Εάν έχετε κάνει μηχανικό σχεδιασμό για αρκετά χρόνια ή περισσότερα από δέκα χρόνια, τότε διαβάστε αυτό το άρθρο προσεκτικά, η περίληψη εμπειρίας που θέλετε να γράψετε είναι ήδη εδώ.
Μηχανικός σχεδιασμός (σχεδιασμός μηχανής), σύμφωνα με τις απαιτήσεις χρήσης, συλλαμβάνει, αναλύει και υπολογίζει την αρχή λειτουργίας, τη δομή, τον τρόπο κίνησης, τον τρόπο μετάδοσης δύναμης και ενέργειας, το υλικό, το σχήμα και το μέγεθος κάθε εξαρτήματος, τη μέθοδο λίπανσης κ.λπ. μηχανή και τα μετατρέπει σε Μια συγκεκριμένη περιγραφή χρησιμοποιείται ως κατασκευαστική βάση για τη διαδικασία εργασίας.
Ο μηχανολογικός σχεδιασμός είναι ένα σημαντικό μέρος της μηχανολογίας, το πρώτο βήμα στη μηχανική παραγωγή και ο πιο σημαντικός παράγοντας που καθορίζει τη μηχανική απόδοση.
Ο στόχος του μηχανολογικού σχεδιασμού είναι να σχεδιάσει τα καλύτερα μηχανήματα κάτω από διάφορες περιορισμένες συνθήκες (όπως υλικά, δυνατότητες επεξεργασίας, θεωρητικές γνώσεις και μεθόδους υπολογισμού κ.λπ.), δηλαδή να κάνει βέλτιστα σχέδια.
Ο βέλτιστος σχεδιασμός πρέπει να λαμβάνει πλήρως υπόψη πολλές απαιτήσεις, όπως γενικά: η καλύτερη απόδοση εργασίας, το χαμηλότερο κόστος κατασκευής, το μικρότερο μέγεθος και βάρος, η πιο αξιόπιστη χρήση, η χαμηλότερη κατανάλωση και η μικρότερη περιβαλλοντική ρύπανση. Αυτές οι απαιτήσεις είναι συχνά αντιφατικές και η σχετική σημασία τους ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο και την εφαρμογή του μηχανήματος. Το καθήκον του σχεδιαστή είναι να σταθμίσει τη σημασία ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση και να κάνει γενικά σχέδια έτσι ώστε το σχεδιασμένο μηχάνημα να έχει το καλύτερο ολοκληρωμένο τεχνικό και οικονομικό αποτέλεσμα.
Στο παρελθόν, η βελτιστοποίηση του σχεδιασμού βασιζόταν κυρίως στη γνώση, την εμπειρία και την προνοητικότητα του σχεδιαστή. Με την ανάπτυξη νέων κλάδων όπως η βασική θεωρία της μηχανολογίας, η μηχανική αξίας και η ανάλυση συστημάτων, η συσσώρευση τεχνικών και οικονομικών δεδομένων για κατασκευή και χρήση και η εκλαΐκευση και εφαρμογή των υπολογιστών, η βελτιστοποίηση σταδιακά εγκαταλείπει τις υποκειμενικές κρίσεις και βασίζεται σε επιστημονικούς υπολογισμούς. (Σημείωση συντάκτη: Οι «παλιοί» μηχανικοί να προσέχουν, αν δεν κάνουν πρόοδο, θα εξαλειφθούν)
Ο σχεδιασμός διαφόρων βιομηχανικών μηχανημάτων, ειδικά ο μηχανικός σχεδιασμός του συνόλου και ολόκληρου του συστήματος, πρέπει να συνδέεται με διάφορες σχετικές βιομηχανικές τεχνολογίες και είναι δύσκολο να διαμορφωθεί μια ανεξάρτητη πειθαρχία. Ως εκ τούτου, έχουν προκύψει επιμέρους κλάδοι επαγγελματικού μηχανικού σχεδιασμού, όπως ο σχεδιασμός γεωργικών μηχανημάτων, ο σχεδιασμός μηχανημάτων εξόρυξης, ο σχεδιασμός αντλιών, ο σχεδιασμός συμπιεστών, ο σχεδιασμός ατμοτουρμπίνας, ο σχεδιασμός κινητήρα εσωτερικής καύσης και ο σχεδιασμός εργαλειομηχανών. (Σημείωση συντάκτη: Το παλιό ρητό λέει ότι "η διαπλοκή είναι σαν βουνό", αλλά τώρα είναι "να πηγαίνεις μαζί σαν βουνό". Είναι επίσης ένα μηχανικό σχέδιο. Είσαι ειδικός σε αυτόν τον τομέα. Αν αλλάξεις σε άλλο τομέα , μπορεί να είσαι λαϊκός)
1
Ταξινόμηση σχεδίου
Ο μηχανικός σχεδιασμός μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες: νέος σχεδιασμός, κληρονομικός σχεδιασμός και σχεδιασμός παραλλαγής.
1. Νέο σχέδιο
Εφαρμόστε ώριμη επιστήμη και τεχνολογία ή νέες τεχνολογίες που έχουν αποδειχθεί εφικτές μέσω πειραμάτων για να σχεδιάσετε νέους τύπους μηχανημάτων που δεν έχουν ξαναδεί.
2. Σχέδιο κληρονομιάς
Σύμφωνα με την εμπειρία χρήσης και την τεχνολογική εξέλιξη, τα υπάρχοντα μηχανήματα σχεδιάζονται και ενημερώνονται για να βελτιώνουν την απόδοσή τους, να μειώνουν το κόστος κατασκευής τους ή να μειώνουν το κόστος λειτουργίας τους.
3. Σχέδιο παραλλαγής
Προκειμένου να καλυφθούν οι νέες ανάγκες, γίνονται ορισμένες τροποποιήσεις ή προσθήκες και διαγραφές στα υπάρχοντα μηχανήματα για την ανάπτυξη παραλλαγών προϊόντων διαφορετικών από τον τυπικό τύπο.
2
κύρια διαδικασία
1. Διαμορφώστε εργασίες σχεδίασης σύμφωνα με τις ανάγκες των πελατών, τις ανάγκες της αγοράς και τα νέα αποτελέσματα επιστημονικής έρευνας.
2. Προμελέτη. Συμπεριλαμβανομένου του καθορισμού της αρχής λειτουργίας και της βασικής δομικής μορφής του μηχανήματος, της εκτέλεσης σχεδίασης κίνησης, δομικού σχεδιασμού και σχεδίασης ενός προκαταρκτικού γενικού σχεδίου και μιας προκαταρκτικής αναθεώρησης.
3. Τεχνικός σχεδιασμός. Συμπεριλαμβανομένης της τροποποίησης του σχεδίου (σύμφωνα με τη γνώμη της πρώτης αναθεώρησης), σχεδίασης όλων των μερών και νέων γενικών σχεδίων και της δεύτερης αναθεώρησης.
4. Σχέδιο σχεδίου εργασίας. Συμπεριλαμβανομένης της τελικής τροποποίησης (σύμφωνα με τις απόψεις της δεύτερης αναθεώρησης), σχεδίασης όλων των σχεδίων εργασίας (όπως σχέδια εξαρτημάτων, σχέδια συναρμολόγησης εξαρτημάτων και σχέδια γενικής συναρμολόγησης, κ.λπ.) και διατύπωση όλων των τεχνικών εγγράφων (όπως λίστα εξαρτημάτων, λίστα εξαρτημάτων φθοράς, οδηγίες χρήσης κ.λπ.).
5. Ολοκληρώστε το σχέδιο. Μηχανήματα για μαζική ή μαζική παραγωγή. Για μηχανικό σχεδιασμό με σχετικά απλές εργασίες σχεδιασμού (όπως νέος σχεδιασμός απλών μηχανημάτων, σχεδιασμός κληρονομικότητας ή παραλλαγής σχεδίασης γενικών μηχανημάτων κ.λπ.), η διαδικασία προκαταρκτικού σχεδιασμού μπορεί να παραλειφθεί.
