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一位老機械工程師的機械設(shè)計經(jīng)驗之談
機械設(shè)計往往離不開自己的閱歷，經(jīng)驗的積累固然可以從書本上學(xué)到不少，但是事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象，對別人的經(jīng)驗，自己沒有一定的基礎(chǔ)，要理解吸收真的是一件很不容易的事。呵呵。
機械設(shè)計貫穿設(shè)計、制造、使用，維護的整個過程，設(shè)計時的疏忽總會在這些方面反映出來，成功與否是很容易判斷的。設(shè)計的過程中，受制造的影響很大，亦就是說好的設(shè)計是不能脫離制造的，對制造越了解，越有助于提高設(shè)計水平。設(shè)計的圖紙，投入生產(chǎn)，我沒見過多少能立即按圖加工裝配，在審圖、工藝等過程發(fā)現(xiàn)大堆的問題很常見，包括所謂“資深”的高工，總工拿出的圖紙，還是經(jīng)過多次開會研究反復(fù)討論的出來的結(jié)果，原因是多方面的，繪圖的規(guī)范性，看圖者的水平是一方面，但設(shè)計方對制造工藝的了解不深入是主要原因。怎樣判定自己對制造的了解程度？最簡單的方法是隨手抓一張自己設(shè)計的東西的圖紙你是否能說出它的制造全過程。鑄、鍛、車、鉗、銑、刨、磨，只是這樣子，肯定是不行，在機械廠做過幾年的誰不知道？必須細(xì)分下去，要全面了解各過程。比如說鑄造時候怎么分型，澆口冒口怎么放，可能會有什么樣的鑄造缺陷產(chǎn)生，零件結(jié)構(gòu)在熱處理的時候會不會導(dǎo)致意外情況發(fā)生的，怎么在零件結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化，切削加工過程，在腦海中虛擬出來，總共用幾把刀，轉(zhuǎn)速，走刀量，甚至鐵屑望哪里飛，各把刀使用的順序，車工，銑工，磨工的操作動作全過程，如此等等，才算是有了比較好的基礎(chǔ)。不是說搞設(shè)計的一定要會玩車床，銑床，會燒電焊才可以，但是要知道這些作業(yè)特點，在設(shè)計時加以充分考慮，作為搞機械設(shè)計的人這樣才比搖車床燒電焊的強，才有安身立命之處。如此，在設(shè)計過程中，就會規(guī)避一些不合理的結(jié)構(gòu)，設(shè)計的質(zhì)量自然提高不少，可是還不夠，一個有十年八年的工齡的技工能提出比你更成熟的細(xì)節(jié)方案（盡管整體的設(shè)計統(tǒng)籌他們做不了），但是多少個不眠的夜晚設(shè)計出就這樣一個結(jié)果，豈不是斯文掃地耶？唯一的解決辦法，多看書。別人總結(jié)出來的通常與生產(chǎn)相結(jié)合，俱是心血的結(jié)晶。帶著問題學(xué)，多想就能消化。再也不會說“只要保證同心度就行了”這樣愚蠢的回答，關(guān)鍵是你已經(jīng)指出保證同心度的方法，甚至前輩的錯誤。
這個時候，沒人再叫你小錢、小趙，連老板都叫你錢工、趙工，挺受尊敬的吧。摸摸下巴，胡子長出來了，尿布丟了，孩子叫媽了，呵呵成就感也來了�？墒窃O(shè)計總是為了使用，好的設(shè)計必須具備一點點人性的，設(shè)計一套工藝裝備，一試產(chǎn)，效率高質(zhì)量好，老板來搞杯慶功酒。過了幾天，發(fā)現(xiàn)人家棄之不用了，原因是操作者罵娘啊。用起來痛苦啊。而且要注意的細(xì)節(jié)又多，別個就是個操作工他要是考慮的那么多因素就不會還在那里做操作工了啊。設(shè)計不利于使用，就面臨淘汰，有很多的成套設(shè)備，如汽車的發(fā)動機變速箱之類正常運轉(zhuǎn)時“挺好的，“，可其中一個小鍵槽，一個軸承位，什么的地方壞了，整個就不能用，廠方只賣整件，要配件不賣，自己加強還真的沒地方加了，換了幾個廠去買，擺了一堆，用戶只好敬而遠(yuǎn)之，立了個技改項目－－可憐的技改。