产品的加工工艺在量产落地阶段非常重要,工业设计师在外观设计阶段就必须提前先考虑好工艺设计,合理的工艺选择能帮助产品顺利量产,控制产品成本,精美的制造工艺也让产品外观更加美观,更加吸引眼球。这也是觉得产品的外观档次是否能够吸引消费者购买的重要因素。
机械零件虽然有多种可能的失效形式,但归纳起来主要的为强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影响等几个方面的问题。对于各种不同的失效形式,相应地有各种工作能力判定条件。例如:当强度为主要问题时,按强度条件判定,即应力≤许用应力;当刚度为主要问题时,按刚度条件判定,即变形量≤许用变形量。
设计机械零件时,常根据一个或几个可能发生的主要失效形式,运用相应的判定条件,确定零件的形状和主要尺寸。
在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。
机械设计师在设计的过程中,一定要认真参考规范设计的细节标准问题,保证设计机械产品符合国家相关的排放标准,促进机械产品的节能、环保和生产。
在机械产品设计的三维建模技术运用中,技术人员首先要对样品的设计参数进行深入分析,使用3D点数据测量的方法,对虚拟样机的产品结构进行前期开发。参考同类型产品的设计优势,对采集的点数据进行处理,确保产品设计过程中的各项零件大小、硬度符合规定。使用CAD曲面构造的方式,创建后期的造型。
为了保证机械产品设计中的零件组合方式的科学合理,还需要构造人员使用CAD软件牛成NC程序,对机械的各个零件标准进行后期优化,对前期的CAD制作参数进行整理,生成ATL文件,并且将其拆分成单个设计板块,将文字和设计图片进行对应存档。如果后期生产活动中存在技术问题,可以及时调取单个板块的原始设计参数,作出有益的修正,确保机械产品使用性能的提高。