01-00-00機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計

主講鐘健機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計緒論機械產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)涵機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計特點機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計誤區(qū)單元小結(jié)1234緒論機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)涵1產(chǎn)品需求分析產(chǎn)品描述收集設(shè)計數(shù)據(jù)資料消費類產(chǎn)品概念化設(shè)計方案設(shè)計與評審結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計評審設(shè)計文檔規(guī)劃設(shè)計階段機械產(chǎn)品設(shè)計全過程機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計階段圖紙（設(shè)計數(shù)據(jù)）零部件明細（BOM表）機械產(chǎn)品方案設(shè)計原則機械結(jié)構(gòu)設(shè)計原則工業(yè)設(shè)計階段1、機械產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)涵1機械產(chǎn)品設(shè)計崗位產(chǎn)品需求分析產(chǎn)品描述收集設(shè)計數(shù)據(jù)資料消費類產(chǎn)品概念化設(shè)計方案設(shè)計與評審結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計評審設(shè)計文檔規(guī)劃設(shè)計階段產(chǎn)品設(shè)計過程機械設(shè)計階段機械設(shè)計工程師工業(yè)設(shè)計工程師產(chǎn)品外觀造型設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工業(yè)設(shè)計階段工業(yè)設(shè)計流程造型建模建模是表現(xiàn)手段

1、機械產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)涵1從“無形的構(gòu)思（分析）”

“有形的造型”

注重外觀、造型機械產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計目標產(chǎn)品的實用性、美觀性和環(huán)境效應(yīng)。產(chǎn)品的實用性：使用方便；產(chǎn)品的美觀性：使人們得到美的享受。產(chǎn)品的環(huán)境效應(yīng)：與環(huán)境協(xié)調(diào)的產(chǎn)品形態(tài)2019年iF金獎HPSpectreFolio技術(shù)和藝術(shù)、科技和人文等多學(xué)科的融合從“無形的構(gòu)思（分析）”

