàn)圖素等等情況。

　　入行一段時(shí)間后，略有領(lǐng)會(huì )了，結果可能又呈現圖紙所標注的尺寸公差以及外形和位置公差請求讓人一看就半身不遂，再一看直接癱瘓的情況。

　　舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當你設計一條軸時(shí)（軸承中間布置的狀況），我們要明白這條軸在后磨削處置時(shí)的加工基準是兩軸端的中心孔，而我們裝配后用百分表檢測其某段軸段的跳動(dòng)狀況時(shí)的丈量基準卻是基于中間的軸承位A和軸承位B之間的中心軸線(xiàn)，所以，你覺(jué)得在圖紙上標注其恣意軸段跳動(dòng)公差時(shí)的丈量基準是能恣意標注么？

　　再例如當你設計的相似法蘭銜接的兩個(gè)零件不能完成理想的對接時(shí)，請不要[敏感詞]時(shí)間去質(zhì)問(wèn)加工或工藝布置人員的差錯。你應該拿起你出具的圖紙認真看一看，是不是沒(méi)有了裝配止口了？是不是缺失了“配作”這樣的技術(shù)請求了？是不是缺失了螺孔位置的請求了？

　?、?設計的靈魂—計算，校核