做机械设计应该学习哪些方面的知识

机械设计往往离不开自己的阅历，经验的积累固然可以从书本上学到不少，但事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己没有一定的基础，要理解吸收真的是一件很不容易的事。机械设计贯穿设计、制造、使用，维护的整个过程，任何疏忽都会在这些方面反映出来，成功与否很容易判断。设计的过程中，受制造的影响很大，亦就是说好的设计是不能脱离制造的，对制造越了解，越有助于提高设计水平。设计图纸投入生产时，很少能立即按图加工装配，在审图、工艺等过程发现大堆的问题非常普遍，包括所谓“资深”的高工，总工拿出的图纸，也是经过多次开会研究反复讨论得出来的结果。这其中的原因是多方面的，例如绘图的规范性、看图者的水平等等，但设计方对制造工艺的了解不深入才是最主要原因。怎样判定自己对制造的了解程度？最简单的方法是随手抓一张自己设计的东西，看看是否能说出它的制造全过程。铸、锻、车、钳、铣、刨、磨，只是这样子，肯定不行，在机械厂做过几年的谁不知道？必须细分下去，要全面了解各加工过程细节。比如说铸造的时候怎么分型，浇口冒口怎么放，可能会有什么样的铸造缺陷产生，零件结构在热处理的时候会不会导致意外情况发生，怎么在零件结构上进行优化等等；又比如切削加工过程，在脑海中虚拟出来，总共用几把刀，转速，走刀量，甚至铁屑往哪里飞，各把刀使用的顺序，车工，铣工，磨工的操作动作全过程，如此等等，才算是有了比较好的基础。不是说搞设计的一定要会玩车床铣床，会烧电焊才可以，但是要知道这些作业特点，在设计时加以充分考虑。作为搞机械设计的人这样才能比摇车床烧电焊的强，才有安身立命之处。如此，在设计过程中，就会避免一些不合理的结构，设计的质量自然提高不少。可是还不够，一个有十年八年的工龄的技工能提出比你更成熟的细节方案（尽管整体的设计统筹他们做不了），但是多少个不眠的夜晚设计出就这样一个结果，岂不是斯文扫地？唯一的解决办法，还是要多看书。别人总结出来的通常与生产相结合，俱是心血的结晶。带着问题学，多想就能消化。再也不会说“只要保证同心度就行了”这样愚蠢的回答，关键是你已经指出保证同心度的方法，甚至前辈的错误。这个时候，没人再叫你小钱、小赵，连老板都叫你钱工、赵工，挺受尊敬的吧。摸摸下巴，胡子长出来了，尿布丢了，孩子叫妈了，呵呵成就感也来了。可是设计总是为了使用，好的设计必须具备一点人性的因素（现在叫人机工程学的说），设计一套工艺装备，一试产，效率高质量好，老板来搞杯庆功酒。过了几天，发现人家弃之不用了，原因是操作者骂娘啊！用起来痛苦啊！......而且要注意的细节又多，你不能指望别人先告诉你清楚，因为别人就是个操作工，他要是能考虑到那么多细节，就不会还在那里做操作工了啊。设计不利于使用，就会面临淘汰，有很多的成套设备，如汽车的发动机、变速箱之类，正常运转时“挺好的”，可其中一个小键槽，一个轴承位什么的地方坏了，整个就不能用，厂方只卖整件，要配件不卖，自己加强还真的没地方加了，换了几个厂去买，摆了一堆，用户只好敬而远之，立了个技改项目－－可怜的技改。这样的事情只要是在机械行业转的久的都会有所见所闻。使用根本就离不开维修，好的设计更不能忽视维修性。在一条大型的的生产线上，关键的设备，总共一年也就维修那么两次，但是每次都要把设备大卸八块，行车、叉车、千斤顶、撬杠什么的，十八般兵器还不够用，老师傅们还要自己专门动脑动手玩几样好用的专用家当来伺候，导致停产的损失已经超过设备本身的价值，真是个无言的结局。一套大型设备仅因更换一只油封什么的，都要几乎将整机完全分解，使用单位不骂设计干的是断子绝孙的玩意才怪，真的是设计者的悲哀。