現在練習CAD都是照葫蘆畫瓢，真正工作了是怎麼設計孔的位置，零件的形狀的？

01-09

最近在練習CAD突然有個疑問？可能有點低級，另外誰能給講一個完整項目故事（在保密要求下大體講講）包括甲方設計要求、我們是如何構思和設計的？最好有某個部件的設計思想，主要是想了解一下機械工程師的每天工作內容或者流程，謝謝～～

這問題的題目太小太狹義了。後面的說明又太大，太寬了。

我就說說一個項目的設計吧。

項目設計的具體流程如下，這是貼在我們辦公室的。給新人看的。免得每天沒重點，做無用功。

很多人看不懂流程圖。覺得這沒什麼看的，都知道。其實真的明白的沒多少。也從不按這個流程干。用編程的眼光來看這圖按流程工作能受益匪淺，節約很多時間。

需說明的步驟。

1，確定需求，確定性能。

很多客戶其實並不知道自己是什麼需求。不是吹牛要做行業第一，就是想的空中樓閣。結果方案設計出來後才發現錢不是大風刮來的。為避免這種情況發生，減少工程師設計工作量。我們要先了解客戶內心的預算。並將他引導到合理的方案性能框架內。避免客戶為去買個菜，讓你設計個宇宙飛船代步。這種SB天天都有，都是紙上談兵。

2，總體設計與總體工藝方案。

在前期確定的預算投入內採取適當的方法達到目的。重要關鍵的地方多花點，搞大點沒什麼。不重要的地方錢不夠了省點，別搞高科技了，用點土辦法。工作這麼久就沒見過不差錢的，可勁讓你保持設計先進的。

3，原型設備參考。

參考同類，相近，相似，局部相同，或任何可參考的產品。不知道參考什麼是你眼界不夠。就沒有憑空設計的東西。客戶不是超人，他能想到的要求絕對不會很難。

開始搜集數據記錄。並假設原設計完美，以便逆推原整體設計思路。別改了局部了之後發現，原來這個看似無用的設計是為了十幾步工藝之後使用的。

4，原型修改。

期間會發現很多不合理，用不到，不先進，太先進等的地方。改了吧。按你自己的需求來。

後面的步驟應該大家都明白了。那都是技術，技能，眼界方面的了。你會就是會，不會也講不明白的。和數學物理一樣，背個公式不難，按按計算器也不難。難就難在什麼時候該用什麼公式，這是靠經驗的，有時候甚至靠的是直覺。

還要說一句的就是

任何單獨，片面的討論局部性能的好與壞都是SB。

就像指著一個身體健康的帥哥說。「你看那個土鱉，右手指甲都不會修。這麼長。」而不知道這帥哥是彈古典吉它的，玩音樂的。

～～～～～～～～等晚飯吃，多寫點。

一個孔的設計也是遵循以上流程的設計原則。

舉例就是：

1，為什麼需要這個孔。（它的用途。）

2，這個孔的性能要求。（需要多高的精度。）

3，是否可以借鑒別的設計直接搬過來。

4，有沒有因為其位置特殊性進行改進。（位置不好。埋頭螺栓？內六方螺栓？）

5，驗算是否符合受力要求。（孔夠不夠強度？螺栓夠不夠強度）

6，製造代價合理嗎？（鏜孔？電火花？）

7，出圖。（沒什麼說的。最簡單了。編個圖號。）

8，考慮製造工藝可行性並編製。（熱處理後鑽？有沒有形位檢測方法。公差是不是高了不好控制。）

9，製造。（沒什麼說的。）

看出來了吧。畫圖是最簡單的步驟。畫一個圓。其實背後有很多東西。有時甚至要看看相鄰的十來個零件，看看有沒有干涉，檢查裝配順序，別搞的沒位置下手安裝。

作為一名學生，做過的設備不多，只有兩套。我開孔的選擇就是看心情…

CAD只是工具，和一張紙，一支筆沒有本質的區別，在CAD發明之前，人們在紙上用鉛筆畫圖，照樣做出了汽車、飛機、大炮。學的時候畫的那些圖，更多的是為了培養你的幾何畫法和空間想像力。

