数控技术毕业设计（论文）-线切割机工作台的改进与设计.docx

毕业设计（论文）课题:线切割机工作台的改进与设计专业：数控技术班级：08数控三班学号：30姓名：指导老ffi：安徽工贸职业技术学院2010年12月原因时，发现电火花的瞬时高温可以使后部的金属熔化、辄化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法，线切割放电机也于I960年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后左右手动进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢,却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异形孔加工。当时使用之加工液用矿物质性油（灯油）。绝缘性高，极间距离小，加工速度低于现在械械，实用性受限.将之NC化，在脱理子水（接近蒸憎水）中加_E的机种首先由瑞士放电加工机械制造厂在1969年巴黎工作母机展览会中展出，改进加工速度，确立无人运转状况的安全性“但NC纸带的制成却很费事，若不用大型计算机自动程序设计，对使用者是很大的负扎在廉价的自动程序设计装置（AUIOmaIiCPrugmmcdToo1.sAPT）出现前，普及甚缓。日本制造厂开发用小型计算机自动程序设计的线切割放电加工机廉价，加速普及。线切割放电加工的加工形状为二次元轮廓.自动程序装置广用简易形APT（APT语言比正式机型容易），简易形APT的出现为线切割放电机发展的重要因素2.1.2国内线切割机的发展线切割机床起源于20世纪70年代初，在实行市场经济以前线切割机床的发展比较缓慢，主要是因为当时中国的电子工业比较落后，线切割机床的生产厂均为国有企业。虽然技术能力强，但是由于与前场脱节，加之计划经济的束缚生产出的线切割机床不仅故障率高，而且性能也很有限（只能切割50mm厚，效率为3（hnm&sup2;/min左右）但是无论如何这种线切割机床是中国特有的一种机床，它同国外的线切割机床相比虽然精度低一些，但是它的制造及使用成木是有绝对优势的，对于那些发展中国家是非常适合的，正是由于这种潜在小场的需求。在中国实行市场经济以后，全国涌现出了很多的线切割机床生产厂，于是线切割市场上出现了无序竞争，无序竞争演变成价格竞争，为了降低成木，一些技术实力差的企业降低生产标准，加之国家有关技术监督机构管理不得力，使市场上的不同厂家的线切割机床质址出现巨大差异，同是线切割机床有的可以使用10年精度不衰减，有的只能使用二年，同一规格的线切割机床价格可以相差10万人民币，这确实给用户的选型造成很大困难（特别是国外用户），稍有不甚就会上当，那幺这些不合格的线切割机床为什幺还能在市场上出现？造业对线切割应用的普及，现在的线切割机床的应用已不仅仅局限在模具制造，仃大部分机械零件的粗加工也在用线切割机床，所以低档次的线切割机床也有一定市场。另一个原因就是GB792687线切割机床精度标准中明确规定：在达到本标准之前首先要达到JB267O-82金属切削机床精度检验通则B,而一些不具能力的生产厂钻国家标准的空子，他们无视JB267O80国家标准，在生产过程中降低加工精度选用劣质材料，于是就出现了如前所述的12年以后将度完全丧失。从社会环境来看，中国实行市场经济的时间不长，一些小哒的线切割机床生产厂还处在原始资本的积累阶段，这些厂家往往不具备整机制造能力，只能是组装式生产，生产全过程的质量控制根本淡不上，研发、创新就更不可能，这类制造商在中国的东部地区非常之多，再加上目前中国与市场经济相配套的法律还不成熟，以及因利益驱使的地方政府保护，所以这些不具生产能力的企业还会继续生存，从目前的现状看国家对此的态度是通过市场的竞争而自然淘汰。2.2高速走丝切割机2.2.1高速走丝线切割加工技术的现状有我国特色的数控高速走丝电火花线切割加工技术自60年代末研制成功以来,经过30年的不断完善和发展，现已成为制造业中不可缺少的加工手段。目前，高速走丝线切割机的切割速度已由过去的2040mmMnin普遍提高到1OOmm1Zmin以上，有的可达到26Omm2min.