自动化机构设计工程师速成宝典 规范篇

非标设备，顾名思义就是“无标准的设备”，制造上以满足客户生产或市场需求为首要准则。这种定制特性客观上使得我们在从事非标设备的机构设计工作中，几乎不太可能像传统或标准机械那样引经据典、精雕细琢。换言之，普通机械设计跟非标机械设计有本质区别，前者重技术机理，常聚焦于设备本身的功能指标达成；后者重应用导向，不一定是技术含量高或者设计难度大，只要能获得客户认可就是好设备——所谓不管黑猫白猫，能抓老鼠就是好猫，这对于非标设备来说是很真实的写照。然而，作为设计人员，尤其是刚毕业或刚入行的新人，对此往往比较迷茫和困惑。有鉴于此，本人在 2016 年开始推出“自动化机构设计工程师速成宝典系列丛书”，相信仔细阅读这套书并能做到举一反三的读者，应该已渐渐找到这个设计行当的工作特质和学习对策。
本书名曰“规范篇”，是“速成宝典”系列的终结篇。内容编排上既延续宝典的读书笔记、实战总结风格，同时更注重关联设计工作内容，围绕“如何把非标准设备机构做好一些”这条主线，结合行业见闻和工作经验，为广大设计新人读者梳理总结常见的原则、做法、规范、方法等。比如，技术方案的制订思路、零件的外形设计、零件之间的定位和紧固、简单的标准件选用、必要的计算校核、设计禁忌的规避……这些“必修课”对资深设计人员来说可能“有点鸡肋”，但对从业新人来说，都是些非常实用的技术认知和建议，务必重视并加强。同时，为促进读者高效学习，温馨提示：
1. 请勿把本书当技术进阶书来看。所谓“速成宝典”，分享和建议的不是高精尖机构的“研究心得”和“技术成果”，而是定位于帮助设计新人以较短的时间掌握机构设计的本质、重点和方法，因此已有丰富经验的同行，未必能够通过阅读本书达到更高水平。
2. 请勿把本书当专业工具书来看。本书编写的出发点是给新人读者提供“简单、速成、实用、提升”的技术“快餐”，难免就会舍弃大量相对烦琐、艰涩的内容，如若部分读者需要了解、掌握，建议此时可自行查阅更多的专业教材，如机械设计手册等。
3. 请勿把本书当机构案例书来看。网上有很多设备机构的 3D 案例，直观易懂，读者自行检索、下载、学习即可，本书重点论述的是机构背后的逻辑和机理，以及个人见闻、观念、经验、建议，而这些恰恰都是从业的必修基本功。
设计工作是一项极其复杂的思维活动，很难一蹴而就。广大读者在看书之余，只有不断通过项目的实践、锤炼，且有一定的时间经历，才能真正提升个人能力。在技术之路的漫漫求索中，衷心希望本书能切实帮助到大家。后再次感谢支持！
柯武龙

目前市场上关于机构设计类的图书，内容大多侧重于“传统机械理论”，经验欠缺的读者在阅读过程中不容易联系实际；而非标定制化设备往往不是纯粹的“原理性设备”，更多的是以“完成设备项目”为目标，进而展开项目机构的方案设计。因此，本书放弃“先学原理知识再指导具体设计”的编书逻辑，从工作实际逆向展开讨论，对常用设备的机构设计内容进行经验性总结和梳理，通过一些实际应用示例强调非标定制化设备项目中的核心思想及设计主次，并适度引入部分传统机械理论加以阐释，形成实用性强的设计建议，引导设计新人读者快速上手本职工作。
本书的阅读对象为中、高职院校的师生群体，制造企业初、中级层次的自动化机构设计人员，以及自动化设备爱好者等。

前言
第 1 章　技术层次的自我评估与提升建议 1
1.1? 如何界定设计工程师的技术层次 1
1.1.1 入行新人的“成长建议” 2
1.1.2 企业的用人误区 2
1.2? 工程师跨入高阶层次的“三座大山” 6
1.2.1 非标机械设计工程师≠机械设计工程师 7
1.2.2 “三大专业能力” 10
1.2.3 “机构四件套”（略） 14
1.3? 推崇以工作需要为中心的学习策略 14
第 2 章　如何制订项目的技术方案 22
2.1? 大公司的设备验收 / 制造要求（对非标定制化设备来说是重中之重） 22
2.2? 技术方案——评估导图 22
2.3? 熟悉常见工艺及其实施细节（学习策略） 28
2.3.1　项目技术方案的制订环节 28
2.3.2　项目技术方案的工艺学习 33
2.4? 建立专属的机构素材库 41
第 3 章　“计算方法”在机构设计中的应用 58
3.1? 常用的计算公式及其经验数据 59
3.1.1　重要概念 59
3.1.2　基本公式 74
3.2? 整机方案相关的计算 91
3.2.1 设备生产节拍（C/T） 91
3.2.2　设备能耗（功率、耗气量）与机台质量 93
3.2.3　设备的其他数据（如核算成本、占据空间、使用寿命、配置技师等） 99
3.3? 构件设计相关的计算（略） 100
3.4? 气动选型相关的计算 101
3.4.1　气缸及电磁阀选型相关的计算 102
3.4.2　真空系统选型计算 106
3.4.3　气动配件选型相关的计算 109
3.5? 常见的传动设计相关的“计算” 112
3.5.1 “电动机 同步带”模组 114
3.5.2 “电动机 齿轮齿条”模组 119
3.5.3 “电动机 输送带”模组 122
3.5.4 “电动机 滚珠丝杠”模组（略） 123
3.5.5 “电动机 （凸轮）分割器”模组（略） 123
第 4 章　常见的非标机构设计规范及禁忌 126
4.1? 线体 / 整机方案设计规范 126
4.1.1 线体 / 设备全局 127
4.1.2 机架 / 电控箱 134
4.1.3 安全防护设计 136
4.1.4 其他方面 138
4.2? 机构与零件设计规范 140
4.2.1 机构的定位和限位设计 141
4.2.2 零件的紧固设计 161
4.2.3 零件的外形设计 189
4.2.4 典型零件的选材 226
4.2.5 常用标准件的选型（略） 241
4.3? 其他常见的设计禁忌 241
4.3.1 见仁见智的禁忌 245
4.3.2 约定俗成的禁忌 254
第 5 章　高效的案例学习方法 262
5.1? 案例学习的切入点：找茬儿 / 找亮点 262
5.1.1 找茬儿（略） 262
5.1.2 找亮点 262
5.2? 案例学习的终极目标 268
5.2.1 化为己用（入行新人的目标） 270
5.2.2 持续改善（多数人员的目标） 273
5.2.3 破旧立新（资深达人的目标） 278
附录? 工程图纸的规范标注 287
后记 288

目前市场上关于机构设计类的图书，内容大多侧重于“传统机械理论”，经验欠缺的读者在阅读过程中不容易联系实际；而非标定制化设备往往不是纯粹的“原理性设备”，更多的是以“完成设备项目”为目标，进而展开项目机构的方案设计。因此，本书放弃“先学原理知识再指导具体设计”的编书逻辑，从工作实际逆向展开讨论，对常用设备的机构设计内容进行经验性总结和梳理，通过一些实际应用示例强调非标定制化设备项目中的核心思想及设计主次，并适度引入部分传统机械理论加以阐释，形成实用性强的设计建议，引导设计新人读者快速上手本职工作。
本书的阅读对象为中、高职院校的师生群体，制造企业初、中级层次的自动化机构设计人员，以及自动化设备爱好者等。