非標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與工程運(yùn)用分析

李瑤 吳士海

摘要：非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，例如在我們的氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)中，經(jīng)常就需要設(shè)計(jì)一些非標(biāo)金屬容器，比如沉降槽、稀釋槽、分液器、水冷器等。只有我們足夠了解非標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，我們才能更有效的設(shè)計(jì)出理想的產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：非標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品；設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；工程應(yīng)用

目前在我國非標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在大型的生產(chǎn)企業(yè)及各個(gè)領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來越廣，尤其在機(jī)械行業(yè)中的表現(xiàn)最為突出，非標(biāo)設(shè)計(jì)非常有發(fā)展前景，因?yàn)槭澜绲募夹g(shù)進(jìn)步都離不開非標(biāo)設(shè)計(jì)，因?yàn)槲覈姆菢?biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)跟發(fā)達(dá)國家來比還有很大一段距離，因此要想通過非標(biāo)設(shè)計(jì)來提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率、各項(xiàng)指標(biāo)，我們應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù)，引進(jìn)先進(jìn)國家的技術(shù)，聘請擁有先進(jìn)技術(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)人員，不斷地研發(fā)，進(jìn)行新技術(shù)儲(chǔ)備。相信我國的企業(yè)將迎來更強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力和更高的設(shè)計(jì)水平，從而讓企業(yè)成為行業(yè)的先鋒及具備跨行業(yè)發(fā)展的能力。

一、非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和準(zhǔn)則

非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)主要有以下四個(gè)特點(diǎn)。第一，注重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、簡約化和模塊化的原則，第二，都采用AutoCAD、Pro/E等三維設(shè)計(jì)軟件來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，可生成零、部件體積、重心位置、重量等物理量，為相關(guān)設(shè)計(jì)和后面加工提供了可靠的依據(jù)。第三，所有二維結(jié)構(gòu)圖都可以根據(jù)三維數(shù)字模型由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，確保了視圖與尺寸的準(zhǔn)確無誤性，保證了繪圖的質(zhì)量與工作效率的和諧統(tǒng)一性。第四，設(shè)計(jì)完成后即可輸出BMP、JP6等格式的產(chǎn)品渲染圖。由于非標(biāo)設(shè)計(jì)具有這些特點(diǎn)，所以，非標(biāo)設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)準(zhǔn)則：能采用標(biāo)準(zhǔn)件及總成的話，就決不采用非標(biāo)設(shè)計(jì)，即使是增加成本，也要以此來降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，增加可靠性。將復(fù)雜機(jī)構(gòu)簡單化，復(fù)雜機(jī)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分解為多個(gè)簡單的運(yùn)動(dòng)，減少調(diào)試的難度和機(jī)構(gòu)的復(fù)雜系數(shù)。盡量多采用電氣或者氣動(dòng)技術(shù)，機(jī)械傳動(dòng)連鎖運(yùn)動(dòng)可以分解為幾個(gè)電動(dòng)或氣動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)，這樣可以降低機(jī)構(gòu)復(fù)雜性，也可以通過程序?qū)崿F(xiàn)順序或同步運(yùn)動(dòng)關(guān)系。機(jī)械精度由電氣數(shù)控技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)。

二、非標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品在工程實(shí)際中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過程中，可在已有的標(biāo)準(zhǔn)件上進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)件的改進(jìn)設(shè)計(jì)，這樣不但有效地提高了非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備的工作穩(wěn)定性，還在一定程度上降低了非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備的制造成本，有效地提高了設(shè)計(jì)的效率、縮短了產(chǎn)品的制造周期，設(shè)計(jì)者也可以根據(jù)設(shè)備的具體功能，將設(shè)備分解為擁有不同的功能作用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，例如移載裝置，驅(qū)動(dòng)裝置，鉚接裝置，沖壓裝置，焊接裝置，檢測裝置等。在各行各業(yè)中非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械的設(shè)備幾乎根本不會(huì)是完全相同的，就算是同一種類的設(shè)備，客戶每一的需求，都會(huì)有新的具體要求和新的設(shè)計(jì)方案。無論何種的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，一般情況下都是由傳動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、冷卻或者加熱裝置、電氣系統(tǒng)來組成非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的專用主體部分。而在傳動(dòng)裝置中的所有電機(jī)、減速器材、聯(lián)軸器材、離合器材、傳動(dòng)機(jī)座基本都是標(biāo)準(zhǔn)件，我們在設(shè)計(jì)的過程中，要在最大的可能下采用適合的標(biāo)準(zhǔn)件，這樣在一定程度上有效的簡化了設(shè)計(jì)，合理的保證了傳動(dòng)的基本性能，又大大地提高了設(shè)計(jì)制造的工作量。所以，設(shè)計(jì)者在做不同機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)的同時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況中的設(shè)計(jì)案例，選擇同種類的機(jī)構(gòu)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)思路和工作手法極大地減少了設(shè)計(jì)工作量，提高了工作的效率。我們以生產(chǎn)同種產(chǎn)品的鉚接技術(shù)及焊接工藝的不同設(shè)備為例子，二者都要有原材料供給裝置，與此同時(shí)這些原材料需要裝入設(shè)備中，這個(gè)時(shí)候就需要利用移載裝置，可以根據(jù)具體情況選用一樣的機(jī)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能。第一個(gè)是鉚接工藝的移載裝置，這兩個(gè)上料機(jī)構(gòu)的主體機(jī)架部分是一樣的，抓手部分是不一樣的，其中一個(gè)是真空吸料，另一個(gè)是磁性吸料，我們在設(shè)計(jì)時(shí)可以將機(jī)架部分進(jìn)行直接調(diào)用，根據(jù)實(shí)際氣缸外形的尺寸大小對它展開修改就可以，抓手的部分可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的具體情況進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這樣在一定程度上有效地提高了工作效率和設(shè)備的穩(wěn)定性，然后就是焊接工藝的上料移載裝置，這個(gè)裝置的整體結(jié)構(gòu)同鉚接工藝中的磁性上料機(jī)構(gòu)是完全相同，可以直接調(diào)用。

