【www.gbppp.com--爱情感悟】
从事非标机械设计多年的点滴感悟分享
多年来，我在机械非标设计一线跌跌拌拌，主持设计了几十种产品的设计；在这些项目中与帝都知名设计研究院，著名高校及兄弟单位进行过多次合作。深深体会到机械设计人才良莠不齐，浑水摸鱼沽名钓誉之徒太多；大多数设计人员毕业后很少再学习，甚至平均下来每月还不看一本专业书籍，所以其水平也不敢恭维。
国人学习做事喜欢捷径找方法，总结起来有四种方法：模仿别人，学习别人的经验消化理解，这是最聪明的方法；经过自己深思熟虑实践，这是最宝贵的方法；总结自己失败的经验和教训，这是最痛苦的方法。国外的工业帝国有企业出书和工程师出书，读几本也受益匪浅。但是机械行业鉴于当今知识产权做的不到位，机械行业大都互相堤防，不像电子等新兴行业，好多工程师把自己的经验发到论坛上分享。机械行业大家相互遮遮掩掩，唯恐被别人看破看懂；在此我想记录下自己设计过程中的点滴，抛砖引玉，互相交流。
古代有三教九流之类的说法“一官、二吏、三僧、四道、五医、六工、七匠、八娼、九儒、十丐”，一目了然，咱们做匠人的值得庆幸的是排到了娼前面。按照当下国内的说法人才分四类：首先是搞艺术，因为中华艺术是神圣的所以咱们常人无法达到；然后一流人才做销售，在中国各种政府采购及规则，能把销售做好不亚于搞艺术。二流的人才做管理，神舟飞天好几年了贪污腐败到现在还没好办法，可见管理这谭水不是一般的深啊；当放弃了梦想，失去了斗志，没有了勇气，不要过于悲伤，还可以做三流人才，做技术吧。
七月又一届毕业的人才投入到祖国建设中；这时候可以验证一下前面所说的三流人才。首先搞艺术的用就业就太俗了，所以就不谈就业了。然后清华，北大，北理等名校的一流人才，大都会选择出国或者外企，帮助洋人在中国推广销售优秀产品，开盘稳固国内市场。二流人才就是各部属重点院校的二流人才，大都能进央企国企国家行政部门，企业或行政部门依靠背景资质等承担国家重任，有党有钱的地方，当然管理是首要任务。然后三流人才就不值一提了，勉强填饱肚子就知足了。
说句骄傲的话：机械的发明和精巧的设计仅仅是极少数天才人物凭知识和才能所掌握的一种技巧，而且在设计时除了设计者的直观能力外，还要对设计过程的一系列关键过程加以分析，并根据相应的规律有计划地予以实现。过去的几位天才的工程师，如阿基米德、达·芬奇、尼古拉斯特拉、他们把设计思想留给了后人近代的富朗克、汉森、凯塞林、罗登纳克、沃格包尔、等天才从事机械设计研究。但这些搞机械设计的人才们结局都不很乐观，看过电影“太极”身为铁道部总工程师的方子敬和机械设计工程师陈栽秧的悲催遭遇，还有发明家“灰太狼”身为机械设计的优秀人才，却为每天吃饱肚子发愁，我不明白为什么鄙视机械的片都这么流行；就好像央视那军事评论员说美国的航母不环保一样，自己做不好的东西就要鄙视。
深深地感觉到机械设计师——中国三流人才里最悲催的职业。之所以称之为悲催就是经过痛苦的挣扎和不懈的努力终于从茧里爬了出来却发现自己不是蝴蝶。机械设计有这么难吗，简单地说：设计就是综合。综合是创造一套完成某项给定目标的计划或办法的过程。规定机器的尺寸、形状、材料和零件的组合以便使机器顺利完成它的预定工作的过程。说深奥一些：设计过程的总体却有一种非常象科学一样的艺术特性，科学在设计中的作用仅是为设计者提供用以实践他们艺术的工具。想成为一个优秀的设计师，要经历一下几个阶段：
A、婴儿级。