我们搞设计不光是要站在制造的基础上，要有创新，但一定还要要学会继承。现在，全社会都在强调创新，但我们不能一强调创新，就瞧不起原有的东西。通常的创新分为两种，一种就是构成事物旧有元素的重新组合，一种是在旧有元素上加一些新的元素。所以，不管怎样，创新的东西总是含有一些旧有事物的影子是不可否认的。正像哲学中所讲，新事物都是在肯定中否定，否定是肯定中产生的。比如我们人类，虽然说是大自然的天之骄子，但实际上，我们99%的基因都是和大猩猩一样的。如果人类不是在继承大猩猩的基因基础上，有1%的突破，人类的出现是难以想象的，如果有人说我有志气，不需要继承大猩猩的基因，我自己搞一个100%纯人类基因，那您就是再过一亿年，也搞不出来一个人类来。所以说，不能为了创新，把旧有的东西全盘抛弃。原有的东西就如同一盘菜，创新就如同一点点调料，有了这么一点调料，菜的味道更加鲜美。但没有人为了纯鲜美，不要菜，光来一盘炒调料的。所以我们强调创新，但不能忘记继承，只有继承，没有创新，那是因循守旧，而只有创新，没有继承，那是空中楼阁。克隆可能很多的人认为是最安全最省事的一种设计方式。但是作为从事设计行业的人来讲，克隆是一件可耻的事情。所谓一抄二改三创造。简练的概括了设计人员的成长之路。 刚入门的时候，只能照抄，但是在抄袭的同时要拼命的去理解原设计者的意图和思维，理解整个机器的传动，各个装置之间的相互关联，每个零件的相互关系，理解了之后就可以出图，图纸上就可以有明确的尺寸配合要求，形位公差约束，等等。只知道画下来，随手胡扯几根线条上去，大概感觉机器精度比较高，就玩命的把精度往上提，动不动就0.005，0.002，在图纸上大言不惭的签名在设计栏，号称自己搞的东西是很精密的。这种不知天高地厚的号称机械设计工程师，真是信手拈来满地都是啊。模仿优秀的作品是每一个设计师的必走之路。但是做设计，一定要有自己的想法，人也要有自己鲜明的个性，久了，就形成了自己的风格。风格的养成与一个人的艺术素养和个人修养有直接关系：罗嗦的人搞出来的东西就是那么罗嗦的，小气的人搞出来的东西就是一副小家子气，不负责任的人搞出来的机器就跟那人的德行一样不负责任。能有自己的设计理念，设计风格，就是不一样，这样捣腾出来的东西就有了独特的灵魂。行家一看就知道，这是用心的杰作。在抄袭的时候积累经验，就要抱着否定的态度学习。查阅资料，多看些经典的设计案例和设计禁忌，与自己接触过的一些东西进行对比，就有了大的提高。就可以在现有的机器上动手术。如：提高机器的附加值，完善更多的功能，让整机具备更高的可靠度，从而迎合高端的客户。或者进行结构精简，保留一些常用功能，降低成本，满足那些买不起也用不上那么多功能的客户的需求。做到这样就可以称的上做机械设计开始入门了。能不能成为世界级的发明家这个事情很难说的，呵呵。但是凭自己多年经历见识，将一些结构进行组合，变异，嫁接，创造一些新的东西是不难的。与其用一生的时间去研究永动机之类的高深课题，或者搞一些莫名其妙不能创造任何价值的所谓专利，不如用自己有限的生命去做些能在这个美丽的星球上留下点印记的事情。到时候老得快死了，临终的时候还会想到，活了这么多年，捣腾了那么多机器在地球上跑，足以含笑九泉。一个真正能称之为机械设计工程师的人， 需要十年甚至十年以上的磨砺。还要有相当的天分以及勤奋和能造就人的环境。“天才等于99%的勤奋+1%的努力”说的并不是只要下苦工就会有成就。这句话其实我们只引进了一半，而另一半说的是，若一个人对某个职业没有那1%的天分，再勤奋也是没有用的。勤奋是一个发掘自己天分的一个途径，是有所成就的必须条件之一，而不是全部。绝对不是。

