一、機械設計所要了解的周邊知識以及所要具備的觀(guān)察視角。
1，熟練翻閱機械設計手冊。對于標準件以及常用件的一些技術(shù)特征要了熟于心。比如要清楚各類(lèi)軸承，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，絲杠傳動(dòng)，蝸輪蝸桿等的使用場(chǎng)合，使用方式，以及相關(guān)的技術(shù)特征。對于具體應用時(shí)的選型計算則可對照設計手冊的圖表和公式進(jìn)行具體確定。
2，知道N家常用件供應商并熟練翻閱其產(chǎn)品樣本?，F在機械設計趨向于模塊化，對于機械設備制造工廠(chǎng)的整體技術(shù)要求更側重于對于一些配件和部件的組裝應用。比如臺灣HIWIN，日本THK，德國FAG，FESTO......對于此，要做到當你在設計某個(gè)零件或部件或要完成某個(gè)動(dòng)作或功能的時(shí)候須得知道目前是否有專(zhuān)業(yè)的廠(chǎng)商在生產(chǎn)或提供能實(shí)現某個(gè)部位的功能要求的成熟的零配件。
3， 熟悉原材料情況。比如你要知道目前市場(chǎng)上有賣(mài)的冷軋或熱軋鐵板以及各類(lèi)型材的規格尺寸，有經(jīng)驗的工程師往往都會(huì )知道你安排給采購的單子往往到會(huì )變得面目全非的。。因為在鋼材市場(chǎng)，普遍存在變薄，變窄，變短這些情況，采購買(mǎi)回來(lái)的東西往往是和你坐辦公室根據設計手冊里選出來(lái)的相關(guān)數據存在比較大的折扣。
4，深度了解各類(lèi)常用機床的結構原理和性能特點(diǎn)。所謂萬(wàn)變不離其宗，機床亦是如此。設計一臺機器的過(guò)程可類(lèi)比是小孩堆積木一般，一個(gè)部件一個(gè)組件進(jìn)行堆積，然后把這些具備不同功能的部件或組建遵循某種規律聯(lián)系起來(lái)。
在這個(gè)過(guò)程中就需要你熟練掌握一些常用機構或裝置的功能和特性。而我們所常見(jiàn)的車(chē)，銑，鉆，刨，磨，鏜等機床上應用的結構或原理都是經(jīng)過(guò)了數十上百年的考驗，對于其穩定性和可應用性我們無(wú)需過(guò)多地懷疑。比如車(chē)床的刀架結構，卡盤(pán)結構，尾座的鎖緊機構，主軸軸承布置，磨床主軸密封結構，刨床的連桿機構等等。
其實(shí)說(shuō)這么多，想表述的就兩字，對于這些穩定的常用的結構我們要學(xué)會(huì )在設計新機床時(shí)“借鑒”或者說(shuō)是“參照”。從另一方面來(lái)說(shuō)了解各類(lèi)常用機床的結構原理和性能特點(diǎn)是出一張零件圖紙的前提基礎。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)就是當你完成一張圖紙時(shí)起碼你自己要知道這張圖紙上的這個(gè)零件的大體加工過(guò)程。
這個(gè)所謂的大體了解樓主個(gè)人認為是好比要加工一條常見(jiàn)的軸類(lèi)零件，當你了解車(chē)床，銑床，磨床的一些特性后就不會(huì )在圖紙上出現沒(méi)有了螺紋退刀槽，砂輪越程槽等情況，同時(shí)也不會(huì )對軸類(lèi)零件的長(cháng)度方向尺寸隨意標注個(gè)IT6，IT7的公差要求。
5，具備一定的機床裝配能力。很多人會(huì )問(wèn)，這完全是裝配工的活了，我做為一個(gè)設計人員過(guò)多地了解這方面知識干什么？當然，會(huì )這么問(wèn)的往往都是些剛入行的新手。
當你不去了解這方面的知識時(shí)就理解不了針對一條長(cháng)軸進(jìn)行過(guò)渡或過(guò)盈裝配時(shí)因為你那圖紙上的左軸承位和右軸承位相距太大而軸承卻只能從左到右或從右到左裝配時(shí)，那兩軸承位之間那么長(cháng)一段裝配距離所帶來(lái)的痛苦。
當然，你也肯定不會(huì )想起當這條軸要進(jìn)行軸端螺紋鎖緊時(shí)，因為你圖紙上缺少了限制這條軸鎖緊時(shí)轉動(dòng)用的夾持平面而導致無(wú)法順利鎖緊。當然，你就更想不到或是理解不了哪個(gè)位置哪些孔或哪些銷(xiāo)位是需要裝配時(shí)定配的。