这个级别就是能掌握设计所需的工具；熟练操作CAD，ProE，SW，ANSYS、Mathcad等软件，深刻理解材料力学，工程力学，机械设计理论，机加工工艺，金属工艺学等基础理论；熟练掌握公差配合，工程材料等基础知识。当然什么叫做熟练操作，经常见那些自称用某种软件很熟练的小伙子们实际操作软件的时候是那么生疏，熟练程度不好界定，如果必须量化那么只能给个近视量，如果用某个软件绘制工程图不到500张，如果三维模型画够上千个就别说自己是熟练。深刻理解力学理论也一样，不说对那些要点如数家珍，最起码说对一个学科能系统地从头到尾穿起来。熟练掌握是更进一步的要求，举个例子，对于公差配合熟练掌握就是对基准基准体系、形状公差、位置度公差、延伸公差带、等知识熟记于心，对这些公差的应用，公差的检测，以及加工过程中保证这些公差的工艺等有初步了解。达到了这些要求，具备了机械设计的基础知识。
B、幼儿级。
图纸是工程师的语言，作为幼儿就应该学会说话了；国标就是语法，常用的三五十个制图国标应该倒背如流，如果有企业标准和规范会稍多一点，这些倒没这么难绘制两三千张工程图这些标准就会形成一种习惯；关于制图之前也曾说过“现在好多工作多年的机械设计人员连张像样的图纸都画不出来”学会工程师的普通话。三维图也是有语法的，并不是按照尺寸画出三维图就行了：是采用自上而下、还是自下而上，如果自下而上从零件时候就必须为下一步装配，方针，修改做准备；基准面怎么选，用什么特征都不是随便选的；零件图绘制顺序还要结合零件的加工工艺顺序一致，是先拉伸切除还是先旋转切除都要结合零件的加工工艺；三维图装配也一样，根据装配规范的总成逐级装配。
C、儿童级。
儿童级是最为漫长的一个阶段，这个阶段可以在师傅的指导下完成简单的零件设计。既然是设计肯定要对这个零件的功能要求力学性能了如指掌，然后进行适当的力学计算；不要依靠分析软件，因为当没搞明白本质之前，靠软件就是盲目的；在这里需要强调的就是在机械设计中任何软件都是工具，真正宝贵的是设计者的思想和创意，而并非软件。分析的目的在于获得符合要求的工作性能的同时，做到重量轻巧，加工简单，降低成本，其实归根结底就是钱的问题；那么设计就可以理解为在某事某地某工况下为某以技术任务给出一个尽可能好的解决办法所必须的一切综合和分析的活动，在儿童级别可以狭义地理解设计即：确定一个零件部件机器的尺寸结构及材料特性等。
这个阶段应该很清楚设计的每一个零件是怎么加工出来的，用到什么机床，采用什么样的表面处理工艺，每个公差存在的意义，只有这样才能保证你设计的零件在当今的加工条件下能制造出来。然后就是装配问题，心中应该比较明确自己设计的部件，机器，是怎么安装的，采用什么工具安装，需不需要吊装孔，要不要定位。然后维修，使用，易损件更换是否方便。这个阶段应该深刻认识到对加工工艺了解远比理论更有意义，这个阶段你会慢慢感觉到那些每天炫耀三维软件制作三维动画和生成红黄绿网格的最多只能算是个制图员。
当终于把这个阶段走完的时候，发现作为设计师终于可以自己设计一些简单的结构了。这时候也慢慢发现有人在骂你，或者说有机会挨骂了。因为生产、采购、使用、维修、运输、所有的错误都可以归结为设计的错误，的确如此，因为设计
的时候都可以避免的。
首先车间的工人会骂你，理由如下。你设计的一个零件某个工序会让他们更换20把刀具；因为你设计的零件某个公差要求导致加工合格率只有50%；因为你设计的零件加工时候需要翻来覆去折腾好几次，甚至不得不为了加工一个零件而做了一堆工装，因为你设计的一个零件质检人员检测时必须用三坐标才能检验。当然也会有一些科研单位不在乎，实现同样的功能难度越大越能证明研究所的技术水平高，甚至成为炫耀的资本，可以吹牛我这个零件必须用电火花，必须采用激光，必须采用特种复合材料喷涂。简单就是科学是设计的通用思想，据说国外设计师完成一个零件设计后都要问自己两句话公差精度可不可以再低一些，结构可不可以再简单一些；但是在国内一切皆有可能，以后我把某研设计院特聘专家们让人作呕的设计跟同行们作为反面教材分享一下，因为这是我迄今为止见过犯错误犯的最全面的设计。
