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一起簡單總結一下非標設備設計:機械結構設計與機械機構設計

2019-05-22 11:40:18

(1) 工程師的設計能力,對于鈑金非標設計而言,因為就是“一錘子買賣”,所以根本就沒有試錯的機會和預算,做成功了“皆大歡喜”,做失敗了“一虧到底”,所以對設計工程師的個人經驗和能力是非常依賴和考驗的,特別是項目的方案設計工程師,方案的原理性對錯就是檢驗團隊是不是在做一件“對的事情”的基礎,如果方案存在原理性的錯誤,那么后續團隊的所有努力就是“南轅北轍”的無用功,不僅浪費了公司的人力,財力,物力,更重要的是失去了爭奪市場的機會和格局。同時我們也需要兼顧非標設備設計設計在細節上的處理,一個好的、可靠的設計,細節才是王道,非標產品的穩定性和適用性一定是來自于細節的處理,而設計工程師之間的能力比拼很多時候也提醒在對細節的把握和應用上。

(2) 采購件的質量,對于一個產品經理而言,我們只能相信一句話“便宜無好貨,好貨不便宜”,任何品質可靠,功能齊全的零部件都不會以一個不合理的價格去獲得,這其中的取舍,對于一個產品經理來說就是一場賭,有經驗的成分,也有運氣的成分,很多產品用了好的配件,也有出錯的情況出現,有的產品使用的是很普通的配件,幾年運行良好的概率也有存在,所以這很大程度要看項目經理的取舍,但是根據我個人的經歷,對于鈑金非標設計產品的設計,我個人還是建議盡量用好一點的配件,雖然在前期成本上有一些加高,但是有很的的幾率為我們降低后期的售后成本,而且可以保證我們產品在市場上和客戶處的良好名聲,這不僅是處于產品成本的考量,更是 處于公司產品營銷和企業形象的考慮。例如你選個直線導軌,你可以不選日本THK,但是你起碼得用個臺灣上銀吧,至于國內某些品牌還是盡量放棄吧,有的錯你承擔不起。

1、熟練翻閱機械設計手冊

對于標準件以及常用件的一些技術特征要了熟于心。比如要清楚各類軸承,帶傳動,鏈傳動,齒輪傳動,絲杠傳動,蝸輪蝸桿等的使用場合,使用方式,以及相關的技術特征。對于具體應用時的選型計算則可對照設計手冊的圖表和公式進行具體確定。

2、知道多家常用件供應商并熟練翻閱其產品樣本

現在機械設計趨向于模塊化,對于機械設備制造工廠的整體技術要求更側重于對于一些配件和部件的組裝應用。比如臺灣HIWIN,日本THK,德國FAG,FESTO。對于此,要做到當你在設計某個零件或部件或要完成某個動作或功能的時候必須得知道目前是否有專業的廠商在生產或提供能實現某個部位的功能要求的成熟的零配件。

3、熟悉原材料情況

比如你要知道目前市場上有賣的冷軋或熱軋鐵板以及各類型材的規格尺寸,有經驗的工程師往往都會知道你安排給采購的單子往往到是會變得面目全非的。因為在鋼材市場,普遍存在變薄,變窄,變短這些情況,采購買回來的東西往往是和你坐辦公室根據設計手冊里選出來的相關數據存在比較大的折扣。

4、深度了解各類常用機床的結構原理和性能特點

所謂萬變不離其宗,機床亦是如此。設計一臺機器的過程可類比是小孩堆積木一般,一個部件一個組件進行堆積,然后把這些具備不同功能的部件或組建遵循某種規律聯系起來。在這個過程中就需要你熟練掌握一些常用機構或裝置的功能和特性。而我們所常見的車,銑,鉆,刨,磨,鏜。等機床上應用的結構或原理都是經過了數十上數年的考驗,對于其穩定性和可應用性我們無需過多地懷疑。比如車床的刀架結構,卡盤結構,尾座的鎖緊機構,主軸軸承布置,磨床主軸密封結構,刨床的連桿機構等等。

其實說這么多,想表述的就兩字,對于這些穩定的常用的結構我們要學會在設計新機床時“借鑒”或者說是“參照”。從另一方面來說了解各類常用機床的結構原理和性能特點是出一張零件圖紙的前提基礎。

舉個例子來說就是當你完成一張圖紙時起碼你自己要知道這張圖紙上的這個零件的大體加工過程。這個所謂的大體了解樓主個人認為是好比要加工一條常見的軸類零件,當你了解車床,銑床,磨床的一些特性后就不會在圖紙上出現沒有了螺紋退刀槽,砂輪越程槽等情況,同時也不會對軸類零件的長度方向尺寸隨意標注個IT6,IT7的公差要求。

