【分享】【ZZU-SPARK】怎样做到机械结构的成本与美观的统一

本帖最后由 lijie 于 2015-4-2 22:56 编辑



虽然官方已经给出了完整的车架三维模型,感觉机械的这一块似乎没有必要再细做了,但是个人认为如果你不是“高富帅”,那么你就需要完善你的机械机构的设计。此话怎讲?

官方给出的模型看上去都很美观,设计得很好,但是带来的问题就是加工的成本和实现的功能的统一性、协调性该如何把握,上面已经说了,如果你是“高富帅”,那就没必要看下文了,因为只要付得起加工费,那么官方给的模型只需要直接出图就可以到厂家加工了。我想很多人都不属于这一类吧(我也不是)。
废话少说,直接进入主题。

首先明白自己的加工条件,能加工什么。其次知道选择什么样的加工,费用便宜,且能满足功能的需要。最后通过这些元素想方设法的改进你的模型。

下面我以我这里条件的举个例子

一、加工条件:
实验室拥有的加工设备: 雕刻机、台钻、3D打印机
二、什么样的加工工种费用最低:
由于实验室老师的朋友是开加工钣金件厂的,所以钣金结构的加工可以说基本是零费用。
三、怎样结合现有的加工条件改进模型:
既然明白了以上两点,那么下面开始改进模型。不过有人会有疑问,钣金件?官方给的模型里好像除了几块板以外基本没有属于钣金件的了,怎么改?这就是搞机械设计成员的问题了。怎么改?改进的原则又是什么呢?
首先明确改进的原则:改进后的零件能实现所需的功能或者比原有的更好。秉持功能为主,美观为辅的宗旨。
下面举个例子:
第一个例子:
先看图

QQ图片20150306175235.png

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如图所示的零件,如果完全按照官方给的图纸加工,费用贵得不用说,又要铣又要钻孔,固定都不好固定。可能有的同学选择3D打印,我想也行,不过我选择的是用钣金件代替,所以这个结构就得改进。多的不分析,直接上图吧。

QQ图片20150306180202.png

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我把那突出的结构省略了,因为这并不产生太大的影响,如果你非要加上那一部分,也不是没办法,上图:

QQ图片20150306182124.png



第二个例子:
同上面一样,另一个支撑也可以改成钣金件,上图:

QQ图片20150306175244.png

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有了前面例子的参考,这个改进就简单多了。上图:

QQ图片20150306182453.png


不过这看起来似乎有些笨,,,咱们在上面加点料吧。上图:

QQ图片20150306180200.png

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这样看起来就美观了,还减轻了重量,节约了材料。

第三个例子:
钣金的例子就举这两个,还有一些零件也完全可以改成钣金件。方法嘛,懂了还不行,还需自己慢慢摸索,会用。
那这第三个例子就举一个现在流行的3D打印技术吧。上图:

QQ图片20150306175244.png

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这是一个固定车壳的安装座,由于官方给的车壳和这个模型原配的车壳比较起来有两点区别:一是车壳较大;二是安装孔位置和数量不一致。所以这个车壳的安装座就得自己重新设计。车壳的安装只要牢固就行,又由于车壳是可以变形的,所以精度要求也不是很高,分析自此本人就选择了3D打印加工。因为3D打印的特点就模型结构复杂,精度却不高。废话少说,上图:

QQ图片20150306184219.png

QQ图片20150306180154.png

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有的同学会问为什么下面会有一个过渡的部分(第三张图片蓝色部分),这里分享一下我使用3D打印机的经验,也不算什么经验啦,就自我感觉吧,愿意采纳的可以试试,就是3D打印机打印零件的时候接触面很容易翘起,影响上面结构的精度,所以我就加大接触面,在结构上解决这个问题,当然能不能完全解决,我没把握。
结构出来了,如何美观?那就多加一些圆角过渡一下,所以有了这么多的圆角特征,3D打印嘛,不怕结构复杂,只缺精度保证。

下面再举最后一个例子:
在实验室没法加工的零件,只有找工厂定制了,那么问题也来了,如何改进设计才能将加工费用降低?以下面这个例子进行分析,上图:

QQ图片20150306175224.png

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这是一个轴承座,按照这样的结构进行加工,我们去工厂问过,在熟人的帮助下一个加工费用需要150元。费用已经很高了,那么如何降低加工费?唯一的办法就只有改进结构,降低精度,且能满足功能的需要。上图:

QQ图片20150306180149.png

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QQ图片20150306190050.png


将这一个零件一分而二,分成两个零件加工,这个时候在加工工序上就简单了很多,第一个直接做成钣金件,第二个可以用有机玻璃在雕刻机上雕刻出来,这样费用就减少了很多。同学们可能会问,这样做的安装座同轴度怎么保证?这个问题我就留给大家自己慢慢想了,我相信不是每个人都是饭来张口的人吧。
设计没有最好,只有适合,根据你自己的条件设计出合理的结构才是一个好的设计,不然你设计得再好,没法加工也是枉然。

好了,就分享这些吧。多谢大家的支持!



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