其次就是产品使用者会骂，理由更多。设计出的设备难以操作，或者你写的使用说明书密密麻麻50页，让操作者难以掌握，操作者是反应问题最多的，所以你的设计必须把使用产品的人想的足够笨。然后就是误操作，不要怀疑，误操作也是设计者的设计失误造成的，如果你把两个按钮设计的一样，操作者肯定会不小心按错啊。然后就是舒适度，如果你了解操作者手操作的最佳高度是1~1.2米，一般人手操作50N左右的时候最舒适，低于20N的操作件要考虑误操作的可能性，大于130N的操作件人会感觉费力。严谨的统计计算可以解决这个问题：一个操作手柄在多高的位置需要多大的力量可以扳动这个是可以计算的，一个普通工人在指定工况下所能轻松扳动的力量也是可以统计的，人在什么高度下操作最舒适也是可以统计的，手握手柄的时候当手柄做成什么形状什么尺寸最舒服，所有的这些问题都要想到。
如果这些都满足了，也许客户依然会感觉你的设计不太舒服，或许操作者自己也说不出是哪设计的不合理；这些设计者依然可以避免，《机械设计心理学》和《设计美学》这是设计者的必修课。例如你在一个仪表盘上的数据显示了8位数字，但是一般人的记忆的最佳长度是不大于7位；例如你某个结果设计的足够坚固，可以别人看起来总感觉你这结构弱不禁风；例如本来一个具有亲和力的产品，经过你设计后却让人感觉不敢触摸，等等这些问题，你都可以在心理和美中找出答案解决。
接下来就说说包装运输及维修，这些因素也应该是设计者需要考虑的。产品采用什么样的包装方式，怎么运输，采用公路运输时候长宽高的限制，如果需要出口产品还要考虑集装箱因素，等等一系列问题。维修更是一门学问，还是那句话“简单就是科学”；同样的产品别的设计师设计的需要取得麻省理工学士学位的才能维修，你设计的只需要一个农民工便可维修，这就是设计的境界；同样别家的产品维修售后人员带两把扳手两种配件就搞定了，而你设计的产品需要带一套呆扳手一套套筒扳手一套内六角扳手，外加20种规格配件，这肯定是你设计的失败。
所以要做一个少挨骂的设计师，还要树立终身学习的决心。设计是一份充满挑战的工作，所以不要抱怨有多少人骂你，也不要想原来我的设计水平是这么烂。
D、少年级。
最漫长的儿童级终于熬过去了接下来就是少年级。所谓年少轻狂，这时候感觉自己水平面面俱到，设计也比较轻浮、狂妄，不会深思熟虑，感觉自己经验丰富，总是想当然。
到了这个阶段可以用爱去形容，深深地爱着自己的每一个产品，深深地爱着自己的行业。每一个产品都是设计师的孩子；引用一句名言“付出才会爱”，那么付出太多才会爱的痴狂。因为为机械设计付出过那么多辛勤的汗水；为了设计某个产品而彻夜难眠，甚至为设计中的一个失误而在梦中惊醒；注重每个细节甚至为了某个螺栓的取舍而费尽心思；为了攻读某个学科而熬过的无数个夜晚；为了未知领域自己一个人与枯燥的专业书为伴；最好的年华献给了机械，所以轻狂一些可以理解因为你已经具备了一些可以轻狂的基础。
工艺方面。这个阶段不但清楚地知道每一个零件是怎么加工出来的，而且知道这个零件有多少种加工方法，每道工序在机床上装卡几次，需要什么样的机床附件，需要用到什么规格的刀具等；拿螺纹为例：车削内外螺纹各需要什么的车刀，常见螺纹刀有多少种，螺纹刀进刀方式有多少种，梯形螺纹锯齿形螺纹矩形螺纹各怎么加工。
总之，一切错误都是设计者的错，机械设计者是可怜的。设计出好的产品并非是件容易的事情。厂商希望尽量降低成本，销售商希望产品能吸引客户。客户在采
非标机械设计感悟
非标设计
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。
