怎样才算一位合格的机械设计师？上期我们和大家分享了一位资深设计师的设计思路与心得，了解到如何从全局出发去构思整体策略，这次我们看一看在进行设计的过程中需要注意哪些细节。

　　第一、考虑该零件的制造批量。若是大批量制造某个零件时要充分考虑机床夹具所用的定位基准，工艺孔等“多余”的因素。

　　第二、考虑该零件的成型方式的特点。比如某高速旋转的盘类零件，当采用铸造成型时，因不可避免地会存在组织疏松或气孔等缺陷，而这类工艺特征不进行后期动平衡处理必然会导致在高速运转状态下产生过大的离心力，间接地会出现轴承发热，异响，寿命短等现象。再比如对于中碳钢或高碳钢原材料进行气割下料来获取零件毛坯时很容易出现切割处“被”淬火现象。

　　第三、考虑该零件的原材特性。比如一片状薄板类零件，我们首先想到采用铁板取料，当然取料的方式可以是激光切割、水切割、火焰切割、甚至线切割、或是冲压。这就要结合该零件的最佳经济效益来决定。当然不管是针对板材还是线材，不管是采用锯切下料还是火焰或激光或水切，都要注意排料问题（追求材料最大利用率）。

　　第四、考虑该零件的加工夹具。对于单件小批量制造应在设计时尽量避免一些在通用机床上无法加工，必须得用专用夹具来进行生产加工的情况。

　　第五、考虑制造该零件的刀具。在设计零件时要充分考虑在市场上可购买到的且适合自身机床装夹和使用的刀具，尽量避免定制非标刀具。

　　这个部分就要求略知一些刀具的国家标准，比如你在零件上设计了一个孔，且这个孔是有比较高的圆柱度和光洁度要求，一般我们对于孔的工艺是钻孔或车孔—铰孔或镗孔—或内圆磨，但你这个孔的直径值若是选得不接近刀具第一系列或第二系列时，在标准刀具市场买不到对应的钻头铰刀一类刀具情况下就会变得非常麻烦。

　　第六、考虑加工这个零件的机床的加工范围。机床都有固定的加工能力范围参数。比如C6132表示卧式车床可以实现最大零件回转直径是320，M7130*1000代表卧轴矩台平面磨床可一次装夹磨削宽度是300、长度是1000的平面。所以，在设计零件时就要结合这些机床参数考虑加工母机的可夹持或可加工性。

　　第七、考虑量具。零件制造完成了要求能应用通用的检具，量具来进行测量。比如设计一组圆锥配合，你不选标准莫氏系列或常用的类似7：24锥度或1：50等这些锥度，而非要弄个7：23或1：47等锥度的话，那就在标准量具市场买不到通用的标准锥棒和锥套。当然若是采用二次元投影检测或三坐标检测的零件则不在此情况约束范畴内。

　　第八、考虑热处理要求。对于一些刚入行的朋友来说，在处理一些需要高耐磨性或需要良好的综合力学性能的零件时候，其图纸上往往会出现这样的技术要求，材料Q235—淬火后硬度达到HRC60，且要保证淬透性和硬度均匀，材料45#钢—调质后达58HRC。对于此类现象，只能建议您再去多翻翻金属材料与热处理的知识。

　　结合国内众多的“山寨”小作坊式的工厂的实际情况，设计图纸的规范化和标准化是个比较矛盾的问题。按正常的、规范的、严谨的、科学的方法和方式来说，一个生产机械设备工厂的技术部门，本应当具备专职的绘图人员、图纸审核人员、工艺规划人员、工装夹具制作人员，以及专职的电气工程师、液压气动工程师或程序员。而在“小农意识”的领导下经过浓缩再压缩处理后往往会精简到一两个人的状况。且此一两个人要在完成上述各职位工作的同时可能还要出具设备使用说明书、产品样本的更新编排、投标文件的编制等等一些技术人员的“活”。

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　　在此，只讨论基于上述一人多能的状况下的图纸实用性的相关问题（所述可能不适用在具备明确分工，各司其责的规范化公司做事的朋友）。

　　第一、做为设计人员，在保持谦虚好学的同时更要具备自我主见和独立判断能力。这情况相信很多朋友都有深刻体会，老板是这么说，车间主任那样说，生产经理又有个另外的想法，客户还会提个“合理”的要求。处理不好这些纷至沓来的意见或建议时，图纸文件包名字将会从设计1版逐渐变到设计11版......

