一位老机械工程师的机械设计经验之谈

磨练一名真正的机械设计工程师需要十年甚至更长的时间。它还需要相当的天赋、勤奋和能够创造人的环境。天才等于99%的勤奋+1%的努力。事实上，这并不意味着只要你努力，你就能成功。这句话的意思是，如果一个人没有某个行业的1%的天赋，勤奋是没有用的。勤奋是发现自己才能的一种方式，是成功的必要条件之一，而不是全部。绝对不是。

机械设计贯穿于设计、制造、使用和维护的全过程。设计上的疏忽总是反映在这些方面。成败很容易判断。设计过程受制造的影响很大，也就是说，一个好的设计离不开制造。一个人对制造业了解得越多，他就能越好地提高设计水平。我还没有看到很多设计出来并投入生产的图纸，可以根据图纸立即进行加工和组装。在图纸审查和加工过程中，许多问题是常见的，包括所谓的“高级”高级工人，总工程师制作的图纸，或多次会议和研究后反复讨论的结果。原因是多方面的。图纸的标准化和观众的水平是一方面，但设计师对制造过程缺乏深入了解是主要原因。你如何判断你的制造业知识？最简单的方法是拿一张你设计的东西的图纸，看看你是否能说出它制造的整个过程。铸造、锻造、车削、夹紧、铣削、刨削和磨削就是这样，这是绝对不可能的。谁不知道谁在机械厂工作了几年？它必须被分解，所有的过程必须被完全理解。例如，在铸造过程中如何打字、如何放置浇口和冒口、可能出现何种铸造缺陷、零件的结构是否会在热处理过程中导致事故、如何优化零件的结构、如何使切割过程在您的脑海中虚拟化、总共使用了多少刀具、旋转速度、进给量、甚至铁屑预计飞散的位置、每把刀具的顺序， 车床操作工、铣床操作工和磨床操作工等的整个操作过程都被认为有较好的基础。 这并不是说设计者必须能够玩车床、铣床和烧焊，但他们必须知道这些操作的特点，并在设计时充分考虑到它们。作为一名机械设计师，这比用车床来烧电焊要好，而且有个地方可以安顿下来。这样，在设计过程中就可以避免一些不合理的结构，设计质量自然会提高很多，但这还不够。一个有着10到8年服务经验的机械师可以想出一个比你更成熟的详细计划(虽然他们不能做整体设计计划)，但是多少个不眠之夜来设计这样一个结果，扫地不礼貌吗？唯一的解决办法是多读一些。别人总结出来的东西通常是与生产相结合的，是艰苦努力的结晶。有了问题研究，如果你想一想，你就能消化它。我再也不会说“保持同心度”。关键是你指出了保持同心度的方法，甚至指出了前人的错误。

现在，没人再叫你彭妮和小昭了，连老板都叫你钱红和召公，这是很体面的。摸摸你的下巴，你的胡子长出来，你的尿布丢了，你孩子的妈妈被叫去了，你的成就感来了。然而，设计永远是为了使用。一个好的设计必须有一点人性。应设计一套高效、优质的工艺设备进行试生产。老板会做一杯庆祝酒。几天后，我发现人们放弃了它，因为接线员叫我婊子。使用起来很痛苦。此外，还有许多细节需要注意。另一个是操作员。如果他考虑了这么多因素，他就不会在那里做操作员了。这种设计不利于使用，它面临淘汰。有很多成套设备，比如汽车的发动机变速箱，在正常运行时“相当好”。但是，如果其中一个小键槽、一个轴承座和其他部件发生故障，则整体无法使用。工厂只卖整件，不卖备件。实在没有地方可以把它们加到自身的强化上。几个工厂已经被改变来购买他们，而且他们中的许多已经被建造。用户必须保持相互尊重的距离，并建立一个技术革新项目-差的技术革新。只要你在机械行业工作了很长时间，这种事情就可以看到和听到。维护是使用的关键，好的设计不能忽视可维护性。在一条大型生产线上，关键设备一年总共要修理两次，但每次都要卸下八件，叉车和撬棍等18件武器是不够的，老主人不得不用自己的大脑和双手去摆弄一些有用的和特殊的物品来服务他们，结果造成的产量损失超过了设备本身的价值，这真是一个无声的结局。一套大型设备几乎可以完全分解整台机器，只因为更换了油封什么的。奇怪的是，用户单元并没有把设计斥为没有孩子的东西。这真的是设计师的悲哀。