3
φάση σχεδιασμού
Η ποιότητα ενός μηχανήματος εξαρτάται βασικά από την ποιότητα σχεδιασμού. Ο ρόλος που διαδραματίζει η διαδικασία κατασκευής στην ποιότητα της μηχανής είναι ουσιαστικά η επίτευξη της ποιότητας που καθορίζεται τη στιγμή του σχεδιασμού. Επομένως, το στάδιο σχεδιασμού του μηχανήματος είναι το κλειδί για να προσδιορίσετε εάν το μηχάνημα είναι καλό ή κακό.
Η διαδικασία σχεδιασμού που συζητήθηκε αναφέρεται μόνο στη διαδικασία τεχνικής σχεδίασης με στενή έννοια. Είναι μια δημιουργική εργασιακή διαδικασία, αλλά και μια δουλειά που αξιοποιεί όσο το δυνατόν περισσότερο την υπάρχουσα επιτυχημένη εμπειρία. Μόνο συνδυάζοντας καλά την κληρονομικότητα και την καινοτομία μπορούμε να σχεδιάσουμε μηχανήματα υψηλής ποιότητας. Ως ολοκληρωμένο μηχάνημα, είναι ένα πολύπλοκο σύστημα. Για να βελτιωθεί η ποιότητα του σχεδιασμού, πρέπει να υπάρχει μια επιστημονική διαδικασία σχεδιασμού. Αν και είναι αδύνατο να παραθέσουμε ένα μοναδικό πρόγραμμα που είναι αποτελεσματικό σε κάθε περίπτωση, με βάση τη μακροχρόνια εμπειρία των ανθρώπων στο σχεδιασμό μηχανών, το πρόγραμμα σχεδίασης μιας μηχανής μπορεί βασικά να είναι όπως φαίνεται στον πίνακα.
εικόνα
Κάθε στάδιο περιγράφεται συνοπτικά παρακάτω.
(1) Σχεδιασμός
Στο στάδιο του σχεδιασμού, θα πρέπει να γίνει επαρκής έρευνα, έρευνα και ανάλυση σχετικά με τη ζήτηση του σχεδιασμένου μηχανήματος (Σημείωση συντάκτη: όπως προσεκτική μελέτη της ζήτησης του πελάτη και παροχή σχετικών πληροφοριών, επανειλημμένη επικοινωνία με τον πελάτη για αποσαφήνιση των ιδεών και των προθέσεων του πελάτη, κ.λπ.), μέσω της Ανάλυσης, για να αποσαφηνιστούν περαιτέρω οι λειτουργίες που πρέπει να έχει το μηχάνημα και να προβληθούν οι περιορισμοί που καθορίζονται από το περιβάλλον, την οικονομία, την επεξεργασία και το χρονικό όριο για μελλοντική λήψη αποφάσεων. Σε αυτή τη βάση, γράψτε με σαφήνεια τις συνολικές απαιτήσεις και λεπτομέρειες της εργασίας σχεδιασμού και, τέλος, σχηματίστε ένα βιβλίο εργασιών σχεδιασμού ως περίληψη αυτού του σταδίου.
Το βιβλίο εργασιών σχεδιασμού θα πρέπει γενικά να περιλαμβάνει: τη λειτουργία της μηχανής, την εκτίμηση της οικονομίας και της προστασίας του περιβάλλοντος, την πρόχειρη εκτίμηση των απαιτήσεων κατασκευής, τις βασικές απαιτήσεις χρήσης και το αναμενόμενο χρονικό όριο για την ολοκλήρωση της εργασίας σχεδιασμού κ.λπ. , γενικά μόνο ένα εύλογο εύρος μπορεί να δοθεί για αυτές τις απαιτήσεις και προϋποθέσεις, αντί για ακριβή στοιχεία. Για παράδειγμα, μπορεί να προσδιοριστεί από τις απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται, τις ελάχιστες απαιτήσεις και τις απαιτήσεις που αναμένεται να επιτευχθούν.
(2) Σχεδιασμός σχήματος
Σύμφωνα με διαφορετικές αρχές λειτουργίας, μπορούν να καταρτιστούν ποικίλα ειδικά σχέδια για φορείς υλοποίησης. Για παράδειγμα, όσον αφορά την κοπή νήματος, το τεμάχιο εργασίας μπορεί να περιστραφεί μόνο και το εργαλείο μπορεί να μετακινηθεί γραμμικά για να κόψει το νήμα (όπως το κόψιμο του νήματος σε έναν συνηθισμένο τόρνο) ή το τεμάχιο εργασίας μπορεί να παραμείνει ακίνητο ενώ το εργαλείο περιστρέφεται και κινείται για να κόψει το νήμα ( Όπως η επεξεργασία νημάτων με μήτρες). Δηλαδή, ακόμη και για την ίδια αρχή λειτουργίας, μπορεί να υπάρχουν πολλές διαφορετικές δομικές λύσεις.
Το σχήμα του τμήματος του πρωτεύοντος κινητήρα (σημείωση του συντάκτη: εξάρτημα ισχύος) μπορεί φυσικά να έχει επίσης πολλές επιλογές. Λόγω της καθολικότητας της τροφοδοσίας ρεύματος και της ανάπτυξης της τεχνολογίας ηλεκτροκίνησης, μπορεί να ειπωθεί ότι η συντριπτική πλειονότητα των σταθερών μηχανημάτων προτιμά πλέον τον ηλεκτροκινητήρα ως τον κύριο κινητήρα. Οι θερμικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεταφορικά αεροσκάφη, μηχανήματα κατασκευής ή γεωργικά μηχανήματα. Ακόμα κι αν ο κινητήρας χρησιμοποιείται ως κύριος κινητήρας, υπάρχουν επίσης επιλογές για AC και DC, υψηλή ταχύτητα και χαμηλή ταχύτητα κ.λπ.
Το σχήμα του τμήματος μετάδοσης είναι πιο περίπλοκο και ποικίλο. Για την ίδια εργασία μετάδοσης, μπορεί να ολοκληρωθεί με διάφορους μηχανισμούς και συνδυασμούς διαφορετικών μηχανισμών. Επομένως, εάν το IV χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει τον αριθμό των πιθανών λύσεων του κύριου κινητήριου τμήματος και τα N2 και N3 αντιπροσωπεύουν τους πιθανούς αριθμούς λύσεων του τμήματος μετάδοσης και του τμήματος εκτέλεσης αντίστοιχα, τότε ο αριθμός των πιθανών λύσεων IV της μηχανής ως ένα σύνολο είναι Ni×N2×N3. (Σημείωση του συντάκτη: Οι αποτελεσματικές λύσεις είναι μόνο λειτουργικά εφικτές και στη συνέχεια εξετάζονται από τεχνική και οικονομική άποψη)
Τα παραπάνω συζητούνται μόνο ως προς τα τρία κύρια μέρη που απαρτίζουν το μηχάνημα. Μερικές φορές είναι απαραίτητο να εξεταστεί η διαμόρφωση των βοηθητικών συστημάτων.
Μεταξύ τόσων πολλών λύσεων, μόνο λίγες είναι τεχνικά εφικτές. Αυτά τα πολλά εφικτά σχέδια θα πρέπει να αξιολογηθούν διεξοδικά από τις πτυχές της τεχνολογίας, της οικονομίας και της προστασίας του περιβάλλοντος. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι αξιολόγησης και η οικονομική αξιολόγηση λαμβάνεται ως παράδειγμα για να επεξηγηθεί εν συντομία.
Κατά την αξιολόγηση από άποψη οικονομίας, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη όχι μόνο η οικονομία σχεδιασμού και κατασκευής, αλλά και η οικονομία χρήσης. Εάν το δομικό σχήμα του μηχανήματος είναι πιο περίπλοκο, το κόστος σχεδιασμού και κατασκευής του θα αυξηθεί σχετικά, αλλά οι λειτουργίες του θα είναι πιο ολοκληρωμένες και η παραγωγικότητά του θα είναι υψηλότερη, επομένως η οικονομία χρήσης είναι επίσης καλύτερη. Αντίθετα, για ένα μηχάνημα με σχετικά απλή δομή και ανεπαρκείς λειτουργίες, αν και το κόστος σχεδιασμού και κατασκευής είναι χαμηλό, το κόστος λειτουργίας θα αυξηθεί. Κατά την αξιολόγηση της οικονομίας σχεδιασμού και κατασκευής των δομικών σχημάτων, μπορεί επίσης να εκφραστεί από το κόστος της απόδοσης μονάδας. Για παράδειγμα, το κόστος ανά μονάδα ισχύος εξόδου, το κόστος ενός μεμονωμένου προϊόντος κ.λπ.
