机械设计中常见问题及优化策略分析

漯河技师学院学院 机械工程系 河南 漯河 462000

引言

随着经济及综合国力的高速发展,我国逐渐由工业大国向工业强国转型,工而已机械自动化、智能化水平不断提高。与此同时,机械自动化、智能化及时也逐渐向工业生产、制造的各个领域有效渗透,使我国工业产业进程不断深化、工业经济整体步伐快速推进。在工业生产实践活动进行的过程当中,高质量、稳定的机械元件,能够大幅增加生产企业的生产效率和质量。鉴于此,机械生产当中,我们需要对各个环节实施严格的质量控制和科学管理,充分分析机械设备等硬件设施基本性能,提高相关工作人员的个人素养和专业水平。同时,配合零部件材质,以及严格的生产制造工艺,有效提升设备整体性能,使机械设备全方位发挥出其应有作用。然而,在实际生产加工期间,设备材质等方面的问题和缺陷,以及相关工作人员的专业能力问题,均严重影响着机械设计元件生产质量。为提升机械设备整体质量,增加机械设备服役年限,有必要针对既定问题,采取相关改进策略。

一、三视图布置问题

三视图指的是机械设计图纸当中的侧视、俯视以及正视图,一张完整的机械设计图纸,在三视图的基础上,还包括细节图、尺寸标准、形位公差以及相关技术要求等等。然而,在机械设计的过程中,由于设计人员个人能力因素,时常出现图纸规划不够详细的现象,或图纸设计不够合理的问题。因此,在三视图绘制的过程中,设计人员需要充分结合科学发展观,科学合理的布置图纸,确保视图和视图彼此之间存在一定的空间进行各项参数的标准,主要视图和外部图框之间需要留有一定的距离。其中,值得注意的是,非合理布置图纸现象主要集中在图纸画面当中改的下半部分和左侧部分,因此设计人员在进行绘图期间,需要针对此处区域加以重视。

二、合理应用图像绘制工具

机械设计人员在进行机械零部件设计绘图的过程中,时常存在应用绘图工具应用错误的现象。具体而言,其一,针对机械零件实体图像生成来说,AUTOCAD的3d模型建立方法主要包括以下三种类型,如表面建模和线框建模等等。在大量具有实体建模作用的设计软件当中,均存在各自的应用体系。例如,在AUTOCAD软件当中,系统为设计人员提供六种体系,即球体、圆柱体、圆锥体等等。对于简单的机械零件设计,可以利用软件对结构进行系统化分析。将零件分解为多个基本的体,然后对基本体进行建模,通过一系列运算,将其组合于一体,得到3D实体模型。其二,机械生产制造行业技术水平近年来不断提升,从常规机床到自动化、智能化机床快速过度,从人工图纸绘制到计算机图纸绘制快速转型。与此同时,模具激光成型、CAD技术,对机械生产制造领域的影响程度不断提高。因此,机械设计人员必须学会使用各种类型的设计软件,提升自身设计水平。

三、应用新技术对机械设计进行优化

(一)优化设计的应用。优化设计源于计算机科学和规划科学,在一定条件的制约下,寻求最优化的设计方案和方法。因此,设计人员在进行机械设计的过程中,可以将优化设计理论应用于实际设计当中。利用数学函数运算求出最优化的设计策略。此外,优化设计也可以与传统模糊设计结合应用,形成功能更为优越的模糊设计方法。

(二)可靠设计的应用。机械设计中的可靠性设计是全体机械设计工作人员共同追求的基本目标,同时可靠性也是判断机械产品整体质量的关键内容。可靠设计和常规设计方式具有一定区别,前者设计概率学、数学、失效物理学等多门学科,能够有效解决常规设计中存在的多种不足。因此,机械设计人员应积极学习这种新型的设计方式,将可靠性设计应用到日常设计工作中。

(三)变形设计的应用。机械设计当中的变形设计,需要以现有机械产品作为基础,实施系统化、标准化、科学化的设计,继而满足机械产品使用人员的不同需求。对产品功能、作用、机制、原理以及结合进行深层次研究,并对其功能进行衍生扩展,设计出功能更加多元的横向产品。

(四)并行设计的应用。传统模式下常规机械设计属于一种串行的设计方式,这种方式的缺点在于各个环节紧密相连,设计时间较长,设计成本较高。然而,并行设计作为一种高度系统和集成的新型设计方式,能够有效打破传统常规设计内部单元、过程,构建一个协同化的设计方案,达到机械设计和机械生产同步化、一体化的目标,大幅提升机械设计的容错率和机械生产质量。

结语

综上所述,机械设计作为确保机械生产加工质量的重要环节,具有重大意义和价值。然而,机械设计人员由于自身问题、外部条件问题在进行机械设计的过程中时常出现问题,我们需要针对此类问题提出相应改进措施,继而推动机械设计水平的不断提升,为我国工业事业的发展奠定夯实基础,提供充足动力。