기계 설계 (1)
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디자인 분류
기계 설계는 새로운 설계, 상속 된 설계 및 변형 설계의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
1. 새로운 디자인
실험을 통해 실현 가능한 것으로 입증 된 성숙한 과학 기술 또는 새로운 기술을 적용하고 과거에는 없었던 새로운 기계를 설계하십시오.
2. 디자인 상속
사용 경험과 기술 개발에 따르면 기존 기계는 성능을 향상 시키거나 제조 비용을 줄이거 나 운영 비용을 절감해야합니다.
3. 변형 디자인
새로운 요구에 부응하기 위해 기존 기계를 부분적으로 수정 또는 추가하거나 표준 유형과 다른 변형 제품을 개발합니다.
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주요 과정
1. 고객 요구, 시장 요구 및 새로운 과학 연구 성과를 기반으로 설계 작업을 공식화합니다.
2. 예비 설계. 기계의 작동 원리 및 기본 구조 형태 결정, 모션 설계, 구조 설계 수행 및 예비 일반 계획 수립 및 예비 검토 포함.
3. 기술 설계. (예비 검토의 의견에 따라) 디자인 수정, 모든 부품 및 새로운 일반 계획 및 두 번째 검토를 포함합니다.
4. 작업 도면 디자인. 최종 수정 사항 포함 (두 번째 검토의 의견에 따라), 모든 작업 도면 (예 : 부품 도면, 조립도 및 일반 조립도 등)을 작성하고 모든 기술 문서 (부품 목록, 마모 부품 등)를 공식화합니다. 목록, 사용 지침 등).
5. 스테레오 타입 디자인. 배치 또는 대량 생산 용 기계. 비교적 단순한 일부 설계 작업 (예 : 단순 기계의 새로운 설계, 상속 된 설계 또는 일반 기계의 변형 설계 등)의 경우 예비 설계 절차를 생략 할 수 있습니다.
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디자인 단계
기계의 품질은 기본적으로 설계 품질에 달려 있습니다. 제조 공정이 기계의 품질에 미치는 영향은 본질적으로 설계에 지정된 품질을 달성하는 것입니다. 따라서 기계의 설계 단계는 기계의 품질을 결정하는 열쇠입니다.
해당 설계 프로세스는 좁은 기술적 설계 프로세스만을 의미합니다. 창조적 인 작업 과정이며 기존의 성공적인 경험을 최대한 활용하는 작업이기도합니다. 상속과 혁신을 결합해야만 고품질 기계를 설계 할 수 있습니다. 완전한 기계로서 복잡한 시스템입니다
(1) 계획
계획 단계에서 설계된 기계의 요구 사항을 철저히 조사하고 분석하십시오 (편집자 주 : 고객의 요구를 신중하게 연구하고 관련 정보 제공, 고객과의 의사 소통을 반복하여 고객의 아이디어와 의도를 명확히하는 등). ), 분석을 통해 기계가 가지고 있어야하는 기능을보다 명확하게하고 향후 의사 결정을 위해 환경, 경제, 처리 및 시간 제한에 의해 결정된 제약 조건을 제시합니다. 이를 바탕으로 디자인 작업의 전체 요구 사항과 세부 사항을 명확하게 작성하고 마지막으로이 단계를 요약하여 디자인 작업 책을 구성하십시오.
설계 작업 책에는 일반적으로 기계 기능, 경제 및 환경 보호 추정치, 일반적인 추정치의 제조 요구 사항, 기본 사용 요구 사항 및 설계 태스크 완료를위한 예상 마감일이 포함되어야합니다. 현재 이러한 요구 사항과 조건은 일반적으로 정확한 수치가 아닌 합리적인 범위 만 제공 할 수 있습니다. 예를 들어, 충족해야하는 요구 사항, 최소 요구 사항 및 달성하려는 요구 사항에 따라 결정될 수 있습니다.
(2) 계획 설계
다른 작업 원칙에 따르면 다양한 특정 구현 기관을 구성 할 수 있습니다. 예를 들어, 나사 절삭의 경우에만 공작물을 회전시킬 수 있으며 공구를 직선으로 움직여 나사를 자르거나 (예 : 나사를 일반 선반에서 자르는 것과 같이) 공구를 회전시켜 절삭 할 수 있습니다. 공작물을 움직이지 않고 나사산 (예를 들어, 다이를 사용하여 나사산 처리). 이는 동일한 작동 원리에도 여러 가지 다른 구조적 솔루션이있을 수 있음을 의미합니다.
계획 설계 단계에서 참조와 혁신 사이의 관계를 올바르게 처리해야합니다. 유사한 기계의 성공을위한 선례가 참조 용으로 사용되어야하며, 기존 작업의 요구 사항을 충족하지 않는 원래의 약한 링크 및 부품이 개선되거나 근본적으로 변경되어야합니다. 적극적으로 혁신하고 보수주의에 반대하며 원래의 디자인을 모방하고 맹목적으로 참신함을 추구하고 합리적인 독창적 인 경험을 버리는 두 가지 잘못된 경향에 반대해야합니다.