机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。
优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。那么，如何成为一名优秀的非标机械设计师？应该储备哪些知识？具备怎样的素质呢？小编特为您奉上一位资深机械设计师难得的经验与感悟。
机械设计所要了解的周边知识以及所要具备的观察视角
1、熟练翻阅机械设计手册
对于标准件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。比如要清楚各类轴承，带传动，链传动，齿轮传动，丝杠传动，蜗轮蜗杆等的使用场合，
使用方式，以及相关的技术特征。对于具体应用时的选型计算则可对照设计手册的图表和公式进行具体确定。
2、知道N家常用件供应商并熟练翻阅其产品样本
现在机械设计趋向于模块化，对于机械设备制造工厂的整体技术要求更侧重于对于一些配件和部件的组装应用。比如台湾HIWIN，日本THK，德国FAG，FESTO。对于此，要做到当你在设计某个零件或部件或要完成某个动作或功能的时候必须得知道目前是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功能要求的成熟的零配件。
3、熟悉原材料情况
比如你要知道目前市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各类型材的规格尺寸， 有经验的工程师往往都会知道你安排给采购的单子往往到最后是会变得面目全非的。因为在钢材市场，普遍存在变薄，变窄，变短这些情况，采购买回来的东西往往是和你坐办公室根据设计手册里选出来的相关数据存在比较大的折扣。
4、深度了解各类常用机床的结构原理和性能特点
所谓万变不离其宗，机床亦是如此。设计一台机器的过程可类比是小孩堆积木一般，一个部件一个组件进行堆积，然后把这些具备不同功能的部件或组建遵循某种规律联系起来。在这个过程中就需要你熟练掌握一些常用机构或装置的功能和特性。而我们所常见的车，铣，钻，刨，磨，镗。等机床上应用的结构或原理都是经过了数十上百年的考验，对于其稳定性和可应用性我们无需过多地怀疑。比如车床的刀架结构，卡盘结构，尾座的锁紧机构，主轴轴承布置，磨床主轴密封结构，刨床的连杆机构等等。
其实说这么多，想表述的就两字，对于这些稳定的常用的结构我们要学会在设计新机床时“借鉴”或者说是“参照”。从另一方面来说了解各类常用机床的结构原理和性能特点是出一张零件图纸的前提基础。举个例子来说就是当你完成一张图纸时最起码你自己要知道这张图纸上的这个零件的大体加工过程。这个所谓的大体了解楼主个人认为是好比要加工一条常见的轴类零件，当你了解车床，铣床，磨床的一些特性后就不会在图纸上出现没有了螺纹退刀槽，砂轮越程槽等情况，同时也不会对轴类零件的长度方向尺寸随意标注个IT6，IT7的公差要求。
5、掌握一定的机床装配能力
很多人会问，这完全是装配工的活了，我做为一个设计人员过多地了解这方面知识干什么？当然，会这么问的往往都是些刚入行的新手。当你永远不去了解这方面的知识时就永远理解不了针对一条长轴进行过渡或过盈装配时因为你那图纸上的左轴承位和右轴承位相距太大而轴承却只能从左到右或从右到左装配时，那两轴承位之间那么长一段装配距离所带来的痛苦。当然，你也肯定不会想起当这条轴最后要进行轴端螺纹锁紧时，因为你图纸上缺少了限制这条轴锁紧时转动用的夹持平面而导致无法顺利锁紧。当然，你就更想不到或是理解不了哪个位置哪些孔或哪些销位是需要装配时定配的。
6、具备一定的电气，液压，气动等方面的知识