机械设计师，是指掌握相应行业的机械设计知识 例如液压设计，某种机械机构的设计。主要运用"AutoCAD"、"Solidworks"、"UG NX"、"pro/e"等相关软件设计机械零件、 绘制机械图。

成为一位优秀的机械设计师，必须做到以下要求：

1.熟练的画出符合国家标准的产品设计图纸和工艺图(工装、卡具等)。

2.熟练的运用机械原理、机械机构、机械设计及国家标准和国际标准,按设计任务要求:创造性的设计效果好、出成本低产品。

3.熟练的运用电脑辅助设计:2D软件工程图、3D软件设计产品和造型效果图。

4.会画效果图，能把产品的整体协调感、质感、色彩变化、设备的主体感、整体效果和谐感等正确地表现出来。

5.熟悉各种材料(材料的性能、特点、尺寸规格、色泽和价格等)及热处理的方法，才能正确地选用材料和恰当的热处理的方法。

6.熟练正确运用典型机械机构类型，特别是对每种机械机构的优缺点、常用的结构方式、方法等。

7.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。

8.具备测绘的知识与技能(测量的方法和准确性)，能正确地做好现场测绘草图和改进设计有关资料。

9.熟悉各种加工工艺和装配工艺，能正确编制加工工艺、装配工艺。正确选用加工设备、各种工具。

10.具有广博的文化知识与修养(各类设备的发展现状)。这对设计出性能稳定、造型美观、有时代感的产品有利。

11.会善于做设计资料的搜集与积累工作，列如，工具书(手册、标准等)、测绘新方法、拍照、复印和记录等手段，不断积累有用的各种设计资料。

12.掌握专业调查的技巧，不论是综合性的，还是专业性的调查，都能抓住要点，得到设计师应掌握的情况与信息，以利于机械设计工作。

13.会独立制作高质量的模型，这就要求设计师懂材料、工艺做法，并会使用必要的工具和设备。这是设计师应具备的动手能力。

14.会测量，会分析问题，还会终合误差运算。这些设计师也要掌握技能。

15.机械设计师熟练运用电脑辅助设计(CAD)，掌握有限元分析优化机械设计，更为合理的设计出质量好、降低成本产品。

总之，要想成为一名优秀的机械设计师也是很不容易的，要过五关、斩六将，由深厚的理论基础和足够的工作经验！

机械设计为机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。

优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。

设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累，以及计算机的推广应用，优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

技术性能准则

技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既指静态性能，也指动态性能。例如，产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。

技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。例如振动会产生额外的动载荷和变应力，尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时，将发生共振现象，这时振幅将急剧增大，有可能导至零件甚至整个系统的迅速损坏。

振动性稳定准则就是限制机械系统或零件的相关振动参数，如固有频率、振幅、噪声等在规定的允许范围之内。又如机器工作时的发热可能会导致热应力、热应变，甚至会造成热损坏。热特性准则就是限制各种相关的热参数(如热应力、热应变、温升等)在规定范围内。

