物理实验装置机械设计探究臧宗旸荆晓兵龙全红杨治勇摘要：由于我所主要从事实验物理相关研究，需要机械、电子、光学等多个学科的支撑，机械设计专业作为重要支撑专业之一，发挥着举足轻重的作用，而机械设计是一项技巧性、流程性和技术性都很强的工作，在机械设计过程中很容易出现各种各样的问题，因此要细化整个机械设计流程，总览全局，善于查漏补缺，才能提高机械加工产品的质量，最大限度地满足物理实验需求。本文分析了物理实验装置机械设计中应注意的问题，阐述了机械设计的有效策略和优化措施。关键词：物理实验装置；机械设计；非标设计：O4-3文献标志码：A0引言在经济快速发展的情况下，各个行业均离不开机械的应用，机械制造行业的体系不断完善，极大地保证了行业制造的质量，同时也促进了我国其他行业的快速发展，在我所大多物理实验顺利完成中，机械专业作为其支撑专业之一，物理实验装置机械设计显得尤为重要，由于物理实验装置机械设计加工是一项精密且复杂的工程，在整个过程中会不可避免地出现一些问题，因此需要对机械设计的相关技术问题进行探究，以便提高物理实验装置整体的质量，从而充分发挥出机械设计在我所物理实验支撑的重要作用。1物理实验装置中的非标机械设计问题物理实验机械装置中大部分零部件由于物理实验需求而非标件，因此加大了设计加工难度，必须有理论知识积累和一定的实际工作经验才能做到。这就对设计人员提出了非常高的要求，设计人员不但需要掌握一般标准件或者标准设备参数，还需要对物理实验装置的实际需求加以掌握，包括具体的物理需求方面的技术参数以及机械加工精度等要求，除尽可能获得实验装置的详细需求信息之外还应该注意以下问题。1.1非标设计中部分零部件设计的标准化我所用的大多物理实验机械装置都不是通用装置，许多部件由于物理实验需求等方面的需要，只能是非标设计，而在当前工业经济化、信息化时代背景下，工业产品设计要遵循标准化、系列化、通用化的原则，并且这些标准化产品一般都是批量生产，在非标设计中部分零部件设计采用标准化方法，有利于提高物理实验机械设计质量并缩短生产周期。在保证产品质量的同时，节约了材料，降低了成本。标准化的最终目的是为了提高效率和确保质量，与标准设计制造相比，非标设计制造具有以下特征：（1）加工时无法采用通用夹具等辅助工装；（2）对外协加工能力要求高；（3）互换性较差；（4）设计和加工成本较高。而标准件则是规格一致，采取批量生产，在保证零件质量的基础上大大减小了成本，因此物理实验装置中局部结构有标准的应按标准安排：例如密封圈、法兰、螺钉等这些最常用的零部件，既节省了设计时间，又便于与其他机械装置在装配过程中配套，实现较高的互换性和重复利用率，同时大大提高了科研生产效率。1.2坚持标准零部件的成品首选原则在非标设计时，在保证技术需求的前提下要尽可能地采用标准零部件的成品件，在我们大多物理实验装置设计中不少的非标设计者往往不愿采用某些零部件的成品而自行设计，而是对此类零件、做出相应改进或创新，但这种情况下的结果往往事倍功半，没有很好的实际应用效果，浪费了时间并且增加了设计与制造成本，因此标准零部件设计时应优先考虑选择成品，这样能有效降低非标装置的设计、制造成本。2物理实验装置科学、合理机械设计的实现2.1合理选择机械设计加工零件材料一套大的物理实验装置由许多零部件构成，各个零部件对材料的要求參差不齐，在物理实验装置设计中选择机械设计加工零材料时，必须要充分考到材料的性价比、工艺性能、质量、价格等因素，所以对于机械设计中零件材料的选择需要极其细心。机械零件材料选择必须充分考虑其实际使用要求、加工工艺性能及高性价比的要求。（1）根据物理实验需求来选择材料必须根据物理实验使用需求来选择材料，所要选用的材料需要符合物理实验的需求性能，在选用材料的时候需要认真分析材料使用的合理性，首先应与需求者沟通，提前获知需求者对各零部件在物理实验中对材料物理性能的要求，譬如良好的导电性、绝缘性、弱磁性等。在考虑是否满足物理实验要求之后，再对各种材料的强度、刚性等机械性...