機械設(shè)計過程中的尺寸把握，實際就是一個人的設(shè)計能力的體現(xiàn)，如果你不具備相應(yīng)的設(shè)計能力，那所謂的尺寸把握是做不好的。所以今天在這里分享一套基本的設(shè)計流程和方法給大家，只有切實可行的方法才能打通你走向完美的專業(yè)技能之路。
01 先定外購功能部件的尺寸
任何設(shè)計的開始，都應(yīng)該是基于方案的總體要求，先把一些外購的功能部件的型號和規(guī)格確認下來，這樣做不僅可以得到交貨期，成本和設(shè)計尺寸，同時也可以基本上評估你的方案可行性，而其中一個對結(jié)構(gòu)設(shè)計很重要的事情就是外購件的設(shè)計尺寸。
所謂的外購功能部件，我們從上圖可以有一個大概的了解，當(dāng)然其種類只繁多遠不止此，我只是用這些來舉個栗子而已，這些外購的功能部件是完全可以通過供應(yīng)商的產(chǎn)品樣本來確認設(shè)計尺寸的，有的樣本是紙質(zhì)的，有的電子樣本提高零件的二維和三維圖紙（例如日本SMC的氣動元器件，中國亞德客的氣動元器件，日本THK的產(chǎn)品等）。
作為一個設(shè)計工程師，首先要做的就是基于供應(yīng)商的樣本，再根據(jù)自己選擇的型號和規(guī)格畫出相應(yīng)的零件結(jié)構(gòu)，這就是你最大的設(shè)計基礎(chǔ)，而且這個東西基本上是不會錯也不會改的（如果這都需要改，那只能證明你的設(shè)計方案有誤了，已經(jīng)是從源頭就開始錯了）。
例如我們畫一個完整的加工中心某項進給裝配圖，我們就應(yīng)該從絲桿開始向外畫，先畫絲桿，然后畫軸端，然后畫電機座和軸承做，然后再畫其它相關(guān)部件（當(dāng)然前提是你已經(jīng)確認了大致的結(jié)構(gòu)，例如形成，機床外形等等），很多零件的設(shè)計都是一環(huán)扣一環(huán)的，一個尺寸定另一個尺寸，都是有理有據(jù)的，從來就沒有胡亂的給個尺寸，每個尺寸都是有源頭和用途的。
所以對于一個機械結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師而言，擁有并熟悉產(chǎn)品配套供應(yīng)商的產(chǎn)品樣本是一個非常重要的基本功，這也是你最重要的資源和能力，不僅僅是技術(shù)上的深入學(xué)習(xí)和掌握，更重要的是供應(yīng)商人脈上的積累與維護，這是一個自我覺醒和崛起的過程。
02 確認設(shè)計結(jié)構(gòu)
在機械設(shè)計結(jié)構(gòu)的處理，每個人都有自己的習(xí)慣和思維方式，這個是很難統(tǒng)一的，但是一些傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式一定要有很充分的了解與掌握，例如法蘭盤有多少種連接方式，如何更好的去處理這些連接方式，同時在設(shè)計零件的時候，不僅要考慮零件的功能需求，更要考慮零件的加工工藝需求和裝配工藝需求，更高端的甚至要考慮售后的便捷性需求等等，這是一個很綜合的能力。
前幾天更朋友聊天，說到一個大學(xué)老師在外面接私活，幫別人設(shè)計了一套沖壓模，在試模的時候，沖壓成型都沒有什么問題，但是在取零件的時候卻發(fā)現(xiàn)取不下來，原來是開模的行程不夠，這就搞得很尷尬了，這就是結(jié)構(gòu)處理失誤的地方，所謂的結(jié)構(gòu)處理一定是基于產(chǎn)品的功能的全面評估與思考，產(chǎn)品從設(shè)計，到采購，到外協(xié)加工，到裝配，到調(diào)試，到生產(chǎn)，再到售后都需要自己在腦子里過一遍，不要偷懶，如果你不去做這個工作，你會發(fā)現(xiàn)你會上述的任何環(huán)境中摔倒，一個本來應(yīng)該很完善的產(chǎn)品，會被你最后的東拼西湊搞得面目全非，甚至完全失敗。
結(jié)構(gòu)處理的能力來自于哪里？來自于多看，多畫，多思考；來自于你的項目設(shè)計經(jīng)歷，更來自于你曾經(jīng)犯過的錯誤，當(dāng)然更重要的是來自于一個牛逼的老師的指導(dǎo)（一個好老師可以讓你事半功倍，他隨便點撥一下你，你可以節(jié)約幾個月的彎路時間），但是好老師可遇不可求，因為別人不欠你的，更重要的是作為職場對手，別人更想看你的笑話，所以這個很需要運氣。
其實我的建議是，如果沒有現(xiàn)實中的好老師，那就找圖紙出來抄，看和思考，這是一個最現(xiàn)實的捷徑，對于一個設(shè)計工程師而言，模仿絕對是自我成長的捷徑，不要一開始就想著去創(chuàng)新，只要能把前人的經(jīng)驗搞定，就已經(jīng)是了不得的能力了。
在這里的確認設(shè)計結(jié)構(gòu)，既指產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)，也指組成產(chǎn)品的零件的結(jié)構(gòu)，這都是在裝配圖的設(shè)計過程中基本上確認下來的，這也就是為什么能做方案的設(shè)計工程師并不多的原因，因為綜合能力需要太高，不是隨便玩幾年能夠掌握的。
03 設(shè)計零件圖紙（壁厚）
