精密机械设计(jì)过程中,常因尺寸(cùn)标注失误、材料选择不当、结构设计不合理(lǐ)等导致错误。以下是一些常见的错误案例:

尺寸(cùn)标注错误:如火星气候轨(guǐ)道器因不同团(tuán)队使用不(bú)同单位(wèi)制,导(dǎo)致轨道器进入火星轨道时高度计算错误而坠毁。在一些自动化生(shēng)产设(shè)备设计中,也曾出现过关键零件孔径尺寸标(biāo)注错误,致使零件(jiàn)无(wú)法与其他部件正确配合,要么过大导致(zhì)连接松动(dòng),影响设备稳定性和精度,要么过小(xiǎo)无(wú)法安装,延误项目进度并增加成本。
材料选择不当:某车企的机械臂支架,采用 7075 - T6 铝合金和 AZ91D 镁合金组合,并用 A2 不锈(xiù)钢(gāng)螺栓连接,由于电位差引发电偶腐蚀,镁合金支架在海南湿热环境下 3 个月就被腐蚀成蜂窝煤(méi),损失惨重。还有(yǒu)某厂冲(chōng)压机连杆使用 45 钢,调质后未做喷丸处理,导致其疲劳寿命(mìng)大幅降低(dī),20 万次循环就断裂。
轴系设计不合理(lǐ):在一些轴系结构设计中,存在轴肩高度超出轴承内圈外(wài)径,导致轴承拆卸困难(nán);轴段长度大于轮毂宽度,使得零件轴向定位(wèi)不可靠;螺纹轴段缺少螺纹退刀槽,影响螺纹加工质量等问题。此外,还有轴承安装方向错误、未考虑轴承游隙调整等失误,这些都会影响轴系的正常运行和使用寿命。
圆角设计不合理:部分工程师为追求(qiú)美观,将台(tái)阶过渡位置设计成圆角(jiǎo),若圆角过长,加工时刀具切削刃长(zhǎng)度不够,容易出现让刀现(xiàn)象,增加加(jiā)工难度和成本。这种情况下,若采用普通铣床(chuáng)加工,直角比圆弧角更方便。
孔(kǒng)位设计错误:打孔位置挨着钣金折弯位置,会导(dǎo)致钻孔位置难以保证,若为螺纹孔,还容(róng)易使牙变形。另外,孔位靠近焊接区域也(yě)不合理,因为焊接位置附近硬度高,加工困难,容易断(duàn)钻头、丝锥。
未考(kǎo)虑组装工艺:在设计复杂的工(gōng)业机(jī)器人时,若为追求更高的运动精(jīng)度和(hé)负载能力,设计出结构复杂、形状奇特的零部件,却未充分考虑其(qí)组装时的可达性和可操作性,可能会使(shǐ)装配工人无法使用常规工具安装,或需花(huā)费大(dà)量(liàng)时间调整零部件位(wèi)置和姿态,增加装配难度和成本,还可能引发装配错误,影响机器人性能。