机床的加工精度为±O.01mm.工件的表面粗糙度为Ra1.2525m,因而可满足一般模具加工和其他更杂零件制造的要求。随着科学技术的发底，对各类产品的制造要求越来越向，对线切割加工技术也提出了更高的要求。国外（欧美、日本等）研究发展的数控低速走丝电火花线切割机为适应对制造加工技术的要求，采用闭环数字交（直）流伺服控制系统，确保优良的动态性能和高定位精度，加工精度可控制在若r微米以内。同时机床具有数字自适应控制电源、自动穿丝、自动卸除废料、短路自动回退等自动化技术，此外对电极丝张力和工作液压力也可进行控制。由于使用了新技术并注重计算机软件技术的更新和发展，低速走丝线切割机的工艺指标已达到了相当高的水平。轮避免根切的能力。但是，这样需要采用非标准刀具，成本将增加，一般情况不宜采用.此设计中采用2中的方法。无侧隙喷合条件及无恻隙啮合方程式(1)无侧隙啮合条件齿轮啮合传动时，为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因轮齿摩擦发热膨胀而卡死.齿麻之间必须留有间隙,此间隙称为齿恻间隙.简称恻隙。但是.齿侧间隙的存在会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性。因此，这个间隙只能很小，通常由齿轮公差来保证。对于齿轮运动设计仍按无齿侧间隙(侧隙为零)进行设计。一对齿轮啮合过程中，两节圆作纯滚动。因此，两齿轮的节圆齿距应相等.即p1=p2.为保证无齿(W间隙啮合.一齿轮的节园齿厚必须等于另一齿轮节回齿槽宽，即S1.超或幽。这样有故P=Si+S2节图)齿距等于两轮节圆怩号之和“(2)无恻隙啮合方程式节圆齿厚S”p2:D中心距a由图可得一对变位齿轮的中心距.".cosa1.ar1.r2(r1+r?)r-m(z1.z3)cosa/cosacosa2对于一对标准齿轮而言，因Xi=X2=0,=a,则其中心距为I,、a-m(Z22)此中心距称为标准安装中心距，简称标准中心距.此时，两轮的分度圆相切并与其节园重金,既保证无恻隙啮介又保证顶煤是标准值。顶隙可以避免啮介轮齿的顶部与根部相抵干涉，同时用作储存润滑油。2)中心距变动系数，现以ym表示变位齿轮中心距与标准中心距之差(乂称中心距变动量)，则有(cosaWa-三T-11cosa故式中y称为中心矩变动系数.齿顶高h与齿顶高变动系数y假想有一-把标准齿条刀具，它可以同时双面切削两个iE变位齿轮，其变位量分别为X和X。两轮均具有标准齿高(2h+c*)m和标准顶隙cm,从图中可以看出，两轮齿廓与刀具的直线齿廓分别在点A、B1和点AZ、B?接触，而且轮1上的点A1.和轮2上的点A?分别处在同一刀刃齿麻两侧不同位置，点B1.和B2也是如此：因此，当抽去假想齿条刀具，并让两齿轮按此位置安装时，!然两轮之间具有标准齿顶隙cm,但却出现乩便间隙。为J'实现无侧隙喷介.可把两轮中心靠近，直至无侧隙为止，并设中心距缩短靖为ym.显然.此时顶隙也将减小ym.不再是标准顶隙，因此为了实现无侧隙啮合的同时也保证标准顶隙，必须将两轮出顶削去aym.这样齿顶高h为=(r+.v-4y)nh2=(h4+x24y)m'1'称为齿高变动系数。相应全齿高为f=h2+hy,=hz+1.gz=(ht+x2-4y)m+(ht-X2+C*)？=(2h+c,t)m-m设中心即减小yn前后的中心距分别为。和,则有ym=a"-a=a+(x,+x)nt-(a+yw)=(x,+x2)m-y故4y=(x+x)-以上仅就正变位齿轮进行分析。但可以证明：对于外喷合传动，无论X.和X2取何值，恒为正值。变位齿轮的全齿高恒大于或等于标准齿轮的全齿将。3.2.9齿轮传动的失效形式齿轮传动的失效主要发生在轮齿部分，其常见失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形等五种。齿轮其他部分(如齿圈、轮辐、轮毅等)失效很少发生，通常按经验设计。1 .轮齿折断轮齿在工作过程中，齿根部受较大的交变弯曲应力，并且齿根圆角及切削刀痕产生应力集中。当齿根弯曲应力超过材料的弯曲疲劳极限时，轮齿在受拉一侧将产生疲劳裂纹，随着裂较的逐渐扩展，导致轮齿疲劳折断。