確認了零件的形狀，那如何去確認零件的壁厚，這是對于很多人來說很困惑的事情，零件壁厚的確認需要考慮很多要素，例如零件的形狀，零件的材料，零件的成型方式，零件的熱處理要求，零件的使用強度，零件的位置等等，只有把這些綜合要素都考慮完整了，才能真正設(shè)計出合格的零件圖紙，當(dāng)然這并不容易。
而最簡單而偷懶的方法還是借鑒（說白了就是抄），首先去查閱所在企業(yè)是不是以前做過類似的產(chǎn)品，產(chǎn)品上是不是有類似的零件，然后考慮上面提到的相關(guān)要素，結(jié)合以前圖紙的設(shè)計尺寸，以此來確認自己的零件設(shè)計，這是出錯率最低的一種方式，因為該犯的錯前人已經(jīng)基本上替你犯過了。
很多走純學(xué)術(shù)路線的行業(yè)人士都是建議你去做力學(xué)分析，不要聽他們的，大部分零件不需要也不可能去做力學(xué)分析，否則等待你的就是被開除，企業(yè)的研發(fā)，要的市場化的速度，講究的是快速和成本，如果你每設(shè)計一個零件就去做一個力學(xué)分析，那等你搞出這個產(chǎn)品，估計黃花菜都涼了，老板都去喝西北風(fēng)了。
等你具備了一定的設(shè)計能力，你會慢慢的形成自己的設(shè)計原則，什么樣的結(jié)構(gòu)你會給什么樣的尺寸，什么樣的材料你會對應(yīng)什么樣的要求，這都是內(nèi)化于心的潛意識，根本就不需要去想，是件很自然而然的事情。
在這個事情上，要盡量和經(jīng)歷過大量研發(fā)經(jīng)歷的人去交流，他們的能力都是真金白銀換來的，隨便偷學(xué)一點就可以持續(xù)的使用。而且理工科的人都有一種“好為人師”的癖好，你只要虛心請教，通常都會得到一個不錯的結(jié)果，雖然他們很難將他們的絕招傳給你，但是一些基本的設(shè)計嘗試，你還是可以從和他們的溝通中去識別和獲得的，這就是你最應(yīng)該去經(jīng)營的職場。
在我老家有一句老話：嘴甜不折本，只要舌頭打個滾。很多時候，嘴巴勤快一點的用處要遠遠大于手腳勤快的用處。
04 確認標(biāo)準(zhǔn)件
和前面提到過的外購件一樣，標(biāo)準(zhǔn)件的選擇也是相對容易的事情，而且你一旦選定了標(biāo)準(zhǔn)件，那也就相應(yīng)的確認了其結(jié)構(gòu)和尺寸，在設(shè)計的過程中，一定要充分利用好這些能夠很簡單就確認了結(jié)構(gòu)和尺寸的零件，這樣的零件越多，對你的結(jié)構(gòu)處理就越有效。
而且選擇標(biāo)準(zhǔn)件的時候，它的選擇變量是相對較少的，例如我們可以從受力范圍，裝配方式，標(biāo)準(zhǔn)件材質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)件用途等幾個方面來確認選擇的型號與規(guī)格，然后再根據(jù)選擇的型號與規(guī)格來設(shè)計相應(yīng)的圖紙，其實在現(xiàn)在的二維軟件和三維軟件里，都帶有標(biāo)準(zhǔn)件庫，所以很多圖形只需要直接調(diào)用就可以了，基本上不需要你去畫，多么爽的事情。當(dāng)然要選好標(biāo)準(zhǔn)件，也并不是真的就那么沒有技術(shù)含量的事情，只是相對零件設(shè)計而言稍微簡單一些而已，如果你依然沒有頭緒，那我的建議還是借鑒，去走別人已經(jīng)成功過的路，你至少不太容易掉進坑里，因為路上的坑都被前人用自己的身軀填滿了。
05 力學(xué)分析
雖然我們在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計過程中，利用到力學(xué)分析的地方相對較少，但是該做力學(xué)分析的地方還是要做的，這事關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，該省的地方要省，不該省的地方一點都不能忽略。
力學(xué)分析有很多種途徑，老的傳統(tǒng)方式是查手冊，套公式，看結(jié)構(gòu)等來計算，當(dāng)然最新的方式當(dāng)然是利用三維設(shè)計軟件來做力學(xué)分析，簡直就可以達到“多、快、好、省”的完美境界。
綜上，其實在設(shè)計的過程中，最有效的培訓(xùn)還是基于圖紙的手把手的分析和講解，這是任何文章和方法都不能代替的，我的習(xí)慣培訓(xùn)方式就是讓新人們根據(jù)我的要求去拆零件圖，先按他們的意圖去畫，然后交給我來檢查，我會把設(shè)計過程中不好的地方全部羅列出來，然后把他叫過來逐條的告訴他怎么去修改，為什么要這樣修改，然后讓他根據(jù)我的講解去把圖紙改好，改好圖紙后再交給我審核一遍，如果還有問題，我還會讓他再修改一次，如此反復(fù)，經(jīng)過幾輪的產(chǎn)品設(shè)計，一個新人也就基本上可以建立自己初步的設(shè)計意識了，再通過大量的產(chǎn)品設(shè)計項目來夯實他的設(shè)計基礎(chǔ)，逐漸的培養(yǎng)出他自己的設(shè)計風(fēng)格和原則，這樣才可以慢慢的放手。
說實話，培養(yǎng)一個合格的設(shè)計工程師真的不容易，尤其是付出心血的去培養(yǎng)一個人，真的是件很累的事情，每次做這個事情我都告訴自己，這個人就是一把刀，我要把他磨鋒利了，讓他成為職場上無堅不摧的利器，每思及此心里才會得到些許的安慰。
