一线非标机械设计师十年感悟：实用经验分享

多年来，我在机械非标设计一线跌跌拌拌，主持设计了几十种产品的设计；在这些项目中与帝都知名设计研究院，著名高校及兄弟单位进行过多次合作。深深体会到机械设计人才良莠不齐，浑水摸鱼沽名钓誉之徒太多；大多数设计人员毕业后很少再学习，甚至平均下来每月还不看一本专业书籍，所以其水平也不敢恭维。 深深地感觉到机械设计师——中国三流人才里最悲催的职业。之所以称之为悲催就是经过痛苦的挣扎和不懈的努力终于从茧里爬了出来却发现自己不是蝴蝶。机械设计有这么难吗？简单地说：设计就是综合。综合是创造一套完成某项给定目标的计划或办法的过程。规定机器的尺寸、形状、材料和零件的组合以便使机器顺利完成它的预定工作的过程。说深奥一些：设计过程的总体却有一种非常象科学一样的艺术特性，科学在设计中的作用仅是为设计者提供用以实践他们艺术的工具。想成为一个优秀的设计师，要经历一下几个阶段： 1. 婴儿级 这个级别就是能掌握设计所需的工具；熟练操作CAD，ProE，SW，ANSYS、Mathcad等软件，深刻理解材料力学，工程力学，机械设计理论，机加工工艺，金属工艺学等基础理论；熟练掌握公差配合，工程材料等基础知识。当然什么叫做熟练操作，经常见那些自称用某种软件很熟练的小伙子们实际操作软件的时候是那么生疏，熟练程度不好界定，如果必须量化那么只能给个近视量，如果用某个软件绘制工程图不到500张，如果三维模型画够上千个就别说自己是熟练。深刻理解力学理论也一样，不说对那些要点如数家珍，最起码说对一个学科能系统地从头到尾穿起来。熟练掌握是更进一步的要求，举个例子，对于公差配合熟练掌握就是对基准基准体系、形状公差、位置度公差、延伸公差带、等知识熟记于心，对这些公差的应用，公差的检测，以及加工过程中保证这些公差的工艺等有初步了解。达到了这些要求，具备了机械设计的基础知识。 2. 幼儿级 图纸是工程师的语言，作为幼儿就应该学会说话了；国标就是语法，常用的三五十个制图国标应该倒背如流，如果有企业标准和规范会稍多一点，这些倒没这么难绘制两三千张工程图这些标准就会形成一种习惯；关于制图，之前也曾说过“现在好多工作多年的机械设计人员连张像样的图纸都画不出来”。三维图也是有语法的，并不是按照尺寸画出三维图就行了：是采用自上而下、还是自下而上，如果自下而上从零件时候就必须为下一步装配，方针，修改做准备；基准面怎么选，用什么特征都不是随便选的；零件图绘制顺序还要结合零件的加工工艺顺序一致，是先拉伸切除还是先旋转切除都要结合零件的加工工艺；三维图装配也一样，根据装配规范的总成逐级装配。 3. 儿童级 儿童级是最为漫长的一个阶段，这个阶段可以在师傅的指导下完成简单的零件设计。既然是设计肯定要对这个零件的功能要求力学性能了如指掌，然后进行适当的力学计算；不要依靠分析软件，因为当没搞明白本质之前，靠软件就是盲目的；在这里需要强调的就是在机械设计中任何软件都是工具，真正宝贵的是设计者的思想和创意，而并非软件。分析的目的在于获得符合要求的工作性能的同时，做到重量轻巧，加工简单，降低成本，其实归根结底就是钱的问题；那么设计就可以理解为在某事某地某工况下为某以技术任务给出一个尽可能好的解决办法所必须的一切综合和分析的活动，在儿童级别可以狭义地理解设计即：确定一个零件部件机器的尺寸结构及材料特性等。 这个阶段应该很清楚设计的每一个零件是怎么加工出来的，用到什么机床，采用什么样的表面处理工艺，每个公差存在的意义，只有这样才能保证你设计的零件在当今的加工条件下能制造出来。然后就是装配问题，心中应该比较明确自己设计的部件，机器，是怎么安装的，采用什么工具安装，需不需要吊装孔，要不要定位。然后维修，使用，易损件更换是否方便。这个阶段应该深刻认识到对加工工艺了解远比理论更有意义，这个阶段你会慢慢感觉到那些每天炫耀三维软件制作三维动画和生成红黄绿网格的最多只能算是个制图员。 当终于把这个阶段走完的时候，发现作为设计师终于可以自己设计一些简单的结构了。这时候也慢慢发现有人在骂你，或者说有机会挨骂了。因为生产、采购、使用、维修、运输、所有的错误都可以归结为设计的错误，的确如此，因为设计的时候都可以避免的。

4. 少年级

最漫长的儿童级终于熬过去了,接下来就是少年级。所谓年少轻狂，这时候感觉自己水平面面俱到，设计也比较轻浮、狂妄，不会深思熟虑，感觉自己经验丰富，总是想当然。

到了这个阶段可以用爱去形容，深深地爱着自己的每一个产品，深深地爱着自己的行业。每一个产品都是设计师的孩子；引用一句名言“付出才会爱”，那么付出太多才会爱的痴狂。因为为机械设计付出过那么多辛勤的汗水；为了设计某个产品而彻夜难眠，甚至为设计中的一个失误而在梦中惊醒；注重每个细节甚至为了某个螺栓的取舍而费尽心思；为了攻读某个学科而熬过的无数个夜晚；为了未知领域自己一个人与枯燥的专业书为伴；最好的年华献给了机械，所以轻狂一些可以理解因为你已经具备了一些可以轻狂的基础。

工艺方面。这个阶段不但清楚地知道每一个零件是怎么加工出来的，而且知道这个零件有多少种加工方法，每道工序在机床上装卡几次，需要什么样的机床附件，需要用到什么规格的刀具等；拿螺纹为例：车削内外螺纹各需要什么的车刀，常见螺纹刀有多少种，螺纹刀进刀方式有多少种，梯形螺纹锯齿形螺纹矩形螺纹各怎么加工。

总之，一切错误都是设计者的错，机械设计者是可怜的。设计出好的产品并非是件容易的事情。厂商希望尽量降低成本，销售商希望产品能吸引客户。客户在采购时候领导会注重产品的价格、外观和品牌；一线使用人员更在乎产品的功能和操作。售后维修人员所关心的则是产品拆装、检查和维修的难易度。与产品相关的各方面有不同的需求，而且这需求还经常相互冲突。即便如此，一个优秀的设计师依然能够设计出让各方面都能接受或都能满意的产品

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