設(shè)計機(jī)械零件時,不僅應(yīng)使其滿足使用要求,即具備所要求的工作能力,同時還應(yīng)當(dāng)滿足生產(chǎn)要求,否則就可能制造不出來,或雖能制造但費(fèi)工費(fèi)料很不經(jīng)濟(jì)。
在具體生產(chǎn)條件下,如所設(shè)計的機(jī)械零件便于加工而加工費(fèi)用又很低,則這樣的零件就稱為具有良好的工藝性。有關(guān)工藝性的基本要求是:
①毛坯選擇合理機(jī)械制造中毛坯制備的方法有:直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。毛坯的選擇與具體的生產(chǎn)技術(shù)條件有關(guān),一般取決于生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性等。
②結(jié)構(gòu)簡單合理設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)形狀時,警好采用簡單的表面(如平面、圓柱面、螺旋面)及其組合,同時還應(yīng)當(dāng)盡量使加工表面數(shù)目少和加工面積小。
③規(guī)定適當(dāng)?shù)闹圃炀燃氨砻娲植诙攘慵募庸べM(fèi)用隨著精度的提高而增加,尤其在精度較高的情況下,這種增加極為顯著。因此,在沒有充分根據(jù)時,不應(yīng)當(dāng)追求高的精度。同理,零件的表面粗糙度也應(yīng)當(dāng)根據(jù)配合表面的實(shí)際需要,作出適當(dāng)?shù)囊?guī)定。
欲設(shè)計出工藝性良好的零件,設(shè)計者就必須與工藝技術(shù)員工相結(jié)合并善于向他們學(xué)習(xí)。此外,在金屬工藝學(xué)課程和手冊中也都提供了一些有關(guān)工藝性的基本知識,可供參考。
機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能主要是靠機(jī)械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成,一個零件通常有多個表面,在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸,把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面。
零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素,功能表面的設(shè)計是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心問題。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對功能表面的變異設(shè)計,可以得到為實(shí)現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。
開展機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計三維建模技術(shù)開發(fā)的基本原則
基于三維建模技術(shù)運(yùn)用中的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計活動,不僅僅是針對機(jī)械產(chǎn)品的某一個零部件進(jìn)行設(shè)計,而是應(yīng)該立足于全局機(jī)械產(chǎn)品整體使用功能的優(yōu)化設(shè)計。
針對機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計與創(chuàng)新活動,我們應(yīng)該對設(shè)計圖紙進(jìn)行創(chuàng)新性思考,盡可能采用新技術(shù)來開展機(jī)械制造的活動。同時,工作人員還應(yīng)該重視機(jī)械產(chǎn)品的理論性研究,在基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下,提高機(jī)械設(shè)計制造中的技能水平。
在概念設(shè)計的過程中,設(shè)計人員應(yīng)該從工業(yè)設(shè)計的角度出發(fā),使用三維技術(shù)對零部件參數(shù)進(jìn)行多次調(diào)整,從而找到的設(shè)計方案。
從結(jié)構(gòu)分析的角度入手,設(shè)計人員應(yīng)該從新型的建模技術(shù)中找到動態(tài)仿真中的關(guān)鍵細(xì)節(jié)特點(diǎn),對傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計中不足的部分進(jìn)行針對性的改進(jìn)。使用新技術(shù)和新材料,對機(jī)械零件的安裝與調(diào)配方法進(jìn)行改進(jìn)。
機(jī)械設(shè)計師在設(shè)計的過程中,一定要認(rèn)真參考規(guī)范設(shè)計的細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)問題,保證設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品符合國家相關(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)計的三維建模技術(shù)運(yùn)用中,技術(shù)人員首先要對樣品的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行深入分析,使用3D點(diǎn)數(shù)據(jù)測量的方法,對虛擬樣機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行前期開發(fā)。參考同類型產(chǎn)品的設(shè)計優(yōu)勢,對采集的點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,確保產(chǎn)品設(shè)計過程中的各項零件大小、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,對機(jī)械的各個零件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行后期優(yōu)化,對前期的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設(shè)計板塊,將文字和設(shè)計圖片進(jìn)行對應(yīng)存檔。如果后期生產(chǎn)活動中存在技術(shù)問題,可以及時調(diào)取單個板塊的原始設(shè)計參數(shù),作出有益的修正,確保機(jī)械產(chǎn)品使用性能的提高。