朝花夕拾（4）之第三章 機械產品設計

xiaobing86203

朝花夕拾（1）之機械行業知識技術大綱

朝花夕拾（2）之第一章 極限與配合 知識回顧

朝花夕拾（3）之第二章 工程材料中的CAE分析知識

    機械產品設計是一個工作過程，它是我們設計人員為滿足客戶對于產品零件制程實現的需求，運用科技知識和方法對機械的工作原理、結構、運動和力的傳遞方式，各個零件的材料、形狀、尺寸以及外觀等問題進行構思、決策、分析和計算，最終采用模型、數據和圖紙作出具體描述的工作過程。
    機械設備的開發過程分為四個階段：方案設計階段；技術設計階段；結構制圖階段；安裝調試階段。但俗話說：萬事開頭難！
    我們做非標設計工作的都有一個共同的困惑，那就是自己辛辛苦苦設計的方案常常會被多次改動。。。

    其實多次改動的原因就是頭沒有開好，方案設計階段的工作未準備充分；那今天就來聊一聊方案設計階段的這些年工作的經歷與心得體會。
    1、明確產品特性與設計任務
   (1)產品的零件圖紙、裝配圖紙與技術要求；產品哪些是重要尺寸并有精度要求，自動化生產過程中哪些是需要保證的，或在動作時可以拿來利用的；并明確該產品的制造工藝，消除風險因素。
      (2)擬定出自動化設備的設計任務書，最終雙方確認好功能性要求，簽訂技術合同或協議；其中需注重設備的生產率，機械的精度、效率、壽命、成本等。
    在簽訂合同前，建議與客戶按如下表單詳細歸類討論并達成一致：

      總之，設備主要是為生產服務，功能是第一位。比如之前我設計過如下產品的非標設備，在展開初期客戶提出了很多要求，有些甚至不利于功能的實現或影響穩定性，為此有時我們要堅持自己有把握的正確判斷。

   圖為鈑金沖壓件與螺母點焊而成，之前是人工在立式點焊生產，效率較低且有安全隱患，從而改自動化生產；在了解產品尺寸特性后，發現沖壓件與螺母尺寸較精準，兩者可以采用自動送料設備（振動盤和螺母送料機)，自制移動機械手結合兩者功能即可實現該生產功能，并且兩個送料設備是標準件，從而提高了成功率；當時客戶提出一個要求是要點焊時邊與鈑金邊要平行，達到該功用需增加擋邊，而螺母送出時角度自由，遇到擋邊就被彈出，因此穩定生產與該功能卻是相互矛盾；最后在我們強烈堅持下，客戶也讓步消除這條不合理的功能要求。

（PS:此非標設備是按本文經驗展開工作，因此從制造調試到移交基本上沒有大的改動）
      2、收集設計資料
      (1)收集有關該產品生產工藝的技術標準（國家標準、行業標準）與實現該工藝的典型結構圖冊和夾具設計手冊，優選典型案例結構，以提高成功率。
      (2)了解客戶車間制造使用設備情況和車間生產條件，比如：起重運輸能力，作業面積，氣電供應和技術水平等。
      3、機械原理設計的合理性
      (1)在明確其功能、需要完成的工作與環境條件后，要決定具體采用哪種形式來實現其產品的制造工藝，在滿足功能的前提下，盡量降低成本；
    (2)功能性明確：結構設計方案應先明確體現產品所要求功能的分擔情況；再將這些功能進行分拆，形成子功能，最后進行分拆直到不能分拆為止，這時需要考慮的是實現這些功能有哪些機構，可能有很多機構，對其進行評價，選擇合適的機構，將其組合并添加輔助機構形成功能實現。
      (3)工作原理明確：原理應預先考慮到可能出現的各種物理效應，避免出現失效；如：弄清工作對象，生產工藝流程；思考機架結構主要支撐、再傳動結構、后執行機構。如對于某個執行機構，原動機什么類型功率多大，什么傳動，執行機構質量多大，涉及到的結構大致的尺寸（軌道大小導桿粗細），思考動作是否平穩。同樣的目的動作，為什么采用不同的結構，各有什么優缺點，成本對比如何等。
      (4)技術要求明確：與結構設計有關的要求都應在圖樣或技術文件中予以明確體現。
      (5)安全可靠：結構構件安全性，功能安全性，運行安全性，工作安全性，環境安全性。
      以上歸類總結經驗適用于前期方案設計階段，也包含部分技術設計階段的內容。相信在明確設備需要實現的功能與實現功能的具體辦法后，會大大提高我們自動化設計的成功率與降低方案的修改次數。

面壁深功

重溫當年寒窗時

禾木工匠

好帖，明天看

韓寒11

感謝樓主分享工作經驗

劍南春17385

學習  謝謝！

albert.tang

好的設計一定要考慮生產的適應性，即可制造性設計，謝謝分享！

xiaobing86203

面壁深功 發表于 2017-3-23 18:08
重溫當年寒窗時

xiaobing86203

禾木工匠 發表于 2017-3-23 18:36
好帖，明天看

互相學習

xiaobing86203

韓寒11 發表于 2017-3-23 18:39
感謝樓主分享工作經驗

互相學習啦

xiaobing86203

劍南春17385 發表于 2017-3-23 19:07
學習  謝謝！

互相學習了