今天周五，哈哈哈。

·························

其實關於題主說的完整項目的流程，在課本《機械設計基礎》上都是有的。只不過沒有結合實例，講的偏理論性。然後題主還想知道某個部件的設計思想，這個屬於項目中一點點局部工作了，但是很重要的工作。我就冒險寫一下吧，也不打草稿了，寫到哪算哪，然後再完善吧。

······················

大致流程是這樣的，確定要處理的問題→收集信息→多個解決方案→分析和選擇方案→測試和實施方案→確定發現的問題→收集信息→........其實是一個閉環了，只不過這個環越來越小，然後就出來產品了。

先把我看到的那個教材的提綱放這裡，然後挨著詳細解釋。

1.Define the problem

1.1 Identify and establish the need

1.2 Develop a problem statement

1.3 Establish criteria for success

2.Gather information

2.1 Search for information resource

3.Generate multiple solution

4.Analyse and select solution

4.1 Analysis of design solution

4.2 Decision process

5.Test and implement the solution

我平時不是嚴格按照這個流程來的啊。

·································

第一，要確認我們要解決什麼問題。一般情況下，這個指令會由你的領導下的。我們需要做的就是下面的展開項。領導給下任務的時候不會很詳細闡述需求的，比如直接給你一張草圖，給我干。所以我們需要做的是，這個圖紙上井是用來幹嘛的？用來鑽水的還是鑽油的？或者是用來打樁的？然後自己做個總結對外宣稱說，哦，我知道這個井幹嘛用的了。槽，錯了，是個煙囪。

第二，就是收集信息咯。這個信息就是關於你那個problem的信息。

比如這是要打個井嗎？啊呸，這個煙囪。一定要建個新煙囪嗎？就得煙囪不好用嗎？舊的煙囪哪不好了？要花多少錢啊？得干多少天啊？能掙多少錢啊？會不會塌了啊？這個煙會污染環境不？

不過這些信息如果你已經拿到了設計圖紙，可以不用考慮那麼多；但如果你拿到的只是草圖，就需要根據這些信息來畫個設計圖咯。

收集信息的方式是多樣化的，言之不盡。比如公司開會頭腦風暴，比如自己挑燈夜讀抓耳撓腮，比如請教同事，或者直接諮詢領導（一定小心）。

第三，就是構思方案啊。熬夜的時候到了。你說咱畫個直直朝天的，還是畫個過山車彎的？要不畫個拐直彎的？央視的大褲衩形狀還是不錯的，廣州那個小蠻腰也挺好看。

第四，分析並選擇方案。方案是多樣性的，但是我們最後只能選最優的。

（在這裡提個小建議，在儘可能的前提下，不要只提供一個方案給老闆。）

對於不同方案的分析，我們可以自陳利弊，自己決策，然後彙報或實施。但很多時候需要大家一起決定，有時候別人會分析出不同的利弊。有時候直煙囪會漏水的啊。彎彎的加工難度大。等等。

這時候其實需要根據一系列標準來選擇方案的。這個標準就根據前面收集到的信息，來確定。小的來說，比如這個孔，我需要的定位銷孔Φ5，但是設計出來的螺紋光孔Φ5±0.5mm，這是肯定不行的。

第五，就是測試並實施設計方案。其實這裡是指測試成功之後再實施，或者實施的過程中測試。即使測試不成功，也只能在設計範圍內完善，而不能在這個步驟內推倒設計重做。如果最終測試都是有問題，那麼就應該考慮下是不是當初方案選錯了。

因為結合具體案例說這個的話，需要了解相關背景，所以就不說具體案例了。

····································

另外關於具體部件的設計思想，其實是在步驟三中然後自己做小的步驟四。教科書中有變速箱的設計。巧的是我工作中也涉及到一個變速箱，我知道這個變速箱很難做，但是需要很具體的步驟去做，我已經把這個步驟過了一遍，缺的是在步驟里遇到的困難如果解決。於是我當時決定把這個東西扔給一個小哥去做，讓他鍛煉一下設計流程。

在這再簡單提一下那個變速箱的要求，輸出扭矩未知（噁心的嘞），變速比已知，輸入扭矩自選，尺寸限制很嚴格，高溫環境要考慮發熱對產品的影響。就這麼多，發熱是後面測試的時候需要考慮的事情，前期盡量減少影響就可以。

