輕量化設(shè)計已成為機(jī)械設(shè)計的核心需求，制圖過程中需將拓?fù)鋬?yōu)化與材料選型緊密結(jié)合，在保證性能的前提下降低重量。拓?fù)鋬?yōu)化是關(guān)鍵技術(shù)，通過Altair OptiStruct等軟件，輸入載荷條件與約束要求，軟件自動生成優(yōu)材料分布方案，去除冗余結(jié)構(gòu)。例如在設(shè)計機(jī)械臂時，拓?fù)鋬?yōu)化后的結(jié)構(gòu)呈仿生骨骼狀，重量降低30%以上，而強(qiáng)度保持不變。制圖時需精準(zhǔn)表達(dá)優(yōu)化后的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用三維建模配合局部剖視圖，清晰展示內(nèi)部輪廓，避免加工歧義。
材料選型需與拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果匹配，對于承受交變載荷的零件，選用高強(qiáng)度鋁合金（如7075-T6）替代傳統(tǒng)鋼材，在減重的同時提升耐疲勞性能；對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小型零件，采用工程塑料（如PA66+GF30）通過注塑成型，降低加工難度。制圖時需在技術(shù)要求中明確材料牌號、熱處理工藝及表面處理方式，例如標(biāo)注“6061-T6鋁合金，陽極氧化處理”。同時，需考慮輕量化結(jié)構(gòu)的加工可行性，避免設(shè)計出無法采用五軸加工或3D打印實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，確保設(shè)計方案落地。
