机器设计通常遵循以下程序:
计划阶段
目标:明确设计任务和要求。
步骤:
根据生产或生活需要提出设计新机器。
对所设计的机器进行需求情况调查研究和分析。
明确机器应具有的功能,提出约束条件。
形成设计任务书,包括机器的功能、经济性、环保性估计,制造要求,基本使用要求及预计期限等。
方案设计阶段
目标:确定设计方案。
步骤:
对机器功能进行综合分析,确定功能参数。
提出多种可能的解决方案(原动部分、传动部分及执行部分)。
从技术、经济及环保等方面对不同方案进行综合评价。
决策并选定最终方案,提出原理性的设计方案(原理图或机器运动简图)。
技术设计阶段
目标:产生总装配草图及部件装配草图,明确各部件的外形及基本尺寸。
步骤:
进行机器的运动学设计,确定原动件参数并进行运动学计算。
进行机器的动力学计算,确定各零件所受载荷。
进行零件的工作能力设计,确定零、部件的基本尺寸。
绘制部件装配草图及总装配草图,并绘制零件的工作图。
对重要或结构复杂的零件进行精确的校核计算。
应用优化设计技术和数值计算方法,如有限元法。
使用可靠性理论对设计的零、部件进行评价和改进。
技术文件编制阶段
目标:编制设计计算说明书、使用说明书等技术文件。
步骤:
编制设计计算说明书,包括方案选择及技术设计的结论性内容。
编制使用说明书,介绍机器的性能参数、操作方法、保养及维修方法等。
编制其他必要的技术文件,如检验合格单、外购件明细表等。
计算机辅助设计(CAD)与仿真
目标:提高设计质量和效率。
步骤:
利用计算机技术进行多方案对比分析。
使用高效率的设计和分析软件进行结构强度、刚度和动力学特性分析。
构建虚拟样机,进行仿真验证,评估设计的可行性。
制造与跟踪
目标:确保设计在制造和使用过程中的质量和可靠性。
步骤:
根据设计进行制造,并随时准备根据工艺原因进行修改。
对出厂后的机器进行跟踪调查,收集用户反馈。
根据反馈信息对设计进行必要的修改和改型。
这些步骤共同构成了机器设计的完整程序,确保设计的高质量和高效率。