Κατά την αξιολόγηση του μηχανήματος, είναι απαραίτητο να αναλυθεί η αξιοπιστία του μηχανήματος και να ληφθεί η αξιοπιστία ως δείκτης αξιολόγησης. Από την άποψη της αξιοπιστίας, συχνά δεν είναι συνετό να επιδιώκουμε τυφλά πολύπλοκες δομές. Σε γενικές γραμμές, όσο πιο σύνθετο είναι το σύστημα, τόσο χαμηλότερη είναι η αξιοπιστία του συστήματος. Προκειμένου να βελτιωθεί η αξιοπιστία του πολύπλοκου συστήματος, είναι απαραίτητο να αυξηθεί το παράλληλο εφεδρικό σύστημα, το οποίο αναπόφευκτα θα αυξήσει το κόστος του μηχανήματος.
Η προστασία του περιβάλλοντος είναι επίσης μια σημαντική πτυχή που πρέπει να ληφθεί προσεκτικά υπόψη στο σχεδιασμό. Οι τεχνικές λύσεις που έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον πρέπει να αναλυθούν λεπτομερώς και να προταθούν τεχνικά ώριμες λύσεις.
Μέσω της αξιολόγησης του προγράμματος λαμβάνεται η τελική απόφαση για τον καθορισμό ενός σχηματικού διαγράμματος ή ενός σχηματικού διαγράμματος κίνησης του μηχανισμού για το επόμενο βήμα του τεχνικού σχεδιασμού.
Στο στάδιο του σχεδιασμού του σχήματος, η σχέση μεταξύ αναφοράς και καινοτομίας πρέπει να αντιμετωπίζεται σωστά. Τα επιτυχημένα προηγούμενα παρόμοιων μηχανών θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά και οι αρχικοί αδύναμοι σύνδεσμοι και τα εξαρτήματα που δεν πληρούν τις απαιτήσεις των υφιστάμενων εργασιών θα πρέπει να βελτιωθούν ή να αλλάξουν ριζικά. Είναι απαραίτητο να καινοτομούμε ενεργά και να αντιταχθούμε στον συντηρητισμό και στην αντιγραφή του αρχικού σχεδίου, καθώς και στις δύο λανθασμένες τάσεις της τυφλής επιδίωξης της καινοτομίας και της απόρριψης της λογικής αρχικής εμπειρίας. (Σημείωση του συντάκτη: Το κλειδί για να μάθετε είναι να ανακαλύψετε τις αδυναμίες του αρχικού υπολογισμού)
(3) Τεχνικός σχεδιασμός
Ο στόχος της φάσης του τεχνικού σχεδιασμού είναι να παραχθεί ένα σκίτσο γενικής συναρμολόγησης και ένα σκίτσο συναρμολόγησης εξαρτημάτων. Προσδιορίστε το σχήμα και το βασικό μέγεθος κάθε εξαρτήματος και των μερών του μέσω σχεδίασης σκίτσων, συμπεριλαμβανομένης της σύνδεσης μεταξύ των εξαρτημάτων, του σχήματος και του βασικού μεγέθους των εξαρτημάτων και των εξαρτημάτων. Τέλος, σχεδιάστε τα σχέδια εργασίας, τα σχέδια συναρμολόγησης εξαρτημάτων και τα σχέδια γενικής συναρμολόγησης των εξαρτημάτων.
Για να προσδιοριστεί το βασικό μέγεθος των κύριων εξαρτημάτων, πρέπει να γίνει η ακόλουθη εργασία:
(1) Κινηματικός σχεδιασμός της μηχανής.
Σύμφωνα με το καθορισμένο δομικό σχήμα, προσδιορίστε τις παραμέτρους του αρχικού κινούμενου μέρους (ισχύς, ταχύτητα περιστροφής, γραμμική ταχύτητα κ.λπ.). Στη συνέχεια, κάντε κινηματικούς υπολογισμούς για να προσδιορίσετε τις παραμέτρους κίνησης (ταχύτητα, ταχύτητα, επιτάχυνση κ.λπ.) κάθε κινούμενου στοιχείου.
(2) Δυναμικός υπολογισμός του μηχανήματος.
Σε συνδυασμό με τη δομή και τις παραμέτρους κίνησης κάθε τμήματος, υπολογίζονται το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά του φορτίου σε κάθε κύριο μέρος. Το φορτίο που επιτυγχάνεται αυτή τη στιγμή είναι μόνο το ονομαστικό (ή ονομαστικό) φορτίο που επενεργεί στο εξάρτημα επειδή το εξάρτημα δεν έχει σχεδιαστεί.
(3) Ο σχεδιασμός ικανότητας εργασίας των εξαρτημάτων.
Ο προκαταρκτικός σχεδιασμός εξαρτημάτων και εξαρτημάτων μπορεί να γίνει εάν είναι γνωστά το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά του ονομαστικού φορτίου στα κύρια μέρη. Τα κριτήρια ικανότητας εργασίας στα οποία βασίζεται ο σχεδιασμός πρέπει να καταρτίζονται εύλογα σε σχέση με τις γενικές συνθήκες αστοχίας, τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και τις περιβαλλοντικές συνθήκες εξαρτημάτων και εξαρτημάτων. Γενικά, υπάρχουν κριτήρια όπως η αντοχή, η ακαμψία, η σταθερότητα των κραδασμών και η διάρκεια ζωής. Με υπολογισμό ή αναλογία, μπορούν να προσδιοριστούν οι βασικές διαστάσεις εξαρτημάτων και εξαρτημάτων.
(4) Σχεδιασμός σκίτσων συναρμολόγησης εξαρτημάτων και σκίτσα γενικής συναρμολόγησης.
Σύμφωνα με τις βασικές διαστάσεις των κύριων εξαρτημάτων και εξαρτημάτων που έχουν καθοριστεί, σχεδιάζεται το σκίτσο συναρμολόγησης εξαρτημάτων και το σκίτσο γενικής συναρμολόγησης. Το περίγραμμα και οι διαστάσεις όλων των μερών πρέπει να σχεδιάζονται δομικά στο σκίτσο. Σε αυτό το βήμα, είναι απαραίτητο να συντονιστεί καλά η δομή και το μέγεθος κάθε εξαρτήματος και να ληφθεί πλήρως υπόψη η δομική δυνατότητα κατασκευής των σχεδιασμένων εξαρτημάτων και εξαρτημάτων, έτσι ώστε όλα τα μέρη να έχουν την πιο λογική διαμόρφωση.
(5) Έλεγχος των κύριων εξαρτημάτων.
Για ορισμένα μέρη, στο βήμα (3) παραπάνω, λόγω της αδιευκρίνιστης συγκεκριμένης δομής, είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί λεπτομερής υπολογισμός της ικανότητας εργασίας, επομένως μόνο προκαταρκτικός υπολογισμός και σχεδιασμός μπορούν να γίνουν. Αφού σχεδιαστεί το σκίτσο του συγκροτήματος εξαρτημάτων και το σκίτσο γενικής συναρμολόγησης, είναι γνωστά η δομή και το μέγεθος όλων των εξαρτημάτων και είναι επίσης γνωστή η σχέση μεταξύ γειτονικών μερών. Μόνο αυτή τη στιγμή μπορεί να προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια το φορτίο που επενεργεί στο εξάρτημα και να προσδιοριστούν διάφοροι λεπτομερείς παράγοντες που επηρεάζουν την ικανότητα εργασίας του εξαρτήματος. Μόνο υπό αυτήν την προϋπόθεση, είναι δυνατό και απαραίτητο να πραγματοποιηθούν ακριβείς υπολογισμοί ελέγχου για ορισμένα σημαντικά μέρη ή μέρη με πολύπλοκα σχήματα και συνθήκες πίεσης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του ελέγχου, η δομή και το μέγεθος των εξαρτημάτων τροποποιούνται επανειλημμένα μέχρι να ικανοποιηθούν.