　　对于此，咱们设计人员若是处理不好，往往会形成思维惯性和依赖性。久而久之我们就会进入一个永远挣扎不出的死循环里。老板、车间主任、生产经理总觉得你这人纯粹就是腰上别只死耗子——冒充打猎的，而你更觉得没了设计自由，觉得和这些泥腿子扯淡完全是夏虫不可语冰，被约束、被束缚太多，完全被禁锢在指指戳戳和无数的马后炮中。

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　　第二、对于图纸要素要做到知其然亦知其所以然。很多新手出具的图纸往往都“干干净净”异常“整洁”，没有粗糙度标记，没有形状和位置公差要求，没有备注的技术要求，所有的线条粗细都是一致，尺寸缺失、尺寸多余、尺寸链封闭，图纸上体现不出加工和测量的基准，N多虚线图素等等状况。入行一段时间后，略有体会了，结果可能又出现图纸所标注的尺寸公差以及形状和位置公差要求让人一看就半身不遂，再一看直接瘫痪的状况。

　　举个简单的例子，当你设计一条轴时（轴承中间布置的情况），我们要明白这条轴在最后磨削处理时的加工基准是两轴端的中心孔，而我们装配后用百分表检测其某段轴段的跳动情况时的测量基准却是基于中间的轴承位A和轴承位B之间的中心轴线。

　　所以，你觉得在图纸上标注其任意轴段跳动公差时的测量基准是能任意标注么？再例如当你设计的类似法兰连接的两个零件不能实现理想的对接时，请不要第一时间去质问加工或工艺安排人员的过失。你应该拿起你出具的图纸仔细看一看，是不是没有了装配止口了？是不是缺失了“配作”这样的技术要求了？是不是缺失了螺孔位置度要求了？

　　（1）支持PLC或数控系统或运动控制卡等这一类东西所需要的程序逻辑算法。举个简单的例子就是比如解决一只N轴联动的机械手的算法问题。需要考虑当臂关节平面移动、臂关节转动、肘关节平面移动、肘关节转动、腕关节转动、指关节摆动等一切运动所遵循的运动轨迹方程（这类计算可归类是纯数学计算的性质，物理性东西不牵涉）。

　　（2）紧密联系物理现象的计算。比如静力学、材料力学、弹性力学、流体力学。当设计某个零件时，首先要考虑这个零件所要承担或完成什么任务，再结合这些任务去确定这个零件的形状，确定形状和所需要满足的运动关系尺寸后再去针对这个零件的受力状态和受力性质以及材质同时考虑转速、热变形以及设计寿命等等诸多因素后到最后才能下手去确定各个部位的形状和位置尺寸。

　　（3）对于零件或部件加工或组装时候的工时以及各项工艺参数的计算。就比如制造某款设备，铁板下料部分需要进行铁板排料的计算。金加工部分对于不同的加工性质有不同的加工参数的计算以及不同的加工方法排列的计算，以及在这样的工艺参数下各个步骤所需要的加工时间的计算。

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　　好比是练武一般，如果没有内功的修习，就算是外家招式练得再刚猛，也永远达不到宗师级的境界。所以一个所谓的真正的机械设计师肯定是内外兼修的。那咱们那些缺少逻辑思维的机械设计同行怎么办呢？

　　对，逆向！就是从后往前看。现在的软件技术以及传感技术这么发达，很多时候我们可以避开那类繁杂的计算和验算的步骤。举个简单例子，比如想知道不同转速下某条输出轴的输出扭距情况。直接拿个测扭仪连接在该输出轴上针对各个转速读取就行。那什么电机的功率因素，传动部件间的摩擦，不同传动部件间由于不同的质量和速度引起的加速度啥的咱都给考虑完整了，这样读取的数值将会比从前往后看模式下进行计算而得到的数据更为精确，有效。

　　当然，前提条件是那些基本的物性概念咱是要知道和明了的。关于CAE分析问题，我也曾有尝试和接触。因为总感觉CAE分析对于材料物性数据的准确性以及网格划分和建模的规范性甚是敏感，更主要的是约束和载荷布置的合理性等等影响最终计算结果的不确定性因素太多，且又无法去进行理论和实践的有效验证，又限于工作节奏和自身领悟能力等原因一直未能对此深究，故不做论述。