機械設計中常見問題及優(yōu)化策略分析

漯河技師學院學院 機械工程系 河南 漯河 462000

引言

隨著經(jīng)濟及綜合國力的高速發(fā)展,我國逐漸由工業(yè)大國向工業(yè)強國轉(zhuǎn)型,工而已機械自動化、智能化水平不斷提高。與此同時,機械自動化、智能化及時也逐漸向工業(yè)生產(chǎn)、制造的各個領域有效滲透,使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)進程不斷深化、工業(yè)經(jīng)濟整體步伐快速推進。在工業(yè)生產(chǎn)實踐活動進行的過程當中,高質(zhì)量、穩(wěn)定的機械元件,能夠大幅增加生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。鑒于此,機械生產(chǎn)當中,我們需要對各個環(huán)節(jié)實施嚴格的質(zhì)量控制和科學管理,充分分析機械設備等硬件設施基本性能,提高相關工作人員的個人素養(yǎng)和專業(yè)水平。同時,配合零部件材質(zhì),以及嚴格的生產(chǎn)制造工藝,有效提升設備整體性能,使機械設備全方位發(fā)揮出其應有作用。然而,在實際生產(chǎn)加工期間,設備材質(zhì)等方面的問題和缺陷,以及相關工作人員的專業(yè)能力問題,均嚴重影響著機械設計元件生產(chǎn)質(zhì)量。為提升機械設備整體質(zhì)量,增加機械設備服役年限,有必要針對既定問題,采取相關改進策略。

一、三視圖布置問題

三視圖指的是機械設計圖紙當中的側(cè)視、俯視以及正視圖,一張完整的機械設計圖紙,在三視圖的基礎上,還包括細節(jié)圖、尺寸標準、形位公差以及相關技術要求等等。然而,在機械設計的過程中,由于設計人員個人能力因素,時常出現(xiàn)圖紙規(guī)劃不夠詳細的現(xiàn)象,或圖紙設計不夠合理的問題。因此,在三視圖繪制的過程中,設計人員需要充分結合科學發(fā)展觀,科學合理的布置圖紙,確保視圖和視圖彼此之間存在一定的空間進行各項參數(shù)的標準,主要視圖和外部圖框之間需要留有一定的距離。其中,值得注意的是,非合理布置圖紙現(xiàn)象主要集中在圖紙畫面當中改的下半部分和左側(cè)部分,因此設計人員在進行繪圖期間,需要針對此處區(qū)域加以重視。

二、合理應用圖像繪制工具

機械設計人員在進行機械零部件設計繪圖的過程中,時常存在應用繪圖工具應用錯誤的現(xiàn)象。具體而言,其一,針對機械零件實體圖像生成來說,AUTOCAD的3d模型建立方法主要包括以下三種類型,如表面建模和線框建模等等。在大量具有實體建模作用的設計軟件當中,均存在各自的應用體系。例如,在AUTOCAD軟件當中,系統(tǒng)為設計人員提供六種體系,即球體、圓柱體、圓錐體等等。對于簡單的機械零件設計,可以利用軟件對結構進行系統(tǒng)化分析。將零件分解為多個基本的體,然后對基本體進行建模,通過一系列運算,將其組合于一體,得到3D實體模型。其二,機械生產(chǎn)制造行業(yè)技術水平近年來不斷提升,從常規(guī)機床到自動化、智能化機床快速過度,從人工圖紙繪制到計算機圖紙繪制快速轉(zhuǎn)型。與此同時,模具激光成型、CAD技術,對機械生產(chǎn)制造領域的影響程度不斷提高。因此,機械設計人員必須學會使用各種類型的設計軟件,提升自身設計水平。

三、應用新技術對機械設計進行優(yōu)化

(一)優(yōu)化設計的應用。優(yōu)化設計源于計算機科學和規(guī)劃科學,在一定條件的制約下,尋求最優(yōu)化的設計方案和方法。因此,設計人員在進行機械設計的過程中,可以將優(yōu)化設計理論應用于實際設計當中。利用數(shù)學函數(shù)運算求出最優(yōu)化的設計策略。此外,優(yōu)化設計也可以與傳統(tǒng)模糊設計結合應用,形成功能更為優(yōu)越的模糊設計方法。

(二)可靠設計的應用。機械設計中的可靠性設計是全體機械設計工作人員共同追求的基本目標,同時可靠性也是判斷機械產(chǎn)品整體質(zhì)量的關鍵內(nèi)容。可靠設計和常規(guī)設計方式具有一定區(qū)別,前者設計概率學、數(shù)學、失效物理學等多門學科,能夠有效解決常規(guī)設計中存在的多種不足。因此,機械設計人員應積極學習這種新型的設計方式,將可靠性設計應用到日常設計工作中。

(三)變形設計的應用。機械設計當中的變形設計,需要以現(xiàn)有機械產(chǎn)品作為基礎,實施系統(tǒng)化、標準化、科學化的設計,繼而滿足機械產(chǎn)品使用人員的不同需求。對產(chǎn)品功能、作用、機制、原理以及結合進行深層次研究,并對其功能進行衍生擴展,設計出功能更加多元的橫向產(chǎn)品。

(四)并行設計的應用。傳統(tǒng)模式下常規(guī)機械設計屬于一種串行的設計方式,這種方式的缺點在于各個環(huán)節(jié)緊密相連,設計時間較長,設計成本較高。然而,并行設計作為一種高度系統(tǒng)和集成的新型設計方式,能夠有效打破傳統(tǒng)常規(guī)設計內(nèi)部單元、過程,構建一個協(xié)同化的設計方案,達到機械設計和機械生產(chǎn)同步化、一體化的目標,大幅提升機械設計的容錯率和機械生產(chǎn)質(zhì)量。

結語

綜上所述,機械設計作為確保機械生產(chǎn)加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),具有重大意義和價值。然而,機械設計人員由于自身問題、外部條件問題在進行機械設計的過程中時常出現(xiàn)問題,我們需要針對此類問題提出相應改進措施,繼而推動機械設計水平的不斷提升,為我國工業(yè)事業(yè)的發(fā)展奠定夯實基礎,提供充足動力。