機(jī)械零件的設(shè)計(jì)常按下列步驟進(jìn)行:1)擬定零件的計(jì)算簡(jiǎn)圖; 2)確定作用在零件上的載荷;3)選擇合適的材料;4)根據(jù)零件可能出現(xiàn)的失效形式,選用相應(yīng)的判定條件,確定零件的形狀和主要尺寸,應(yīng)當(dāng)注意,零件尺寸的計(jì)算值一般并不是終采用的數(shù)值,設(shè)計(jì)者還要根據(jù)制造零件的工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格加以圓整;5)繪制工作圖并標(biāo)注必要的技術(shù)條件。
以上所述為設(shè)計(jì)計(jì)算。在實(shí)際工作中,也常采用相反的方式——校核計(jì)算。這時(shí)先參照實(shí)物(或圖紙)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),初步擬定零件的結(jié)構(gòu)和尺寸,然后再用有關(guān)的判定條件進(jìn)行驗(yàn)算。還應(yīng)注意,在一般機(jī)器中,只有一部分零件是通過(guò)計(jì)算確定其形狀和尺寸的,而其余的零件則僅根據(jù)工藝要求和結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在機(jī)器或機(jī)械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除了研究零件本身的功能和其它特征外,還必須研究零件之間的相互關(guān)系。
零件的相關(guān)分為直接相關(guān)和間接相關(guān)兩類。凡兩零件有直接裝配關(guān)系的,成為直接相關(guān)。沒(méi)有直接裝配關(guān)系的相關(guān)成為間接相關(guān)。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)兩類。位置相關(guān)是指兩零件在相互位置上有要求,如減速器中兩相鄰的傳動(dòng)軸,其中心距必須保證一定的精度,兩軸線必須平行,以保證齒輪的正常嚙合。運(yùn)動(dòng)相關(guān)是指一零件的運(yùn)動(dòng)軌跡與另一零件有關(guān),如車(chē)床刀架的運(yùn)動(dòng)軌跡必須平行于于主軸的中心線,這是靠床身導(dǎo)軌和主軸軸線相平行來(lái)保證的,所以,主軸與導(dǎo)軌之間位置相關(guān);而刀架與主軸之間為運(yùn)動(dòng)相關(guān)。
多數(shù)零件都有兩個(gè)或更多的直接相關(guān)零件,故每個(gè)零件大都具有兩個(gè)或多個(gè)部位在結(jié)構(gòu)上與其它零件有關(guān)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),兩零件直接相關(guān)部位必須同時(shí)考慮,以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量等。同時(shí)還必須考慮滿足間接相關(guān)條件,如進(jìn)行尺寸鏈和精度計(jì)算等。一般來(lái)說(shuō),若某零件直接相關(guān)零件愈多,其結(jié)構(gòu)就愈復(fù)雜;零件的間接相關(guān)零件愈多,其精度要求愈高。
機(jī)械設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,一定要認(rèn)真參考規(guī)范設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,保證設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品符合國(guó)家相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能、環(huán)保和生產(chǎn)。
在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三維建模技術(shù)運(yùn)用中,技術(shù)人員首先要對(duì)樣品的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行深入分析,使用3D點(diǎn)數(shù)據(jù)測(cè)量的方法,對(duì)虛擬樣機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行前期開(kāi)發(fā)。參考同類型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì),對(duì)采集的點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的各項(xiàng)零件大小、硬度符合規(guī)定。使用CAD曲面構(gòu)造的方式,創(chuàng)建后期的造型。
為了保證機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的零件組合方式的科學(xué)合理,還需要構(gòu)造人員使用CAD軟件牛成NC程序,對(duì)機(jī)械的各個(gè)零件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行后期優(yōu)化,對(duì)前期的CAD制作參數(shù)進(jìn)行整理,生成ATL文件,并且將其拆分成單個(gè)設(shè)計(jì)板塊,將文字和設(shè)計(jì)圖片進(jìn)行對(duì)應(yīng)存檔。如果后期生產(chǎn)活動(dòng)中存在技術(shù)問(wèn)題,可以及時(shí)調(diào)取單個(gè)板塊的原始設(shè)計(jì)參數(shù),作出有益的修正,確保機(jī)械產(chǎn)品使用性能的提高。
使用模具NC加工的方式,保證建模產(chǎn)品的快速成型制造。對(duì)成型模具進(jìn)行前期的技術(shù)測(cè)試,在保證生產(chǎn)模具符合設(shè)計(jì)的強(qiáng)度需要之后,才能夠開(kāi)展大批量的生產(chǎn)復(fù)制活動(dòng),從而將產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)中的耗損率降低到較小水平。
在產(chǎn)品的工藝裝配活動(dòng)中,工作人員需要對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)于工模具設(shè)計(jì)的方法,應(yīng)該融入新型的理念。推行標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品生產(chǎn),降低標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)過(guò)程中的單個(gè)產(chǎn)品差異,從而吸引投資商進(jìn)行外購(gòu)件的采購(gòu)。
對(duì)于建模產(chǎn)品的制造執(zhí)行與參數(shù)更改,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮到機(jī)械三維設(shè)計(jì)模型與實(shí)體轉(zhuǎn)化之間的差異,集合公司的設(shè)計(jì)人員對(duì)參數(shù)更改的方案進(jìn)行探討,終對(duì)產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的更改計(jì)劃進(jìn)行審慎安排。在產(chǎn)品生產(chǎn)尺寸控制的過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)零部件數(shù)控加工代碼進(jìn)行反復(fù)調(diào)試,確保CAX集成數(shù)據(jù)收集成功。