안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기본적으로
기계설계 시
고려사항을 크게 나누면 4가지 기본사항으로 좁혀집니다
1, 기구의 요소구성
-기구의 운동상태 파악/분석 후 충분한 성능 발휘를 위한
구조 표준화, 규격화된 요소로의 구성 결정
2, 기구의 조직적 강도
-기구 운동 방식에 따른 충분한 강도/ 재료의 특성과 형성 고려하여 구조적 강도 선정
3, 기구의 경제성
-취급방법, 가공 편리성/적절성, 후처리 방식에 따른 경제적 차이 결정
4, 기구의 호환성
-재질,후처리,가공 홀크기, 탭 크기 등 구조적 강도 계산값에서 벗어나지 않는 기준으로
표준화를 통한 기구 호환성 증대 필요
정도로 설계 고려사항을 뭉떵거려 표현할 수 있으나
필수적으로 고려 해야할 9가지를 더 구체적으로 나열하면
1, 설계 고려 사항
목적, 기능, 안전, 환경 영향, 제조 가능성 및 비용 효율성 의 요소들의 이해하는 것이 가장 기본
2, 재료 선택
금속, 고분자, 세라믹 등 재료 선택 시
강도, 무게 , 내식성, 열적 특성 및 비용 까지 고려 해야 함
3, 응력 및 구조 해석
시스템의 구조적 무결점을 디자인 하는 것이 중요함
힘의 분포, 하중이 가해진 상태에서의 재료 상태 예측
설계가 예상 작동 조건을 감당가능한 지 여부 확인
정적,동역학 및 유한요소 분석 과 같은 개념을 응력분석에 포함시켜야 함
이를 위해서는 기계역학, 재료 역학 등
기계공학에서의 기초적인 역학 지식이 필요함.
4, 기계적 동력 전달 여부
설계 성능을 최적화하기 위한
기어비, 토크, 속도 및 기계적 효율성에 대한 검토를 면밀히 반복 해야함
5, 제조 가능 여부 고려한 설계
공차분석, 어셈블리 , 부품통합 , 비용최적화 등의 개념 조합으로 설계생성하여
실제 제품으로 제조가 가능하도록 설계하는데 중요
6, 프로토 타입 및 테스팅
본격 생산 이전에
CNC 머시닝 및 3D 프린팅 통한 빠른 프로토타입 제작 등과 같은 빠른 방법 모색으로
철저한 테스트 및 분석으로 결함 식별통한 성능최적화 및 성능개선 모색이 필요
7, 지속가능성
수명주기평가, 재생 에너지 통합 등 개념을 접목하여
재료 재활용, 지속가능한 제조방식이 되는 지 검토 해야함
최소한 이 정도의 원칙을 지키며
기계 설계에 임해야 하겠습니다.
