8年经验机器人设计师,教你如何成为一名优秀的机械设计师

发布于:2023-01-22 ⋅ 阅读:(10) ⋅ 点赞:(0) ⋅ 评论:(0)

全文干货总结!!!最近很多人都在询问我,如何成为一名优秀的机械设计师,机械设计师应具备何种技能。带着种种疑问,作为一位已经工作了8年的机械设计师(主要从事机器人本体设计),结合自身的经历,给大家以下几点建议:

1、机械结构设计能力

要想成为优秀的机械设计师,良好的结构设计能力则是其专业技术能力的根基所在。机械设计具有“试错成本高、成长机会少、实践经验要求高、成功率低”等特点。

为了提升自己的设计能力,首先是需要熟练、正确运用典型机械结构类型,特别是对每种机械机构的优缺点、常用的结构方式、方法等,都能在设计需要时信手拈来,如齿轮传动、链条传动、凸轮传动、皮带轮传动(平皮带、圆皮带、V型带等)、连杆传动;其次是要提高机械各种方面的知识与修养,熟悉各种的基本特征与变体,了解各种设备的历史发展和采用的机械机构、结构方式、方法。

2、力学理论基础

一个好的机械设计师也必然是一个力学工程师和材料工程师,但是反之不一定成立。这是确保产品设计的基础条件所在,工程力学、材料力学是大学的必修课程,这也是一个非常重要的专业门槛。

作为设计师,需要熟悉常用金属材料的机械性能、材料的热加工、热处理工艺及其选用等,了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用、甚至其色泽和价格等,才能在设计过程中正确地选用材料和恰当的热处理的方法。

3、加工认知能力

任何设计如果加工不出来,那么不能称之为产品,或者说设计出来加工成本太高,那么这样的设计也是耍流氓。在产品设计的时候,加工成本是我们必须考虑的一个因素。在设计初期,除了零部件的选型,还需要考虑加工的可行性,周期,质量等一系列问题,如果缺失了这个能力,你很难真正做好一个机械设计工程师。

要想提高加工认知能力,那么就需要熟悉铸造、焊接、切(磨)削加工、特种加工、表面涂盖处理等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识,加强对新技术、新工艺的了解,从而有利提高工件的性能、简化结构、降低成本。当然,了解加工最快捷的办法就是在工厂直接跟一线的加工工人学习。我设计机器人时,就在工厂蹲了两个月,学习怎么设计加工夹具、采用什么样的加工方式,怎样加工能满足精度等,这些知识都是设计的宝贵财富。

4、装配认知能力

设计的产品,如果无法组装,或者装配很复杂,那么也是不可取的。通常,区分设计师普通和优秀的一个重要特征,就是优秀的设计师通常想的更远,设计出来的东西考虑到装配的简易性,以及后期的维护的简易性,特别是产品在用户现场如何快速维修。这些都是隐形的成本,好的设计能节省很大一部分成本。

装配工艺在大学可能没有明确学过,但是那些测量工具,如何打平面度、平行度等这些都是装配工艺的基础。掌握装配工艺最直接、最快捷的方法就是自己多动手参与,在装配过程中思考怎么简化装配难度,怎么提高装配的可靠性等问题。就拿我自身经历来说,当年设计第一款机器时,公司还没有自己的工厂,装配工人也是从别的产线上借来的,完全不懂得机器人是怎么装配的。于是自己在工厂摸索着装配,并整理装配指导书,指导工人完成装配。

5、零部件选型和供应链关系

我们设计的产品,并不是所有的东西都需要从零开始,很多时候是各种功能部件的有机组合。就拿机器人本体来说,有自己设计的本体铸件、机加件,也有市面上定型的成熟功能件,如电机、减速器、齿轮等等。我们需要有良好的“拿来主义”能力,这不仅是一个技术能力,更是一个资源整合能力。工作上的设计与学校的设计一个很大的区别是成本。在学校做设计,可以不考虑成本,而对于企业来说,任何产品一定需要成本控制的,如何选择零部件并能找到优秀的供应商,这不仅是采购的能力,也是设计师的能力。这个能力能帮你节省很多时间,能缩短你项目的周期。

6、绘图技能

画图是机械设计师的吃饭的必备技能。上面所阐述的能力,尽管再强,如果无法通过画图表达出来,那么也只是纸上谈兵。现在手绘的时代已经过去,设计也是更偏向3维。因此,学习一款3D软件是必须的。现在市面上的建模软件有很多:UG、solidworks、pro/e、catia,inventor等,不用纠结选哪一款,任何一款都可以。

会用只是基础,关键是能达到熟练使用的程度。当然,这里的熟练使用不是跟我们写简历那样,画过几个零件,或者设计过几个产品,就称之为熟练掌握3D绘图软件。要想成为一个优秀的工程师,按照一万小时定律,那么从你手出去的图纸必须要达到大几百张,或者上千张,甚者更多,还要能掌握各种绘图的高级技能,譬如说曲面造型等,这之后才能说熟练掌握。当你绘制了这么多图纸之后,系统的管理图纸又成了一门学问了。

7、图纸管理

不管你是使用什么软件做CAD设计,这边都建议你做好个人图纸管理。我刚开始工作的时候,管理图纸的方法和下面类似,都是在本地新建文件夹,自己重命名,刚开始还好,但是随着文件越来越多,修改越来越频繁,文件混乱是家常便饭,也出过几次图纸错误的重大事故。所以在这里强烈建议你做好图纸版本管理的工作,作为优秀的工程师,你必须建立系统的文档管理方法,摒弃如下图所示的管理方法,只有这样,才能有效的提高你自身的工作效率,受益终身。

当然,你也可以使用工具来帮助你管理,这里推荐一款软件:追光几何(EverCraft),这是一款可以把设计全过程都管理起来的软件,该软件是借用软件界很牛逼的工具——GitHub的逻辑,把代码的管理方式用到了机械图纸上,也是国内首家完成该逻辑的产品,只要上手学习几分钟就能掌握操作逻辑。当你习惯这款软件后,你会大呼,真的太爽了,估计就彻底回不去原来的管理方法。