仪器产品的均衡性是指产品外观设计与产品结构传动和机械功能的协调匹配,大型的仪器设备需要有更加流畅的外型美感来避免产品大体积带来的笨重感,而小型的仪器设备产品需要有的外观美感和细节来突出产品的科技感,终让产品外观和产品功能相匹配,产品具有更加良好的立体视觉效果。
在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。
机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
为了培养机械设计师的核心创新能力,必须要机械师加强设计方面的理念创新工作。基础信息工作人员应该建立起完善的绿色设计资源数据库,对于各个设计环节的环保细节和排放标准,应该进行数据入库储存。
机械设计师在进行新产品的三维技术开发时,可以根据此类型产品中的经典2D模型设计方法为蓝本,吸收传统设计活动中的理念,进一步推行传统产品中的3D模型装配方法创新,在虚拟样机的设计中体现出对于新技术的探索和革新运用。