非標設計心得

   時間:2014-03-07 10:51:35
非標設計心得簡介
就企業而言,進行自動化,機械化改造促進企業產業結構升級是大勢所趨,社會的變革己使原來的產業結構發生了巨大的變化。中國企業現在所面臨的如工人難招,能源緊張等諸多問題早在四十年前美……
非標設計心得正文

 就企業而言,進行自動化,機械化改造促進企業產業結構升級是大勢所趨,社會的變革己使原來的產業結構發生了巨大的變化。中國企業現在所面臨的如工人難招,能源緊張等諸多問題早在四十年前美國和曰本都己經歷過。發達國家企業生產效率高,能源消耗低,生產工具自動化程度高,生產工人少而精。所以中國企業必須由勞動密集型向科技型轉變才能生存。而為企業做技術改造則是我們生存之根本。?????? 
在國營軍工企業工作十八年,南下廣東十二年一直從事技術改造與設備創新工作,或許是性恪使然吧,一直以來都很喜歡研究一些從未做過的自動機械。自工作以來設計製造的各種不同類型的非標設備己400餘台套,感觸非常深刻。 
一.這其中感觸最深的就是實踐出真知。不間斷的學習新知識新理論是一方面,更重要的是對工藝的深入了解,必須深入生產一線跟工人交朋友,因為那道工序他每天重複成千上萬次同樣的動作,所以,工人更有發言權。當你靜下心來仔細觀察分析工人們生產時的每一個動作,你不難發現,其實那些動作本身就是在告訴你這款產品的自動化設備應該怎樣做才更人性化,才是最佳方案。許多時候就是這樣,工人不經意的一句話就是機械重要機構設計的絕佳方案,那是我們在大學課堂和教科書上永遠也學不到的。非標自動機械設計需要長時間而且是生產一線的經驗累積的,如接到的產品需採用自動機械加工,儘管這種產品我們從未接觸過,但經驗會使我們很快找到其根本之所在,很快就能設計出生產速度高,經久耐用,經濟可靠,使用安全而且維修方便的自動化設備。經驗的積累固然可以從書本上學到不少,但是事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象,對別人的經驗,自己沒有一定的基礎,要理解吸收真的是件不容易的事。 
二.設計者須有多年的一線經驗和紮實的專業理論知識。 非標自動機械專用設備。意即客戶所需的產品在市場上買不到或市場上的一些定型產品無法滿足客戶的特殊要求而須按其實際需要進行研製,也就是為客戶量身定做的,是獨一無二的。非標自動機械貫穿設計、製造、使用,維護的整個過程,設計時的疏忽總會在這些方面反映出來,成功與否是很容易判斷的。設計的過程中,受製造的影響很大,亦就是說好的設計是不能脫離製造的,對製造越了解,越有助於提高設計水平。設計的圖紙,投入生產,我沒見過多少能立即按圖加工裝配,在審圖、工藝等過程發現大堆的問題很常見,原因是多方面的,繪圖的規範性,看圖者的水平是一方面,但設計方對製造工藝的了解不深入是主要原因。怎樣判定自己對製造的了解程度?最簡單的方法是隨手拿一張自己設計的產品的圖紙你是否能說出它的製造全過程。鑄、鍛、車、鉗、銑、刨、磨,只是這樣子,肯定是不行,在機械廠做過幾年的誰不知道?而必須細分下去,要全面仔細了解各過程。比如說不鏽鋼管45度仿型焊機針與工件的間距放多大, 不同厚度的角度如何自動走正, 起孤電流與收孤電流對焊縫的影響,及不同壁厚部位的峰值調節, 氣流與電流與轉速的關糸比等等因素,若非技術工人的指導幫助,這台自動仿形機器幾乎沒有成功的可能。再比如說鑄造時怎麼分型,澆口冒口怎麼放,可能會有什麼樣的鑄造缺陷產生,零件結構在熱處理的時候會不會導致意外情況發生的,怎麼在零件結構上進行優化,切削加工過程,在腦海中虛擬出來,總共用幾把刀,轉速,走刀量,甚至鐵屑往哪裡飛,各把刀使用的順序,車工,銑工,磨工的操作動作全過程,如此等等,才算是有了比較好的基礎。不是說搞設計的一定要會開車床,銑床,會燒電焊才可以,但是要知道這些作業特點,在設計時加以充分考慮,作為工程設計人員這樣才比搖車床燒電焊的強,才有安身立命之處。如此,在設計過程中,就會規避一些不合理的結構,設計的質量自然提高不少,可是還不夠,一個有十年八年的工齡的技工能提出比你更成熟的細節方案(儘管整體的設計統籌他們做不了),但是多少個不眠的夜晚設計出就這樣一個結果,豈不是斯文掃地?唯一的解決辦法,多看書,多請教,而旦一定要經常深入生產一線。機械就是那麼機械,那怕你就是神童,不經歷多年實踐,不多走多看,根本不會有成就。別人總結出來的通常與生產相結合,俱是心血的結晶。帶著問題學,多想就能消化。再也不會說“只要保證同心度就行了”這樣膚淺的回答,關鍵是你已經指出保證同心度的方法,甚至前輩的錯誤。設計總是為了使用,好的設計必須具備人性化特點,設計一套工藝裝備,一試產,效率高質量好,過了幾天,發現人家棄之不用了,原因是操作者用起來痛苦啊,而且要注意的細節又多。所以,工廠的技術改造首先是考慮人的因素,不同的企業生產不同的產品,不同的產品有不同的操作方法,只要有可能就要盡量照顧工人已有的操作習貫,設計不利於使用,就面臨淘汰。
