機(jī)械工程師如何在設(shè)計時避開更多“坑”,？

我從崖邊跌落

一,、前序

最近比較頻繁在探討機(jī)械設(shè)計難不難,，有沒有前途,？設(shè)計出來有多少坑,，坑了多少任工程師,，又有多少工程師給你填補(bǔ),。

作為一名機(jī)械工程師如何在設(shè)計時候避免更多的“坑”呢？當(dāng)然專業(yè)的機(jī)械工程師只給他一臺電腦即可就能畫出海量的機(jī)械機(jī)構(gòu)和零件,，這也是機(jī)械工程師從零基礎(chǔ)到精通實(shí)戰(zhàn)出來的結(jié)晶,，也是實(shí)踐得真知,，也沒有一個機(jī)械工程師不接觸基礎(chǔ)就能夠隨隨便便成為一名合格的機(jī)械工程師。

通過下面幾張知識體系圖,，我們來看看作為一個機(jī)械工程師有多難,！或許你在工作中不需要用到那么多知識點(diǎn)，但是你或多或少的都應(yīng)該掌握這些知識點(diǎn),。在機(jī)械這個行業(yè),，需要長年累月去積累知識及技能，技術(shù)的道路是永無止境的,。

二,、材料

1.材料性能、常規(guī)特性,、試驗(yàn)方法,、設(shè)計依據(jù)；

2.金屬材料,、材料特性,、晶體結(jié)構(gòu)、試驗(yàn)方法,、材料選擇,；

3.非金屬材料、工程塑料,、陶瓷,、光纖、成型與制作方法,；

4.熱處理,、熱處理方法與工藝、檢測與試驗(yàn)方法,；

言歸正傳：機(jī)械加工工藝規(guī)程,，是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下,，把較為合理的工藝過程和操作方法,，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn),。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線,、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項目及檢驗(yàn)方法,、切削用量,、時間定額等。

同時也是按照圖紙的圖樣和尺寸,，使毛坯的形狀,、尺寸,、相對位置和性質(zhì)成為合格零件的全過程，加工工藝是工藝人員進(jìn)行加工前所需要做的工作,，避免在加工過程中發(fā)生加工失誤,，造成經(jīng)濟(jì)損失。

機(jī)械加工那么它分為哪幾種,？我們常見的有車,、銑、磨,、線切割

總的來說,，這也是我們機(jī)械設(shè)計必須需要了解的常見加工工藝意識，對于一個小白來說如何了解零件是怎么構(gòu)成的是務(wù)必的重要,。

那么工程師先開始需要制定圖紙材料的規(guī)格,，確定生產(chǎn)類型。分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,，對零件進(jìn)行工藝分析,。通常都會有以下幾種：

• 根據(jù)圖紙的結(jié)構(gòu)外形選擇帶余量的毛坯材料。
• 再開始擬定加工工藝的路線,，是先銑車還是線切割,，根據(jù)圖紙要求來定。
• 再進(jìn)行確定各工序的加工余量,，計算工序尺寸及公差,，根據(jù)圖紙技術(shù)要求控制加工的精度。
• 確定各工序所用的設(shè)備及刀具,、夾具,、量具和輔助工具。
• 確定切削用量及工時定額,。
• 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法,。
  

簡單舉例

銑床加工：銑床主要用于加工平面(包括水平、垂直,、斜面),、開槽面,、成型,、切削等，在毛坯上配合高速旋轉(zhuǎn)刀刀,，銑出需要的形狀和特點(diǎn),。加工表面粗糙度Ra值為1.6 ~ 3.2μm。傳統(tǒng)銑削主要用于銑削輪廓和倒角形狀簡單的特點(diǎn),，而CNC數(shù)控銑床可以進(jìn)行復(fù)雜形狀和特征的加工,。

銑床有分幾種類型,，比如數(shù)控銑床，龍門銑床,，專門針對一些大型材料進(jìn)行加工機(jī)床,，有臥式和立式兩種，數(shù)控銑床大家都比較了解就是大家常說的CNC,，龍門銑加工同樣可以加工大型加工件,，比如我們常用的機(jī)架即就是使用龍門銑將其銑平面。

一個零件的生成同樣是經(jīng)過：工程師設(shè)計-毛坯料采購-加工外形-根據(jù)圖紙要求加工孔,、槽等,。

車床加工：車床主要是針對圓柱類型的材料進(jìn)行加工，可以根據(jù)圖紙的要求進(jìn)行車,、鉆精車普車,，復(fù)雜的零件可以使用CNC數(shù)控車，只需要根據(jù)產(chǎn)品的3D尺寸要求進(jìn)行數(shù)控車床自動完成工藝,。

