怎么自学机械设计(如何自学机械设计)

首先,你得对机械感兴趣,这很重要,因为搞机械是枯燥的,呆板的,进步慢的,来钱慢的,学无止境的,从事现场加工的,还有又脏又累,经常加班。对机械感兴趣的人,我还是很欣慰能分享一点我的经验的,少走弯路很重要

搞机械,有一些必须掌握的技能,对从零开始的人,不要一股脑给他列长长的书单,这样会把人吓跑,而且那是纯理论派作风,我比较推荐理论实践相结合,在实践中遇到问题后,再去学相关理论知识的做法,这样学的透彻,活学活用......离题了,学机械完全可以从简单开始,从低到高来提升自己水平。

怎么自学机械设计(如何自学机械设计)(1)

那么,个人觉得,这些技能或知识,是搞机械的人必备的:看图绘图能力:为了能看懂简单的图纸,或者自己画出一张简单准确的图纸,你需要学习《机械制图》(也有叫工程制图的),从而能够根据三视图想象出零件外形或是装配结构。可以不学手绘,直接电脑画图好了。就软件来说,强推autocad mechanical/Inventor professional这两个2D/3D软件组合(注意后缀,千万别省了后缀!)。相信我,用过mechanical,你就知道autocad有多么不好用了。

好了,再推荐一本机械设计手册单行本中的第一篇《常用设计资料》,知道下各种不同加工工艺的技术规范有哪些。这样,图纸上主要的几大块:视图表达,尺寸标注,技术要求,你都能入门了,简单的看图绘图就没问题了。什么,你说公差不讲,粗糙度不讲算什么出图?我靠,你大一的时候学公差和粗糙度?那是中级班教程,我们现在是初级班!


但是,你要牢固的记得,画图软件只是一个工具,是辅助评判你设计的工具,设计思想和资源才是根本,不要执迷于画图有多利索而沾沾自喜,那是绘图员,不是设计师!

好了,现在你能看懂一些简单的通用零件图,也能根据2D图纸自己建个3D模型出来看看了,干得不错,现在我们来上点理论基础课,来解决你在画图中的一些困惑,比如这个孔为什么画这么大,这个结构为什么这么布置,这么厚的板的强度够吗。

这就是《机械原理》《机械设计》《机械制造工艺学》三部曲!其中,机械原理告诉你机器的组成构造运行原理,机械设计教你通用零件的设计流程,机械工艺告诉你你的图纸是怎么变成实物的,它们相当于一条龙流程。这里面,机械原理熟悉即可,因为机构设计不是我们关注的重点,现实工作中也很少让你去设计一个全新的机构,你有很多现成的东西可选可抄。


重点是后两门课,你一定要理论结合实践的去学习,要结合实际工作中遇到的问题去学习,学一辈子也学不完,这是一个螺旋式上升的过程。但就如我之前所说,所有的东西都是从零开始的,你可以先从实践中遇到比较频繁的点开始去掌握,比如联接和紧固,比如轴承选型,比如润滑密封,比如联轴器。从这里开始,你需要经常去查国标手册了,手册上有很多成熟的经验公式可供你使用,让你能初步解决选型计算的问题。机械工艺也很重要,最好是进一家大国企,可以直观的看到各种冷加工和热处理流程,甚至动手操作一下,体会一下图纸上的尺寸是怎么被加工出来的,这样你以后的图纸上就会少很多错误不合理的结构。

怎么自学机械设计(如何自学机械设计)(2)

这个阶段你还需要学习《机械工程材料》这本书,它介绍了常用的材料和处理方法,让你在设计时如虎添翼。如果学有余力,请再自学《工程力学》这本书,不然你的计算结果是不能让人信服的。现在,你可以更对我强推autocad mechanical和Inventor有同感了,因为,它们自带计算分析功能啊,简单的受力分析变形计算都可以直接由软件计算,不用导入第三方软件来做,计算结果可以直接加在图纸上,是不是很爽。


这个阶段入门后,你就能对机械有一个比较清晰的概念了,不再是两眼一抹黑。但这个入门的时间,可长可短,看你的学习热情和参与实践程度,也看你有没有志同道合的同事或师傅带你。这个阶段也是最重要的一个阶段,决定了你以后的上升程度。

好了,当你上一阶段入门并投入实践几年后,你可以上中级班了,课程可以让你更强大更自信这个阶段你需要学习“公差配合”“表面粗糙度”这两部分知识,来补充完善你的绘图能力,这样你出的图纸就不会再被工人吐槽为根本做不出来的垃圾了。为了达到这个目标,你需要学习精度理论,参考大量的同类图纸和标准规范,甚至上手机床去试一试,慢慢的习得其中三味。


之后,你画的图纸,视图表达清晰全面,尺寸完整,精度合理,技术要求准确,已经有点设计工程师的样子了。你设计的零件,满足功能性能指标,考虑了强度刚度要求,材料选用合理,成本在控制范围之内,用可靠的工艺方法,甚至考虑了人机工程。