6，具備相對的電氣，液壓，氣動(dòng)等方面的知識。社會(huì )分工越來(lái)越細，個(gè)人工作方向越來(lái)越專(zhuān)。當然，這里強調這些“旁系”學(xué)科并不是要求作為一個(gè)機械設計人員須得能夠根據機床功能進(jìn)行液壓或氣動(dòng)的集成塊的油路布置或進(jìn)行強電線(xiàn)路的規劃或弱電程序的編寫(xiě)。但至少我們要能看懂人家提供的液壓系統原理圖或電氣原理圖/接線(xiàn)圖等，但能讀懂或編寫(xiě)通用的PLC程序或一些運動(dòng)控制器的C程序是較為妥當。
了解這些交叉科目知識的主要目的是能夠和負責液壓，氣動(dòng)或電氣控制的工程師進(jìn)行技術(shù)溝通和協(xié)調。往寬泛了說(shuō)，當你了解透徹了這臺機床的液壓和電氣后就能進(jìn)行合理的“預留”。在你設計初期就在頭腦里把液壓和電氣所要連接的線(xiàn)路和管道進(jìn)行了交叉排布，在設計時(shí)就能充分考慮這些管道和線(xiàn)路的空間位置問(wèn)題。
7，養成在生活中捕捉，發(fā)現，簡(jiǎn)化，總結，借鑒的能力。對于一個(gè)搞機械設計的人員，在日常生活中應當擅長(cháng)去發(fā)現“動(dòng)”的事物和現象。我們舉些簡(jiǎn)單的例子，比如冰箱，就算你不知道它的制冷原理，但我們可以去觀(guān)察學(xué)習冰箱的門(mén)的密封結構，再如榨汁機，它是利用刀盤(pán)的旋轉進(jìn)行物料的切削，同樣是利用刀盤(pán)的旋轉產(chǎn)生的離心力進(jìn)行過(guò)濾和分離。
再比如汽車(chē)后輪差速器，去琢磨當汽車(chē)轉彎時(shí)候左右輪為什么出現速度差。這些都是要求我們在日常生活當中去捕捉去發(fā)現并去琢磨然后再進(jìn)行提煉都是可以在設計中進(jìn)行借鑒的。
當然，較好的學(xué)習和領(lǐng)悟的機會(huì )是在機床展會(huì )上，相信很多有經(jīng)驗的設計工程師對此深有體會(huì )。機械設備會(huì )展既是銷(xiāo)售人員的一個(gè)良好的拓展舞臺和機會(huì )，同時(shí)也是機械設計人員學(xué)習別人優(yōu)良設計經(jīng)驗和認知當前機械設備發(fā)展概況的良好機會(huì )。所以，樓主希望廣大同行應當多多去參加相關(guān)展會(huì )，并不辭勞苦在展會(huì )上多走，多看，多拍照。
8，略知鈑金知識。一個(gè)好的設計作品，應當是讓外行人來(lái)觀(guān)看時(shí)，能讓他們在頭腦里初印象做出 “美觀(guān)”，“先進(jìn)”，“牢固”，“穩定”等判斷。很多機械設計工程師往往側重關(guān)注于機床功能，效率，精度等一些技術(shù)性層面的東西。往往對于機床鈑金設計，液壓管道和電氣線(xiàn)路布局采取忽略，忽視的姿態(tài)。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，要是把奧拓車(chē)的外圍鈑金套弄到奧迪車(chē)上，我相信很大比例的客戶(hù)無(wú)法認同和接受。蘋(píng)果手機之所以賣(mài)得差不多人手一機，除了它的完善功能以及運算速度的優(yōu)異，當然其“美感”的產(chǎn)品外觀(guān)設計也是很大一部分原因。
說(shuō)了這么多，無(wú)非是突出在機械設計中要求注重機床的外圍鈑金設計以及線(xiàn)路管道布局或油漆色彩的協(xié)調。當你不熟悉不了解各類(lèi)鈑金加工設備情況時(shí)，往往會(huì )出現在能進(jìn)行折彎的地方采用鐵板焊接處理，能進(jìn)行彎管的部位采取直線(xiàn)管道拼接，能進(jìn)行裁剪的地方出現彎彎扭扭的氣割痕跡。
略窺機械設計的宗旨，那就是如何把復雜的問(wèn)題用簡(jiǎn)單的設計來(lái)實(shí)現，以及如何做到讓外行的人看到這個(gè)設計作品是持肯定和褒獎態(tài)度。
9，略知金屬材料與熱處理知識。對于事物或技能的掌握程度我們可分為認知—略知—掌握—熟練這么些階段。我們作為機械設計工程師，因為我們從事的這個(gè)行業(yè)交叉性的學(xué)科比較多。
所謂業(yè)精于專(zhuān)，當然我們的前提是做好自己設計范疇內的事情，而這里所要求知曉的金屬材料與熱處理知識并不是要求你能熟記鐵碳合金相圖以及各類(lèi)金屬在不同溫度不同熱處理工藝下的金相組織形態(tài)。但一些基礎性的知識還是需要了解或掌握的。比如低碳鋼，中碳鋼，高碳鋼，常見(jiàn)合金鋼一些常見(jiàn)的特性，通用性材料的屈服點(diǎn)，抗拉強度，熱處理前后硬度特性。