同樣一個零件的生成同樣是經(jīng)過：工程師設(shè)計-毛坯料采購-加工外形-根據(jù)圖紙要求加工孔,、槽等。

磨床加工：磨床加工對于自動化行業(yè)應(yīng)用在模具方面最為普遍,，我們做非標(biāo)設(shè)備可能對于表面或零件精度不高的情況下很少有使用到,。

磨床的功能有：

• 磨平面
• 磨臺階
• 磨斜度
• 磨內(nèi)外R角
• 磨針
  

通常在于我們目前設(shè)計的精密配件會使用磨床加工，修槽包括滑動配合件等,。磨床和銑床車床相比它屬于后段工序,，即先銑、車工序完成后,，磨床后續(xù)進(jìn)行一個精磨加工處理,，整個零件即可算完成。

線切割,、慢走絲及快走絲：此類加工機(jī)床在零件設(shè)計要求精度極高的情況下,，加工中心才安排使用該功能，一般車銑磨能夠滿足情況下是不需要使用,。

放電加工：放電加工是特種加工技術(shù)的一種,，大部分應(yīng)用在模具制造、機(jī)械加工行業(yè),。放電加工可以用來加工傳統(tǒng)切削方法難以加工的超硬材料和復(fù)雜形狀的工件,，一般使用導(dǎo)電的材料，可以在諸如鈦合金,、工具鋼,、碳鋼和硬質(zhì)合金等難加工材料上加工復(fù)雜的型腔或者輪廓。

小建議：

其實(shí)非標(biāo)設(shè)計就是憑自己多年的實(shí)踐與見識，將一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合,，變動再轉(zhuǎn)嫁接,，創(chuàng)造一些新鮮東西并不難的。對于每一個設(shè)計工程師我都常常灌輸他們的思想,，在設(shè)計開始的時候先考慮好這四個要點(diǎn)：1.定位,，2.基準(zhǔn)，3.尺寸,，4.成本控制

1.定位

何為定位,，即就是你在設(shè)計初衷就要考慮到A工件與B工件的一種固定方式，是要用銷釘去定位呢,，還是用臺階槽去定位呢,，還是用卡鍵槽。其實(shí)這些都是我們設(shè)計過程中常見的一種安裝固定方式,，我們通常定位的意思就是要你設(shè)計它的時候要如何才可以滿足到該機(jī)構(gòu)的定位性功能,，同時要考慮到裝配師傅們方便安裝及拆卸，這就是我所說的機(jī)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)定位,。

2.基準(zhǔn)

何為基準(zhǔn),，其實(shí)就是結(jié)合與第一點(diǎn)定位這個特性來相互的�,；鶞�(zhǔn)就是涉及到你設(shè)計時候一個定位性基準(zhǔn)方向,，好比一組機(jī)構(gòu)的左右調(diào)節(jié)，還是前后調(diào)節(jié),，它都有一個最初的基準(zhǔn)點(diǎn)及最終的基準(zhǔn)點(diǎn),，即就是我們設(shè)計中常常使用的定位孔，限位塊等,，常稱為基準(zhǔn),。

3.尺寸

尺寸簡單地說明了零件的整個外形及體積，好多剛剛?cè)腴T的工程師對機(jī)加工工藝是不了解的,，所以他們設(shè)計的工件往往就是搭積木的方式,，反正能夠搭上去就搭，并且定位及基準(zhǔn)性一點(diǎn)都沒有,，工件反正就是隨便拉伸切除,，也不考慮加工一個方便，本來我是用銑床就可以加工完成的,，他設(shè)計的工件加工必須要走一道火花機(jī)放電才能夠完成,，這就是簡稱為尺寸，也可以說是零件的定位,。

4.成本控制

根據(jù)個人總結(jié)經(jīng)驗(yàn)里所理解,，機(jī)械工程師必須要懂得了解自己設(shè)計的零件一個加工工藝過程， 并且這個工件成本是完完全全是出自于你自己怎么樣的設(shè)計,，這也是節(jié)約成本的一個環(huán)節(jié),，還有自己對機(jī)構(gòu)的材料使用，是否選擇的材料能夠滿足力學(xué)上的支撐及壽命,。

在審核過別的工程師圖紙的時候,，明明一組機(jī)構(gòu)兩端支撐就可以足夠的了，他卻多加了一組機(jī)構(gòu),，而且加了這組機(jī)構(gòu)反而對調(diào)試及組裝一點(diǎn)都不方便,，故這方式也是節(jié)約成本環(huán)節(jié)，其實(shí)有很多種方式,，各種各樣,，好比一塊板能夠在2個對角螺絲固定的時候就不必要四周均開螺絲孔，這也是一種成本的控制,。

