簡單的自動化機械設計

3D軟體+翻閱型錄的設計方法


從機械便覽+AutoCAD開始？

從前的機械設計大多會先從AutoCAD畫概念圖，然後翻閱機械設計便覽尋找相關元件，再往回修改概念圖成為真正的概念設計，經過計算評估以後再重新修圖成真正的設計圖，超過書本規格的設計也不知道到底買的到買不到這樣的東西，沒有這樣的規格又要重新再來修改概念圖。因為牽涉的過程非常複雜，因此很難一次就完成精確的組合件，靠這樣的程序要培養機械設計的人才，需要非常長的時間。

3D繪圖軟體提供的捷徑

3D繪圖軟體(例如SolidWorks、ProEngineer以及SolidEdge等)提供一個虛擬的場所，使得所有的複雜建圖過程變的簡單，先有2D或3D的概念草圖，翻閱廠商提供的型錄，初步挑選可能的元件建圖以後就可以開始虛擬實體的評估工作。現在有很多廠商甚至都有提供3D的零件圖檔，只要拖拉擺放就可以完成設計。那相關的計算工作該如何做呢？還是去翻書嗎？

規範擺在心理，設計只要簡單計算或查表

書本上的設計規範只要擺在心理，很多元件大廠都會提供詳細的設計規範，而且通常都會做簡化或變成表單，只要查表就好。筆者最推薦的就是台灣三住(Misumi)的型錄，裡面有非常完整的自動化設計所可能使用到的所有機構元件，從橡膠輪胎、門板一直到軸承、線性滑套、珠滾珠螺桿，應有盡有。那該怎麼開始使用呢？

型錄設計法

以台灣三住工廠自動化標準零件為例，其原則是可以推廣到所有型錄的使用。目錄最前面部份是所有元件的代表圖及其頁碼並分門別類放置於各單元(左列為網路版型錄的內容)，每一單元的最前面會簡介該元件的一些基本使用範例或使用環境，並仔細介紹所有該元件的各種類型、適用條件及限制，甚至相關的配合元件在哪些其他章節等；每個型號的零件均有詳細的尺寸圖、規格及其材料等；型錄最後有較詳細的技術資料提供參考。

建議的使用方法：

1. 把整本數千頁的型錄從頭到尾看完：要對所有元件的使用環境有一定的認識，在思考概念圖時就可以正確的採用各種元件，同時避免不合理的使用方法。

2. 盡量採用機械元件：要快速的建立設計，就必須盡量採用元件，減少使用機械加工件(所謂加工件就是需要出工程圖請機械加工廠加工的自行設計件)。

3. 建立實體模型示意圖：使用3D繪圖軟體建構整個模型示意圖，不需太精確，只需要有主要必要元件及概念機構，便可以跟其他設計者或者使用者討論可行性，隨時可以變變更修改而不會大費周章。

4. 技術規格試算：利用各種元件的技術資料試算是否符合規範。

5. 完成細部設計。

這裡僅提供機構的設計方法，關於電控還需要其他的討論才行。