談機(jī)械加工—非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)與加工

鄭英碩

摘 要：我國(guó)是一個(gè)制造業(yè)的大國(guó)，在機(jī)械加工上不斷追隨社會(huì)發(fā)展的需求，力求滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)機(jī)械加工中非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)與加工的需要。非標(biāo)設(shè)備的產(chǎn)生更加體現(xiàn)了我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，使得機(jī)械加工中零件的設(shè)計(jì)與加工不再拘泥于“國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”這四個(gè)大字，而是順應(yīng)企業(yè)和市場(chǎng)的需求。然而伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷成長(zhǎng)，非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)與加工需求量也在增長(zhǎng)，因此對(duì)于如何做好機(jī)械加工中非標(biāo)設(shè)備的零件的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)、審查以及設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試等工作成為了我們現(xiàn)在所重視和追求的主要問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：資源利用;設(shè)計(jì)與加工;非標(biāo)設(shè)備

中圖分類(lèi)號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）08-0119-02

0 引言

非標(biāo)設(shè)備零件顧名思義即并非按照國(guó)家的指標(biāo)設(shè)計(jì)與加工的設(shè)備零件，但是，非標(biāo)設(shè)備零件的產(chǎn)生是順應(yīng)企業(yè)需要的結(jié)果，而且非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工相較與傳統(tǒng)意義上的設(shè)備零件要更加復(fù)雜化、專(zhuān)業(yè)化，對(duì)于設(shè)計(jì)和加工人員的素養(yǎng)都要求極高，在加工機(jī)器上更是嚴(yán)格把關(guān)。非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工也有著其自己的一套標(biāo)準(zhǔn)，那么就于如何規(guī)范化設(shè)計(jì)與加工非標(biāo)設(shè)備零件也成為了工業(yè)發(fā)展的熱議。

1對(duì)非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試的研究

1.1設(shè)計(jì)過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，常用到的非標(biāo)設(shè)備有兩種：第一種在制造生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有特定的制造生產(chǎn)工序或者已經(jīng)設(shè)計(jì)出了生產(chǎn)工序但還沒(méi)有大批量投入使用，同時(shí)設(shè)備本身的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)機(jī)理都比較復(fù)雜，這種設(shè)備叫做非成熟型的非標(biāo)設(shè)備;另外一種在生產(chǎn)時(shí)有規(guī)定好的制造生產(chǎn)工序可以依循，同時(shí)設(shè)備本身的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)機(jī)理都相對(duì)簡(jiǎn)單，這種設(shè)備叫做成熟型的非標(biāo)設(shè)備。在進(jìn)行非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)時(shí)，通常情況下，非成熟型和成熟型的兩種設(shè)備的零件設(shè)計(jì)過(guò)程是不一樣的。

對(duì)兩種設(shè)備再次進(jìn)行細(xì)分，我們又可以把非成熟型的非標(biāo)設(shè)備區(qū)別為生產(chǎn)線(xiàn)型非標(biāo)設(shè)備、單機(jī)型非標(biāo)設(shè)備以及組合機(jī)型非標(biāo)設(shè)備。設(shè)計(jì)生產(chǎn)線(xiàn)型的非標(biāo)設(shè)備時(shí)會(huì)用到大量的零件產(chǎn)品，并且這些零件產(chǎn)品往往來(lái)自于不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家，設(shè)計(jì)人員會(huì)把這些零部件組裝起來(lái)。由于生產(chǎn)線(xiàn)型的非標(biāo)設(shè)備更為復(fù)雜，它的設(shè)計(jì)要求也更加嚴(yán)格，設(shè)計(jì)人員需要在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作之前先判斷自身所處的企業(yè)是否有完備的技術(shù)、資源等環(huán)境用于支撐整個(gè)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)還要審查好提供其它零件產(chǎn)品的廠(chǎng)家是否具有資質(zhì)，另外設(shè)計(jì)人員還要熟悉生產(chǎn)線(xiàn)型的非標(biāo)設(shè)備的構(gòu)造機(jī)理以及生產(chǎn)制造的流程程序;單機(jī)型非標(biāo)設(shè)備的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，尤其是主機(jī)結(jié)構(gòu)的部分，設(shè)計(jì)難度不是很大，在設(shè)計(jì)單機(jī)型的非標(biāo)設(shè)備時(shí)，客戶(hù)會(huì)預(yù)先提交一個(gè)樣品用作參考，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)真了解樣品設(shè)備的構(gòu)造與特征、運(yùn)動(dòng)機(jī)理與主要功能，最后設(shè)計(jì)人員要以自己的充分了解為依據(jù)開(kāi)展工作;一般情況下，組合機(jī)型非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)難度介于以上兩種設(shè)備之間，它呈現(xiàn)出主機(jī)構(gòu)造復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度大的特質(zhì)。與生產(chǎn)線(xiàn)型非標(biāo)設(shè)備的類(lèi)似，在進(jìn)行組合機(jī)型非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)同樣需要對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)境和其它廠(chǎng)家的資質(zhì)進(jìn)行預(yù)判，也同樣需要設(shè)計(jì)人員熟悉掌握相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)制造程序與運(yùn)動(dòng)機(jī)理。