齿宽较小的直齿轮常发生整齿折断。齿宽较大的直齿轮，因制造装配误差易产生载荷偏苴一端，导致局部折断。斜齿轮及人字齿轮的接触线是倾斜的，也容易产生局部折断。轮齿受到短期过载或冲击栽荷的作用，会发生过载折断。采用正变位齿轮，烟大齿根过渡圆角半径,提高齿轮制造精度和安装精度，采用表面强化处理(如喷丸、碾压)等，都可以提高轮齿的抗折断能力。2 .齿面点蚀齿轮工作时，在循环变化的接触应力、齿面摩擦力及润滑剂的反豆作用下，轮齿表面或次表层出现疲劳裂纹，裂纹逐渐扩展，导致齿面金属剥落形成麻点状凹坑，这种现象称为齿面疲劳点蚀。齿面疲劳点蚀首先出现在齿面节线偏齿根侧。这是因为节线附近齿面相对滑动速度小，油膜不宜形成，摩擦力较大；且节线处同时参与啮合的轮齿对数少，接触应力大。点蚀的发展，会产生振动和噪声，以至不能正常工作而失效。软齿面(W350HBS)的新齿轮，开始会出现少量点蚀，但随着齿面的跑合，点蚀可能不再继续扩展，这种点蚀称为收敛性点蚀。硬齿面(>350HBS)齿轮，不会出现局限性点蚀，一旦出现点蚀就会继续发展，称为扩展性点蚀。对于涧滑良好的闭式齿轮传动，点蚀是主要失效形式。而在开式传动中，由于齿面磨损较快，一般不会出现点蚀。提高街面硬度，降低齿面粗糙度值，合理选择润滑油的粘度及采用正变位齿轮传动等，都可以提高齿面抗点蚀能力。3 .齿面磨损由于粗糙齿面的摩擦或有砂粒、金属屑等磨料落入齿面之间，都会引起齿面磨损。磨损引起齿廓变形和齿厚减薄，产生振动和噪声，甚至因轮齿过薄而断裂。磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。采用闭式齿轮传动，提高齿面硬度,降低齿面粗糙度值，注意保持润滑油清洁等，都有利于减轻齿面磨损。4 .齿面胶合高速重载齿轮传动，因齿面间压力大、相时滑动速度大，在哂合处摩擦发热多，产生瞬间高温，使油膜破裂，造成齿面金属直接接触并相互粘着，而后随齿面相对运动，又将粘接金属撕落，使齿面形成条状沟痕，产生齿面热胶合。低速重载齿轮传动(v<4ms),由于啮合处局部压力很高齿，使油膜破裂而粘若，产生齿面冷胶合。齿面胶合会引起振动和噪声，导致失效。采用正变位齿轮、减小模数及降低齿高以减小滑动速度，提高齿面硬度，降低齿面粗糙度值，采用抗股合能力强的齿轮材料，在润滑油中加入极压添加剂等，都可以提高抗胶合能力。5 .齿面塑性变形用较软齿面材料制造的齿轮，在承受重载的传动中，由于惟擦力的作用，齿面表层材料沿摩擦力的方向发生塑性变形。主动轮齿面节线处产生凹坑,从动轮齿面节线处产生凸起。提高齿面硬度和润滑油粘度，可以减轻或防止齿面塑性变形的产生。6 .3丝杆、螺母的设计滚珠丝杠、直线导乳的现状及技术动向中国作为世界上最大的机床消费国，制造业已经发展成为一个支柱产业。由于汽车工业的发展，对机床的速度和效率都提出了新的更高的要求。据了解，目前中国机床的数控化率发展很快。U本机床的数控化率从开始的40%提高到目前90%的水平，大约花了15年的时间，从中国现在发展的速度来看，如要达到目前日本的水平，估计不需要花费这么多的时间，提高数控机床功能部件的性能和顺信已经成为中国机床工业发展的当务之急。为实现其高性能，中国生产的机床在骄动上使用高精度滚珠丝扛的比率有了很大的提高。目前机床采用的滚珠丝扛，有价格较低的国产的，也有精度较高的日本和欧洲等进口产品。使用进口产品往往是在那些对加工速度、精度、寿命及秘定性方面有较高要求的机床.随着机床速度的提高，导轨的使川也由滑动向滚动转化。在中国，由于机床速度较低及制造成本上的原因，滑动寻轨的使用还占大多数，但使用滚珠导轨和滚柱导轨的机床数量在急速上升。由于滚动导轨具有高速、长寿命、可加预压、安装方便等方面的优点，随着对机床性能及数控化要求的提高，滚动寻轨使用比率的提高是必然的趋势。要提高机床的生产效率，就要提高机床的速度。图1所示的是从1996年到2(M)2年在日本国际机床展上展出的加工空心的速度统计数据，丫轴是台数,X轴是快进速度。在日本，机床的进给速度每年都在刷新，明显呈高速化趋势。例如，速度为60mmin的机床，每年都在增加，这些机床都大量使用NSK的产品。在中国，已开始生产速度为60m/min的加工！