Σε κάθε βήμα του τεχνικού σχεδιασμού, η τεχνολογία σχεδιασμού βελτιστοποίησης που αναπτύχθηκε τα τελευταία 30 έως 40 χρόνια έχει δείξει όλο και περισσότερο την ικανότητά της να βελτιστοποιεί την επιλογή των δομικών παραμέτρων. Ορισμένες νέες αριθμητικές μέθοδοι υπολογισμού, όπως η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων, μπορούν να λάβουν εξαιρετικά προσεγγιστικά ποσοτικά αποτελέσματα υπολογισμού για προβλήματα που προηγουμένως ήταν δύσκολο να υπολογιστούν ποσοτικά. Για ένα μικρό αριθμό πολύ σημαντικών, πολύπλοκων και ακριβών εξαρτημάτων, η μέθοδος δοκιμής μοντέλου πρέπει να χρησιμοποιείται για σχεδιασμό όταν είναι απαραίτητο, δηλαδή το μοντέλο κατασκευάζεται σύμφωνα με τα σχέδια προκαταρκτικής μελέτης και τα δομικά αδύναμα μέρη ή περιττές τομές βρίσκονται μέσω δοκιμές. Μέγεθος, σύμφωνα με το οποίο να ενισχύσετε ή να μειώσετε για να τροποποιήσετε το αρχικό σχέδιο και τελικά να φτάσετε στο επίπεδο τελειότητας. Η θεωρία της μηχανικής αξιοπιστίας χρησιμοποιείται στο στάδιο του τεχνικού σχεδιασμού. Από την άποψη της αξιοπιστίας, μπορεί να αξιολογήσει εάν τα σχεδιασμένα μέρη και δομές εξαρτημάτων και οι παράμετροί τους πληρούν τις απαιτήσεις αξιοπιστίας και να υποβάλει προτάσεις για τη βελτίωση του σχεδιασμού, βελτιώνοντας έτσι περαιτέρω την ποιότητα σχεδιασμού του μηχανήματος. . Οι προαναφερθείσες νέες μέθοδοι και έννοιες σχεδιασμού θα πρέπει να εφαρμοστούν και να προωθηθούν στο σχεδιασμό, ώστε να αναπτυχθούν ανάλογα.
Αφού ολοκληρωθεί η σχεδίαση του σκίτσου, το σχέδιο εργασίας του εξαρτήματος μπορεί να σχεδιαστεί σύμφωνα με το βασικό μέγεθος του εξαρτήματος που έχει καθοριστεί στο σκίτσο. Σε αυτό το σημείο, υπάρχει ακόμη ένας μεγάλος αριθμός δομικών λεπτομερειών των εξαρτημάτων που πρέπει να τελειοποιηθούν και να προσδιοριστούν. Κατά το σχεδιασμό των σχεδίων εργασίας, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη πλήρως η διαδικασία επεξεργασίας και συναρμολόγησης των εξαρτημάτων, οι απαιτήσεις επιθεώρησης και οι μέθοδοι εφαρμογής των εξαρτημάτων κατά τη διάρκεια και μετά την επεξεργασία. Εάν ορισμένες λεπτομερείς ρυθμίσεις έχουν άξιο αντίκτυπο στην ικανότητα εργασίας των εξαρτημάτων, είναι απαραίτητο να επιστρέψετε για να ελέγξετε ξανά την ικανότητα εργασίας. Τέλος, σχεδιάστε τα σχέδια εργασίας όλων των εξαρτημάτων εκτός από τα τυπικά μέρη.
Σχεδιάστε ξανά το σχέδιο συναρμολόγησης εξαρτημάτων και το σχέδιο γενικής συναρμολόγησης σύμφωνα με τη δομή και το μέγεθος στο τελικό σχέδιο εργασίας του εξαρτήματος. Μέσω αυτής της εργασίας, μπορούν να ελεγχθούν λάθη διαστάσεων και δομής που μπορεί να κρύβονται στο σχέδιο ανταλλακτικών εργασιών. Οι άνθρωποι ονομάζουν αυτό το έργο στην καθομιλουμένη συναρμολόγηση στο χαρτί. (Σημείωση του συντάκτη: Τώρα, χρησιμοποιώντας τη σχεδίαση λογισμικού 3D, είναι πολύ βολικό να τροποποιηθεί, επομένως τα βήματα του τεχνικού σχεδιασμού μπορούν να διασταυρωθούν, αλλά είναι απαραίτητο. Φυσικά, ορισμένοι έλεγχοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις λειτουργίες του ίδιου του λογισμικού.)
(4) Σύνταξη τεχνικών εγγράφων
Υπάρχουν πολλοί τύποι τεχνικών εγγράφων και τα κοινά χρησιμοποιούμενα περιλαμβάνουν οδηγίες σχεδίασης και υπολογισμού μηχανής, οδηγίες λειτουργίας και λίστα τυπικών ανταλλακτικών (BOM).
Κατά τη σύνταξη της προδιαγραφής υπολογισμού σχεδιασμού, θα περιλαμβάνει όλα τα οριστικά περιεχόμενα της επιλογής σχεδίου και του τεχνικού σχεδιασμού.
Κατά τη σύνταξη του εγχειριδίου οδηγιών του μηχανήματος για χρήστες, θα πρέπει να παρουσιάζεται στους χρήστες το εύρος των παραμέτρων απόδοσης, οι μέθοδοι λειτουργίας, οι καθημερινές μέθοδοι συντήρησης και απλές επισκευές, ο κατάλογος ανταλλακτικών κ.λπ. του μηχανήματος.
Άλλα τεχνικά έγγραφα, όπως το πιστοποιητικό επιθεώρησης, ο κατάλογος των αγορασθέντων ανταλλακτικών και οι όροι αποδοχής κ.λπ., θα συντάσσονται χωριστά ανάλογα με τις ανάγκες.
(5) Εφαρμογή υπολογιστή στη μηχανολογική σχεδίαση
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών, οι υπολογιστές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στον μηχανολογικό σχεδιασμό και έχουν προκύψει πολλά λογισμικά σχεδιασμού και ανάλυσης υψηλής απόδοσης. Αυτά τα λογισμικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύγκριση πολλαπλών σχημάτων στο στάδιο του σχεδιασμού και μπορούν να αναλύσουν με ακρίβεια τη δομική αντοχή, ακαμψία και δυναμικά χαρακτηριστικά διαφορετικών σχημάτων, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων και πολύπλοκων σχημάτων. Ταυτόχρονα, είναι επίσης δυνατή η κατασκευή ενός εικονικού πρωτοτύπου στον υπολογιστή και η χρήση της προσομοίωσης εικονικού πρωτοτύπου για την επαλήθευση του σχεδιασμού, έτσι ώστε να αξιολογηθεί πλήρως η σκοπιμότητα του σχεδιασμού στο στάδιο του σχεδιασμού. Μπορεί να ειπωθεί ότι η προώθηση και η χρήση της τεχνολογίας των υπολογιστών στον μηχανολογικό σχεδιασμό έχει και αλλάζει τη διαδικασία του μηχανικού σχεδιασμού και τα πλεονεκτήματά της στη βελτίωση της ποιότητας και της απόδοσης του σχεδιασμού είναι δύσκολο να προβλεφθούν.
Τα παραπάνω εισάγουν συνοπτικά τη διαδικασία σχεδιασμού της μηχανής. Σε γενικές γραμμές, στη διαδικασία κατασκευής της μηχανής, είναι δυνατή η τροποποίηση του σχεδιασμού για λόγους διεργασίας ανά πάσα στιγμή. Εάν απαιτείται τροποποίηση, θα πρέπει να ακολουθηθούν ορισμένες διαδικασίες έγκρισης (Σημείωση συντάκτη: Μηχανική Αλλαγή, Μηχανικός Τσαν
ge, EC). Μετά την έξοδο του μηχανήματος από το εργοστάσιο, οι επακόλουθες έρευνες θα πρέπει να διεξάγονται με προγραμματισμένο τρόπο. Επιπλέον, οι χρήστες θα αναφέρουν επίσης προβλήματα στο τμήμα κατασκευής ή σχεδιασμού κατά τη χρήση. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, το τμήμα σχεδιασμού μπορεί να τροποποιήσει ή ακόμα και να αναδιαμορφώσει το αρχικό σχέδιο μετά από ανάλυση. Αυτά τα καθήκοντα, αν και αποτελούν σε γενικές γραμμές μέρος της διαδικασίας σχεδιασμού, αποτελούν ένα άλλο επίπεδο προβλήματος. Ως σχεδιαστής, θα πρέπει κάποιος να έχει ισχυρό αίσθημα κοινωνικής ευθύνης, να επεκτείνει το όραμά του για την εργασία σε όλη τη διαδικασία κατασκευής, χρήσης, ακόμη και απόρριψης, και να βελτιώνει το σχέδιο επανειλημμένα, ώστε να βελτιώνει συνεχώς την ποιότητα του μηχανήματος και να συναντά καλύτερα τις ανάγκες της παραγωγής και της ζωής.