  三.我們做非標自動機械設計不光是要站在製造的基礎上,還要有創新,但一定要學會繼承。現在,全社會都在強調創新,但我們不能一強調創新,就瞧不起原有的東西。通常的創新分為兩種,一種就是構成事物舊有元素的重新組合,一種是在舊有元素上加一些新的元素。所以,不管怎樣,創新的東西總是含有一些舊有事物的影子是不可否認的。正像哲學中所講,新事物都是在肯定中否定,否定中有肯定中產生的。不能為了創新,把舊有的東西全盤拋棄。原有的東西就如同一盤菜,創新就如同一點點調料,有了這麼一點調料,菜的味道更加鮮美。但沒有人為了純鮮美,不要菜,光來一盤炒調料的。所以我們強調創新,但不能忘記繼承,只有繼承,沒有創新,那是因循守舊,而只有創新,沒有繼承,那是空中樓閣。  
  1:1的克隆可能很多的人認為是最安全最省事的一種設計方式。但是作為從事設計行業的人來講,克隆是一件可恥的事情。所謂一抄二改三創造。簡練的概括了設計人員的成長之路。 剛入門的時候,只能照抄,但是在抄襲的同時要拚命的去理解原設計者的意圖和思維,理解整個機器的傳動,各個裝置之間的相互關聯,每個零件的相互關係,理解了之後就可以出圖,圖紙上就可以有明確的尺寸配合要求,形位公差約束。 
  模仿優秀的作品是每一個設計師的必走之路。但是做設計,一定要有自己的想法,人也要有自己鮮明的個性,久了,就形成了自己的風格,風格的養成與一個人的藝術素養和個人修養有直接關係。羅嗦的人搞出來的東西就是那麼羅嗦的,小氣的人搞出來的東西就是一副小家子氣,不負責任的人搞出來的機器就跟那人的德行一樣的不負責任。能有自己的設計理念,設計風格,就是不一樣,這樣搗騰出來的東西就有了獨特的靈魂。行家一看就知道,這是用心的傑作。 
  在抄襲的時候積累了經驗就要抱著否定的態度學習。查閱資料,多看些經典的設計案例,和設計的禁忌,與自己接觸過的一些東西進行對比,就有了大的提高。就可以在現有的機器上動手術。如:提高機器的附加值,完善更多的功能,讓整機具備更高的可靠度。從而迎合高端的客戶;或者進行結構精簡,保留一些常用功能,降低成本,滿足些買不起也用不上那多功能的客戶的需求。做到這樣就可以稱的上做機械設計開始入門了。能不能成為世界級的發明家這個事情很難說的,但是憑自己多年經歷見識,將一些結構進行組合,變異,嫁接,創造一些新的東西是不難的。 
  四.一個真正能稱之為 非標機械設計工程師的人, 需要十五年甚至二十年以上的磨礪,還要有相當的天分和勤奮以及能造就人才的環境。 天才等於99%的勤奮+1%的努力其實說的並不是只要下苦工就會有成就。這句話說的是若一個人對某個職業沒有那1%天分,再勤奮也是沒有用的。其次是你必須發自內心的熱愛機器,這樣你才會有激情研發機器。勤奮是一個發掘自己天分的一個途徑,是有所成就的必須條件之一,而不是全部。絕對不是。 
  五.另外,在非標機械設計的一些細節方面,有很多要注意的地方,現在我就機械零件材料的選用上,談談三個方面的要求:
1、使用要求(首要考慮): 
1)零件的工況(震動,衝擊,高溫,低溫,高速,高載都應當慎重對待); 
2)對零件尺寸和質量的限制;  
3)零件的重要程度。(對於整機可靠度的相對重要性) 
2、 工藝要求: 
1)毛坯製造(鑄造,鍛打,切板,切棒); 
2)機械加工; 
3)熱處理 ; 
4)表面處理 
3、經濟性要求: 
1)材料價格(普通圓鋼與冷拉型材,精密鑄造,精密鍛造的毛坯成本與加工成本的對比,); 
2)加工批量和加工費用;  
3)材料的利用率;(如板材,棒料,型材的規格,合理的加以利用) 
4)替代(盡量用廉價材料來代替價格相對昂貴的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代銅套,用含油軸承替代車削加工的一些套,速度負載不大的情況下,用尼龍替代鋼件齒輪或者銅蝸輪等等)。 
另外,還要考慮當地材料的供應情況 
機械設計的基本要求 
a) 對機器使用功能方面的要求要注意協調、平衡!防止木桶效應的出現 
b) 對機器經濟性的要求 設計經濟性,在短的時間裡投產上市。
使用經濟性  要有最佳的性能價格比(產品在小批量做開始賺了,再來改的更好) 
2、對機械零件設計的基本要求 
a) 在預定工作期限內正常、可靠地工作,保證機器的各種功能 
b) 要盡量降低零件的生產、製造成本  c) 儘可能多的採用市場常見標準件。 
d) 對可能系列化的產品,儘可能的在開始設計的時候考慮零件的通用性,無法通用的也要儘可能的在結構上類似,以減少製造過程的工藝編排。 
以上這些心得是我三十年工作經驗的粗淺總結。希望有更多的同仁參與討論,以使我們共同進步。以後的日子裡我會就液壓,氣動,凸輪機構在非標機械領域的利用,談談心得感悟。特別是凸輪杌構廣泛運用於自動包裝機,自動成形機,自動裝配機,自動機床,紡織機械,農業機械,印刷機械,自動化辦公設備,自動送料機械,高速壓力機械等等。凸輪機構具有傳動,導向和控制等功能。當它作為傳動機構時,可以產生複雜的運動規律;當它作為導向機構時,可使機械動作端產生複雜的運動軌跡;當它作為控制機構時,可控劊執行機構的工作循環。可以這樣說,不懂凸輪機構就不可能進行自動化機械的設計,更不用說非標自動化設備的設計。 

 

 

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