虫，由此，对高速滚珠丝杠和直线导轨的需求也会有快速的增加。NSK从1916年开始开发制造轴承，已经具有90年生产轴承和45年生产滚珠丝杠的历史。最近几年，NSK还开发出了高速降音滚珠丝杠,高负荷滚子直线导轨,这将对中国发展高性能机床提供有力的支持1轴承制造技术是NSK的强项，以此滚动技术为基础，不I析开发生产滚珠丝杠、直线导轨、主轴单元以及几乎使用于机床各个部分的所有滚动部件。在上个世纪80年代，在日本国内机床业数控化的进程中，NSK的精密轴承和精密滚珠丝杠担当了一个非常重要的角色。在CCMT2006上NSK将展出一些先进的产品。在几年前，日本国内就开始生产速度超过100mZmin的机床。为满足其高速的福求,NSK开发了DN值达22万（DN=轴径X转数），静音、且带有新的润滑结构、新循环方式的BSS系列高速滚珠丝杠.机床的高速化,高加减速度的要求，使得滚珠丝杠的负载不断增加。为了满足高速的要求，一般来讲可选川大的导程滚珠丝杠,但是，选用大导程的滚珠丝杠会引起负荷能力不足、刚性不足的问题。NSK所开发的新BSS系列高速滚珠丝杠（图2）,具有低噪音，低震动的特征。由于采用了新的循环方式，其DN值也就是轴径和转数的乘枳可达到22万，比现有的产品提高1倍。而且，噪音可降低5至J7个分贝。另外，由于不带钢球循环管，与现有同类产品相比较，螺母的外径可以减小15%30%.根据需要，还可加上高防尘密封盖及免维护的自动洞滑元件K1.并有中导程和大导程许多规格，其产品得到了U本许多大型机床厂家的好评。20多年来，NSK主要致力于开发直线球导凯。从2003年开始生产销售直线滚子导轨RA系列产品（图3）,其产品在负荷、刚性、运动性能等方面都优于目前其他生产商的同类产品。在刚性方面，由于采用了FEN解析技术进行优化设计，使得其内部变形达到最小，对于滑块来讲，其开口部的变形就小，从而确保了其达到最优化的刚性。最近几年，中国的汽车行业发展势头迅猛C到2010年，中国国内的汽车年产房预计可达100O万台之多。汽车行业的发展乂带动了其他行业的发展，其中注塑机的需求亦大幅度得到增长.注塑机的需求，不但在汽车行业，在中国作为支柱产业的IT、半导体行业亦有大量的需求，并且时其产品提出了高精度、高性能、高效率的要求。注塑机专用经扛一HTF系列就是应这种需求发展起来的。目前，在中国国内生产的注塑机基本上是液压式的.最近几年，电动式注塑机在日本得到r急速的发展。电动式注塑机与液压式注塑机在结构上的主要区别在于驱动方式，电动式注塑机不是以液压来驱动而是以伺服型机、滚珠丝扛来动的。到目前为止，在日本国内，电动式注塑机已占到注塑机总量的75%根据本公司的调杳资料，电动式对于液压式的比率在逐年期加，电动式注塑机最大已做到T100ot.液压式注塑机向电动式注塑机转化，主要需要进行改造的部分是注塑部分和合模部分，其它还包括注塑嘴定位部、脱模部。其中注塑和合模部分要求很高的负荷承受能力，特别是注塑部分的滚珠丝打，需把粘度较高的理性材料以高速射出.并加以保持，以201.50mm的行程，以1.Q0250mm/sec的比较慢的速度，在高负荷的状态下，反豆运动。所以对于注塑部分的滚珠丝杠,要求能在小行程下运动并具仃良好的承受高负荷的能力是滚珠丝赶在设计上必须注意的.由于注塑机的电动化，就对滚珠丝杠的承载能力提出了要求.为满电动式注塑机的高负荷要求，NSK开发了处于世界领先水平的注塑机专用也HTF系列滚珠丝杠,目前在日本的电动式注塑机的市场占有率达8()%。HTF系列大负荷滚珠丝扛的外形。机床业与其他行业一样，必须关注环保的问题，因此，在润滑油的使用、废油处理等方面有一定的限制。为此，NSK开发了可长期免维护的自动润滑元件KI,可使用在轴承、滚珠丝杠和直线导轨匕并承诺可运行5年或1万km免维护。图4是一个装有K1.和不装有K1.的导轨的实际使用比较例子，其用途是用在汽车焊接生产线上的机港人，使用环境非常恶劣。原来未使用K1.时，不满年就会因潮滑不良而发生钢球阻塞等故障。由照片亦可看到钢球及导轨有生锈的情况。用了K1.,使用一年后进行分解观察，钢球和滚道磨损很少，亦没有发生生锈的情况，使用佶况良好。