機械設計與製造加工等過程中最重要的概念
一、機械設計中需要注意的問題:
機械設計包含很多方面,很多行業,因為我是做自動化機器的,我就針對這個來說,要注意的簡直太多,下面我就說說我個人淺顯的認識,以及在設計整機結構中需要注意的問題。
1、各處傳動機構選擇(成本意識)
當客戶提出他的要求,你開始設計這臺機器的時候,需要很多傳動機構來實現各種功能,達到客戶指定的生產動作,但是達到同樣的動作,是有很多種方法的,例如最簡單的直線運動,你可以用絲桿傳動、可以用皮帶傳動、還可以用齒輪齒條傳動等等很多方法,但是每一種傳動方式並不都是最好的,因為有不同的精度要求,所以在滿足要求的前提下,應該設計最合理的方案,會減低整機制造的成本,例如絲桿傳動精度高,但是可能我用同步帶傳動就可以達到可行的效果,兩者的成本是不一樣的,自然精度也是不同,一臺機器中會有很多很多這種機構,一個比價合理的設計,可以節約很多資源。
即使同一種傳動,選擇不同品牌的零配件也是有很多講究的,這就涉及一個選型的問題,選型是設計中一個相當重要的環節,在大致的方案設計好了之後,你就需要去細化方案,例如:選用什麼品牌、什麼精度等級的絲桿?選用什麼電機?選用什麼氣缸,導軌精度等級等等各種基礎的標準件。這是很重要的一步。
2、機構中零件的設計
零件設計比較重要的大概有以下幾點:零件的材料、零件配合處需要的公差、零件受力情況、零件固定方式、零件互換性、零件拆裝容易程度、零件定位。
零件的材料:作為設計者,你應該清楚你的每一個零件工作在什麼地方,考慮到溫度、振動、工作頻率、加工出零件形狀可能產生的變形等等問題,這就要求你要選擇合適的材料,以及熱處理工藝,還有表面處理。例如在溫度高的地方,你需要選用耐高溫的材料,振動大的地方需要安全可靠的固定方式,工作頻率高,必然就涉及一個耐磨的問題,需要選擇硬度高的材料,以及全部或者區域性熱處理,有些表面處理也可以提升表面的耐磨特性,加工產生的變形需要經驗來判斷,各種材質帶來的影響都不一樣,需要選擇合適的材料。
公差配合:作為機械從業人員,你應該知道一個常識:所有自然界中的尺寸,都不會是理想中剛好的完美尺寸;不管多麼精密的加工裝置加工出來的零件,必然會有尺寸的誤差,你要知道每一處的需要多少公差等級的配合,給定公差可以有兩種方法,根據經驗給定合適的公差,還有根據機械手冊的公差表查出公差範圍。
零件受力情況:根據零件工作時承受的負荷,需要選擇合適的材料,合適的強度,受不受力這跟零件設計很有關係。
互換性:每一款非標機械,如果運用的很好,在不斷優化之後,都會慢慢做成標準機械,或者企業內部的標準機,工作中的零件是存在失效的可能的,將零件或者機構儘可能做成通用,這應該是設計者要特別注意的地方,正是因為互換性,所以有了方便使用的各種標準軸承,標準的螺絲釘,卡簧等等方便使用的零件,將零件設計成標準化,首先是在失效時方便替換,然後是極大的降低了加工成本。意義重大,就不一一闡述了。
方便拆裝:設計者設計時,應該考慮到安裝的情況,儘可能要方便安裝,合理的設計可以達到又方便安裝,方便拆卸,又保證精度的效果。
3、類似需要注意的地方太多太多,例如機構效率問題,選型時需要計算帶動負荷需要多大的力矩,安全問題等等好多好多,我比較懶,就不一一詳細闡述了,有些也一時想不起來,大家在運用的過程中應該知道。
二、在機械零件加工中需要注意的問題
加工一個零件有很多種方法,加工裝置就有車銑鑽磨鏜刨,基本上是根據設計圖紙來進行加工,圖紙需要的是最終的效果,以及精度,你需要自己想出一個合理的工藝來一步步加工完成,清楚各種工藝加工出來會有多少精度,加工中一個重要問題是夾持零件,有很多種加工方法,例如車床車軸類零件會用到的雙頂加工法,一樣的裝置,不同的加工師傅會做出不同的效果,這個需要很豐富的經驗,加工中需要注意的大概就是要達到圖紙中標註的公差範圍,因為整個機器的誤差會根據每一個精度不好的零件累加起來