机械工程师如何在设计时避开更多“坑”？.docx

一、前序

最近比较频繁在探讨机械设计难不难，有没有前途？设计出来有多少坑，坑了多少任工程师，又有多少工程师给你填补。

作为一名机械工程师如何在设计时候避免更多的“坑”呢？当然专业的机械工程师只给他一台电脑即可就能画出海量的机械机构和零件，这也是机械工程师从零基础到精通实战出来的结晶，也是实践得真知，也没有一个机械工程师不接触基础就能够随随便便成为一名合格的机械工程师。

通过下面几张知识体系图，我们来看看作为一个机械工程师有多难！或许你在工作中不需要用到那么多知识点，但是你或多或少的都应该掌握这些知识点。在机械这个行业，需要长年累月去积累知识及技能，技术的道路是永无止境的。

二、材料

1.材料性能、常规特性、试验方法、设计依据；

2.金属材料、材料特性、晶体结构、试验方法、材料选择；

3.非金属材料、工程塑料、陶瓷、光纤、成型与制作方法；

4.热处理、热处理方法与工艺、检测与试验方法；

言归正传：机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。同时也是按照图纸的图样和尺寸，使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程，加工工艺是工艺人员进行加工前所需要做的工作，避免在加工过程中发生加工失误，造成经济损失。

机械加工那么它分为哪几种？我们常见的有车、铣、磨、线切割

总的来说，这也是我们机械设计必须需要了解的常见加工工艺意识，对于一个小白来说如何了解零件是怎么构成的是务必的重要。那么工程师先开始需要制定图纸材料的规格，确定生产类型。分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。通常都会有以下几种：

根据图纸的结构外形选择带余量的毛坯材料。

再开始拟定加工工艺的路线，是先铣车还是线切割，根据图纸要求来定。

再进行确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差，根据图纸技术要求控制加工的精度。

确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。

确定切削用量及工时定额。

确定各主要工序的技术要求及检验方法。

简单举例

铣床加工：铣床主要用于加工平面(包括水平、垂直、斜面)、开槽面、成型、切削等，在毛坯上配合高速旋转刀刀，铣出需要的形状和特点。加工表面粗糙度Ra值为1.6~3.2μm。传统铣削主要用于铣削轮廓和倒角形状简单的特点，而CNC数控铣床可以进行复杂形状和特征的加工。

铣床有分几种类型，比如数控铣床，龙门铣床，专门针对一些大型材料进行加工机床，有卧式和立式两种，数控铣床大家都比较了解就是大家常说的CNC，龙门铣加工同样可以加工大型加工件，比如我们常用的机架即就是使用龙门铣将其铣平面。

一个零件的生成同样是经过：工程师设计-毛坯料采购-加工外形-根据图纸要求加工孔、槽等。

车床加工：车床主要是针对圆柱类型的材料进行加工，可以根据图纸的要求进行车、钻精车普车，复杂的零件可以使用CNC数控车，只需要根据产品的3D尺寸要求进行数控车床自动完成工艺。

同样一个零件的生成同样是经过：工程师设计-毛坯料采购-加工外形-根据图纸要求加工孔、槽等。

磨床加工：磨床加工对于自动化行业应用在模具方面最为普遍，我们做非标设备可能对于表面或零件精度不高的情况下很少有使用到。磨床的功能有：

磨平面

磨台阶

磨斜度

磨内外R角

磨针

通常在于我们目前设计的精密配件会使用磨床加工，修槽包括滑动配合件等。磨床和铣床车床相比它属于后段工序，即先铣、车工序完成后，磨床后续进行一个精磨加工处理，整个零件即可算完成。线切割、慢走丝及快走丝：此类加工机床在零件设计要求精度极高的情况下，加工中心才安排使用该功能，一般车铣磨能够满足情况下是不需要使用。

放电加工：放电加工是特种加工技术的一种，大部分应用在模具制造、机械加工行业。放电加工可以用来加工传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件，一般使用导电的材料，可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难加工材料上加工复杂的型腔或者轮廓。

小建议：

其实非标设计就是凭自己多年的实践与见识，将一些结构进行组合，变动再转嫁接，创造一些新鲜东西并不难的。对于每一个设计工程师我都常常灌输他们的思想，在设计开始的时候先考虑好这四个要点：1.定位，2.基准，3.尺寸，4.成本控制

1.定位

何为定位，即就是你在设计初衷就要考虑到A工件与B工件的一种固定方式，是要用销钉去定位呢，还是用台阶槽去定位呢，还是用卡键槽。其实这些都是我们设计过程中常见的一种安装固定方式，我们通常定位的意思就是要你设计它的时候要如何才可以满足到该机构的定位性功能，同时要考虑到装配师傅们方便