NSK在世界各地设有4所技术研究中心(日本、美国、欧洲、中国)，技术研究中心担负若产品开发研究所需的评价试验、寿命试验和产品品质的验证等的任务，具为世界一流的技术力量。技术研究中心对产品开发的研究成果，对生产的指导和产品品质的管理起到了很大的作用，使得NSK的产品得到了客户的充分信赖。NSK以持有世界第一的滚珠皿市场占有率而自豪，轴承的市场占有率在日本国内为第一，世界为第三，直线导轨的市场占有率为世界第三。滚珠丝扛在速度、精度等的主要技术参数上，在行业中处于最高水平，走在世界机床及产业水平的前端第4章工作台注意事项注意事项工作台的润滑滚珠丝杠，抱括横向和纵向，每周一次，用油枪方法加油，洵滑油为20#机油，齿轮箱，抱括横向和纵向，加油时间为每周一次，用油枪方法加油，洵滑油为20#机油。丝杆前端是采用两只向心推力轴来消除间隙的，可调整预紧力，使间隙接近零，具有转动灵活、精度高、寿命长等优点。工作台的传动路线X向：控制系统发出进给脉冲一步进电机一齿轮箱一丝杆一螺母5一带动拖板Y向：控制系统发出进给脉冲一步进电机一齿轮箱一丝杆一螺母6-带动拖板XZ平面内，工作台沿X方向倾斜（15度范围内）:控制系统发出进给脉冲一步进电机一齿轮箱一蜗杆一蜗轮一工作台倾斜调整水平借助机床下面4件水平调节器将机床工作台面调杳整水平，使用水平仪在工作台面纵横向的读数差为0.04/1000温度工作环境温度控制在20+5C内，不得与重型机床安装在一起，四周不得有振动源。导轮跳动有粉叫声，可能原因：1、导轮轴承向间隙大，采取方法，调整导轮的轴承向间隙2、工作液进入轴承，采取方法，用汽油清洗轴承，再加上白油3、长期使用轴精度降低、导轮磨损，方法，更换轴承及导轮工作台定位调整A、 先根根据手感，丝杆摇动的轻重，如感觉很轻，则要把调整压板螺钉拧紧一下，丝杆摇动手感适中为止。B、 试切割C16的圆柱和16的八角柱，高为50mm.要记下切进方向，通过测量，确定出X、F方向上的误差。在如X方向大，调整丫（上拖板丝杆轴向间隙）。C、 如确认间隙是齿轮组合中产生，则要调整因轮调整板或步进电机固定板0D、 如导轮有轴向间隙，可通过调整压紧螺母和压紧螺，消除轴向间隙,调整时即要保证导轮转动灵活，又要保证轴向无间隙.结论近年来，随着在我国国民经济的E速发展，特别是工业技术E速发展的新形势下，急需大力发模具加工技术，而数控电火花切割技术正是模具加工工艺领域中的一种关健技术。目前在电机、仪表等行业新产品的研制开发过程中，常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件，大大缩短了研制周期，并降低了成本。在重多工业产品的牛产过程中，都用到了数控电火花线切割机床，如飞机制造、汽车模具制造、手机零部件的生产等，因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要。本文所做的主要工作有：1 .总体方案的确定。经综合考虑，对电火花线切割机DK7745工作台的改进，住原来的基础上，协调的增加一蜗轮，使工作台能在X轴线上偏移O15度，以增加走丝对工件的切削范围，提高机床的切打范围，加在工艺性能“2 .机构消化与再设计。在再设计的过程中，尽鼠选择标准件，考虑实用、经济，从而使成本大为降低，具有显著的技术经济性。综上，通过近三个月的毕业设计，经过资料的收集、方案的选择比较和论证，到分析计算，再到工程图纸的绘制以及毕业设计论文的撰写等各个环节，我对大学两年的知识有了一个整体的深层次的理解，同时对机械的理解更加深刻。因此，通过毕业设计实现了预期目标。我由衷的感谢我的指导老师陈垂故对我的学习、工作、以及课速的研究和论文撰写过程中面临的问题所给的细心指导和无私帮助，也感谢数控教研室全体老师、支持我的其他老师和同学对我的热心帮助。理向审评本文的各位专家、老师致意！罗均2007年6月5日JohnCoiTigancompuierGraphicsJJecreis&So1.u(iorisJ>YBEXInC.1994StereRin11?r,Mu1.1.i11(x1.iaProgninHningFOrWindoWS.McGrawHi1.1.,1994王时任郭文平等编。机械原理及机械零件。高等教育出版社，1983第周开勤主编。