我们不仅应该把设计建立在制造业的基础上，还应该创新，但我们必须学会继承。目前，整个社会都在强调创新，但我们不能一强调创新就轻视原创。常见的创新分为两种类型，一种是组成事物的旧元素的重组，另一种是在旧元素上添加一些新元素。因此，无论如何，不可否认的是，新事物总是包含着旧事物的影子。正如哲学所说，新事物在肯定中是消极的，在肯定中是消极的。例如，虽然我们人类是自然的宠儿，但事实上，我们99%的基因与大猩猩相同。如果人类没有基于大猩猩基因遗传的1%的突破，人类的出现是不可想象的。如果有人说我有野心，不需要继承大猩猩的基因，我会自己创造一个100%纯人类的基因，那么再过1亿年你就不能创造一个人类了。因此，我们不应该为了创新而抛弃所有的旧东西。原来的东西就像一道菜。创新就像一点调料。加了这么一点调料，这道菜尝起来更美味了。然而，没有人仅仅为了纯洁和美味而想要一盘油炸调料。因此，我们强调创新，但我们不能忘记继承。只有继承而没有创新是因循守旧，而只有创新而没有继承是空中楼阁。克隆可能被许多人认为是最安全、最方便的设计方法。但是作为一名设计师，克隆是一件可耻的事情。所谓一复制二变三创造。简要总结设计师的成长道路。当我第一次开始时，我只能复制它，但同时，我必须尽力理解原设计者的意图和思想，理解整个机器的传递，各种设备之间的相互关系，以及各部分之间的相互关系。理解之后，我可以画一张地图，并且该图可以有明确的尺寸匹配和形状及位置公差约束要求。我只知道，当我画下来的时候，我会不经意地吐出几行字。我可能觉得机器的精度相对较高，所以我拼命把精度提高到0.005，0.002，并在设计栏的图纸上签字。他们声称正在做的事情非常精确。这种所谓的机械和机械设计工程师随处可见。

模仿优秀作品是每个设计师的唯一途径。然而，在设计时，一个人必须有自己的想法，必须有自己独特的个性。随着时间的推移，一个人已经形成了自己的风格。风格的形成直接关系到一个人的艺术修养和个人修养。一个罗嗦的人做的事情是如此罗嗦。吝啬的人造就的是心胸狭窄的人。不负责任的人制造的机器和那个人的美德一样不负责任。可以有自己的设计理念，设计风格，是不一样的，所以刀腾东西有一个独特的灵魂。行家一眼就知道这是一件杰作。

如果你在抄写时积累了经验，你应该以消极的态度学习。查阅数据，查看更经典的设计案例，与设计禁忌和你接触到的一些东西相比，有了很大的改进。你可以在现有的机器上操作。例如，增加机器的附加值，完善更多的功能，使整个机器更可靠。以便迎合高端客户。或者，我们可以简化结构，保留一些常见功能，降低成本，并满足买不起这么多功能的客户的需求。这是机械设计的开始。很难说你能否成为世界级的发明家，呵呵。然而，根据多年的经验，组合、变异、嫁接和创造一些新事物并不困难。一个人不应该花费一生的时间去研究像永动机这样深刻的课题，或者制造所谓的专利，这些专利没有明显的理由就不能创造任何价值，而是应该利用自己有限的生命去做一些事情，在这个美丽的星球上留下印记。到时候，我会老死，当我死的时候，我会想，在地球上生活了这么多年，敲打了这么多机器之后，我会微笑着死去。

磨练一名真正的机械设计工程师需要十年甚至更长的时间。它还需要相当的天赋、勤奋和能够创造人的环境。天才等于99%的勤奋+1%的努力。事实上，这并不意味着只要你努力，你就能成功。这句话的意思是，如果一个人没有某个行业的1%的天赋，勤奋是没有用的。勤奋是发现自己才能的一种方式，是成功的必要条件之一，而不是全部。绝对不是。

机械零件的选材原则应考虑三个方面的要求

1.使用要求(主要考虑因素):

1)零件的工作条件(振动、冲击、高温、低温、高速和高负荷应谨慎处理)；

2)对零件尺寸和质量的限制；

3)零件的重要性。(对机器整体可靠性的相对重要性)

2.工艺要求:

1)毛坯制造(铸造、锻造、切割板材和棒材)；

2)加工；

3)热处理；

4)表面处理；

3.经济要求:

1)材料价格(普通圆钢和冷拉型材、精密铸造和精密锻造的毛坯成本和加工成本的比较)；

2)加工批次和加工成本；

3)材料利用率；(例如，应合理利用板材、棒材和型材的规格)

4)替代(尽量用便宜的材料代替相对昂贵的稀有材料，如在一些耐磨零件上用球墨铸铁代替铜套筒，在低速载荷下用尼龙代替钢齿轮或铜蜗轮等。)。

此外，还应考虑当地材料的供应。

1.机械设计的基本要求

a)注意机器使用功能要求的协调和平衡！防止桶效应

b)对机械经济设计经济性的要求，在短时间内投入生产和市场，回收开发过程中的消耗，甚至同时进行设计和制造

c)使用的经济性:具有最佳的性能价格比(产品开始小批量生产，然后变得更好)

2、机械零件设计的基本要求

a)在预设的工作周期内正常可靠地工作，以保证机器的各种功能

b)努力降低零件的生产和制造成本

c)在市场上采用尽可能多的通用标准零件。

d)对于可能系列化的产品，在设计之初应尽可能考虑零件的通用性，不能通用的应尽可能结构相似，以减少制造过程中工艺布置和夹具设计的工作量。