非标机械设计及其在工厂中的应用

非标机械设计及其在工厂中的应用

敖卓顶

1、非标机械设计特点

由于各种各样的需求，工厂在生产产品的时候经常会遇到一些特殊的情况，如果不能很好的解决，产品的生产效率、产品品质甚至是产品的可加工性都会受到制约；为了解决这些特殊的问题，常常需要设计一种特殊的设备或者部件，这时候机械非标设计就显得尤为重要。

非标设计主要有以下几个特点：一，非标设计标准化、简约化和模块化，二，采用Pro/E等设计软件设计产品，为后续相关设计和加工提供可靠的依据，三，认为结构依据三维模型自动生成，确保视图和尺寸准确无误，四，可输出产品的渲染图。

2、非标机械设备的设计分析

2.1设计特点在当前的工业生产设备设计中，对于非标设备的设计，要遵循“一次薄膜应力或最大直接应力不得超过许用应力”的原则，使其与当前的ASME标注体系和非标设备中国标准体系紧密结合，其设计要考虑到应力集中及相应的评估方法的复杂性，以及制造过程中的几何因素材料不均匀等等因素，充分考虑其安全系数；在材料的选择方面，非标设备的受压元件应选择优质的碳素钢进行生产制造，在内外输系统压力容器的压力较高时则应选择运用低合金钢作为非标设备的生产材料。

2.2设计的合理性在满足使用客户生产需求的基础上，非标设备的设计还要考虑到设备的结构是否合理、设备的使用过程中的安全与稳定等因素以及后续的安装维护等是否易于进行，所以，作为非标设备的设计人员，一定要了解设备的工艺要求和相关的标准规范以及设备的物理参数等，进行多重方案的层层比对，最终选择出最佳的方案进行生产制造。设计人员也应考虑到对非标设备零部件的合理性设计，使零部件能够满足强度、刚度等方面的要求，对零部件的材料进行严格的挑选和运用，进行相应的加工设计，确保非标设备的加工合理性。在条件允许的情况下，可以做模拟试验，获得设备运行参数，为设备的稳定运行提供依据，并在试验中及时发现问题，改进和完善设计方案。

2.3设计步骤设计非标设备，主要分四步。第一，首先要明确设备的加工流程，优化步骤制定最合理的设计方案。第二，主功能件和辅助功能件的设计，包括设备主体的设计和各功能件的合理组合，在设计时，既要考虑功能件的寿命，维护以及更换易损件的快捷度，还要考虑设备的优化。第三，对零部件设计时，要合理的选择零部件材料，材料既要满足零部件的要求又要满足其经济性。有标准件时，不仅要校核标准件是否满足强度、刚度的要求，还要考虑其寿命及疲劳强度。第四，选择理想的加工方位，包括设备的安全、人性化、设备的清洁、设备的组合性等，确保非标设备加工的合理性。

2.4设计要点在非标设备设计时，既要考虑设计是否满足生产需求，是否符合工艺和节能减排的要求，还应考虑非标设备的结构应结构简单，性能稳定，易于加工制造，便于安装维护，寿命长等主要要素。

2.5设计中应注意的问题设计与工艺不可分割，非标设备是采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具等工艺装备进行机床加工的，对于工人技术要求高，那么在设计时必须充分考虑加工工艺的合理性，这样在设备制造过程中才能保证质量、提高效率、降低成本；局部有标准的应按照标准设计，如圆角、开槽等。这样既保证了与其它设备的配套，又节省了设计时间；根据标准要求确定加工精度，不要人为的提高零件的加工精度。必要时可由装配钳工去调整保证零件的工作精度；有标准件的尽量选择成品件作为设备的零部件，如法兰、补强圈、五金等。这样可以减少对原材料的物料消耗，进而降低非标设备的生产成本，而且在投入市场后也会有更好的可靠性，还能大大缩短设计周期；尽量采用成熟的技术，缩短设计周期，提高设备的成功率。

2.6标准化设计实现非标设备设计的标准化，是吸收和引进外国先进技术以及促进设计工作有序进行的前提，关乎到非标设备自身的质量与水平，所以，为了实现非标设备的标准化设计，应对设计人员设计的施工图纸以及技术方案等全部要进行严密的、有理有据的技术论证，严格按照程序走，使其符合国家的相关规定，确保非标设备的设计标准化。

3、非标机械设计在工厂之中的运用

从现状看，非标设计依循了给定的总体原理，剧烈竞争的态势下设计标准也历经了频繁变更。非标设计获取的真实成效密切关联着客户需要，要兼顾市场范畴内的可靠特性、实用及经济属性。若没能明晰需要，那么设计可得的机械类产品也并不吻合这样的需求。这是由于，若单纯注重了接纳新颖技术，设计出来的非标机械没能拥有最优的综合特性，后续推广仍较为艰难。为此，既要采纳新近工艺，又要依循设定好的市场规程。要选取质量更优的原材来设计，提升综合架构内的机械质量。

3.1前序的设计评审着手去设计以前，先要经由初始的这种评审流程。针对成熟产品，初期评审要侧重可选取的配套技术。评审项目可分成：企业现存的人力状态、可被调用的金额、面对着的市场、整合获取的人力资源。完成了设计后，要考量可获取的综合收益；若设计是失败的，也应估测得出多样的损失，例如形象及金额的损失。评审含有可选取的技术流程、短时段内可采纳的技术、协作必备的技术支持。依循设定的综合流程予以评审，获取更高水准的设计实效。

3.2筛选概要方案经由初始的评审即可进到后续设计之内，要筛选最为可用的方案。设计流程可细分为多重的流程，交由不同组别内的设计人员。针对细化的各类小组，都要筛选并匹配多样的机械选型，妥善搭配电气类的构件、主体及附带的构件等。预设可查验的主要参数，确认必备的选购指标。依循设定出来的部件类别、拟定的参数、机械控制可采纳的方式来真正设计。终结了预设的设计步骤以后，应当明晰精准的公差、筛选的某类原材精度、其他的指标等。描画出来的图例含有零件图、主体的线路图、外购的机械配件清单、标准化状态下的计算根据。运算可得的参数要依循拟定的热力学规程，这就供应了后续选型必备的参照。可调控的结构含有传动类的结构、动力控制结构、润滑及液压特性的单元。终结了试验后，才可进入接续的加工。

3.3加工各类的构件非标机械特有的加工构件含有多类的螺纹件、密封性的构件、气动及轴承类的构件、连接件这样的构件。非标构件可分多样的现存类别，客户可供应明晰的图纸以便于加工。模具现有类别仍较多，没能依循设定好的范式。从初始的设计、铸造加工直至后续的检验，这些都不可脱离质量查验及调控。要依循拟定的公差来慎重加工，依照给定的精准尺寸，妥善去调控复杂的多工序。

结语：总而言之，在工厂机械设计中，非标设计占到了凸显的比例，正被推广和采纳。相比常见设备，非标设备拥有更小的体积，还可批量予以制作。借助于新式的途径来设计非标机械，符合了多元化态势下的设计及创新。

参考文献：

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