這樣的事情只要是在機械行業(yè)轉(zhuǎn)的久的都會有所見所聞。使用根本就離不開維修，好的設(shè)計更不能忽視維修性。在一條大型的的生產(chǎn)線上，關(guān)鍵的設(shè)備，總共一年也就維修那么兩次，但是每此都要把設(shè)備大卸八塊，行車叉車千斤頂撬杠十八般兵器還不夠用，老師傅們還要自己專門動腦動手玩幾樣好用的專用家當(dāng)來伺候，導(dǎo)致停產(chǎn)的損失已經(jīng)超過設(shè)備本身的價值，真是個無言的結(jié)局。一套大型設(shè)備僅因更換一只油封什么的，都要幾乎將整機完全分解，使用單位不罵設(shè)計干的是斷子絕孫的玩意才怪，真的是設(shè)計者的悲哀。
我們搞設(shè)計不光是要站在制造的基礎(chǔ)上，還要有創(chuàng)新，但一定要學(xué)會繼承�，F(xiàn)在，全社會都在強調(diào)創(chuàng)新，但我們不能一強調(diào)創(chuàng)新，就瞧不起原有的東西。通常的創(chuàng)新分為兩種，一種就是構(gòu)成事物舊有元素的重新組合，一種是在舊有元素上加一些新的元素。所以，不管怎樣，創(chuàng)新的東西總是含有一些舊有事物的影子是不可否認(rèn)的。正像哲學(xué)中所講，新事物都是在肯定中否定，否定中有肯定中產(chǎn)生的。比如我們?nèi)祟�，雖然說是大自然的天之驕子，但實際上，我們99%的基因都是和大猩猩一樣的。如果人類不是在繼承大猩猩的基因基礎(chǔ)上，有1%的突破，人類的出現(xiàn)是難以想象的，如果有人說我有志氣，不需要繼承大猩猩的基因，我自己搞一個100%純?nèi)祟惢�，那您就是再過一億年，也搞不出來一個人類來。所以說，不能為了創(chuàng)新，把舊有的東西全盤拋棄。原有的東西就如同一盤菜，創(chuàng)新就如同一點點調(diào)料，有了這么一點調(diào)料，菜的味道更加鮮美。但沒有人為了純鮮美，不要菜，光來一盤炒調(diào)料的。所以我們強調(diào)創(chuàng)新，但不能忘記繼承，只有繼承，沒有創(chuàng)新，那是因循守舊，而只有創(chuàng)新，沒有繼承，那是空中樓閣�？寺】赡芎芏嗟娜苏J(rèn)為是最安全最省事的一種設(shè)計方式。但是作為從事設(shè)計行業(yè)的人來講，克隆是一件可恥的事情。所謂一抄二改三創(chuàng)造。簡練的概括了設(shè)計人員的成長之路。 剛?cè)腴T的時候，只能照抄，但是在抄襲的同時要拼命的去理解原設(shè)計者的意圖和思維，理解整個機器的傳動，各個裝置之間的相互關(guān)聯(lián)，每個零件的相互關(guān)系，理解了之后就可以出圖，圖紙上就可以有明確的尺寸配合要求，形位公差約束。只知道畫下來，隨手胡扯幾根線條上去，大概感覺機器精度比較高，就玩命的把精度往上提動不動就0.005，0.002，在圖紙上大言不慚的簽名在設(shè)計欄。號稱自己搞的東西是很精密的。這種不知所謂的號稱機械機械設(shè)計工程師的信手拈來滿地都是。
模仿優(yōu)秀的作品是每一個設(shè)計師的必走之路。但是做設(shè)計，一定要有自己的想法，人也要有自己鮮明的個性，久了，就形成了自己的風(fēng)格，風(fēng)格的養(yǎng)成與一個人的藝術(shù)素養(yǎng)和個人修養(yǎng)有直接關(guān)系。羅嗦的人搞出來的東西就是那么羅嗦的，小氣的人搞出來的東西就是一副小家子氣，不負(fù)責(zé)任的人搞出來的機器就跟那人的德行一樣的不負(fù)責(zé)任。能有自己的設(shè)計理念，設(shè)計風(fēng)格，就是不一樣，這樣搗騰出來的東西就有了獨特的靈魂。行家一看就知道，這是用心的杰作。