你会正确选用标准件来用于的你的设计,会借鉴别人成熟的设计经验,机械设计水平已有小成了。来来来,再学点液压传动和自动控制原理,简单的活已经难不倒你了。电气基础也不能拉下啊,电机传动你至少要会吧,这是大部分机器的动力源啊。应用广泛的PID调节也得知道一二吧,机电一体化才是搞机械的归宿啊。

好了,中级班就够你玩个十年八年的了,机械就是这样,博大精深,你要在一个行业内熟悉精通,没有个十年功夫是不可能的。至于高级班,我也不知道是怎么回事,还没人带我玩。

总之,机械是个值得你搞一生的专业,也是一个从默默无闻的原石变身为成品钻石那么光亮的过程,说机械不赚钱那是胡说,等你的水平够得上高级机械工程师的时候,你就是老板的宝贝,你偶尔耍个脾气,老板还得屁颠屁颠的给你陪笑脸。

怎么自学机械设计(如何自学机械设计)(3)

你走南闯北,凭这一手精钢钻手艺,哪里都吃得开(要知道机械行业是就业人数最多的行业)。真想单干了,就自己开厂做老板,做你擅长的行业产品,一样牛逼。

最后提醒你,搞机械要虚心好学,多学习,多讨论,多琢磨。谁也不是全能,集体的力量才是无穷的。机械的原理没什么难的,难的是因地适宜的应用,设计出质优价廉可靠的产品。另外,要多多借鉴已有成熟的设计,注意收集资料情报,可以让你事半功倍!

我在本科时的机械专业课程是这样的:

大一:学习《机械制图》和《机械原理》,学习AUTOCAD,参加金工实习。


个人觉得机械制图是非常重要的基础课,是的,现在确实是有很多3D模型让你能看的很舒服,但是读工程图还是最重要的能力,你需要能准确的看懂平面图纸。有个笑话说,一个人接了个活要打口深井,等完工了客户来检验,才发现看错图纸了,其实需要建个烟囱。

反映的意思,就是你看错了图,做出来的东西怎么可能会正确呢。补全三视图这个练习,是需要扎实去做的。还要小心,是第一视角还是第三视角,我去台企笔试时,就发现他们用的视角是和我们上学完全相反的,当然,学校老师是说过的,我给忘了。准确的读图画图能力,是机械工程师交流的语言。
机械原来和金工实习,可以让你理解机器运行的原理,和熟悉零件从毛坯到成品的过程。

大二开始,学习《机械制造工艺学》《工程材料》《材料力学》《理论力学》


机械专业可以简单的分为设计,制造,自动化三个方向。制造工艺和设计是息息相关的,你要保证你设计的东西能做出来,同时考虑到设备工艺的选择。而材料更是重要的一环,同样的性能要求,你可以用铸铁,合金钢,碳钢,工程塑料,陶瓷材料等等来实现,怎么选择,是需要你综合考虑的。

而力学计算,则是让你设计或者校核你的选材尺寸是否正确。有限元计算,也是基于力学原理的,为了看懂FEA结果,你也需要学习工程力学,理解应力应变和四大强度准则。

还有《机械设计》《液压气动》《自动控制原理》《电工电子学》《机械振动基础》,都是偏向实用的课程,在实际工作中经常会用到。还有个很重要的能力是查手册,查材料手册,查轴承手册,查机械设计手册。大部分东西都不需要你去从头开始想,国内外几百年的实践经验,有大量的经验公式和结构方案供你参考。

最后想提一句的是,其实日本的一些机械教材或者培训手册,写的是很好的。机械本来就是一门细致严谨的学科,日本人的性格在这一行很有优势,而且日本人写的书里,往往有很简明易懂的插图,让人很容易理解。比如火田村洋太郎写的《机械设计实践》,这本书把机器设计的流程和需要考虑的方方面面注意点写的很详细。

结合我的工作经验来看,比较实用的还是这些:工程制图(一张准确规范的图纸,要求功底一点也不低),机械设计(我学的是西北工大的版本),机械制造工艺学(这个有好多版本),液压气压传动,机械工程材料,几何量公差与检测(这本书就可以琢磨好几年),电机学(主要是电机结构,传动与控制的章节),三大力学(不常用,需要的时候拿出来翻)。

然后就是机械设计手册,轴承手册翻得比较多。还有就是工作相关的各种标准研究,国内国外的。除此之外,你还可以根据自己的工作岗位去找相关的专业书籍~~

我在工作中最大的心得就是,人要不断进步,不断学习提升自己。

怎么自学机械设计(如何自学机械设计)(4)

这才能在时代的变迁中保持力争中上游,有好工作,或者有野心一点就自己干。车间里的操作工,换人换的勤快,原因还是在于自己没有核心竞争力,无法获得好工作好待遇,一旦遇上经济危机,就是首先的牺牲对象。要想上位,还是要有理论水平来支撑,有自己的专精领域。

新人最大的问题就是实践经验少,遇到问题没有多少可行的方案,解决的方法就是多研究成熟的已有方案,多请教前辈,多做笔记多思考。积累的多了,肚子里面自然有货。

CAD能力是基本的基本,现在渐渐的FEA要求也上来了,最好也具备基本的模型分析能力,如果还能会一点数据处理,那你的方案能做的很漂亮,也很实用。


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