diseño de máquina (1)
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Clasificación de diseño
El diseño mecánico se puede dividir en tres tipos: diseño nuevo, diseño heredado y diseño variante.
1. Nuevo diseño
Aplique ciencia y tecnología maduras o nuevas tecnologías que hayan demostrado ser factibles a través de experimentos, y diseñe nuevas máquinas que no hayan existido en el pasado.
2. Heredar el diseño
Según la experiencia de uso y el desarrollo técnico, la maquinaria existente está destinada a mejorar su rendimiento, reducir su costo de fabricación o reducir su costo operativo.
3. Diseño variante
Para adaptarse a las nuevas necesidades, la maquinaria existente se modifica o agrega parcialmente, y se desarrolla una variante del producto diferente del tipo estándar.
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Proceso principal
1. Formule tareas de diseño basadas en las necesidades del cliente, las necesidades del mercado y los nuevos logros de investigación científica.
2. Diseño preliminar. Incluyendo determinar el principio de funcionamiento y la forma estructural básica de la máquina, realizar el diseño de movimiento, el diseño estructural y dibujar un plan general preliminar y una revisión preliminar.
3. Diseño técnico. Incluyendo la modificación del diseño (de acuerdo con las opiniones de la revisión preliminar), el dibujo de todas las partes y el nuevo plan general, y la segunda revisión.
4. Trabajo de diseño de dibujo. Incluyendo la modificación final (de acuerdo con la opinión de la segunda revisión), dibujando todos los dibujos de trabajo (como dibujos de piezas, dibujos de ensamblaje y dibujos de ensamblaje general, etc.) y formulando todos los documentos técnicos (como lista de piezas, piezas de desgaste lista, instrucciones de uso, etc.).
5. Diseño de estereotipos. Maquinaria para lotes o producción en masa. Para algunas tareas de diseño que son relativamente simples (como el nuevo diseño de maquinaria simple, el diseño heredado o el diseño variante de maquinaria general, etc.), se pueden omitir los procedimientos de diseño preliminares.
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fase de diseño
La calidad de una máquina depende básicamente de la calidad del diseño. El efecto del proceso de fabricación en la calidad de la máquina es esencialmente lograr la calidad especificada en el diseño. Por lo tanto, la etapa de diseño de la máquina es la clave para determinar la calidad de la máquina.
El proceso de diseño en cuestión se refiere solo a un proceso de diseño técnico estrecho. Es un proceso de trabajo creativo, y también es un trabajo que aprovecha al máximo la experiencia exitosa existente tanto como sea posible. Solo combinando herencia e innovación podemos diseñar máquinas de alta calidad. Como máquina completa, es un sistema complejo.
(1) Planificación
En la etapa de planificación, realice una investigación y un análisis completos de las necesidades de la máquina diseñada (nota del editor: como estudiar cuidadosamente las necesidades del cliente y proporcionar información relevante, comunicarse repetidamente con el cliente para aclarar sus ideas e intenciones, etc. ), a través de Analizar para aclarar aún más las funciones que la máquina debería tener, y presentar las limitaciones determinadas por el entorno, la economía, el procesamiento y el límite de tiempo para la toma de decisiones en el futuro. Sobre esta base, escriba claramente los requisitos y detalles generales de la tarea de diseño, y finalmente forme el libro de tareas de diseño como un resumen de esta etapa.
El libro de tareas de diseño generalmente debe incluir: la función de la máquina, las estimaciones de protección económica y ambiental, los requisitos de fabricación en las estimaciones generales, los requisitos básicos de uso y la fecha límite prevista para completar las tareas de diseño. En este momento, estos requisitos y condiciones generalmente solo pueden dar un rango razonable, en lugar de cifras precisas. Por ejemplo, puede determinarse por los requisitos que deben cumplirse, los requisitos mínimos y los requisitos que desea cumplir.
(2) Diseño del esquema
De acuerdo con diferentes principios de trabajo, es posible elaborar una variedad de agencias de implementación específicas. Por ejemplo, solo en el caso del corte de hilo, la pieza de trabajo solo se puede girar y la herramienta se puede mover linealmente para cortar el hilo (como cortar el hilo en un torno común), o la herramienta se puede girar y mover para cortar el hilo sin mover la pieza de trabajo (por ejemplo, use un dado para procesar los hilos). Esto significa que incluso para el mismo principio de funcionamiento, puede haber varias soluciones estructurales diferentes.
En la etapa de diseño del plan, la relación entre referencia e innovación debe manejarse adecuadamente. Los precedentes para el éxito de máquinas similares deben usarse como referencia, y los enlaces débiles originales y las partes que no cumplen con los requisitos de las tareas existentes deben mejorarse o cambiarse fundamentalmente. Es necesario innovar activamente, oponerse al conservadurismo y copiar el diseño original, y oponerse a estas dos tendencias erróneas de buscar a ciegas la novedad y descartar una experiencia original razonable.