περιγραφή του σταδίου
(1) Στάδιο προγραμματισμού
Μετά την έκδοση των εργασιών του έργου, το στάδιο του σχεδιασμού είναι μόνο ένα προπαρασκευαστικό στάδιο. Σε αυτό το σημείο, υπάρχει μόνο μια αόριστη ιδέα για το μηχάνημα που θα σχεδιαστεί.
(2) Στάδιο σχεδιασμού σχεδίου
Αυτό το στάδιο παίζει καθοριστικό ρόλο στην επιτυχία ή την αποτυχία του σχεδιασμού. Σε αυτό το στάδιο, καταδεικνύει επίσης πλήρως τα χαρακτηριστικά πολλαπλών λύσεων (σχημάτων) στις εργασίες σχεδιασμού.
Η ανάλυση λειτουργίας της μηχανής είναι η διεξαγωγή συνολικής ανάλυσης των απαιτήσεων, των ελάχιστων απαιτήσεων και των αναμενόμενων απαιτήσεων των λειτουργιών της μηχανής που προτείνονται στο βιβλίο εργασιών σχεδιασμού, δηλαδή εάν αυτές οι λειτουργίες μπορούν να πραγματοποιηθούν, εάν υπάρχουν αντιφάσεις μεταξύ πολλαπλών λειτουργιών, και αν μπορούν να αντικατασταθούν μεταξύ τους. Τέλος, οι λειτουργικές παράμετροι προσδιορίζονται ως βάση για περαιτέρω σχεδιασμό. Σε αυτό το βήμα, οι πιθανές συγκρούσεις μεταξύ των αναγκών και των δυνατοτήτων, των ιδανικών και της πραγματικότητας, των αναπτυξιακών στόχων και των τρεχόντων στόχων θα πρέπει να αντιμετωπίζονται σωστά.
Αφού καθοριστούν οι λειτουργικές παράμετροι, μπορούν να προταθούν πιθανές λύσεις, δηλαδή πιθανές λύσεις. Όταν αναζητάτε μια λύση, μπορεί να συζητηθεί ξεχωριστά ανάλογα με το τμήμα οδήγησης, το τμήμα μετάδοσης και το τμήμα εκτέλεσης. Είναι πιο συνηθισμένο να ξεκινά η συζήτηση με το επιχειρησιακό μέρος πρώτα.
Όταν συζητάμε το μέρος εκτέλεσης του μηχανήματος, είναι πρώτα για την επιλογή της αρχής λειτουργίας (σημείωση του συντάκτη: δηλαδή η μέθοδος υλοποίησης). Για παράδειγμα, όταν σχεδιάζετε μια μηχανή για την κατασκευή βιδών, η αρχή λειτουργίας της μπορεί να είναι είτε η μέθοδος περιστροφής σπειρωμάτων με εργαλείο περιστροφής σε κυλινδρικό τεμάχιο είτε η μέθοδος κύλισης σπειρωμάτων με μήτρα κύλισης σε κυλινδρικό τεμάχιο. Αυτό παρουσιάζει δύο διαφορετικές αρχές λειτουργίας. Οι αρχές λειτουργίας είναι διαφορετικές, και φυσικά τα μηχανήματα που σχεδιάζονται θα είναι θεμελιωδώς διαφορετικά. Ειδικότερα, πρέπει να τονιστεί ότι νέες αρχές εργασίας πρέπει να ερευνώνται και να αναπτύσσονται συνεχώς. Αυτός είναι ένας σημαντικός τρόπος σχεδιασμού της ανάπτυξης τεχνολογίας.
4
βήματα σχεδίασης
Πριν ξεκινήσει ο σχεδιασμός, διατυπώνονται οι σχεδιαστικές εργασίες.
Όταν το έργο του σχεδιασμού είναι πιο περίπλοκο, υιοθετείται γενικά ο σχεδιασμός τριών σταδίων, δηλαδή η προκαταρκτική σχεδίαση, ο τεχνικός σχεδιασμός και ο σχεδιασμός σχεδίου εργασίας. όταν η εργασία είναι σχετικά απλή, όπως ο νέος σχεδιασμός απλών μηχανημάτων, ο σχεδιασμός κληρονομικότητας ή ο παραλλαγής σχεδιασμός γενικών μηχανημάτων, ο σχεδιασμός θα σχεδιαστεί στο βάθος του τεχνικού σχεδιασμού στην αρχή και ο σχεδιασμός του σχεδίου εργασίας θα γίνει μετά αναθεώρηση, τροποποίηση και έγκριση, η οποία γίνεται σχεδιασμός δύο σταδίων.
Στο στάδιο της προκαταρκτικής μελέτης του σχεδίου τριών σταδίων, τα κύρια βήματα του σχεδιασμού είναι: προσδιορισμός της αρχής λειτουργίας και του βασικού δομικού τύπου, σχεδιασμός κίνησης, σχεδιασμός κύριων μερών και εξαρτημάτων, σχεδίαση ενός προκαταρκτικού γενικού σχεδίου και αναθεώρηση της προμελέτης.
Στο στάδιο του τεχνικού σχεδιασμού, τα κύρια βήματα είναι: τροποποίηση του σχεδίου σύμφωνα με τις απόψεις αναθεώρησης, σχεδίαση όλων των μερών και εξαρτημάτων, σχεδίαση ενός νέου γενικού σχεδίου και αναθεώρηση του τεχνικού σχεδιασμού.
Στο στάδιο της σχεδίασης του σχεδίου εργασίας, τροποποιήστε το σχέδιο σύμφωνα με τις απόψεις αναθεώρησης, σχεδιάστε όλα τα σχέδια εργασίας και διατυπώστε όλα τα τεχνικά έγγραφα. Για προϊόντα παρτίδας ή μαζικής παραγωγής, απαιτείται επίσης οριστικός σχεδιασμός.
Σε κάθε βήμα του σχεδιασμού, είναι δυνατό να διαπιστώσουμε ότι ορισμένες αποφάσεις στα προηγούμενα βήματα είναι παράλογες, κάτι που απαιτεί την επιστροφή στο προηγούμενο βήμα, την αναθεώρηση των παράλογων αποφάσεων και την επανάληψη της επόμενης εργασίας σχεδιασμού.
(1) Διατυπώστε εργασίες σχεδίασης
Αυτή είναι η προκαταρκτική εργασία του σχεδιασμού. Οι εργασίες σχεδιασμού βασίζονται στις παραγγελίες των χρηστών, στις ανάγκες της αγοράς και στα νέα αποτελέσματα επιστημονικής έρευνας. Το τμήμα σχεδιασμού χρησιμοποιεί διάφορες τεχνολογίες και ευφυΐα αγοράς, καταρτίζει πιθανά σχέδια, συγκρίνει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, συζητά με το τμήμα επιχειρήσεων και τους χρήστες και διαμορφώνει λογικούς στόχους σχεδιασμού. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για νέα σχέδια. Τα λάθη στους στόχους της αποστολής θα έχουν ως αποτέλεσμα σοβαρές οικονομικές απώλειες και ακόμη και πλήρη αποτυχία.
(2) Προσδιορίστε την αρχή λειτουργίας και τον τύπο της βασικής δομής
Εάν το έργο σχεδιασμού δεν είναι σαφώς καθορισμένο, το πρώτο βήμα στη μελέτη είναι ο καθορισμός του συνολικού σχεδίου, δηλαδή ο προσδιορισμός της αρχής λειτουργίας που θα εφαρμοστεί και του αντίστοιχου δομικού τύπου.