其實(shí)我們做非標(biāo)設(shè)計,，要考慮到的是定位、工藝,、人機(jī)交互,，再次圍繞以下這幾點(diǎn)：

定位: 這點(diǎn)來說，設(shè)計開始考慮到定位與螺絲固定這概念,，杜絕少定位,，也避免過多的定位；

工藝: 是指一臺設(shè)備的裝配工藝性,，是否安裝方便同時方便拆卸,；設(shè)計零件結(jié)構(gòu)是否合理，滿足精度同時是否方便加工,，還有工件強(qiáng)度及它的使用壽命,；

人機(jī)交互: 一臺設(shè)備好不好操作，就得看設(shè)計工程師的設(shè)計水準(zhǔn)了,，是否方便操作,，是否方便隨時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，設(shè)備故障時候是否一目了然非常便捷地排除,；

寫到最后,，希望學(xué)機(jī)械的童鞋們，堅持自己的選擇,，千萬不要聽前輩們的抱怨,，因?yàn)樗�的遭遇不可能走到同樣的，所以加油吧�?/font>

liuxiaoran

機(jī)械工程師現(xiàn)在： 很難的工作+最差的人

翱翔天際

所謂的工程師而已

liuxiaoran

從中國的角度看,，你寫很好。
從世界的角度看,，不及格,。

機(jī)械的本質(zhì)是力學(xué)計算，你從頭到尾沒涉及到本質(zhì)的東西,，翻到在一些雞毛蒜皮上面打轉(zhuǎn),，也就是材料和工藝，這個絕對不是社會世界先輩留給你我的,。作為機(jī)械工程師,，你的本質(zhì)的東西完全跑偏了，就其原因，中國過去40年的機(jī)械的起源根本是工廠，完全沒有設(shè)計能力,，所謂的設(shè)計就是抄襲+拍腦袋，沒有設(shè)計,，當(dāng)然也沒有設(shè)計錯誤，因?yàn)榫蜎]設(shè)計,，怎么來設(shè)計的錯誤,。一出問題就濫用材料和工藝。就是更好的材料更好的工藝,，而不是設(shè)計缺陷,。

很顯然，設(shè)計給你的專業(yè)教育于你幾乎毫無價值,，甚至不及材料,。那還要機(jī)械工程干嘛。

另外,，不管是材料還是工藝,，其實(shí)你寫的這個東西都是一點(diǎn)點(diǎn)表面的皮毛，都是書上是結(jié)論和經(jīng)驗(yàn),，而不是邏輯和專業(yè)能力,。就好像老師傅叫你擰螺釘要使勁擰或者要擰360度一樣，因?yàn)闆]擰緊會松,，就好像大媽擱鹽,，告訴你今天是臘肉,，少擱點(diǎn)；明天的東西要防止壞,，多擱點(diǎn),。。這些玩意本質(zhì)上其實(shí)是經(jīng)驗(yàn),，不是科學(xué)技術(shù)，更不是具體的邏輯,，嚴(yán)格說不算是設(shè)計,，不然，有經(jīng)驗(yàn)的大猩猩會挑選大的最堅硬的石頭砸開堅果也是設(shè)計了,。

自己都覺得簡直太刻薄了,。所以被一堆傻逼追著罵也是活該。

請叫我杠精,。

好大一陣雨

有經(jīng)驗(yàn)的大猩猩為什么不去吃香蕉呢

機(jī)器畫家

liuxiaoran 發(fā)表于 2022-5-13 16:35
從中國的角度看，你寫很好,。
從世界的角度看,，不及格。

能移民盡早移民,。國內(nèi)沒有知識產(chǎn)權(quán),。

走江湖

liuxiaoran 發(fā)表于 2022-5-13 16:35
從中國的角度看，你寫很好,。
從世界的角度看,，不及格。

說得對,，但是老板認(rèn)為不就畫個圖

airlovesen

liuxiaoran 發(fā)表于 2022-5-13 16:35
從中國的角度看,，你寫很好。
從世界的角度看,，不及格,。

也是看行業(yè)屬性吧。非標(biāo)一般都是交期短,，對應(yīng)新工藝,。所以對于力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析主要都是簡單核算就過，然后搭建起來對應(yīng)方案測試,。使用最成熟的經(jīng)驗(yàn)選擇材料,、機(jī)構(gòu)等,。做標(biāo)準(zhǔn)機(jī)或者高精度機(jī)器就需要對剛性、可靠性這些做進(jìn)一步的分析驗(yàn)證,，個人所見,。有部分原因是你能接觸的大部分進(jìn)口機(jī)器其實(shí)都是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。

liuxiaoran

airlovesen 發(fā)表于 2022-5-19 09:25
也是看行業(yè)屬性吧,。非標(biāo)一般都是交期短,，對應(yīng)新工藝。所以對于力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析主要都是簡單核算就過,，然后 ...

我們行業(yè)還是都需要做大量的可靠性試驗(yàn)的,。設(shè)計看水平高低，不是那么容易做的,，大部分公司還是完全依賴試驗(yàn),。