三、非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)的事項(xiàng)與步驟

（一）非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)中要注意的事項(xiàng)。

在非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)中我們要通過多請教老工程師請求指導(dǎo)，完善提高自己的設(shè)計(jì)水平，提高非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)的可行性、減少失誤率；在機(jī)械行業(yè)中因?yàn)榭衫玫脑砗苌?，再加上機(jī)械與電氣、氣動(dòng)、液壓有效的結(jié)合而發(fā)展，所以其不像電子行業(yè)發(fā)展迅猛，因此我們要多看一些別人的成功設(shè)計(jì)，讀懂設(shè)計(jì)理念，運(yùn)用到自己的設(shè)計(jì)中來；至于我們設(shè)計(jì)出的東西要方便維修、方便加工，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮加工問題，比如盡量不要在圓弧面上鉆孔，如果一定要鉆或是通過中心，或是先加工平臺(tái)再鉆孔；在設(shè)計(jì)初稿完成后一定要對其優(yōu)化，看有沒有更簡便的方式，及更先進(jìn)的零部件代替。以達(dá)到減少投資、減少故障點(diǎn)及減少維修成本等效果。

（二）非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟。

非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備，掌握這些機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理，結(jié)合電氣、氣動(dòng)和液壓來進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)。了解設(shè)備的用途，看它是屬于加工設(shè)備、還是試驗(yàn)設(shè)備、或者工裝夾具。首先要保證加工的精度，其次上下料方便，準(zhǔn)確，快速。試驗(yàn)設(shè)備：提供相應(yīng)動(dòng)力，試驗(yàn)必要的測試點(diǎn)，與電氣怎樣結(jié)合，顯示數(shù)據(jù)和讀出數(shù)據(jù)。工裝夾具：需要怎樣限制自由度，上下料快速可靠。發(fā)揮我們的想象，在腦袋中勾畫設(shè)計(jì)，把設(shè)備分成幾大塊，每塊采用怎樣結(jié)構(gòu)，怎樣銜接。將我們的想法落實(shí)到圖紙上，方便更改設(shè)計(jì)和想法。強(qiáng)度校驗(yàn)，有經(jīng)驗(yàn)者可直接選料，經(jīng)驗(yàn)少者，要作簡單校核，防止出現(xiàn)重大失誤。校圖，主要檢查零部件是否有干涉，是否便于加工、測量、裝配、使用和維修等。整理圖紙，計(jì)算出配件重量，用于成本核算和發(fā)貨運(yùn)輸；并下發(fā)圖紙到下一個(gè)部門。

四、結(jié)束語

現(xiàn)在的工程設(shè)計(jì)中對國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的比例越來越大，尤其在機(jī)械專業(yè)中的表現(xiàn)特別突出。這樣可以縮短設(shè)計(jì)周期，提高了工作效率。但是在情況復(fù)雜及有特殊要求的條件下就顯得力不從心，這時(shí)非標(biāo)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性就顯現(xiàn)出來，往往能取得意想不到的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李健.非標(biāo)設(shè)備模塊化可適應(yīng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J].機(jī)械工程師2017。

[2]胡海勇.汽車行業(yè)非標(biāo)設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)方法研究[J].科技與管理，2016。