5、掌握的機床裝配能力

很多人會問,這完全是裝配工的活了,我做為一個設計人員過多地了解這方面知識干什么?當然,會這么問的往往都是些剛入行的新手。當你不去了解這方面的知識時就理解不了針對一條長軸進行過渡或過盈裝配時因為你那圖紙上的左軸承位和右軸承位相距太大而軸承卻只能從左到右或從右到左裝配時,那兩軸承位之間那么長一段裝配距離所帶來的痛苦。當然,你也肯定不會想起當這條軸要進行軸端螺紋鎖緊時,因為你圖紙上缺少了限制這條軸鎖緊時轉動用的夾持平面而導致無法順利鎖緊。當然,你就更想不到或是理解不了哪個位置哪些孔或哪些銷位是需要裝配時定配的。

6、具備電氣,液壓,氣動等方面的知識

社會分工越來越細,個人工作方向越來越專。當然,這里強調這些“旁系”學科并不是要求作為一個機械設計人員必須得能夠根據機床功能進行液壓或氣動的集成塊的油路布置或進行強電線路的規劃或弱電程序的編寫。但至少我們要能看懂人家提供的液壓系統原理圖或電氣原理圖/接線圖等。但能讀懂或編寫通用的PLC程序或一些運動控制器的C程序是更為妥當。了解這些交叉科目知識的主要目的是能夠和專業負責液壓,氣動或電氣控制的工程師進行技術溝通和協調。往寬泛了說,當你了解透徹了這臺機床的液壓和電氣后就能進行合理的“預留”。在你設計初期就在頭腦里把液壓和電氣所要連接的線路和管道進行了交叉排布,在設計時就能充分考慮這些管道和線路的空間位置問題。

7、養成在生活中捕捉,發現,簡化,總結,借鑒的能力

對于一個搞機械設計的人員,在日常生活中應當更擅長去發現“動”的事物和現象。我們舉些簡單的例子,比如冰箱,就算你不知道它的制冷原理,但我們可以去觀察學習冰箱的門的密封結構,再如榨汁機,它是利用刀盤的旋轉進行物料的切削,同樣是利用刀盤的旋轉產生的離心力進行過濾和分離。再比如汽車后輪差速器,去琢磨當汽車轉彎時候左右輪為什么出現速度差。這些都是要求我們在日常生活當中去捕捉去發現并去琢磨然后再進行提煉后都是可以在設計中進行借鑒的。

當然,好的學習和領悟的機會是在機床展會上,相信很多有經驗的設計工程師對此深有體會。機械設備會展既是銷售人員的一個良好的拓展舞臺和機會,同時也是機械設計人員學習別人設計經驗和認知當前機械設備發展概況的良好機會。所以,樓主希望廣大同行應當多多去參加相關展會,并不辭勞苦在展會上多走,多看,多拍照。

8、略知鈑金知識

一個好的設計作品,應當是讓外行人來觀看時,能讓他們在頭腦里一印象做出“美觀”,“牢固”,“穩定”等判斷。很多機械設計工程師往往側重關注于機床功能,效率,精度等一些技術性層面的東西。往往對于機床鈑金設計,液壓管道和電氣線路布局采取忽略,忽視的姿態。舉個簡單的例子,要是把奧拓車的外圍鈑金用到奧迪車上,我相信很大比例的客戶無法認同和接受。蘋果手機之所以賣得差不多人手一機,除了它的完善功能以及運算速度的優異,當然其“美感”的產品外觀設計也是很大一部分原因。

說了這么多,無非是突出在機械設計中要求注重機床的外圍鈑金設計以及線路管道布局或油漆色彩的協調。當你不熟悉不了解各類鈑金加工設備情況時,往往會出現在能進行折彎的地方采用鐵板焊接處理,能進行彎管的部位采取直線管道拼接,能進行裁剪的地方出現彎彎扭扭的氣割痕跡。略窺機械設計的宗旨,那就是如何把復雜的問題用簡單的設計來實現,以及如何做到讓外行的人看到這個設計作品是持肯定和褒獎態度。

9、略知金屬材料與熱處理知識

對于事物或技能的掌握程度我們可分為認知—略知—掌握—熟練這么些階段。我們作為機械設計工程師,因為我們從事的這個行業交叉性的學科比較多。所謂業精于專,當然我們的前提是做好自己設計范疇內的事情,而這里所要求知曉的金屬材料與熱處理知識并不是要求你能熟記鐵碳合金相圖以及各類金屬在不同溫度不同熱處理工藝下的金相組織形態。但一些基礎性的知識還是需要了解或掌握的。比如低碳鋼,中碳鋼,高碳鋼,常見合金鋼一些常見的特性,通用性材料的屈服點,抗拉強度,熱處理前后硬度特性。

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