機械零件雖然有多種可能的失效形式,但歸納起來主要的為強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度的影響等幾個方面的問題。對于各種不同的失效形式,相應地有各種工作能力判定條件。例如:當強度為主要問題時,按強度條件判定,即應力≤許用應力;當剛度為主要問題時,按剛度條件判定,即變形量≤許用變形量。
設計機械零件時,常根據(jù)一個或幾個可能發(fā)生的主要失效形式,運用相應的判定條件,確定零件的形狀和主要尺寸。
設計機械零件時,不僅應使其滿足使用要求,即具備所要求的工作能力,同時還應當滿足生產(chǎn)要求,否則就可能制造不出來,或雖能制造但費工費料很不經(jīng)濟。
在具體生產(chǎn)條件下,如所設計的機械零件便于加工而加工費用又很低,則這樣的零件就稱為具有良好的工藝性。有關工藝性的基本要求是:
①毛坯選擇合理機械制造中毛坯制備的方法有:直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。毛坯的選擇與具體的生產(chǎn)技術條件有關,一般取決于生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性等。
②結構簡單合理設計零件的結構形狀時,警好采用簡單的表面(如平面、圓柱面、螺旋面)及其組合,同時還應當盡量使加工表面數(shù)目少和加工面積小。
③規(guī)定適當?shù)闹圃炀燃氨砻娲植诙攘慵募庸べM用隨著精度的提高而增加,尤其在精度較高的情況下,這種增加極為顯著。因此,在沒有充分根據(jù)時,不應當追求高的精度。同理,零件的表面粗糙度也應當根據(jù)配合表面的實際需要,作出適當?shù)囊?guī)定。
欲設計出工藝性良好的零件,設計者就必須與工藝技術員工相結合并善于向他們學習。此外,在金屬工藝學課程和手冊中也都提供了一些有關工藝性的基本知識,可供參考。
為了培養(yǎng)機械設計師的核心創(chuàng)新能力,必須要機械師加強設計方面的理念創(chuàng)新工作。基礎信息工作人員應該建立起完善的綠色設計資源數(shù)據(jù)庫,對于各個設計環(huán)節(jié)的環(huán)保細節(jié)和排放標準,應該進行數(shù)據(jù)入庫儲存。
機械設計師在進行新產(chǎn)品的三維技術開發(fā)時,可以根據(jù)此類型產(chǎn)品中的經(jīng)典2D模型設計方法為藍本,吸收傳統(tǒng)設計活動中的理念,進一步推行傳統(tǒng)產(chǎn)品中的3D模型裝配方法創(chuàng)新,在虛擬樣機的設計中體現(xiàn)出對于新技術的探索和革新運用。
機械設計師在設計的過程中,一定要認真參考規(guī)范設計的細節(jié)標準問題,保證設計機械產(chǎn)品符合國家相關的排放標準,促進機械產(chǎn)品的節(jié)能、環(huán)保和生產(chǎn)。
在機械產(chǎn)品設計的三維建模技術運用中,技術人員首先要對樣品的設計參數(shù)進行深入分析,使用3D點數(shù)據(jù)測量的方法,對虛擬樣機的產(chǎn)品結構進行前期開發(fā)。參考同類型產(chǎn)品的設計優(yōu)勢,對采集的點數(shù)據(jù)進行處理,確保產(chǎn)品設計過程中的各項零件大小、硬度符合規(guī)定。使用CAD曲面構造的方式,創(chuàng)建后期的造型。
為了保證機械產(chǎn)品設計中的零件組合方式的科學合理,還需要構造人員使用CAD軟件牛成NC程序,對機械的各個零件標準進行后期優(yōu)化,對前期的CAD制作參數(shù)進行整理,生成ATL文件,并且將其拆分成單個設計板塊,將文字和設計圖片進行對應存檔。如果后期生產(chǎn)活動中存在技術問題,可以及時調(diào)取單個板塊的原始設計參數(shù),作出有益的修正,確保機械產(chǎn)品使用性能的提高。