機械設計確定各部件或總成的結構形式和功能

在確定了機床成型方式和整體初步結構后就要對各部位進行初步規(guī)劃，這時要比較清晰和明了各部位的功能以及確定采用何種機構來實現(xiàn)這些部位的功能。做這些規(guī)劃的前提的前提就是要先考慮這個組件或部件的安裝和拆卸問題。比如對于易損件或耗材或對于一些需要經常調校的裝置和機構就要求考慮合理的拆裝和維修時的便利性。比如要更換一條三角皮帶，則要對該機進行殺牛剝皮式的拆卸和更換那就不能算是一個好的設計。

例如當我們確定采用常用的直線進給機構時所要考慮的問題有如下方面：結合實際的效率和精度需求明確某種實現(xiàn)形式，常用的當然有導軌加絲杠這種形式 ，至于是采用滑動摩擦絲杠還是滾動摩擦的絲杠則要根據(jù)實際情況確定。傳動效率、定位精度、動態(tài)響應性、負載情況、速度特性、螺紋升角、絲杠所能承受的軸向載荷、導程、造價成本等因素都要綜合考慮。再比如間歇運動機構，在電機控制技術還沒完善前，要實現(xiàn)此類機構那真是花樣繁多（槽輪形式，不完全齒輪形式）。

機械設計的發(fā)展階段

1．直覺設計(遠古～1500年)

自人類開始制造工具，就有了設計活動。在古代，設計技術和制造技術體現(xiàn)在同一工匠個體上。他們或是從自然現(xiàn)象得到啟示，或是憑借長期勞動所獲得的直觀感覺來設計和制作產品。

2．經驗設計(1501～1849年)

工匠開始利用力學原理組成各種裝置時，簡單工具逐漸向傳統(tǒng)機械發(fā)展。18世紀中期發(fā)生的初次產業(yè)革命，使機械技術出現(xiàn)了設計與制造的分工。19世紀初，機械學從力學中獨立出來。19世紀后期，機械工程學逐漸成為一門獨立學科。機械學是機械工程學的理論基礎。由于當時的機械制造尚未形成一個學科體系，所以機械學可作為機械工程學的簡稱。

3．半經驗設計(1850～1949年)

1851年首屆世界博覽會后，出現(xiàn)了大量復雜的機械產品。19世紀中期發(fā)生的第二次產業(yè)革命，使設計技術在理論和實踐上都有明顯提高。德國出版《理論運動學》，表明人們對設計的認識初次從特性上升到個性。

4．半自動設計(1950～1989年)

該階段顯著特點是對設計工具的革新和對設計方法的深入研究。20世紀50年代電子計算機用于科學計算，60年代出現(xiàn)了計算機自動繪圖，1970年美國推出CAD系統(tǒng)，1971年日本出版了《設計工程學叢書》，1977年德國出版了《設計學》，這表明人們對設計的認識再次從特性上升到共性。

5．自動化設計(1990年以來)

20世紀90年代，形成了建立在決策自動化基礎上的計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。決策自動化本質上是對知識處理和使用的自動化。在該階段，設計過程中的大量一般性決策及信息處理可以由計算機完成，設計者可以僅作關鍵性決策。采用虛擬現(xiàn)實技術設計的波音777飛機，就是世界上首架無圖樣、無樣機升空的飛機。

機械設計工程師需要掌握哪些技能？

1，能看懂機械圖紙，《畫法幾何》 《機械制圖》2，會使用軟件制圖（AutoCAD或Pro/e或solidworks或Catia或ＵＧ等），包括3D模型和2D工程圖3，具有《機械原理》《機械設計》《機械加工工藝》《公差》等學科的知識，可以完成機械部件的設計工作4，具有《理論力學》《材料力學》《有限元分析》的背景知識，可以完成關鍵性部件的結構分析工作5，具有行業(yè)內的專業(yè)知識，比如工程機械行業(yè)，應當具備液壓方面的知識6，能看懂英文圖紙，英文技術資料7，盡量具備一定的英語口語能力，能跟國外工程師溝通，并通過PPT演講闡述技術方案。

機械設計需要哪些知識？

略知金屬材料與熱處理知識。對于事物或技能的掌握程度我們可分為認知—略知—掌握—熟練這么些階段。我們作為機械設計工程師，因為我們從事的這個行業(yè)交叉性的學科比較多。

所謂業(yè)精于專，當然我們的前提是做好自己設計范疇內的事情，而這里所要求知曉的金屬材料與熱處理知識并不是要求你能熟記鐵碳合金相圖以及各類金屬在不同溫度不同熱處理工藝下的金相組織形態(tài)。但一些基礎性的知識還是需要了解或掌握的。比如低碳鋼，中碳鋼，高碳鋼，常見合金鋼一些常見的特性，通用性材料的屈服點，抗拉強度，熱處理前后硬度特性。

舉個簡單的例子，車間的師傅請你幫他弄一條剛性好些的車床用的深孔鏜桿，你一聽是要弄一條又粗又壯的高剛性的東西，結果在圖紙的材料欄里寫了個40Gr，等采購買回來，加工，熱處理后，一焊接，發(fā)現(xiàn)YG6的刀粒銅焊怎么都焊不到那條又粗又壯的刀桿上去。