(3) 기술 설계
기술 설계 단계의 목표는 일반 어셈블리 스케치 및 구성 요소 어셈블리 스케치를 생성하는 것입니다. 각 구성 요소 간의 연결, 구성 요소의 기본 및 기본 치수를 포함하여 스케치 디자인을 통해 각 구성 요소 및 해당 부품의 외형 및 기본 치수 결정 마지막으로 부품의 작업도, 조립도 및 조립도를 그립니다.
주요 부품의 기본 치수를 결정하려면 다음 작업을 수행해야합니다
(1) 기계의 운동 학적 설계.
결정된 구조 계획에 따라 이동 부품의 매개 변수 (전력, 속도, 선형 속도 등)를 결정하십시오. 그런 다음 운동학 계산을 수행하여 각 이동 구성 요소의 동작 매개 변수 (속도, 속도, 가속도 등)를 결정하십시오.
(2) 기계의 동적 계산.
각 부품의 구조 및 동작 매개 변수를 결합하여 각 주요 부품의 하중 크기와 특성을 계산합니다. 이 시점에서 얻은 하중은 부품이 아직 설계되지 않았기 때문에 부품에 작용하는 공칭 (또는 공칭) 하중입니다.
(3) 부품의 작업 능력 설계.
주요 부품의 공칭 하중의 크기와 특성을 알면 구성 요소 및 부품의 초기 설계를 수행 할 수 있습니다. 설계의 기초가되는 작업 능력 기준은 부품의 일반적인 고장 조건, 작업 특성, 환경 조건 등을 참조하여 합리적으로 도출되어야합니다. 일반적으로 강도, 강성, 진동 안정성 및 수명 기준이 있습니다. 계산 또는 유추를 통해 부품 및 구성 요소의 기본 치수를 결정할 수 있습니다.
(4) 구성 요소 조립품 스케치 및 일반 조립품 스케치의 설계.
결정된 주요 부품 및 구성 요소의 기본 치수에 따라 조립 스케치 및 일반 조립 스케치를 설계하십시오. 모든 부품의 윤곽과 치수는 스케치에서 구성해야합니다. 이 단계에서는 각 부품의 구조와 크기를 잘 조정해야하며, 모든 부품이 가장 합리적인 구성을 갖도록 설계 부품 및 부품의 구조적 제조 가능성을 완전히 고려해야합니다.
(5) 주요 부품 점검.
일부가 있습니다. 상기 단계 (3)에서, 특정 구조가 결정되지 않기 때문에, 상세한 작업 능력 계산을 수행하기가 어렵 기 때문에, 예비 계산 및 설계 만이 수행 될 수있다. 조립품 스케치와 일반 조립품 스케치를 그린 후 모든 부품의 구조와 치수를 알 수 있으며 인접한 부품 간의 관계도 알 수 있습니다. 이때에만 부품에 작용하는 하중을보다 정확하게 결정할 수 있으며 부품의 작업 능력에 영향을 미치는 다양한 세부 요소를 결정할 수 있습니다. 이 조건 하에서 만 복잡한 형상과 응력 조건을 가진 중요하거나 복잡한 일부 부품에 대해 정확한 점검 계산을 수행 할 수 있으며 필요합니다. 검증 결과에 따르면
기술 설계의 각 단계에서 지난 30 년에서 40 년 동안 개발 된 최적화 된 설계 기술은 구조 매개 변수의 최상의 선택을 달성 할 수있는 능력을 점점 더 보여주었습니다. 유한 요소법 등과 같은 일부 새로운 수치 계산 방법은 이전에 어려운 정량 계산 문제가 우수한 근사 정량 계산 결과를 얻도록 만들 수 있습니다. 매우 중요하고 복잡하고 비싼 부품의 경우, 필요한 경우 설계하는 데 모델 테스트 방법을 사용해야합니다. 즉, 예비 설계 도면에 따라 모델이 작성되며 구조물의 약한 부품 또는 중복 섹션은 테스트 크기에 따라 원래 디자인을 수정하기 위해 강화 또는 축소하고 마침내 완벽한 수준에 도달합니다. 기계적 신뢰성 이론은 기술 설계 단계에서 사용됩니다. 설계 컴포넌트 및 부품 구조 및 해당 매개 변수가 신뢰성 관점에서 신뢰성 요구 사항을 충족하는지 여부를 평가하고 설계 개선을위한 제안을 제시함으로써 기계의 설계 품질을 더욱 향상시킬 수 있습니다. . 이러한 새로운 설계 방법과 개념은 그에 따라 개발 될 수 있도록 설계에 적용 및 홍보되어야합니다.
부품 작업 도면의 최종 도면의 구조와 크기에 따라 조립도 및 일반 조립도를 다시 그립니다. 이 작업을 통해 부품 도면에서 숨겨 질 수있는 크기 및 구조 오류를 확인할 수 있습니다. 사람들은이 작업을 구어체로 조립이라고합니다.
