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(jiàn))、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、繪制全部工作圖。
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(jiǎn)單(如簡(jiǎn)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。
在計(jì)劃階段中,應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)器的需求情況做充分的調(diào)查研究和分析。通過(guò)分析,進(jìn)一步明確機(jī)器所應(yīng)具有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、加工以及時(shí)限等各方面所確定的約束條件。在此基礎(chǔ)上,明確地寫出設(shè)計(jì)任務(wù)的要求及細(xì)節(jié),后形成設(shè)計(jì)任務(wù)書,作為本階段的總結(jié)。設(shè)計(jì)任務(wù)書大體上應(yīng)包括:機(jī)器的功能,經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性的估計(jì),制造要求方面的大致估計(jì),基本使用要求,以及完成設(shè)計(jì)任務(wù)的預(yù)計(jì)期限等。此時(shí),對(duì)這些要求及條件一般也只能給出一個(gè)合理的范圍,而不是準(zhǔn)確的數(shù)字。例如可以用必須達(dá)到的要求、要求、希望達(dá)到的要求等方式予以確定。
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。可以說(shuō),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(jiǎn)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(guò)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(guò)程中也會(huì)給制造或設(shè)計(jì)部門反饋出現(xiàn)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)部門根據(jù)這些信息,經(jīng)過(guò)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(wèn)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(guò)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。
機(jī)械零件的設(shè)計(jì)具有眾多的約束條件,設(shè)計(jì)準(zhǔn)則就是設(shè)計(jì)所應(yīng)該滿足的約束條件。
技術(shù)性能準(zhǔn)則
技術(shù)性能包括產(chǎn)品功能、制造和運(yùn)行狀況在內(nèi)的一切性能,既指靜態(tài)性能,也指動(dòng)態(tài)性能。例如,產(chǎn)品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強(qiáng)度、剛度、抗摩擦、磨損性能、振動(dòng)穩(wěn)定性、熱特性等。技術(shù)性能準(zhǔn)則是指相關(guān)的技術(shù)性能必須達(dá)到規(guī)定的要求。例如振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生額外的動(dòng)載荷和變應(yīng)力,尤其是當(dāng)其頻率接近機(jī)械系統(tǒng)或零件的固有頻率時(shí),將發(fā)生共振現(xiàn)象,這時(shí)振幅將急劇增大,有可能導(dǎo)至零件甚至整個(gè)系統(tǒng)的迅速損壞。振動(dòng)性穩(wěn)定準(zhǔn)則就是限制機(jī)械系統(tǒng)或零件的相關(guān)振動(dòng)參數(shù),如固有頻率、振幅、噪聲等在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。又如機(jī)器工作時(shí)的發(fā)熱可能會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)力、熱應(yīng)變,甚至?xí)斐蔁釗p壞。熱特性準(zhǔn)則就是限制各種相關(guān)的熱參數(shù)(如熱應(yīng)力、熱應(yīng)變、溫升等)在規(guī)定范圍內(nèi)。