社会分工越来越细，个人工作方向越来越专。当然，这里强调这些“旁系”学科并不是要求作为一个机械设计人员必须得能够根据机床功能进行液压或气动的集成块的油路布置或进行强电线路的规划或弱电程序的编写。但至少我们要能看懂人家提供的液压系统原理图或电气原理图/接线图等。但能读懂或编写通用的PLC程序或一些运动控制器的C程序是更为妥当。了解这些交叉科目知识的主要目的是能够和专业负责液压，气动或电气控制的工程师进行技术沟通和协调。 往宽泛了说，当你了解透彻了这台机床的液压和电气后就能进行合理的“预留”。 在你设计初期就在头脑里把液压和电气所要连接的线路和管道进行了交叉排布，在设计时就能充分考虑这些管道和线路的空间位置问题。
7、养成在生活中捕捉，发现，简化，总结，借鉴的能力
对于一个搞机械设计的人员，在日常生活中应当更擅长去发现“动”的事物和现象。我们举些简单的例子，比如冰箱，就算你不知道它的制冷原理，但我们可以
去观察学习冰箱的门的密封结构，再如榨汁机，它是利用刀盘的旋转进行物料的切削，同样是利用刀盘的旋转产生的离心力进行过滤和分离。再比如汽车后轮差速器，去琢磨当汽车转弯时候左右轮为什么出现速度差。这些都是要求我们在日常生活当中去捕捉去发现并去琢磨然后再进行提炼最后都是可以在设计中进行借鉴的。
当然，最好的学习和领悟的机会是在机床展会上，相信很多有经验的设计工程师对此深有体会。机械设备会展既是销售人员的一个良好的拓展舞台和机会， 同时也是机械设计人员学习别人优秀设计经验和认知当前机械设备发展概况的良好机会。所以，楼主希望广大同行应当多多去参加相关展会，并不辞劳苦在展会上多走，多看，多拍照。
8、略知钣金知识
一个好的设计作品，应当是让外行人来观看时，能让他们在头脑里第一印象做出“美观”，“先进”，“牢固”，“稳定”等判断。很多机械设计工程师往往侧重关注于机床功能，效率，精度等一些技术性层面的东西。往往对于机床钣金设计，液压管道和电气线路布局采取忽略，忽视的姿态。举个简单的例子，要是把奥拓车的外围钣金套弄到奥迪车上，我相信很大比例的客户无法认同和接受。
苹果手机之所以卖得差不多人手一机，除了它的完善功能以及运算速度的优异，当然其“美感”的产品外观设计也是很大一部分原因。
说了这么多，无非是突出在机械设计中要求注重机床的外围钣金设计以及线路管道布局或油漆色彩的协调。当你不熟悉不了解各类钣金加工设备情况时，往往会出现在能进行折弯的地方采用铁板焊接处理，能进行弯管的部位采取直线管道拼接，能进行裁剪的地方出现弯弯扭扭的气割痕迹。略窥机械设计的宗旨，那就是如何把复杂的问题用简单的设计来实现，以及如何做到让外行的人看到这个设计作品是持肯定和褒奖态度。
9、略知金属材料与热处理知识
对于事物或技能的掌握程度我们可分为认知—略知—掌握—熟练这么些阶段。 我们作为机械设计工程师，因为我们从事的这个行业交叉性的学科比较多。 所谓业精于专，当然我们的前提是做好自己设计范畴内的事情，而这里所要求知晓的金属材料与热处理知识并不是要求你能熟记铁碳合金相图以及各类金属在不同温度不同热处理工艺下的金相组织形态。但一些基础性的知识还是需要了解或掌握的。比如低碳钢，中碳钢，高碳钢，常见合金钢一些常见的特性， 通用性材料的屈服点，抗拉强度，热处理前后硬度特性。
10、设计软件只是工具，而非使用它就是目的
楼主曾面试过好多一些学校刚毕业的热血小伙，简历上很多都有这样那样的等 级证书，尤其常见AUTOCAD，PRO/E。一类中级制图员，高级制图员等等头衔。楼主也加了好些像SOLIDWORKS应用群一类的QQ群。发现一个现象，很多人
本文来源：http://www.gbppp.com/qg/304972/
推荐访问:非标机械设计论坛 非标机械设计手册