“有形的結(jié)構(gòu)（建模）何謂機械設(shè)計根據(jù)產(chǎn)品的使用要求，對產(chǎn)品的工作原理、結(jié)構(gòu)及其材料和工藝特性等進行構(gòu)思、分析和計算，并將這些轉(zhuǎn)化為具體的結(jié)構(gòu)，最后輸出為用于加工制造的圖紙或數(shù)字化模型。無形的構(gòu)思有形的結(jié)構(gòu)成形的產(chǎn)品1、機械產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)涵1分析計算繪圖嚴格的尺寸要求機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計目標在各種限定的條件(如材料、工藝、強度和精度等)下設(shè)計出最好最優(yōu)的機械結(jié)構(gòu)。最好的工作性能最低的制造成本最高的可靠性最低的消耗最少的環(huán)境污染。材料、強度、工藝和精度多學(xué)科理論融合機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的材料選擇材料是機械產(chǎn)品的根本，機械設(shè)計首先要考慮的就是材料的選擇材料選擇的不同決定了機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同決定了機械產(chǎn)品的功能及工作效果決定了機械產(chǎn)品的使用壽命決定了機械產(chǎn)品的制造成本金屬板材金屬棒料不銹鋼鑄鋼碳素鋼染黑機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的機械強度機械強度是指表示工程材料抵抗斷裂和過度變形的力學(xué)性能之一。常用的強度性能指標有拉伸強度σb和屈服強度σs（或屈服點）。這些指標可以在《機械設(shè)計手冊》中查詢到。材料不同其機械強度也不同機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的機械強度為了保證機械產(chǎn)品的耐用性、可靠性。必須通過機械強度計算，判定設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否可靠、耐用、合適機械強度是機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計必須要考慮第一要素。F不銹鋼鑄鋼機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的公差與配合公差包括尺寸公差形位公差（幾何公差）①②機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的公差與配合配合是零件之間的松緊要求。配合公差（1）間隙配合；（2）過渡配合；（3）過盈配合機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的公差與配合零件制造公差決定了產(chǎn)品的精度、性能和成本零件之間的配合關(guān)系決定了產(chǎn)品的精度、性能和成本零部件的公差與配合是在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須要求的指標。①②機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性零件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須考慮加工方式或者熱處理方式不同，造成的零件結(jié)構(gòu)差異性。比如：采用鑄造工藝時，有壁厚、圓角要求采用注塑、鑄造工藝時，有拔模斜度要求采用金屬切削加工工藝：有倒角、過渡圓角的要求零部件裝配工藝：采用人工裝配與自動化裝配，對機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求也不一樣。鑄件金屬切削加工件緒論機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計特點2機械數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計就是借助計算機和數(shù)字化設(shè)計軟件完成機械產(chǎn)品設(shè)計。數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計就是在進行設(shè)計時，如何充分利用設(shè)計軟件在材料、強度、結(jié)構(gòu)工藝性和公差配合等方面的數(shù)字化功能，來快速完成機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。2機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點豐富的數(shù)字化材料庫：數(shù)字化設(shè)計軟件都集成了豐富的數(shù)字化材料庫，供結(jié)構(gòu)設(shè)計時快速選用。大大減少了手工結(jié)構(gòu)設(shè)計時，查詢紙質(zhì)機械設(shè)計手冊的時間。2機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點22、選擇完材料,可以自動計算零件的體、表面積和重量機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計特點具備20個國家和企業(yè)標準件庫2機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計特點可以直接調(diào)用標準件庫里面標準件的三維模型，而且標準件的規(guī)格也符合對應(yīng)的國家標準。不僅減少查詢手冊時間，也節(jié)省了繪圖時間。2機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計特點3、具有快捷方便的工程特征命令對于結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常要查詢機械設(shè)計手冊的工程尺寸，例如沉頭孔、螺釘通孔，23、機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計特點機械產(chǎn)品數(shù)字化裝配完成后，可以進行干涉檢查。專業(yè)設(shè)計要用專業(yè)工具模塊，比如：鈑金設(shè)計、焊接件設(shè)計。2鈑金設(shè)計焊接件設(shè)計以前設(shè)計，且經(jīng)常使用的零部件可以保存在“設(shè)計庫”中；一定要善于選擇或借鑒成熟的零件數(shù)字化模型。（可重用性）機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點數(shù)字化的機械強度計算：目前所有三維數(shù)字化設(shè)計軟件都有有限元模塊，可以用于機械零件的強度計算。2機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點數(shù)字化的標注：公差與配合分析、標注及其尺寸鏈的計算均可以由三維數(shù)字化設(shè)計軟件完成數(shù)字化的專用結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊：三維數(shù)字化設(shè)計軟件針對不同的加工方式會有專門的設(shè)計模塊可以使用。例如：鈑金、焊接件等等。2SolidWorks公差分析Tolanalyst模塊機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點數(shù)字化的標準件庫：三維數(shù)字化設(shè)計軟件可以集成標準件庫，直接調(diào)用其三維模型用于數(shù)字化裝配。數(shù)字化的轉(zhuǎn)換工具：三維數(shù)字化設(shè)計軟件可以將設(shè)計的三維機械產(chǎn)品模型，直接轉(zhuǎn)為二維工程圖。2機械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點三維數(shù)字化設(shè)計軟件具備在三維模型上標注公差與配合，直接用于CAM。（MBD基于模型的定義）2西門子NXMBDSolidworksMBD緒論機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計誤區(qū)3誤區(qū)一按照給定尺寸圖形繪圖就是設(shè)計。產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計認識誤區(qū)3產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計認識誤區(qū)誤區(qū)二結(jié)構(gòu)設(shè)計就是把幾何形狀畫出來3尺寸關(guān)聯(lián)性尺寸匹配性產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計認識誤區(qū)誤區(qū)三圖紙上只要標注了所有的尺寸就行3尺寸公差形位公差粗糙度材料技術(shù)要求繪圖不等于設(shè)計，設(shè)計=基于專業(yè)知識的（分析技術(shù)+繪圖）認清這些問題是進入工程設(shè)計領(lǐng)域最基本的要求4、單元小結(jié)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計從“無形的構(gòu)思（分析）到“有形的結(jié)構(gòu)（建模）”機械結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮產(chǎn)品的材料、零件之間的尺寸關(guān)聯(lián)和制造工藝性等問題。機械產(chǎn)品