机械设计的一般过程及方法：

1、确定设计任务

需要提出设计任务书，其中包含提出任务、分析需求和确定任务三个步骤。

2、方案设计

根据制定的设计任务书进行方案设计，对设备的功能、用材、原理等提出可能的解决方案并反复确认，确认一个选定的方案。

3、技术设计

确定方案时，需要提供原理图或者机械结构图，亦或者机构运动简图。设计方案后，开始对机械部分进行技术设计，外形、结构、材料、标准件、图纸等。

4、编写技术文件

设备图纸的加工、验收、试运行和技术文件的编制。

扩展资料：

机械设计的基本要求

1、造型美观、减少污染

2、满足可靠性要求 ：尽量减少零件数目。

3、操作方便、工作安全操作系统简便可靠，减轻操作人员的劳动强度。

4、实现预定的功能： 在规定的工作条件下、规定的工作期限内能正常运行。

5、满足经济性要求 ：要求设计及制造成本低、机器生产率高、能源和材料耗费少、维护及管理费用低。

参考资料：百度百科词条--机械设计

我想你也看见1楼和2楼的回复了，都回答的非常好。机械行业就是一个靠博大精深的基础知识堆积起来的，要向从事这个行业，没有什么终南捷径，必须一步步踏踏实实往前走。

你的问题有很多朋友问过我，所以我才希望你在这里开帖与大家一起交流，这样也可以给更多的朋友一起分享。

对于你的问题：

1。中国目前不同地域的机械发展很有自己的特点。内地机械行业依然以实用型为主，主要解决国内内部需求，所以所涉及的行业相对比较传统，面对社会各个阶层，从国家建设到民用消费品均有涉及。沿海机械行业则以精加工和轻工业为主，由于大量外资和代加工或者二次加工的需求涌入，所以机械行业多呈现于小型化，高端化，快速反应化。而华北东北等北方区域，则以重工业为典型代表，这和历史原因有一定关系，另外北方矿产资源丰富也导致重工业相对比较发达。

很显然，如果针对收入和新型技术而言，东部沿海地区的机械行业肯定是首选；但是要全面学习基础机械方面的知识，反倒是内地比较有优势。因为沿海地区几乎没有什么重工业了，把重工业从机械行业中抛开是不正确的分类。

2。你的流程图我无法打开。其实无论是什么产品，无论公司大小，无论项目如何紧急，整个设计流程都是大同小异的。标准产品设计一般分为5个阶段（有的公司简化成4个阶段）。

a.0阶段：新产品需求产生，由市场部门或者高层发掘新的用户和需求，并进行可行性分析和预估，决定是否要草拟立项

b.1阶段：对于已经立项的产品，设计部门提供概念设计，并预估成本和投资额度。各部门完成财务预期报告，然后决定是否正式立项

c.2阶段：当财务报告通过之后，客户首肯之后，设计部门提供初步设计方案（high level design），并反复和客户确认，修改，直到最后成型

d.3阶段：重新评估项目风险和财务报告，一切可行的前提下，决议执行。设计部门提供详细设计图纸（low level design），并建立相应的系统，准备递交生产部门。生产部门准备相应的工程系统和产品系统。试样并最终完成所有测试报告。

e.4阶段：生产部门接到设计部门的详细图纸，并量产。设计部门在全程参与改进设计和工艺完善相应的设计变更。直至产品生命周期结束

（f.5阶段：有些公司有这个流程，一般用于项目收尾，作用为项目小结和经验总结）

关于设计流程的问题，写几本书都不过分，这里就不展开了，仔细消化一下上面的内容，你会知道一个设计师有多么艰辛，要懂多少东西了，画图真的是小得不能再小的内容了。

3。机械行业对学历方面的要求相对稍微低一些，因为我们更看重其实际能力。如果你发现某些公司一定要求某某学历，那么几乎100%肯定是HR和大老板这些门外汉定出来的要求。这里存在两个问题：

a.尽管我们招人不看学历，但是如何绕过HR这些门外汉，取得面试机会，就要看你自己的本事的，并不是说学历不好，就总是抱怨没机会，这完全是个人能力问题。我手下有一个员工是大专的，但是他的收入和另一个博士是一样的。我并不知道他是怎么绕过HR那些硬性规定的（我们也要求硕士以上），但是他最终取得了面试机会，并且我很欣赏他的能力，所以他留下来了。同样的，如果学历不和要求，怎么绕过HR的硬性指标也是一个人沟通能力的体现。

b.绕过或者说是让HR或者大老板让步，放弃学历这个指标的方法见仁见智，但是绝对不可以用欺骗的手段。这在大公司里是属于就地解职，杀无赦的举动。所以要想有所突破，好好锻炼自己的软技能，不要有任何企图蒙混过关的想法，那是绝对错误的。