在抄襲的時候積累了經(jīng)驗就要抱著否定的態(tài)度學(xué)習(xí)。查閱資料，多看些經(jīng)典的設(shè)計案例，和設(shè)計的禁忌，與自己接觸過的一些東西進行對比，就有了大的提高。就可以在現(xiàn)有的機器上動手術(shù)。如：提高機器的附加值，完善更多的功能，讓整機具備更高的可靠度。從而迎合高端的客戶；或者進行結(jié)構(gòu)精簡，保留一些常用功能，降低成本，滿足些買不起那么也用不上多功能的客戶的需求。做到這樣就可以稱的上做機械設(shè)計開始入門了。能不能成為世界級的發(fā)明家這個事情很難說的，呵呵。但是憑自己多年經(jīng)歷見識，將一些結(jié)構(gòu)進行組合，變異，嫁接，創(chuàng)造一些新的東西是不難的。與其用一生的時間去研究永動機之類的高深課題，或者搞一些莫名其妙不能創(chuàng)造任何價值的所謂專利，不如用自己有限的生命去做些能在這個美麗的星球上留下點印記的事情。到時候老得快死了，臨終的時候還會想到，活了這么多年，搗騰了那么多機器在地球上跑，足以含笑九泉。
一個真正談的能稱之為 機械設(shè)計工程師， 需要十年甚至十年以上的磨礪。還要有相當(dāng)?shù)奶旆忠约扒趭^和能造就人的環(huán)境。 天才等于99%的勤奮+1%的努力其實說的并不是只要下苦工就會有成就。這句話說的是若一個人對某個職業(yè)沒有那1%天分，再勤奮也是沒有用的。勤奮是一個發(fā)掘自己天分的一個途徑，是有所成就的必須條件之一，而不是全部。絕對不是。
機械零件材料選用的原則要考慮三個方面的要求
1、使用要求（首要考慮）：
1）零件的工況（震動，沖擊，高溫，低溫，高速，高載都應(yīng)當(dāng)慎重對待）；
2）對零件尺寸和質(zhì)量的限制；
3）零件的重要程度。（對于整機可靠度的相對重要性）
2、 工藝要求：
1）毛坯制造（鑄造，鍛打，切板，切棒）；
2）機械加工；
3）熱處理 ；
4）表面處理;
3、經(jīng)濟性要求：
1）材料價格（普通圓鋼與冷拉型材，精密鑄造，精密鍛造的毛坯成本與加工成本的對比，）；
2）加工批量和加工費用；
3）材料的利用率；（如板材，棒料，型材的規(guī)格，合理的加以利用）
4）替代（盡量用廉價材料來代替價格相對昂貴的稀有材料，如在一些耐磨部位的套用球墨替代銅套，用含油軸承替代車削加工的一些套，速度負(fù)載不大的情況下，用尼龍?zhí)娲摷X輪或者銅蝸輪等等）。
另外，還要考慮當(dāng)?shù)夭牧系墓⿷?yīng)情況。
機械設(shè)計的基本要求
a) 對機器使用功能方面的要求要注意協(xié)調(diào)、平衡！防止木桶效應(yīng)的出現(xiàn)
b) 對機器經(jīng)濟性的要求 設(shè)計經(jīng)濟性，在短的時間里投產(chǎn)上市，撈回開發(fā)期間的消耗，甚至邊設(shè)計邊制造
使用經(jīng)濟性 要有最佳的性能價格比（產(chǎn)品在小批量做開始賺了，再來改的更好）
2、對機械零件設(shè)計的基本要求
a) 在預(yù)定工作期限內(nèi)正常、可靠地工作，保證機器的各種功能
b) 要盡量降低零件的生產(chǎn)、制造成本
c) 盡可能多的采用市場常見標(biāo)準(zhǔn)件。
d) 對可能系列化的產(chǎn)品，盡可能的在開始設(shè)計的時候考慮零件的通用性，無法通用的也要盡可能的在結(jié)構(gòu)上類似，以減少制造過程的工藝編排，夾具工裝設(shè)計的工作量。
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發(fā)表于 2011-2-23 17:33:07
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