我們就來說說裡面的齒輪的結構（齒數模數齒形等），材料，加工精度，表面處理方式。這裡說的具體零部件的具體要求其實是根據你設計需求來的。你要齒輪，就要考慮齒輪常見的設計參數。皮帶輪（模數齒數材料），軸承（轉速壽命內外徑），螺釘（頭型大小長短材料）等等都是一樣的。

要根據變速比選擇合適的齒輪配合方式，這裡限制的只是尺輪的結構（齒數模數等）。

如果是普通工作環境就選普通材料，這個高溫環境很鬱悶的啊，要根據推薦材料去選，這方面成熟的案例也不算少，但是我們能接觸到的資料有限。自己去拍腦袋找找一種材料要冒很大的風險的。

要減少發熱最好能把精度做高，保證嚙合流暢，沒有無用的動能消耗。

等等。

至於你說的，孔的位置怎麼定的，一般情況下是自己根據需要去選，但是你像下圖那個樣子，想把蓋子零件用螺絲緊固在柱體上，除了在圖示的位置打孔，沒其他位置了啊。（那個位置只是示意，要打一圈四個六個或八個的）

另外一定要誇一下題主啊，太好學了，從CAD練習能想到整個項目的處理，前途不可限量啊。我看好你哦。不過如果想要遠大前途，還是換專業吧。吐血中。。。。。。

甲方從國外買了一台機子，要求是照著畫。

構思是看著像就行了。

設計思想是儘可能減少成本。

簡單說下孔是怎麼設計的。

首先，孔有好幾種，最好理解的就是緊固件（螺栓，銷）和給軸留出的孔。根據受力分析確定用什麼直徑的螺栓、軸，自然就能確定孔的大小。

還有留給操作用的孔，大小肯定要保證工具或手能穿過，位置則保證穿過後夠的到。

最麻煩的是減重，省材料用的孔。一般來說板材設計時有足夠餘量，稍微分析下打兩個孔沒太大問題。但如果要極致一點，就需要用電腦進行有限元分析了，會有一堆奇形怪狀的孔。

機械分析無非材料力學理論力學，機械原理。好好學以後有的是機會用。

告訴你，中國機械行業大部分都是抄抄抄~真涉及到需要自己設計的細小的比如孔位置，不干涉，差不多就行=。=

僅憑個人經驗回答下

首先得看你是進行產品結構設計還是非標設備設計又或是夾具設計等等。

對於產品結構設計，一般拿到id也就是工業設計出的外觀圖後，用三維建模軟體proe,solidworks描圖或直接使用，最後轉二維工程圖。

如果是非標設計，會先用二維的cad畫草圖，沒直接三維建模的原因是有些非標自動化設備零件太多，而且能達到要求的選擇方案多，直接三維又不幸碰到修改會很麻煩，不過具體先二維三維還是自己把握，不是原則性問題。

關於孔的位置，其實算是個非常綜合的問題，例如螺栓孔的位置直接影響了螺栓組的受力，孔的直徑由螺栓直徑來定。

產品外觀的話一般是有工業設計去做，當然機械工程師也是應該具備良好審美的。

例如設計一個二軸運動平台，你應該有很清晰的技術要求，比如每個自由度的運動速度，負載，定位精度，平台尺寸等等，拿到這些東西後可以構思方案，想想電機用什麼類型多大轉速，傳動機構用絲杠還是皮帶等等，它們各自特點是什麼，選到滿意的方案後看看布置是否能滿足尺寸要求(不一定是這樣的思考順序，只是想告訴你各個因素在互相制約)，在這麼粗略的思考後就開始對所選部件計算選型，確定每個部件的規格型號，隨後進行校核，一般都有理論或經驗公式校核，如果設備對動力學特性或關鍵部位強度很關注，那麼還要進行有限元分析去校核(苦逼的我在學校就是搞這個)，校核完成後差不多就該採購零件回來裝驗證效果。

我畢業不到一年，也是個菜鳥，沒怎麼仔細檢查不嚴謹或不對的位置，想到什麼再補充吧。。