学历证书只是敲门砖，如何使用或者说重要不重要，你只能自己体会了。虽然我自己认为不重要，但是我知道很多人还是认为很重要的。

4。有一点我强烈要求你更正你的想法：设计技能绝对不是只在设计部门的，或者说基本上就不是在设计部门的。

机械设计是一个集大成者，其所有需要的技能其实都是在设计之外，而设计部门的人只是汇聚了这些技能，然后把他们统一在一起而已。

要我来定义设计技能= 机械常识+ 加工技能 + 工艺知识 + 生产制造 + 质量控制 + 财务核算 + 绘图技能 +.....。

那么你还能说设计部门自己有什么技术吗？设计部门只有经验，只要需要大量积累的经验，还有如何有效的把这些技能结合在一起。

5。前几天我已经给你推荐过一个自动化行业翘楚的产品目录，更多的我希望你自己去发现。这里我也不想把这家公司的名字说出来，因为在寻找这样的大公司的同时，大家就已经是一个学习的过程了。我也曾经提到，设计手册也好，技术宝典也好，无论什么技术资料，都不是用来背诵的，所以绝对没有必要一页一页去翻阅。机械设计手册，我翻的最多的是目录！

书的作用是什么？书就是给人看得，只要你在需要的时候，能够在最短时间内找到相应的资源就可以了。每当我或者我的团队遇见难题的时候，我们都能在几秒内想到哪本书，哪个资料可以解决我们的问题，这就够了。而企图全部掌握，我不是说这不可能，但是就我来说，那是浪费生命。

6。至于要拿什么来练手，那个实在太简单了！你身边任何一样东西都可以：手机，固定电话，台灯，电脑……随便哪一样都是可以给你用来联系。当年我学习CAD的时候，就自己设计了一个台灯；后来学习pro-e的时候我就画了一遍自己的手机。别以为这些东西简单，如果你应用到上面的设计流程，从头到尾做一遍的话，你就会发现自己什么都不懂。

如果这些东西真的简单到你一个人就能搞定的话，那么你可以直接借钱开公司吧，事实上那是根本不可能的。举个简单的例子，simens移动被收购已经有3年多了。当年simens的手机型号也不多，但是你知道他们有多少机械设计师在开发这么几款为数不多的手机？设计部有170多人，其中整整有将近50个机械设计师，难道他们连这么几个简单的手机都搞不定？所以勿以物小而不为，世界上没有任何设计是简单的。

设计之初，你可以自己假想一个客户，然后列一个需求出来，这样的文件我们称为VOC(voice of customer)，然后按这个需求去模拟一个设计即可。

7。原因同5，我不建议你背任何东西，机械行业是靠自己两只手做出来的，等你有了足够的经验，你就会发现不需要你背，你也一样把这些知识倒背如流。举个简单的例子，我可以把常规GB818,GB819,GB845,GB846之中所有M3-M8，ST2.2-ST6.3的螺丝的技术规格和要求给背出来，但是事实上我从来没有刻意去背过，甚至都没有怎么好好看过标准。而我能背出来的唯一原因是，当年我老板要求我调查国产螺丝的质量问题，我在两周内，测试了3000多种不同型号和规格的螺丝，大量的重复试验和可靠性试验，最后写了份20多页的报告。然后经过几年的设计经验，我发现我再也忘不了这些数据了，现在即使已经不做详细设计了，依然可以随口报出那些数据。类似的知识太多了，都是靠积累的。

如果你简单的靠背诵，那么就和应试教育没有区别了，其后果和下场大家都知道的。所以学习机械技术的唯一途径还是实际动手去做。

题外话，这几年我家里两次装修，所有的家具，装饰，需要改造的东西，全部都是我自己设计的，我出全套图纸，差不多也出了两百多张，除了请人代加工，最后拼装也都是我自己做的，作为机械设计师，如何使用工具如何自己实现自己的设计，不仅仅是成就感的问题，也应该是每一个设计师的基本技能。所以不要说没有机会，其实机会就在你身边。

首先，在确定机械结构的时候，主要靠经验，这方面是要确定结构方式的可行，可靠，简单等因素；方案确定后，对每个零件的受力情况寿命要求等就需要计算了。

当然对于计算，你如果有一定经验了，有些强度计算靠类比法就可以省好多时间。