(3) diseño técnico
El objetivo de la etapa de diseño técnico es producir bocetos de ensamblaje general y bocetos de ensamblaje de componentes. Determine el contorno y las dimensiones básicas de cada componente y sus partes a través del diseño del boceto, incluida la conexión entre cada componente, el contorno y las dimensiones básicas de los componentes. Finalmente, dibuje los dibujos de trabajo, los dibujos de ensamblaje y los dibujos de ensamblaje de las piezas.
Para determinar las dimensiones básicas de las partes principales, se debe realizar el siguiente trabajo
(1) El diseño cinemático de la máquina.
De acuerdo con el esquema estructural determinado, determine los parámetros de las partes móviles (potencia, velocidad, velocidad lineal, etc.). Luego haga cálculos cinemáticos para determinar los parámetros de movimiento (velocidad, velocidad, aceleración, etc.) de cada componente en movimiento.
(2) Cálculo dinámico de la máquina.
Combine la estructura y los parámetros de movimiento de cada parte para calcular la magnitud y las características de la carga en cada parte principal. La carga obtenida en este momento es solo la carga nominal (o nominal) que actúa sobre la pieza porque la pieza aún no se ha diseñado.
(3) Diseño de capacidad de trabajo de piezas.
Conociendo el tamaño y las características de la carga nominal en las partes principales, se puede hacer el diseño inicial de los componentes y partes. Los criterios de capacidad de trabajo en los que se basa el diseño deben dibujarse razonablemente con referencia a las condiciones generales de falla de los componentes, características de trabajo, condiciones ambientales, etc. Generalmente, existen criterios de resistencia, rigidez, estabilidad de la vibración y vida útil. Mediante cálculo o analogía, se pueden determinar las dimensiones básicas de las partes y componentes.
(4) Diseño de bocetos de ensamblaje de componentes y bocetos de ensamblaje general.
De acuerdo con las dimensiones básicas de las partes y componentes principales que se han determinado, diseñe bocetos de ensamblaje y bocetos de ensamblaje general. El contorno y las dimensiones de todas las partes deben estructurarse en el boceto. En este paso, la estructura y el tamaño de cada parte deben estar bien coordinados, y la capacidad de fabricación estructural de las partes y componentes diseñados debe considerarse plenamente para que todas las partes tengan la configuración más razonable.
(5) Verificación de piezas principales.
Hay algunas partes En el paso (3) anterior, debido a que la estructura específica no está decidida, es difícil realizar cálculos detallados de la capacidad de trabajo, por lo que solo se pueden hacer cálculos y diseños preliminares. Después de dibujar bocetos de ensamblaje y bocetos de ensamblaje general, se conocen la estructura y las dimensiones de todas las partes, y también se conoce la relación entre las partes adyacentes. Solo en este momento se puede determinar con mayor precisión la carga que actúa sobre la pieza, y se pueden determinar los diversos factores de detalle que afectan la capacidad de trabajo de la pieza. Solo bajo esta condición es posible y necesario realizar cálculos de verificación precisos para algunas partes importantes o complicadas con formas y condiciones de tensión complicadas. Según los resultados de la verificación,
En cada paso del diseño técnico, la tecnología de diseño optimizada desarrollada en las últimas tres o cuatro décadas ha demostrado cada vez más su capacidad para lograr la mejor elección de parámetros estructurales. Algunos métodos nuevos de cálculo numérico, como el método de elementos finitos, etc., pueden hacer que los problemas de cálculo cuantitativo previamente difíciles obtengan excelentes resultados de cálculo cuantitativos aproximados. Para algunas piezas muy importantes, complicadas y costosas, el método de prueba del modelo debe usarse para diseñar cuando sea necesario, es decir, el modelo se hace de acuerdo con los dibujos de diseño preliminares, y las partes débiles o secciones redundantes en la estructura se encuentran a través de la prueba Según el tamaño, fortalezca o reduzca para modificar el diseño original, y finalmente alcance el nivel perfecto. La teoría de la fiabilidad mecánica se utiliza en la etapa de diseño técnico. Puede evaluar si los componentes diseñados y la estructura de las piezas y sus parámetros cumplen con los requisitos de confiabilidad desde la perspectiva de la confiabilidad, y presentar sugerencias para mejorar el diseño, mejorando así la calidad del diseño de la máquina. . Estos nuevos métodos y conceptos de diseño deben aplicarse y promoverse en el diseño para que puedan desarrollarse en consecuencia.
De acuerdo con la estructura y el tamaño del dibujo final del dibujo del trabajo de la pieza, vuelva a dibujar el dibujo del ensamblaje y el dibujo del ensamblaje general. A través de este trabajo, puede verificar el tamaño y los errores estructurales que pueden estar ocultos en el dibujo de la pieza. La gente llama a este trabajo coloquialmente llamado montaje en papel.
