全面评价道德经(八)：怎么自学机械设计？

摘要：机械设计主要是功能设计，本质是一种逻辑设计，也就是根据那些基本零件的功能，根据需要的功能，使用基本零件符合逻辑的实现需要的机械功能。基本零件就是基本的机械零件，很多人比较怀疑这些基本零件够用不够用，能不能实现大多需要的机械机构。

道德经里有人多伎巧，奇物滋起 .这句话，这句话是道德经对制造业的反对态度，同时也反对机械这些事物。

不过目前还是需要制造业，所以可以自学机械，自学机械首先要在网上找个免费AI陪学，自学机械主要分两部分，自学机械设计，和自学机械分析。

工科技术都是分设计和分析两个部分。机械也不例外。

机械设计主要是功能设计，本质是一种逻辑设计，也就是根据那些基本零件的功能，根据需要的功能，使用基本零件符合逻辑的实现需要的机械功能。基本零件就是基本的机械零件，很多人比较怀疑这些基本零件够用不够用，能不能实现大多需要的机械机构。

这实际问的是基本零件集合是否具有完备性。completeness。

如果你理解了机械设计只是逻辑设计的话，就知道这些零件完全够用了。当然，要证明这些基本零件足够实现需要的功能，需要对机械有一些抽象的理解。这里就需要抽象思维。如果没有学过哲学或者现代数学的话，这基本是没办法的。

证明基本的零件足够设计任意机构，需要理解机械的本质，也就是需要一个比较抽象和正确的机械定义，这个定义可以逻辑蕴含机械需要哪些零件，从而推导出基本零件集合的完备性。

但是怎么抽象和正确的定义机械，这是主要的问题。需要哲学思维作为思维方式。虽然大多数机械是感性的表达，比如动画，或者几何图形，但是机械设计的本质是逻辑。

一旦证明了基本零件集合具有完备性，那么机械设计就成了一种逻辑设计，只需要大量练习就行了，没有任何的神秘性，就像维特根斯坦说的那样，世界是逻辑的。当然，对于各行各业来说，已经存在大量沉淀的机构，不需要一个人从头开始设计很多机构了，很多机构设计精妙，也不是一时半会儿可以自己琢磨出来的，这个时候就可以广泛吸收这些现有的机构，但是也不能随意吸收，因为有些设计具有专利权。怎么查询机构是否有专利，这个询问AI就可以了。存在很多机构是不需要专利或者专利过期了的。

其次，机械设计只是关注于功能设计方面，也就是机械的形式方面，这是机械的本质，但是机械设计还需要满足一些物理约束，这就是机械的分析方面了，也就是说，对于任意设计一个机械M，都需要一套方法去分析它，看它是否满足需要的性能要求。这种分析基本就是数学决定的。

这些数学在机械力学里都有涉及，这就涉及到了机械设计的可计算方面，需要注意的是，机械力学讲的那些属于很基础的计算，对于复杂形体，基本就不太能手工计算了，甚至建立模型都很复杂，比如谁会手工去求解那些矩阵和微分方程呢？所以现代机械分析都是围绕着CAE软件进行的。所以机械力学属于一种基础知识，让人了解机械的数学和物理基础，实际分析时需要依靠CAE软件。

AI可以帮助自学机械的人去使用CAE软件，而这些CAE软件背后是大量的数学家和机械工程师的智慧结晶，也有很多讲这些CAE软件的书和讲述背后方法的书，现在基本这些先进的知识询问AI就可以获得。唯一需要的就是自学者投入时间和精力和一个好的AI。但是网上免费的AI基本也很强大了。

围绕着设计和分析的学习基本就已经建立机械的基础了。其它的还包括机械的加工工艺，材料等。自学了这些知识之后，就是已经建立了基础。用亚里士多德的话来说，就是掌握了机械本质的形式因，质料因，目的因。

材料的特性也是在力学里建立的，比如弹性模量，泊松比，延性等等这些定义。

这些属于材料的属性，对于选择材料具有指导意义。

对于机械加工来说，通过翻阅mastercam这些书，或者其它的那些加工工艺的书，就可以知道一般的流程了，比如写加工工艺卡片，也就是写加工的步骤。这也是一个逻辑设计的过程，熟能生巧。粗铣，精铣，粗磨，精磨等等。当然存在两个体系，一个是CNC体系，一个是人操作一些机床的体系。后者需要比较多设计工艺流程，以及掌握那些加工方法。虽然庞大，但是终究也是可以掌握，并且积累了很多资料。

这些加工方法的本质还是围绕着机械设计这个核心展开的，目的就是加工出设计规定的零件。