機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)中的各種問題探析

崔井軍

摘要:機械設(shè)備設(shè)計是機械設(shè)備能否實現(xiàn)預(yù)期效果的決定因素,如果機械設(shè)計本身不符合機械設(shè)備的要求,那么不管在制造環(huán)節(jié)有多么高超的技術(shù)都無法使機械正常使用。本文就機械設(shè)計的原則和設(shè)計步驟進行論述,并對設(shè)計過程中的容易被忽略的問題進行分析。

關(guān)鍵詞:機械設(shè)計原則機械設(shè)計程序

中圖分類號:TQ016 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0061-01

1 引言

機械設(shè)計是根據(jù)用戶的使用要求對專用機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。機械設(shè)計的目的就是在一定的科學(xué)理論指導(dǎo)下,設(shè)計出符合企業(yè)生產(chǎn)目的的設(shè)備。

機械設(shè)計按照形式可以可分為新型設(shè)計、繼承設(shè)計和變型設(shè)計三類。新型設(shè)計是運用新的科技手段和經(jīng)驗,設(shè)計出新的機械設(shè)備,并且具有舊設(shè)備不具有的功能。繼承設(shè)計是在原有的機械設(shè)備基礎(chǔ)上,結(jié)合新技術(shù)和新手段,對舊設(shè)備進行改造,使其符合新的生產(chǎn)目標(biāo),并起到提高機械設(shè)備性能和降低設(shè)備維護成本的作用。變型設(shè)計是根據(jù)新目標(biāo)對現(xiàn)有的機械設(shè)備進行改造,或者就其中的一部分進行改造、更新,以達到新的目標(biāo)要求。

2 機械設(shè)計的原則

機械設(shè)計需要遵循一定的原則,否則就會使設(shè)計毫無頭緒,甚至設(shè)計出來的設(shè)備無法使用。一般設(shè)計人員須遵守以下設(shè)計原則。

2.1 技術(shù)性能準(zhǔn)則

技術(shù)性能包括產(chǎn)品功能、制造和運行狀況在內(nèi)的一切性能。技術(shù)性能既指靜態(tài)性能,也指動態(tài)性能。例如,產(chǎn)品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強度、剛度等屬于靜態(tài)性能,抗摩擦、磨損性能、振動穩(wěn)定性、熱特性等屬于動態(tài)性能。技術(shù)性能準(zhǔn)則是在零件的各項指標(biāo)中要符合規(guī)定的要求,否則會影響機械設(shè)備的正常使用。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則

在設(shè)計中要注意各項的標(biāo)準(zhǔn)化,包括:(1)概念標(biāo)準(zhǔn)化。也就是在設(shè)計過程中所涉及的名詞術(shù)語、符號、計量單位等都要與相應(yīng)但是標(biāo)準(zhǔn)一致,否則可能會出現(xiàn)誤差,影響設(shè)備的使用。(2)方法標(biāo)準(zhǔn)化。在設(shè)計中,如果需要進行測量、試驗等活動時,測量和實驗必須在規(guī)定的地點,按照規(guī)定的方法進行。

2.3 安全性準(zhǔn)則

安全性是機械設(shè)備設(shè)計的主要內(nèi)容,也是在設(shè)計時要注意的事情。在設(shè)計中安全性準(zhǔn)則體現(xiàn)在以下方面:(1)零件安全性。零件的標(biāo)準(zhǔn)必須符合規(guī)定,還必須是可以正常使用的,不能出現(xiàn)斷裂、過度變形、過度磨損等現(xiàn)象,以免造成對設(shè)計的不良影響。(2)工作安全性。在設(shè)計時,一定要對操作者的安全問題作為主要事項進行考慮,保證他們的人身安全。(3)環(huán)境安全性。在設(shè)計時,要考慮到機械對周圍環(huán)境的影響,比如噪音、廢氣污染等,提前對其進行預(yù)防。

3 機械設(shè)計的程序

機械設(shè)備設(shè)計是根據(jù)用途和實際需要按照一定步驟進行的。如果設(shè)計程序雜亂無章,會影響設(shè)計開發(fā)的速度,甚至使企業(yè)錯過發(fā)展時機。一般來說,機械設(shè)備設(shè)計的主要程序有以下幾步:

1)根據(jù)用戶訂貨的具體要求制定設(shè)計任務(wù)。2)初步設(shè)計。在了解了設(shè)計的目標(biāo)之后,要對設(shè)計采用的機械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式進行熟知,對機械設(shè)備進行運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計,繪制初步總圖。3)技術(shù)設(shè)計。根據(jù)初審意見對其進行修改,并將初審中的設(shè)計思想進行具體化,如包繪制全部零部件圖、結(jié)構(gòu)圖等。工作完成以后要將其送到設(shè)計部門進行二次審查。4)工作圖設(shè)計。根據(jù)二審意見進行修改,對全部工作圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等)進行細(xì)致繪制,另外,要對技術(shù)文件(如零件表、易損件清單、使用說明等)進行詳細(xì)的說明,并用文字形式進行保存。

在進行機械設(shè)計時,可根據(jù)具體情況對設(shè)計程序進行修改和調(diào)整。比如,接到設(shè)計任務(wù)時,發(fā)現(xiàn)該設(shè)計目標(biāo)簡單,沒有太高的要求,此時,就可以直接進行技術(shù)設(shè)計,不必再進行初步設(shè)計。

4 設(shè)計研發(fā)需要注意的問題

在機械設(shè)計研發(fā)過程中,處理需要遵循一定的原則外,還有許多細(xì)節(jié)問題需要注意。雖然他們不是設(shè)計的重點,但如果對細(xì)節(jié)問題把握不好,會影響設(shè)計的質(zhì)量,使得設(shè)計無法實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

4.1 研制階段需要注意的問題

機械設(shè)備的研制階段是設(shè)計的關(guān)鍵時期,如果在此時設(shè)計人員不夠重視,可能會因為小的疏忽造成大的失誤。在機械研制階段,制造部門按照圖紙進行施工,并運用科學(xué)的制造工藝以符合設(shè)計的要求。在此一過程中,設(shè)計者要加強與制造部門的交流,對設(shè)計中存在模糊不清的地方進行商討。設(shè)計者雖然對設(shè)計制造具有決定權(quán)利,但設(shè)計者有時對具體的操作程序和操作技術(shù)并不熟悉,所以要對技術(shù)人員的意見和建議給予積極的回應(yīng),對需要調(diào)整和改進的事情進行整改。如果設(shè)計者認(rèn)為制造加工是制造單位的事,是否按圖紙進行生產(chǎn)也是制造單位的事,與己無關(guān),那么設(shè)計就很可能會落空,達不到預(yù)期效果。只有設(shè)計者與制造單位加強溝通,出現(xiàn)問題及時商談解決,才能把設(shè)計落實到實處。

4.2 安裝調(diào)試使用階段的工作方法及需要注意的問題

在調(diào)試階段,有人會因此而放松,對此階段的工作不甚用心。但是,在調(diào)試階段,設(shè)計人員必須到施工現(xiàn)場,對安裝調(diào)試的全過程進行技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督,使機械能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能。另外,這設(shè)計人員在調(diào)試階段可以獲取關(guān)于該設(shè)計的第一手資料,對機械設(shè)備設(shè)計存在的問題和需要改進的地方獲得詳細(xì)準(zhǔn)確的了解。

安裝調(diào)試結(jié)束后,要對機械設(shè)備進行試產(chǎn)鑒定,通過設(shè)備實際使用效果的評價或產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗,確定機械設(shè)備是否達到使用要求。鑒定機械可以投入使用后,對機械設(shè)備的使用、操作、維護等要進行文字說明,并對操作工及維修工進行培訓(xùn)。

5 結(jié)語

機械設(shè)備設(shè)計是企業(yè)的主要組成部分,尤其對機械制造企業(yè)更是如此。機械設(shè)備設(shè)計可以為企業(yè)提供新的技術(shù),以改進企業(yè)的機械設(shè)備性能,提高企業(yè)產(chǎn)品的性能,進而提高企業(yè)的競爭力。在科技是第一生產(chǎn)力的現(xiàn)代社會,設(shè)計作為科技進步的標(biāo)志,設(shè)計水平就成為衡量科技的主要指標(biāo)。所以,我們要加大對設(shè)計的科研投入,提高設(shè)計水平。

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