談機械加工—非標設備的零件設計與加工

鄭英碩

摘 要：我國是一個制造業的大國，在機械加工上不斷追隨社會發展的需求，力求滿足市場對機械加工中非標設備的零件設計與加工的需要。非標設備的產生更加體現了我國社會主義市場經濟的優勢，使得機械加工中零件的設計與加工不再拘泥于“國家標準”這四個大字，而是順應企業和市場的需求。然而伴隨著國家經濟的不斷成長，非標設備的零件設計與加工需求量也在增長，因此對于如何做好機械加工中非標設備的零件的質量、結構、生產、審查以及設計、裝配與調試等工作成為了我們現在所重視和追求的主要問題。

關鍵詞：資源利用;設計與加工;非標設備

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0119-02

0 引言

非標設備零件顧名思義即并非按照國家的指標設計與加工的設備零件，但是，非標設備零件的產生是順應企業需要的結果，而且非標設備零件的設計與加工相較與傳統意義上的設備零件要更加復雜化、專業化，對于設計和加工人員的素養都要求極高，在加工機器上更是嚴格把關。非標設備零件的設計與加工也有著其自己的一套標準，那么就于如何規范化設計與加工非標設備零件也成為了工業發展的熱議。

1對非標設備的零件設計、裝配與調試的研究

1.1設計過程的簡單介紹

在實際的工業生產中，常用到的非標設備有兩種：第一種在制造生產時沒有特定的制造生產工序或者已經設計出了生產工序但還沒有大批量投入使用，同時設備本身的構造和運動機理都比較復雜，這種設備叫做非成熟型的非標設備;另外一種在生產時有規定好的制造生產工序可以依循，同時設備本身的構造和運動機理都相對簡單，這種設備叫做成熟型的非標設備。在進行非標設備的零件設計時，通常情況下，非成熟型和成熟型的兩種設備的零件設計過程是不一樣的。

對兩種設備再次進行細分，我們又可以把非成熟型的非標設備區別為生產線型非標設備、單機型非標設備以及組合機型非標設備。設計生產線型的非標設備時會用到大量的零件產品，并且這些零件產品往往來自于不同的生產廠家，設計人員會把這些零部件組裝起來。由于生產線型的非標設備更為復雜，它的設計要求也更加嚴格，設計人員需要在開展設計工作之前先判斷自身所處的企業是否有完備的技術、資源等環境用于支撐整個設計工作的進行，同時還要審查好提供其它零件產品的廠家是否具有資質，另外設計人員還要熟悉生產線型的非標設備的構造機理以及生產制造的流程程序;單機型非標設備的構造比較簡單，尤其是主機結構的部分，設計難度不是很大，在設計單機型的非標設備時，客戶會預先提交一個樣品用作參考，設計人員應該認真了解樣品設備的構造與特征、運動機理與主要功能，最后設計人員要以自己的充分了解為依據開展工作;一般情況下，組合機型非標設備的設計難度介于以上兩種設備之間，它呈現出主機構造復雜、設計難度大的特質。與生產線型非標設備的類似，在進行組合機型非標設備的設計時同樣需要對設計環境和其它廠家的資質進行預判，也同樣需要設計人員熟悉掌握相關設備的生產制造程序與運動機理。

設計人員在設計成熟型的非標設備是應該按照設備的設計需求以及最終需要呈現的效果靈活性地調整設計的方法。比如說當需要設計的設備的零部件結構基本一樣，只有主機的結構比較特殊時，設計人員可以一樣的結構只設計一次，其它部分都引用之前的設計，不需要多次重復設計，而主機的結構設計人員要單獨設計，并且設計之后還要試運行一下，檢查設計是否存在紕漏;再比如當設備的主機結構一樣，只是輔助結構部分存在區別時，設計人員就可以不再重復地設計主機的結構，只是要了解輔助結構部分與主機部分的功能，這種情況下的設計工作也比較容易;或者當新舊設備差別只存在于設備的加工生產的距離與面積上時，設計人員在設計新的設備時基本上只需要重新設計原設備的傳動裝置和動力輸出裝置等結構。

1.2裝配過程的簡單介紹

裝配就是把機械零件或者機械的部件組裝起來的過程，并且這種組裝的過程需要使用一定的加工工藝才能把原本分散的零件、部件聯系起來，組裝后的機械可能是成品，也可能是半成品。同時為了方便操作和提高生產效率，工作人員通常不會直接組裝整個機械設備，而是對能夠單獨組裝的設備部分單獨進行組裝。

進行裝配時，不同類型的非標設備有不一樣的裝配要求和裝配方法，例如超音波焊接機、壓力傳感器以及點焊機這類的機械需要使用壓合法進行裝配;而諸如氣缸動作件和分割器類間歇機構這類的機械設備則需要使用多工位加工組裝法進行裝配，并且工作人員在裝配時還要嚴格按照規范的步驟進行組裝。另一方面，工作人員進行裝配時還需要時時注意零部件的各個組裝尺寸數據的準確性。例如在組裝可以產生運動的零部件時，工作人員需要按照設備成型后的運動功能要求提前計算好零部件與零部件之間在作相對運動時所需達到的速度差值與距離的差值，并準確按照計算核實后的數據進行裝配;再比如工作人員還需準確測算各個零部件相互間的連接位置以及發生接觸的表面面積等數據，裝配時需要以數據為基準;還比如工作人員需要保證各個零部件之間在同一軸向或者同一水平線或豎直線上的相對位置距離等數據的嚴密性與規范性。另外為確保機械設備裝配的精密度符合要求且準確規范，工作人員還需要構造裝配的尺寸鏈，即在機械設備的結構內構建一個完全封閉的尺寸體系，通過構建尺寸體系調節、組裝與精確測量各個零件或部件之間相互接觸連接的位置關系。一般情況下，機械設備的裝配尺寸鏈的構建方式有平面型、直線型和角度型三種[1]。

