在很多制造企业的生产现场，都能听到类似的抱怨：
“图纸画得挺漂亮，结果一加工就发现装配不了。”
“设计考虑不够，导致现场返工、工期延误。”
“结构复杂、成本偏高、加工难度大。”

这类问题的本质是 —— 机械设计没把“可制造性”放在足够重要的位置。
可制造性（Design for Manufacturing，DFM）不是单纯的设计技巧，
而是一种工程思维：
从产品生命周期角度出发，让设计真正能在加工、装配、维护中顺利落地。

本文结合机械行业实际，系统梳理 DFM 的关键原则与工程要点，
帮助机械设计人员减少返工，提高产品稳定性与制造效率。

一、可制造性的核心：设计不是画图，而是能实现

机械设计师最容易掉入的误区是——把设计当成“画图”，而不是“制造”。
优秀的机械设计师永远会问三个问题：

1. 这个零件能加工吗？

2. 这个结构装得上吗？

3. 实际生产成本能接受吗？

如果其中任意一个答案是“待商量”，设计就一定会在生产环节出现问题。

所谓可制造性，核心在于三点：
加工性、装配性、经济性。

二、加工层面的 DFM —— 让机器能“顺畅加工”的设计

1. 避免非必要的复杂结构

常见错误包括：

• 嵌套台阶过多

• 内部腔体死角

• 非标异形过多

• 零件面无法一次性夹装加工

设计复杂并不意味着先进，
反而可能导致加工难度增加、成本加倍。

2. 选择适合加工工艺的几何结构

比如：

设计时应尽量减少工艺冲突。

3. 统一孔系、面系，提高加工效率

例如：

• 孔径尽量标准化（M6、M8 等常用规格）

• 标准件能用则用

• 同一零件的孔保持同一次装夹完成

这些调整对加工成本影响非常大。

4. 材料选择要匹配加工特性

比如不锈钢难加工，6061 铝强度不够，45# 钢要考虑热处理变形……
材料选择与加工特性永远是捆绑的。

三、装配层面的 DFM —— 能“装得上”“装得准”才是真设计

装配问题往往才是设计返工的主要原因。

1. 装配空间必须预留足够余量

典型场景：

• 螺丝孔可视化很好，但扳手放不进去

• 内六角孔被挡住

• 装配需要“特殊姿势”才能完成

• 人手伸不到安装区域

优秀的装配空间预留，是经验积累的体现。

2. 设计基准一致，避免误差叠加

装配误差来自哪里？
来自对齐基准混乱导致的累积误差。

好设计要做到：

• 尽可能统一基准

• 增加定位结构（如定位销、槽、肩部台阶）

• 减少靠尺寸链“赌运气”的装配方式

3. 降低装配步骤的难度

例如：

• 插销改为导角

• 提供安装导向面

• 减少需要同时对齐三处的结构

• 避免需要多人手协作才能完成的操作

好的设计让装配工“轻松”，
差的设计让装配工“骂街”。

四、经济层面的 DFM —— 成本是企业的命根子

1. 非必要的精度就是浪费

最常见也是最严重的问题之一：

图纸上随手标的 ±0.01
现场加工直接成本翻倍。

精度越高，加工成本呈指数级增长。
真正的工程设计只有“够用的精度”，
而不是“能做到的精度”。

2. 零件减少，效率倍增

零件数量越多：
加工成本 ↑
库存压力 ↑
供应链复杂度 ↑
装配时间 ↑

越成熟的机械产品，零件数量越少。

3. 材料、工艺、供应链三者要统一考虑

例如：

• 量大选模具成型

• 量小用板材焊接

• 精度高用铣削

• 成本敏感用冲压件

设计不是“理想化”，
而是基于实际制造条件做取舍。

五、工程协同：设计必须走到现场

可制造性最大的秘诀，不是软件，也不是公式，
而是 “设计师要经常去现场”。

设计师去现场能看到：

• 加工机床的能力

• 装配工艺的实际流程

• 工人装配的难点

• 焊接、打磨、夹具的真实情况

• 成本构成与材料供应链

一个天天在电脑前画图的人，设计永远不会真正落地。
一个常在现场观察加工和装配的设计师，
哪怕经验不丰富，也能画出靠谱的工程图纸。

六、结语：机械设计的本质是“工程落地”

可制造性不是一句口号，而是一种思维方式：
设计不是画得多复杂，而是能不能做出来，能不能稳定批量生产。

真正优秀的机械设计具有三点特征：

1. 结构简单合理

2. 加工装配方便

3. 成本可控、稳定量产

这三点做到任何一个都不容易，全做到就是高手。

未来机械制造越来越自动化、柔性化、智能化，
但设计的本质不会变——
设计最终要经得住车间的检验。