Για παράδειγμα, για να σχεδιαστεί ένας κινητήρας diesel θαλάσσης υψηλής ισχύος, είναι πρώτα απαραίτητο να καθοριστεί εάν θα χρησιμοποιηθεί ένας δίχρονος, διπλής δράσης, crosshead, κινητήρας ντίζελ χαμηλής ταχύτητας ή ένας τετράχρονος, μονής δράσης, μεσαία - κινητήρας ντίζελ ταχύτητας.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι τα μηχανήματα σύνθλιψης που έχουν σχεδιαστεί για τη χονδροειδή σύνθλιψη πετρωμάτων. Πρώτον, πρέπει να καθοριστεί εάν θα χρησιμοποιηθεί ένας σιαγόνας ή περιστροφικός θραυστήρας με εξώθηση και κάμψη ως κύρια δράση σύνθλιψης ή ένας κρουστικός θραυστήρας μονού ή διπλού ρότορα με κρούση ως κύρια δράση.
(3) Σχεδιασμός κίνησης
Αφού καθοριστεί η συνολική κάτοψη του σχεδιασμού, τότε είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσουμε τη γνώση του μηχανισμού για να επιλέξετε τον κατάλληλο μηχανισμό για να αποκτήσετε το απαιτούμενο σχέδιο κίνησης. Ο προαναφερόμενος θραυστήρας σιαγόνων βασίζεται στην ταλάντευση της κινητής σιαγόνας του για να συνθλίψει τον βράχο που εισέρχεται στην κοιλότητα σύνθλιψης με συμπίεση, κάμψη και σχίσιμο, ενώ η ταλάντευση της κινητής σιαγόνας μπορεί να είναι μια απλή ταλάντευση ενός μηχανισμού διπλής εναλλαγής ή μια σύνθετη αιώρηση ενός μηχανισμού εναλλαγής. Σε νέα σχέδια, μπορεί να είναι απαραίτητη η σύνθεση ενός νέου μηχανισμού για την απόκτηση του απαιτούμενου σχήματος κίνησης, το οποίο είναι συχνά ένα δύσκολο έργο. Ως εκ τούτου, οι σχεδιαστές προσπαθούν γενικά να εφαρμόσουν τα σχήματα κίνησης που προτείνονται από υπάρχοντες και ώριμους μηχανισμούς.
(4) Στατική μελέτη και προκαταρκτικό γενικό σχέδιο
Μετά το σχέδιο κίνησης, ο σχεδιαστής ξεκινά τη δομική σχεδίαση, υπολογίζει τη δύναμη, τη δύναμη, το σχήμα, το μέγεθος και το βάρος των κύριων μερών της μηχανής και σχεδιάζει σκίτσα των κύριων μερών και εξαρτημάτων. Αυτή τη στιγμή, εάν διαπιστωθεί ότι η αρχικά επιλεγμένη δομή δεν είναι εφικτή, η δομή πρέπει να προσαρμοστεί ή να τροποποιηθεί. Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η πιθανότητα υπερθέρμανσης, υπερβολικής φθοράς ή κραδασμών.
Σε αυτό το βήμα, ο σχεδιαστής θα βρει αντιφάσεις στο σχήμα, το μέγεθος, την αναλογία κ.λπ. κάθε τμήματος σχεδιάζοντας ένα σκίτσο. Η ενίσχυση ή η βελτίωση μιας πτυχής μπορεί να αποδυναμώσει ή να επιδεινώσει μια άλλη. Αυτή τη στιγμή, είναι απαραίτητο να σταθμίσουμε τη σημασία και να συντονιστούμε για να επιτύχουμε το καλύτερο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα. (Σημείωση του συντάκτη: Η ουσία του σχεδιασμού είναι η διαδικασία της συνεχούς στάθμισης των επιλογών). Αφού το σκίτσο αναθεωρηθεί επανειλημμένα και κριθεί αρχικά ικανοποιητικό, μπορεί να σχεδιαστεί το προκαταρκτικό γενικό σχέδιο και το εκτιμώμενο κόστος (εκτίμηση κόστους). Το προκαταρκτικό γενικό σχέδιο σχεδιάζεται αυστηρά σε κλίμακα και επιλέγονται επαρκείς όψεις και τομές.
(5) Προκαταρκτική επανεξέταση
Μετά τη σύνταξη του προκαταρκτικού γενικού σχεδίου, είναι απαραίτητο να προσκαλέσετε έμπειρο προσωπικό σχεδιασμού, κατασκευής και χρήστη αυτού του τύπου μηχανημάτων, καθώς και εκπροσώπους του χρήστη ή της εμπιστευμένης μονάδας σχεδιασμού για τη διεξαγωγή προκαταρκτικής εξέτασης. Εάν τα αποτελέσματα της ανασκόπησης υποδεικνύουν ότι η σχεδίαση δεν είναι εφαρμόσιμη (όπως υπερβολικό βάρος και όγκος, πολύ υψηλό κόστος, αμφιβολίες για την αξιοπιστία της δομής κ.λπ.), η σχεδίαση κίνησης πρέπει να επανασχεδιαστεί ή ακόμη και να αντικατασταθεί με άλλο αρχές λειτουργίας και βασικοί δομικοί τύποι. Στις περισσότερες περιπτώσεις, γίνονται κάποιες βελτιώσεις στο σχέδιο.
(6) Τεχνικός σχεδιασμός
Σύμφωνα με τα σχόλια της προκαταρκτικής αναθεώρησης, ο σχεδιασμός τροποποιείται και σχεδιάζονται όλα τα εξαρτήματα και τα σχέδια συναρμολόγησης. Πραγματοποιήστε ακριβή ανάλυση τάσης στα κύρια μέρη και εξαρτήματα, διορθώστε το σχήμα, το μέγεθος και άλλες λεπτομέρειες των εξαρτημάτων σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης και καθορίστε το υλικό και τη θερμική επεξεργασία. Προσδιορίστε την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας των εξαρτημάτων και τις συνθήκες συναρμολόγησης των εξαρτημάτων και των τελικών συγκροτημάτων. Πλήρης σχεδιασμός λίπανσης, ηλεκτρολογικός σχεδιασμός (οδήγηση και έλεγχος). Το γενικό σχέδιο επανασχεδιάζεται και ορισμένα σημαντικά και μαζικής παραγωγής μηχανήματα πρέπει μερικές φορές να κατασκευάζουν μοντέλα. Υποβάλετε το ολοκληρωμένο τεχνικό σχέδιο για δεύτερη αξιολόγηση.
(7) Σχεδιάστε το διάγραμμα εργασίας
ο
Αφού γίνει η τελική τροποποίηση σύμφωνα με τις απόψεις της δεύτερης αναθεώρησης, μπορούν να σχεδιαστούν επίσημα σχέδια εξαρτημάτων, σχέδια συναρμολόγησης εξαρτημάτων και σχέδια γενικής συναρμολόγησης και μπορούν να προετοιμαστούν τεχνικά έγγραφα όπως λίστα εξαρτημάτων, λίστα ευάλωτων εξαρτημάτων και οδηγός χρήσης. Ο υπεύθυνος του σχεδιασμού θα πρέπει να δώσει προσοχή στον συντονισμό των διαστάσεων μεταξύ των εξαρτημάτων, στον έλεγχο της προσαρμογής ανοχής μεταξύ των εξαρτημάτων ζεύξης και στην αναθεώρηση της αντοχής και της ακαμψίας ορισμένων εξαρτημάτων.
Αφού ολοκληρωθεί η σχεδίαση εξαρτημάτων, ξεκινά ο έλεγχος σχεδίασης, που είναι πολύ σημαντική δουλειά. Τα προσεκτικά διορθωμένα σχέδια μπορούν να εξασφαλίσουν ομαλή συναρμολόγηση μετά την επεξεργασία. Η πιο αξιόπιστη μέθοδος διόρθωσης είναι η εκ νέου σχεδίαση ενός σχεδίου γενικής συναρμολόγησης με βάση το σχέδιο των τμημάτων που έχουν σχεδιαστεί (σημείωση του συντάκτη: σχεδιάστε τα σχεδιασμένα μέρη στον υπολογιστή σύμφωνα με τη μέθοδο σύνδεσης συναρμολόγησης για να σχεδιάσετε ξανά τη γενική συνέλευση) και θα εμφανιστούν όλες οι αντιφάσεις.
