?一、前序

最近比較頻繁在探討機械設(shè)計難不難，有沒有前途？設(shè)計出來有多少坑，坑了多少任工程師，又有多少工程師給你填補。

作為一名機械工程師如何在設(shè)計時候避免更多的“坑”呢？當(dāng)然專業(yè)的機械工程師只給他一臺電腦即可就能畫出海量的機械機構(gòu)和零件，這也是機械工程師從零基礎(chǔ)到精通實戰(zhàn)出來的結(jié)晶，也是實踐得真知，也沒有一個機械工程師不接觸基礎(chǔ)就能夠隨隨便便成為一名合格的機械工程師。

通過下面幾張知識體系圖，我們來看看作為一個機械工程師有多難！或許你在工作中不需要用到那么多知識點，但是你或多或少的都應(yīng)該掌握這些知識點。在機械這個行業(yè)，需要長年累月去積累知識及技能，技術(shù)的道路是永無止境的。

二、材料

1.材料性能、常規(guī)特性、試驗方法、設(shè)計依據(jù)；

2.金屬材料、材料特性、晶體結(jié)構(gòu)、試驗方法、材料選擇；

3.非金屬材料、工程塑料、陶瓷、光纖、成型與制作方法；

4.熱處理、熱處理方法與工藝、檢測與試驗方法；

言歸正傳：機械加工工藝規(guī)程，是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。同時也是按照圖紙的圖樣和尺寸，使毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)成為合格零件的全過程，加工工藝是工藝人員進行加工前所需要做的工作，避免在加工過程中發(fā)生加工失誤，造成經(jīng)濟損失。

機械加工那么它分為哪幾種？我們常見的有車、銑、磨、線切割

總的來說，這也是我們機械設(shè)計必須需要了解的常見加工工藝意識，對于一個小白來說如何了解零件是怎么構(gòu)成的是務(wù)必的重要。那么工程師先開始需要制定圖紙材料的規(guī)格，確定生產(chǎn)類型。分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。通常都會有以下幾種：

1. 根據(jù)圖紙的結(jié)構(gòu)外形選擇帶余量的毛坯材料。

2. 再開始擬定加工工藝的路線，是先銑車還是線切割，根據(jù)圖紙要求來定。

3. 再進行確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差，根據(jù)圖紙技術(shù)要求控制加工的精度。

4. 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。

5. 確定切削用量及工時定額。

6. 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。

簡單舉例

銑床加工：銑床主要用于加工平面(包括水平、垂直、斜面)、開槽面、成型、切削等，在毛坯上配合高速旋轉(zhuǎn)刀刀，銑出需要的形狀和特點。加工表面粗糙度Ra值為1.6 ~ 3.2μm。傳統(tǒng)銑削主要用于銑削輪廓和倒角形狀簡單的特點，而CNC數(shù)控銑床可以進行復(fù)雜形狀和特征的加工。

銑床有分幾種類型，比如數(shù)控銑床，龍門銑床，專門針對一些大型材料進行加工機床，有臥式和立式兩種，數(shù)控銑床大家都比較了解就是大家常說的CNC，龍門銑加工同樣可以加工大型加工件，比如我們常用的機架即就是使用龍門銑將其銑平面。

一個零件的生成同樣是經(jīng)過：工程師設(shè)計-毛坯料采購-加工外形-根據(jù)圖紙要求加工孔、槽等。

車床加工：車床主要是針對圓柱類型的材料進行加工，可以根據(jù)圖紙的要求進行車、鉆精車普車，復(fù)雜的零件可以使用CNC數(shù)控車，只需要根據(jù)產(chǎn)品的3D尺寸要求進行數(shù)控車床自動完成工藝。
同樣一個零件的生成同樣是經(jīng)過：工程師設(shè)計-毛坯料采購-加工外形-根據(jù)圖紙要求加工孔、槽等。

磨床加工：磨床加工對于自動化行業(yè)應(yīng)用在模具方面最為普遍，我們做非標(biāo)設(shè)備可能對于表面或零件精度不高的情況下很少有使用到。磨床的功能有：

• 磨平面

• 磨臺階

• 磨斜度

• 磨內(nèi)外R角

• 磨針

通常在于我們目前設(shè)計的精密配件會使用磨床加工，修槽包括滑動配合件等。磨床和銑床車床相比它屬于后段工序，即先銑、車工序完成后，磨床后續(xù)進行一個精磨加工處理，整個零件即可算完成。線切割、慢走絲及快走絲：此類加工機床在零件設(shè)計要求精度極高的情況下，加工中心才安排使用該功能，一般車銑磨能夠滿足情況下是不需要使用。

