機(jī)械設(shè)計(machine design),根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
1、根據(jù)用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設(shè)計任務(wù)。
2、初步設(shè)計。包括確定機(jī)械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行運(yùn)動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制初步總圖以及初步審查。
3、技術(shù)設(shè)計。包括修改設(shè)計(根據(jù)初審意見)、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。
4、工作圖設(shè)計。包括后的修改(根據(jù)二審意見)、繪制全部工作圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等)、制定全部技術(shù)文件(如零件表、易損件清單、使用說明等)。
5、定型設(shè)計。用于成批或大量生產(chǎn)的機(jī)械。對于某些設(shè)計任務(wù)比較簡單(如簡單機(jī)械的新型設(shè)計、一般機(jī)械的繼承設(shè)計或變型設(shè)計等)的機(jī)械設(shè)計可省去初步設(shè)計程序。
根據(jù)不同的工作原理,可以擬定多種不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體方案。例如僅以切削螺紋來說,既可以采用工件只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而刀具作直線運(yùn)動來切削螺紋(如在普通車床上切削螺紋),也可以使工件不動而刀具作轉(zhuǎn)動和移動來切削螺紋(如用板牙加工螺紋)。這就是說,即使對于同一種工作原理,也可能有幾種不同的結(jié)構(gòu)方案。
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)在機(jī)械設(shè)計中得到了日益廣泛的使用,并出現(xiàn)了許多率的設(shè)計、分析軟件。利用這些軟件可以在設(shè)計階段進(jìn)行多方案的對比,可以對不同的包括大型的和很復(fù)雜的方案的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和動力學(xué)特性進(jìn)行的分析。同時,還可以在計算機(jī)上構(gòu)建虛擬樣機(jī),利用虛擬樣機(jī)仿真對設(shè)計進(jìn)行驗證,從而實現(xiàn)在設(shè)計階段充分地評估設(shè)計的可行性。可以說,計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的推廣使用已經(jīng)并正在改變機(jī)械設(shè)計的進(jìn)程,它在提高設(shè)計質(zhì)量和效率方面的優(yōu)勢是難以預(yù)估的。
以上簡要地介紹了機(jī)器的設(shè)計程序。廣義地講,在機(jī)器的制造過程中,隨時都有可能出現(xiàn)由于工藝原因而修改設(shè)計的情況。如需修改時,則應(yīng)遵循一定的審批程序。機(jī)器出廠后,應(yīng)該有計劃地進(jìn)行跟蹤調(diào)查;另外,用戶在使用過程中也會給制造或設(shè)計部門反饋出現(xiàn)的問題。設(shè)計部門根據(jù)這些信息,經(jīng)過分析,也有可能對原設(shè)計進(jìn)行修改,甚至改型。這些工作,雖然廣義上也屬設(shè)計程序的組成部分,但是屬于另一個層次的問題,本書不再討論其具體的內(nèi)容。但是作為設(shè)計工作者,應(yīng)當(dāng)有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感,要把自己工作的視野延伸到制造、使用乃至報廢利用的全過程中去,反復(fù)不斷地改進(jìn)設(shè)計,才能使機(jī)器的質(zhì)量繼續(xù)不斷地提高,更好地滿足生產(chǎn)及生活的需要。