Δύο εργασίες πρέπει να εκτελούνται κατά τη σχεδίαση του σχεδίου εξαρτημάτων: η μία είναι η τεχνική ανασκόπηση για να γίνει η επεξεργασία των εξαρτημάτων εύκολη και να μειωθεί το κόστος κατασκευής. Το άλλο είναι η τυπική αναθεώρηση για να καταστήσει τα δομικά στοιχεία, τις διαστάσεις, την προσαρμογή ανοχής, τις τεχνικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας, τα πρότυπα και τα γενικά μέρη των εξαρτημάτων που πληρούν τις απαιτήσεις του προτύπου.
(8) Δοκιμαστική παραγωγή και οριστικός σχεδιασμός
Για την παραγωγή ενός τεμαχίου ή μικρής παρτίδας μηχανημάτων, τα σχέδια σχεδιασμού που ολοκληρώθηκαν μέσω των παραπάνω βημάτων μπορούν να τεθούν σε επίσημη παραγωγή. Για μηχανές που παράγονται σε παρτίδες ή σε μεγάλες ποσότητες, τα πρωτότυπα πρέπει να παράγονται δοκιμαστικά πριν από την επίσημη παραγωγή και να πραγματοποιούνται λειτουργικές δοκιμές και αξιολογήσεις. Αφού περάσει, η δοκιμαστική παραγωγή παρτίδας θα πραγματοποιηθεί σύμφωνα με τη διαδικασία μαζικής παραγωγής. Τα προβλήματα που προκύπτουν κατά τη δοκιμαστική παραγωγή παρτίδας ενδέχεται να απαιτούν αντίστοιχες τροποποιήσεις στο σχέδιο προτού καταστεί οριστικό σχέδιο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην επίσημη παραγωγή.
5
Περιορισμοί (κριτήρια σχεδιασμού)
Ο σχεδιασμός των μηχανικών μερών έχει πολλούς περιορισμούς και τα κριτήρια σχεδιασμού είναι οι περιορισμοί που πρέπει να πληροί ο σχεδιασμός.
(1) Τεχνικά κριτήρια απόδοσης
Η τεχνική απόδοση περιλαμβάνει όλες τις επιδόσεις, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας του προϊόντος, των συνθηκών κατασκευής και λειτουργίας, και αναφέρεται τόσο στη στατική όσο και στη δυναμική απόδοση. Για παράδειγμα, η ισχύς, η απόδοση, η διάρκεια ζωής, η αντοχή, η ακαμψία, η αντίσταση τριβής, η απόδοση στη φθορά, η σταθερότητα στους κραδασμούς και τα θερμικά χαρακτηριστικά που μπορεί να μεταδώσει το προϊόν.
Το κριτήριο τεχνικής απόδοσης σημαίνει ότι η σχετική τεχνική απόδοση πρέπει να πληροί τις καθορισμένες απαιτήσεις. Για παράδειγμα, η δόνηση θα δημιουργήσει πρόσθετο δυναμικό φορτίο και μεταβλητή τάση, ειδικά όταν η συχνότητά της είναι κοντά στη φυσική συχνότητα του μηχανικού συστήματος ή των εξαρτημάτων, θα προκύψει συντονισμός και το πλάτος θα αυξηθεί απότομα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ταχεία ζημιά σε μέρη ή ακόμα και ολόκληρο το σύστημα. Το κριτήριο σταθερότητας κραδασμών είναι ο περιορισμός των σχετικών παραμέτρων κραδασμών του μηχανικού συστήματος ή μερών, όπως η φυσική συχνότητα, το πλάτος, ο θόρυβος κ.λπ., εντός του καθορισμένου επιτρεπόμενου εύρους. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η θερμότητα που παράγεται όταν το μηχάνημα λειτουργεί, η οποία μπορεί να προκαλέσει θερμική καταπόνηση, θερμική καταπόνηση, ακόμη και θερμική βλάβη. Το κριτήριο των θερμικών χαρακτηριστικών είναι ο περιορισμός διαφόρων σχετικών θερμικών παραμέτρων (όπως θερμική καταπόνηση, θερμική καταπόνηση, αύξηση θερμοκρασίας κ.λπ.) εντός του καθορισμένου εύρους.
(2) Κριτήρια τυποποίησης
Τα κύρια πρότυπα που σχετίζονται με το σχεδιασμό των μηχανικών προϊόντων είναι περίπου τα εξής:
Τυποποίηση εννοιών: όροι, σύμβολα, μονάδες μέτρησης κ.λπ. που εμπλέκονται στη διαδικασία σχεδιασμού πρέπει να πληρούν τα πρότυπα.
Τυποποίηση φυσικής μορφής: Η δομική μορφή, το μέγεθος, η απόδοση κ.λπ. των εξαρτημάτων, των πρώτων υλών, του εξοπλισμού και των πηγών ενέργειας πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με ενιαίους κανονισμούς.
Τυποποίηση μεθόδων: οι μέθοδοι λειτουργίας, οι μέθοδοι μέτρησης, οι μέθοδοι δοκιμής κ.λπ. πρέπει να εφαρμόζονται σύμφωνα με τους αντίστοιχους κανονισμούς.
Το κριτήριο τυποποίησης σημαίνει ότι όλες οι συμπεριφορές σε όλη τη διαδικασία σχεδιασμού πρέπει να πληρούν τις προαναφερθείσες απαιτήσεις τυποποίησης. Τα δημοσιευμένα πρότυπα που σχετίζονται με το σχεδιασμό των μηχανικών μερών μπορούν να χωριστούν σε τρία επίπεδα: εθνικά πρότυπα, βιομηχανικά πρότυπα και εταιρικά πρότυπα όσον αφορά το πεδίο εφαρμογής. Όσον αφορά την υποχρεωτική χρήση, μπορεί να χωριστεί σε υποχρεωτική και προτεινόμενη.
(3) Κριτήρια αξιοπιστίας
Αξιοπιστία: Η πιθανότητα ότι ένα προϊόν ή ένα εξάρτημα μπορεί να ολοκληρώσει την καθορισμένη λειτουργία εντός της αναμενόμενης διάρκειας ζωής υπό καθορισμένες συνθήκες χρήσης. Το κριτήριο αξιοπιστίας σημαίνει ότι το σχεδιασμένο προϊόν, εξάρτημα ή εξάρτημα πρέπει να πληροί τις καθορισμένες απαιτήσεις αξιοπιστίας.
(4) Οδηγίες ασφαλείας
Η ασφάλεια του μηχανήματος περιλαμβάνει:
Ασφάλεια εξαρτημάτων: αναφέρεται στο γεγονός ότι τα εξαρτήματα δεν συμβαίνουν όπως θραύση, υπερβολική παραμόρφωση, υπερβολική φθορά και απώλεια σταθερότητας κάτω από το καθορισμένο εξωτερικό φορτίο και εντός του καθορισμένου χρόνου.
Η ασφάλεια ολόκληρου του μηχανήματος: αναφέρεται στην απαίτηση ότι το μηχάνημα εγγυάται ότι δεν θα υπάρξουν βλάβες υπό τις καθορισμένες συνθήκες και ότι οι γενικές λειτουργίες μπορούν να πραγματοποιηθούν κανονικά.
Ασφάλεια εργασίας: αναφέρεται στην προστασία των χειριστών, στην εξασφάλιση της προσωπικής ασφάλειας και της σωματικής και ψυχικής υγείας κ.λπ.
Περιβαλλοντική ασφάλεια: αναφέρεται στη μη ρύπανση και βλάβη στο περιβάλλον και στους ανθρώπους γύρω από το μηχάνημα.
