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一个优秀的机械设计师应该是什么样,看后泪崩

2016-07-25 08:25
科技潮人
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  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。

  国人学习做事喜欢捷径找方法,总结起来有四种方法:模仿别人,学习别人的经验消化理解,这是最聪明的方法;经过自己深思熟虑实践,这是最宝贵的方法;总结自己失败的经验和教训,这是最痛苦的方法。国外的工业帝国有企业出书和工程师出书,读几本也受益匪浅。但是机械行业鉴于当今知识产权做的不到位,机械行业大都互相堤防,不像电子等新兴行业,好多工程师把自己的经验发到论坛上分享。机械行业大家相互遮遮掩掩,唯恐被别人看破看懂;在此我想记录下自己设计过程中的点滴,抛砖引玉,互相交流。

  古代有三教九流之类的说法“一官、二吏、三僧、四道、五医、六工、七匠、八娼、九儒、十丐”,一目了然,咱们做匠人的值得庆幸的是排到了娼前面。按照当下国内的说法人才分四类:首先是搞艺术,因为中华艺术是神圣的所以咱们常人无法达到;然后一流人才做销售,在中国各种政府采购及规则,能把销售做好不亚于搞艺术。二流的人才做管理,神舟飞天好几年了贪污腐败到现在还没好办法,可见管理这谭水不是一般的深啊;当你放弃了梦想,失去了斗志,没有了勇气,不要过于悲伤,还可以做三流人才,做技术吧。

  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。

  首先车间的工人会骂你,理由如下。你设计的一个零件某个工序会让他们更换20把刀具;因为你设计的零件某个公差要求导致加工合格率只有50%;因为你设计的零件加工时候需要翻来覆去折腾好几次,甚至不得不为了加工一个零件而做了一堆工装,因为你设计的一个零件质检人员检测时必须用三坐标才能检验。当然也会有一些科研单位不在乎,实现同样的功能难度越大越能证明研究所的技术水平高,甚至成为炫耀的资本,可以吹牛我这个零件必须用电火花,必须采用激光,必须采用特种复合材料喷涂。简单就是科学是设计的通用思想,据说国外设计师完成一个零件设计后都要问自己两句话公差精度可不可以再低一些,结构可不可以再简单一些;但是在国内一切皆有可能,以后我把某研设计院特聘专家们让人作呕的设计跟同行们作为反面教材分享一下,因为这是我迄今为止见过犯错误犯的最全面的设计。

  其次就是产品使用者会骂,理由更多。设计出的设备难以操作,或者你写的使用说明书密密麻麻50页,让操作者难以掌握,操作者是反应问题最多的,所以你的设计必须把使用产品的人想的足够笨。然后就是误操作,不要怀疑,误操作也是设计者的设计失误造成的,如果你把两个按钮设计的一样,操作者肯定会不小心按错啊。然后就是舒适度,如果你了解操作者手操作的最佳高度是1~1.2米,一般人手操作50N左右的时候最舒适,低于20N的操作件要考虑误操作的可能性,大于130N的操作件人会感觉费力。严谨的统计计算可以解决这个问题:一个操作手柄在多高的位置需要多大的力量可以扳动这个是可以计算的,一个普通工人在指定工况下所能轻松扳动的力量也是可以统计的,人在什么高度下操作最舒适也是可以统计的,手握手柄的时候当手柄做成什么形状什么尺寸最舒服,所有的这些问题都要想到。

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