本站原创[摘 要]在机械制造领域,机械设计占据重要地位,设计人员除了具有必备的设计能力之外,还需具有严谨的做事态度.机械设计并不是一件容易的事,设计人员应将自己的经验阅历与科学技术相结合,遵循一定的设计程序和准则,善于总结、结合实际、学会创新与继承,这样设计出的产品才能得到用户的青睐.本文主要介绍了机械设计在机械制造中的应用.
[关 键 词]机械设计；机械制造；作用
中图分类号：F407文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）37-0292-01
一、机械设计
所谓机械设计是指根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,各个零件的材料和形状尺寸,润滑方法等进行构思,分析和计算并将其转化为具体的描述,以作为制造依据的过程.在机械领域发展越来越好的形势下,机械制造成为机械领域中中重要的组成部分.因此,有效的、合理的进行机械制造制作至关重要.然而,要想实现此目的需要保证机械设计的规范的进行,从而提高机械动态化水平,才能够实现机械制造合理而有效.一个好的机械设计必须有以下几个工作阶段构成.
1、计划阶段
在具体开展机械设计之前结合机械相关的资料进行设计是非常必要的.其目的是通过机械资料进行了解,从而合理的规划如何进行机械设计才能够保证机械的性能、安全、质量等方面能够符合规范性文件的要求,为后续进行具体的机械设计做好铺垫工作.
2、方案阶段
方案阶段是机械设计的关键部分,其主要进行的工作内容是详细的设计机械的每个部分,最终设计出完整的机械.但是,需要注意的是方案阶段所设计出的机械并不是最终定稿的设计方案.因为方案阶段仅是按照要求将机械设计出来,未涉及到设计方案检查相关的内容.
3、技术设计阶段
技术设计阶段需要进行的工作内容是结合总装配草图及相关技术性文件就机械设计方案中的设计部分进行优化和完善,最大限度的提高设计的合理性和有效性.由于在后续的工作中对机械设计方案改动的可能性较大,需要将此阶段设计完成的方案安全的保存,为后续工作做准备.
二、机械设计的分类
现代社会,机械产业发展迅速,机械种类越来越多,相应的其工作原理也会有所不同,对应的工作特性和性能也会有很大差异,机械设计就会各有特性.在机械制造领域,可将机械设计分为新型、继承和变型设计三种.
1、新型设计
新型设计是指将试验验证可行的技术或者成熟的设计技术应用在新型产品上.
2、继承设计
继承设计是指为了提高现有机械的工作性能以及工作效率,大大减少生产成本,机械设计人员根据自己的丰富经验和现有的设计技术对已有机械进行重新设计、改造.
3、变型设计
变型设计是指为满足用户新的使用需求,设计人员对现有的机械设计图进行部分改变（如添加或删改）,进而设计出不同于原有的机械.
以上三种机械设计的相同点都是对机械进行科学、合理的设计与创新.不同之处在于三者的侧重点不一样,新型设计更注重创新,设计新的产品；继承设计是在原有的机械上修改,注重的是经济性；而变型设计则是对落后的机械进行重改,使其更能满足现代社会发展所需.
三、在进行机械设计的时候存在的问题
1、机械设计者的视野过于狭窄
由于人们对机械的要求越来越高,希望机械的功能能够满足自身的要求,从而获得更多的经济利益,所以要求机械设计者能够设计出多功能的机械,但是,由于设计者的知识有限,没有对各个领域的机械进行深入的研究,因此导致设计者的视野过于狭窄,无法生产出多功能的机械.
2、设计图纸太复杂
经过学校的教育,新型的机械设计人才出现在机械制造企业,但是由于这些机械设计人才所学的东西大多是课本上老旧的知识,或者是较为新颖的知识,老旧的知识无法继续使用,新颖的知识又无法在校园的实习中得到实施,所以他们设计出的图纸太复杂,难以让机械制造者理清头绪,因而降低了机械制造的效率,不利于机械制造行业的快速发展.
3、制造机械时无法获得设计图纸中的材料
近几年来,人们渐渐对新工艺和新材料产生浓厚的兴趣,一些机械设计人员为了迎合客户的需求,在设计图纸中应用较为先进的施工材料,但是在实际的机械制造过程中,机械制造企业无法大量获得这些新型的材料,这时制造人员只能使用传统的材料进行机械制造,一经客户发现,就会产生企业与客户之间的矛盾.
4、按设计图纸制造出来的机械稳定性不高
当机械制造人员使用设计图纸进行设计的时候,由于机械设计人员在设计的过程中,没有使用较为先进的设计方法来进行设计,并且计算结果不够准确,所以导致按照此种设计图纸制造出来的机械稳定性差,寿命短,无法为客户带来长久的经济利益,阻碍了机械制造企业的发展.
四、解决机械设计过程中遇到的问题的方法
1、拓宽设计者的视野
为了制造出多功能的机械来为企业带来更多的经济利益,机械设计者首先要增加自身的知识储量,然后对不同行业所需的机械的特点进行研究,再根据企业所需机械的特点进行机械设计,从而让设计出来的机械拥有更多的功能,帮助企业获得更多的经济利益.
2、简化设计图纸
机械制造企业在招聘机械设计人员的时候,必须对其设计能力进行检验,从而能够让其在客观情况允许的情况下,按照客户和设计结果的要求进行机械设计.此设计图纸还要有易于实施的特点,从而降低机械制造的难度,减少制造成本,促进机械制造企业的发展.
五、进行机械设计应遵循的原则
“无规矩不成方圆”,同样在机械设计领域中也会存在许多“规矩”,机械设计人员进行设计时,除了要遵循主要程序之外,设计准则也是其必须遵守的约束条件.
1、技术性能准则
技术性能除了包含机械性能之外,还包括机械在制造和使用过程中所涉及的所有性能,技术性能既包含静态性能,又包含动态性能.技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求.
2、标准化准则
任何行业都有自己的标准化规范,而机械制造中与设计相关的主要标准有：（1）概念标准化,所谓概念标准化即是指在机械设计过程中所提到的专业术语、字母符号等其他专业性表述应符合行业标准.（2）实物形态标准化,设计过程中应按统一规定选取零部件、原材料、设备等的结构形式、尺寸等.（3）方法标准化,在机械设计中涉及的操作、测量或者试验方法应按照规定进行.
3、安全性准则
机械设计要考虑机械制造过程中的安全问题,其准则有：（1）生产安全性,在进行机械设计时,应考虑操作人员生产时的安全性等.（2）零件安全性,确保机械制造中使用的全部零件在额定的外负载条件下,不会发生严重变形、断裂以及重度磨损等情况.（3）整机安全性,确保机械在正常操作下不发生故障,能实现机械的所有功能.（4）环境安全性,设计人员设计的机械应能保证不对机器周围的环境和人造成污染和危害.
结束语
在我国改革开放以后,工业生产不断发展,这在一定程度上带动机械领域的进步,促使机械领域在现代化社会中越来越重要.此种情况下,不断的优化和完善机械制造尤为重要.机械设计作为机械制造的重要组成部分,其是否合理、有效、标准、正规直接关乎机械制造质量.可以说,机械设计在机械制造中发挥重要作用.
作者简介
邢隆,1985年生,大学本科,工程师,现从事机械设计研发工作.