6
μεθοδολογία σχεδιασμού
Ο σκοπός της μεθοδολογίας σχεδιασμού είναι να εξυψώσει τη σχεδιαστική σκέψη σε μια ορθολογική διαδικασία, έτσι ώστε ο σχεδιασμός να μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με μια συγκεκριμένη λογική, έτσι ώστε περισσότεροι σχεδιαστές να μπορούν να κάνουν καλά σχέδια. Περιλαμβάνει γενικά τα ακόλουθα περιεχόμενα:
(1) Χωρίστε τα στάδια του σχεδιασμού σε πολύ λεπτά βήματα, κάνοντας κάθε στάδιο μια δραστηριότητα σκέψης με κανόνες που πρέπει να ακολουθήσετε και στοιχεία που πρέπει να ακολουθήσετε.
(2) Αποθηκεύστε επιτυχημένα ή καλά σχέδια και δημιουργήστε μια βάση δεδομένων σχεδιασμού για αναφορά ή υιοθέτηση σε μελλοντικά σχέδια.
(3) Εισαγάγετε την έννοια και τη μέθοδο της μηχανικής αξίας στις εργασίες σχεδιασμού και εξισορροπήστε τη λειτουργία και το κόστος της αντίφασης στο σχεδιασμό για να αποκτήσετε ένα καλό αποτέλεσμα χρήσης.
(4) Χρησιμοποιήστε τη γνώση αναδυόμενων κλάδων όπως η τριβολογία, οι κραδασμοί, η μηχανική θραύσης, η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων, ο σχεδιασμός αξιοπιστίας, ο σχεδιασμός βελτιστοποίησης, η μηχανική συστημάτων και η εργονομία στο σχεδιασμό για τη βελτίωση της επιστημονικής φύσης του σχεδιασμού και τη μείωση της τύφλωσης.
(5) Επεκτείνετε το εύρος των εργασιών σχεδιασμού, επεκτείνοντας προς τα εμπρός στην πρόβλεψη της αγοράς και προς τα πίσω στην εξυπηρέτηση μετά την πώληση.
(6) Χρησιμοποιήστε σχεδιασμό με τη βοήθεια υπολογιστή για να μειώσετε την εργασία στο σχεδιασμό, να βελτιώσετε την ταχύτητα σχεδίασης και την ποιότητα σχεδίασης.
7
άποψη
Στο μέλλον, ο μηχανικός σχεδιασμός θα διεισδύσει σε βιομηχανίες όπως η κατασκευή ημιαγωγών, η βιομηχανική, η νανοτεχνολογία και η ρομποτική. Ενώ συνεισφέρει στην κοινωνική ανάπτυξη, θα συνεχίσει να βελτιώνεται και να καινοτομεί περαιτέρω τη θεωρία του.
(1) Να πραγματοποιηθεί περαιτέρω η συστηματοποίηση
Δηλαδή, ξεκινώντας από τη σκοπιά του συστήματος, το μηχανικό προϊόν θεωρείται ως ένα σύστημα ή ένα σύνολο, που βασίζεται στην τεχνολογία των υπολογιστών για να πραγματοποιήσει το συντονισμό μεταξύ ανθρώπου, μηχανής και περιβάλλοντος. Συγκεκριμένα, αποσυνθέτει το συνολικό σύστημα σε πολλά υποσυστήματα, υιοθετεί διάφορες σύγχρονες θεωρίες και μεθόδους σχεδιασμού και επιδιώκει τη βελτιστοποίηση του συστήματος ως στόχο να συντονίσει τη σχεδίαση και την αντιστοίχιση κάθε υποσυστήματος.
(2) Εμβαθύνετε τον έξυπνο σχεδιασμό
Με την πρόοδο και την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, όλο και περισσότεροι παράγοντες νοημοσύνης θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στο σχεδιασμό. Ένα μεγάλο μέρος του περιεχομένου σχεδιασμού μπορεί να περιγραφεί με τη δημιουργία μοντέλων για την περιγραφή της συμπεριφοράς των διαφόρων συνθηκών εργασίας των μηχανικών προϊόντων και η επίλυση των μοντέλων μπορεί να προβλέψει την απόδοση του προϊόντος, τον ορθολογισμό και τη βέλτιστη σχεδίαση. Για παράδειγμα, έξυπνα συστήματα λήψης αποφάσεων για διάφορες αξιολογήσεις απόδοσης οχημάτων, εξειδικευμένα συστήματα σχεδιασμού κιβωτίου ταχυτήτων και συστήματα διάγνωσης βλαβών έχουν εφαρμοστεί στην ανάπτυξη και το σχεδιασμό νέων οχημάτων.
(3) Δώστε μεγαλύτερη προσοχή στην πράσινη σκέψη
Η τεχνολογία πράσινου σχεδιασμού είναι μια τεχνολογία σχεδιασμού προϊόντων στον κύκλο ζωής τους σύμφωνα με τις απαιτήσεις της προστασίας του περιβάλλοντος, της υψηλότερης χρήσης πόρων και της χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας. Οι σχεδιαστές πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά και τα βασικά χαρακτηριστικά των προϊόντων από ολόκληρο τον κύκλο και να βασίζουν πάντα τα σχέδιά τους στη σωματική και ψυχική υγεία των ανθρώπων και στην προστασία του περιβάλλοντος. Ταυτόχρονα, τα προϊόντα που σχεδιάζονται απαιτείται να είναι ανακυκλώσιμα και να προκαλούν ελάχιστη ζημιά στο περιβάλλον.
8
σύγχρονη μέθοδος σχεδιασμού
1. Επαγγελματικό και μοντέρνο
Το λογισμικό ηλεκτρονικών υπολογιστών που αναπτύχθηκε από κοινού από επαγγελματίες μηχανικούς σχεδιασμού και υπολογιστών μπορεί να αντικατοπτρίζει και να περιγράψει διάφορους μηχανισμούς βλάβης, αστοχίας και καταστροφής μηχανικών προϊόντων υπό πραγματικές συνθήκες εργασίας. Μπορεί να αναλύσει ποσοτικά και να υπολογίσει τη δυναμική συμπεριφορά των μηχανικών μερών και των μηχανημάτων και να σχηματίσει ένα σταθερό πρόγραμμα σχεδιασμού. Αυτή είναι μια επαγγελματική μοντέρνα μέθοδος σχεδιασμού, όπως ανάλυση και σχεδίαση κραδασμών, σχεδιασμός τριβολογίας, σχεδιασμός θερμοδυναμικής μεταφοράς θερμότητας, αντοχή, σχεδιασμός ακαμψίας, ανάλυση πεδίου θερμοκρασίας κ.λπ. Όλα αυτά τα λογισμικά έχουν αναπτυχθεί με βάση παραδοσιακές μεθόδους σχεδίασης και χρησιμοποιώντας τεχνολογία υπολογιστών . Για παράδειγμα: η χρήση του λογισμικού Pro/M για την ανάλυση των δυναμικών χαρακτηριστικών των μηχανικών συσκευών και η χρήση του λογισμικού ANSYS για την ανάλυση της πίεσης είναι καλά παραδείγματα από αυτή την άποψη, θέτοντας τα θεμέλια για την ακριβή κρίση της αξιοπιστίας της συσκευής και την επιλογή παραμέτρων σχεδίασης.
2. Universal Modern
Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι υψηλές απαιτήσεις απόδοσης μηχανικών προϊόντων, η τεχνολογία υπολογιστών χρησιμοποιείται ευρέως στο μηχανικό σχεδιασμό για υποβοηθούμενη σχεδίαση και ανάλυση συστήματος, η οποία είναι μια κοινή σύγχρονη μέθοδος σχεδιασμού. Οι κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν τη βελτιστοποίηση, τα πεπερασμένα στοιχεία, την αξιοπιστία, την προσομοίωση, τα εξειδικευμένα συστήματα και το CAD. Αυτές οι μέθοδοι δεν προορίζονται μόνο για την έρευνα μηχανικών προϊόντων, αλλά έχουν και τις δικές τους επιστημονικές θεωρίες και μεθόδους.
1) Βελτιστοποιημένος σχεδιασμός
Ο σχεδιασμός μηχανικής βελτιστοποίησης είναι η μεταμόσχευση και εφαρμογή τεχνολογίας βελτιστοποίησης στον τομέα του μηχανολογικού σχεδιασμού. Η βασική του ιδέα βασίζεται στη θεωρία του μηχανικού σχεδιασμού.