机械零件手册。高等教育出版社，1989年2月第2版钟毅芳吴昌材等编。机械设计，华中科技大学出版社，械O1.年2月笫2戴曙主编.金属切削机床，机械工业出版社，1994年10月北京第版张学仁主编。数控电火花线切割加工技术，哈尔滨工业大学出版社，2000年笫1版刘力主编。机械制图，高等教育出版社，2000年8月第1版附录1Mechanica1.designThebric11ntroductionofmechanica1.designDesignprocessMachineisIhCcombinationoforganizationandothere1.ements.changes,transmitsorusesenergyandforceforbeneficia1.useorsportexamp1.ehasengine,turbine.vehic1.e.hoist.printingmachine.washerandcinecamera.1.tisnotthefinishedproductofgenuinemachinethata1.otofprincip1.esthatapp1.ytomachinedesignandforce1.awsa1.soapp1.yto.isfromIhCfi1.escupboardandcoverofwhee1.hubtoappearanceandnuc1.earpressurevesse1.ThisIcrniino1.ogyof"11wchanica1.design"ismoremoregenera1.izedthan"machinedesign",it,inc1.udingmachinedesign.Forsomeinstrunents.iftotheprob1.emintheaspectofthehotforceaswe1.1.asf1.uidthatdetermineshot,f1.oating1.ineandvo1.umewi1.1.considera1.one.However,whenmechanica1.designtheprob1.emofconsidersportandst11ctu111.aspectaswe1.1.asthestipu1.ationofprcscnationandencapsu1.ation.Inmechanica1.projectfie1.daswe1.1.asotherprojectfie1.dapp1.icationmechanica1.designs.needtoinsta1.1.suchasthemachineriessuchasswitch,can,va1.ve,vesse1.andstirrer.机械设计机械设计简介设计过程机器是机构与其他零件的组合，为了有益的用途而转换、传递或利用能量、力或者运动实例有发动机、涡轮、车辆、卷扬机、印刷机、洗衣机和电影摄影机，许多适用于机器设计的原理和力法也适用于不是真正机器的制成品，从轮毅盖和档案橱柜到仪表和核压力容器。“机械设计”这一术语比“机器设计”更为广义，它包括机器设计。而对于某些仪器.如用以确定热、流动线路和体枳的热力以及流体方面的问题要单独考虑.但是，在机械设计时要考虑运动和结构方面的问题以及保存和封装的规定。在机械.程领域以及其他工程领域应川机械设计，都需要诸如开关、凸轮、阀门、容器和搅拌器等机械装置设计始于真正的或想软的需要。现有的仪器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改进。可能需要新的仪器来完成以前由人做的功能，如t博.装配或保养。目标全部或部分地确定后，设计的下一步就是构思能够完成所需功能的机构及其布置为此，徒手画草图价值极大，它不但作为一个人想法的记录和与其他人讨论的辅助手段，而且尤其适于与自己的想法交流，作为创造性思路的兴奋剂还需要有关于部件的广泛知识，因为一台新机器常常由熟知的各类零件重新安排或替换而成，也许改变了尺寸和材料。无论在构思过程中还是之后，一个设计者都会进行快速或粗略的计算或分析以确定一般尺寸和可行性。当些关于所需或可用空间量的想法确定后，可以开始按比例画草图。