放電加工：放電加工是特種加工技術(shù)的一種，大部分應(yīng)用在模具制造、機械加工行業(yè)。放電加工可以用來加工傳統(tǒng)切削方法難以加工的超硬材料和復(fù)雜形狀的工件，一般使用導(dǎo)電的材料，可以在諸如鈦合金、工具鋼、碳鋼和硬質(zhì)合金等難加工材料上加工復(fù)雜的型腔或者輪廓。

小建議：

其實非標(biāo)設(shè)計就是憑自己多年的實踐與見識，將一些結(jié)構(gòu)進行組合，變動再轉(zhuǎn)嫁接，創(chuàng)造一些新鮮東西并不難的。對于每一個設(shè)計工程師我都常常灌輸他們的思想，在設(shè)計開始的時候先考慮好這四個要點：1.定位，2.基準(zhǔn)，3.尺寸，4.成本控制

1.定位

何為定位，即就是你在設(shè)計初衷就要考慮到A工件與B工件的一種固定方式，是要用銷釘去定位呢，還是用臺階槽去定位呢，還是用卡鍵槽。其實這些都是我們設(shè)計過程中常見的一種安裝固定方式，我們通常定位的意思就是要你設(shè)計它的時候要如何才可以滿足到該機構(gòu)的定位性功能，同時要考慮到裝配師傅們方便安裝及拆卸，這就是我所說的機構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)定位。

2.基準(zhǔn)

何為基準(zhǔn)，其實就是結(jié)合與第一點定位這個特性來相互的?；鶞?zhǔn)就是涉及到你設(shè)計時候一個定位性基準(zhǔn)方向，好比一組機構(gòu)的左右調(diào)節(jié)，還是前后調(diào)節(jié)，它都有一個最初的基準(zhǔn)點及最終的基準(zhǔn)點，即就是我們設(shè)計中常常使用的定位孔，限位塊等，常稱為基準(zhǔn)。

3.尺寸

尺寸簡單地說明了零件的整個外形及體積，好多剛剛?cè)腴T的工程師對機加工工藝是不了解的，所以他們設(shè)計的工件往往就是搭積木的方式，反正能夠搭上去就搭，并且定位及基準(zhǔn)性一點都沒有，工件反正就是隨便拉伸切除，也不考慮加工一個方便，本來我是用銑床就可以加工完成的，他設(shè)計的工件加工必須要走一道火花機放電才能夠完成，這就是簡稱為尺寸，也可以說是零件的定位。

4.成本控制

根據(jù)個人總結(jié)經(jīng)驗里所理解，機械工程師必須要懂得了解自己設(shè)計的零件一個加工工藝過程， 并且這個工件成本是完完全全是出自于你自己怎么樣的設(shè)計，這也是節(jié)約成本的一個環(huán)節(jié)，還有自己對機構(gòu)的材料使用，是否選擇的材料能夠滿足力學(xué)上的支撐及壽命。在審核過別的工程師圖紙的時候，明明一組機構(gòu)兩端支撐就可以足夠的了，他卻多加了一組機構(gòu)，而且加了這組機構(gòu)反而對調(diào)試及組裝一點都不方便，故這方式也是節(jié)約成本環(huán)節(jié)，其實有很多種方式，各種各樣，好比一塊板能夠在2個對角螺絲固定的時候就不必要四周均開螺絲孔，這也是一種成本的控制。

其實我們做非標(biāo)設(shè)計，要考慮到的是定位、工藝、人機交互，再次圍繞以下這幾點：定位:?這點來說，設(shè)計開始考慮到定位與螺絲固定這概念，杜絕少定位，也避免過多的定位；工藝:?是指一臺設(shè)備的裝配工藝性，是否安裝方便同時方便拆卸；設(shè)計零件結(jié)構(gòu)是否合理，滿足精度同時是否方便加工，還有工件強度及它的使用壽命；人機交互:?一臺設(shè)備好不好操作，就得看設(shè)計工程師的設(shè)計水準(zhǔn)了，是否方便操作，是否方便隨時監(jiān)控設(shè)備運行狀況，設(shè)備故障時候是否一目了然非常便捷地排除；寫到最后，希望學(xué)機械的童鞋們，堅持自己的選擇，千萬不要聽前輩們的抱怨，因為他的遭遇不可能走到同樣的，所以加油吧！