機(jī)械設(shè)計(jì)(machine design),根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)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(jì)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(chǎng)需要和新科研成果制定設(shè)計(jì)任務(wù)。
2、初步設(shè)計(jì)。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(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并繪制初步總圖以及初步審查。
3、技術(shù)設(shè)計(jì)。包括修改設(shè)計(jì)(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(jì)。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(jì)。用于成批或大量生產(chǎn)的機(jī)械。對(duì)于某些設(shè)計(jì)任務(wù)比較簡單(如簡單機(jī)械的新型設(shè)計(jì)、一般機(jī)械的繼承設(shè)計(jì)或變型設(shè)計(jì)等)的機(jī)械設(shè)計(jì)可省去初步設(shè)計(jì)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(dòng)而刀具作直線運(yùn)動(dòng)來切削螺紋(如在普通車床上切削螺紋),也可以使工件不動(dòng)而刀具作轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)來切削螺紋(如用板牙加工螺紋)。這就是說,即使對(duì)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)中得到了日益廣泛的使用,并出現(xiàn)了許多率的設(shè)計(jì)、分析軟件。利用這些軟件可以在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行多方案的對(duì)比,可以對(duì)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(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行的分析。同時(shí),還可以在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建虛擬樣機(jī),利用虛擬樣機(jī)仿真對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,從而實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段充分地評(píng)估設(shè)計(jì)的可行性??梢哉f,計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的推廣使用已經(jīng)并正在改變機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)程,它在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率方面的優(yōu)勢(shì)是難以預(yù)估的。
以上簡要地介紹了機(jī)器的設(shè)計(jì)程序。廣義地講,在機(jī)器的制造過程中,隨時(shí)都有可能出現(xiàn)由于工藝原因而修改設(shè)計(jì)的情況。如需修改時(shí),則應(yīng)遵循一定的審批程序。機(jī)器出廠后,應(yīng)該有計(jì)劃地進(jìn)行跟蹤調(diào)查;另外,用戶在使用過程中也會(huì)給制造或設(shè)計(jì)部門反饋出現(xiàn)的問題。設(shè)計(jì)部門根據(jù)這些信息,經(jīng)過分析,也有可能對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,甚至改型。這些工作,雖然廣義上也屬設(shè)計(jì)程序的組成部分,但是屬于另一個(gè)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(jì)工作者,應(yīng)當(dāng)有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,要把自己工作的視野延伸到制造、使用乃至報(bào)廢利用的全過程中去,反復(fù)不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì),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。