組裝非標設備的零件時，工作人員需要有零件的裝配圖紙作為依據才能開始組裝，另外還需要準備一些整修或者組裝用的工具，比如扳手、電鉆、螺絲刀等。準備工作做足后，工作人員才可以進行組裝，首先是要進行機械設備各部分的組裝，其次還要進行配電的相關操作，進行這項操作時，工作人員要特別注意操作的安全性，保證各種配電設施的運轉、功能、操作全部正常，避免出現短路和漏電等問題而損壞機械設備和傷害到工作人員的自身安全。相較于非標設備的零件設計過程，零件裝配過程對于精密度和配合度的要求更高，而涉及到的設計內容較少，實際操作內容較多。基于此，非標設備的裝配需要遵循的基本準則有：規范裝配的步驟與方法，工作人員需要設計出非標設備的裝配圖紙，并要不斷的按照組裝人員的意見建議修改完善圖紙內容，裝配人員要按照圖紙規范組裝的工藝與程序;機械裝配的主要流程需要有相應的人員負責，主要是負責監督裝配流程與實現規范化的管理;盡量多使用機械操作，減少人工操作，解放勞動力以及降低生產的成本投入;做好組裝、配電時的安全保障工作，不隨意堆積機械設備的模具、零部件以及配電設施等;做好設備裝配的試驗工作，及時診斷裝配過程是否存在問題。

1.3調試過程的簡單介紹

非標設備的零件在裝配之后需要進行調試，調試主要是為了檢查非標設備的各部分的運動、位置以及功能是否正常。首先工作人員需要先調整氣路三聯件上的調壓閥裝置，以促使壓力降低，減弱壓力對于機械器件的破壞性，調整之后工作人員才能開始調試工作;開始調試后，工作人員需要先對整個非標設備進行一個全面的調試，然后再對設備的各部分構件進行分開調試;在調試工作中，工作人員應該始終保持調試的環境的安全性，同時也要保障調試工作需要用到的配備設施的準備充分且運行正常，當工作人員一旦發現周圍環境不符合調試規范要求或者配備設施的準備不充分時，應當停止調試并及時彌補環境及準備工作上的缺陷。在整個調試工作進行的過程中，各個工作人員之間都應該做到互相監督、互相幫助，以保證把調試工作的危險系數降到最低和調試工作的正確進行。此外，實際生產中進行非標設備的調試工作時也會遇到一些突發的故障問題，我們需要了解這些故障以及解決方法，以保證調試工作順利完成。例如當感應器發生故障時，工作人員應當及時更換一個功能正常的感應器;或者當工作人員發現其它部分正常，而只有觸摸屏上面的點動控制開關發生故障時，應當檢查PLC的接線或者程式是否正確，另外還需要檢查執行器是否損壞。

2改良非標設備的零件設計問題的思考

2.1對設計的思考

優秀的設計方案不僅能使設計出來的機械設備本身具有較高的品質質量，而且還可以使零件的裝配、調試檢修等工作進行起來更加簡單方便。在非標設備的零件設計過程中，通常會參照非標設備的結構要求以及實際工作情況，根據這些情況要求合理化地設計產品，為了既節省成本又符合生產規范，對于非標設備的零部件的設計要求不宜制定得過高也不宜過低。另外，設計方案地制定應當以符合生產制造的工藝流程為前提，同時還應兼顧到生產速度和經濟效益等因素。

2.2對設計與生產人員的思考

首先設計人員應當同樣注重設計工作與零件的裝配、調試、檢修等工作，應當在設計過程中充分考慮到零件的裝配、調試、檢修等流程的工作要求，應當重視理論知識與實際生產之間的緊密聯系，追求實用化和高效化的設計理念;其次，設計與生產人員不能忽略設計生產過程中的試驗工作，應當按要求保證每次試驗的規范進行，做到及時發現問題、及時改正錯誤;最后設計與生產人員通過不斷地思考和學習，提高自身的技術水平、專業技能也十分重要。

2.3對資源利用的思考

不合理的設計與加工方法都會造成資源的大量浪費，我們應當重視這個問題，并在非標設備的零件的設計生產中實現資源的高效使用。例如在制定設計的方案時，工作人員提前計劃好各種資源的用法用量，并且還要合理地規劃各種資源的分配工作，讓各種資源的利用效率達到最大。

3結語

在經濟蓬勃發展的同時機械加工中非標設備零件的設計與加工領域也在不斷成長，并且機械加工中非標設備零件的設計與加工發展勢頭也愈來愈加兇猛，這給企業帶來了良好的經濟效益。但是如何讓非標設備零件的設計與加工更加專業化、規范化也會一直伴隨者機械加工的發展[2]，因此，機械加工業應該要不斷增強非標設備零件的設計與加工人員的素養，增加其對相關專業知識的儲備，更要借鑒設計與加工非標設備零件的優秀經驗，在非標設備零件的設計與加工領域中積極探索，敢于突破，促使非標設備零件的設計與加工技術不斷成熟。

參考文獻

[1] 程剛.深入研究非標設備制作安裝質量通病的防治路徑[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（09）：45-47.

[2] 李春鳳.公差配合在非標設備設計制造中的應用[J].內燃機與配件，2018（14）：125-126.