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)成熟型的非標(biāo)設(shè)備是應(yīng)該按照設(shè)備的設(shè)計(jì)需求以及最終需要呈現(xiàn)的效果靈活性地調(diào)整設(shè)計(jì)的方法。比如說(shuō)當(dāng)需要設(shè)計(jì)的設(shè)備的零部件結(jié)構(gòu)基本一樣，只有主機(jī)的結(jié)構(gòu)比較特殊時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以一樣的結(jié)構(gòu)只設(shè)計(jì)一次，其它部分都引用之前的設(shè)計(jì)，不需要多次重復(fù)設(shè)計(jì)，而主機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要單獨(dú)設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)之后還要試運(yùn)行一下，檢查設(shè)計(jì)是否存在紕漏;再比如當(dāng)設(shè)備的主機(jī)結(jié)構(gòu)一樣，只是輔助結(jié)構(gòu)部分存在區(qū)別時(shí)，設(shè)計(jì)人員就可以不再重復(fù)地設(shè)計(jì)主機(jī)的結(jié)構(gòu)，只是要了解輔助結(jié)構(gòu)部分與主機(jī)部分的功能，這種情況下的設(shè)計(jì)工作也比較容易;或者當(dāng)新舊設(shè)備差別只存在于設(shè)備的加工生產(chǎn)的距離與面積上時(shí)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)新的設(shè)備時(shí)基本上只需要重新設(shè)計(jì)原設(shè)備的傳動(dòng)裝置和動(dòng)力輸出裝置等結(jié)構(gòu)。

1.2裝配過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹

裝配就是把機(jī)械零件或者機(jī)械的部件組裝起來(lái)的過(guò)程，并且這種組裝的過(guò)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(lián)系起來(lái)，組裝后的機(jī)械可能是成品，也可能是半成品。同時(shí)為了方便操作和提高生產(chǎn)效率，工作人員通常不會(huì)直接組裝整個(gè)機(jī)械設(shè)備，而是對(duì)能夠單獨(dú)組裝的設(shè)備部分單獨(dú)進(jìn)行組裝。

進(jìn)行裝配時(shí)，不同類(lèi)型的非標(biāo)設(shè)備有不一樣的裝配要求和裝配方法，例如超音波焊接機(jī)、壓力傳感器以及點(diǎn)焊機(jī)這類(lèi)的機(jī)械需要使用壓合法進(jìn)行裝配;而諸如氣缸動(dòng)作件和分割器類(lèi)間歇機(jī)構(gòu)這類(lèi)的機(jī)械設(shè)備則需要使用多工位加工組裝法進(jìn)行裝配，并且工作人員在裝配時(shí)還要嚴(yán)格按照規(guī)范的步驟進(jìn)行組裝。另一方面，工作人員進(jìn)行裝配時(shí)還需要時(shí)時(shí)注意零部件的各個(gè)組裝尺寸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。例如在組裝可以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的零部件時(shí)，工作人員需要按照設(shè)備成型后的運(yùn)動(dòng)功能要求提前計(jì)算好零部件與零部件之間在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所需達(dá)到的速度差值與距離的差值，并準(zhǔn)確按照計(jì)算核實(shí)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行裝配;再比如工作人員還需準(zhǔn)確測(cè)算各個(gè)零部件相互間的連接位置以及發(fā)生接觸的表面面積等數(shù)據(jù)，裝配時(shí)需要以數(shù)據(jù)為基準(zhǔn);還比如工作人員需要保證各個(gè)零部件之間在同一軸向或者同一水平線(xiàn)或豎直線(xiàn)上的相對(duì)位置距離等數(shù)據(jù)的嚴(yán)密性與規(guī)范性。另外為確保機(jī)械設(shè)備裝配的精密度符合要求且準(zhǔn)確規(guī)范，工作人員還需要構(gòu)造裝配的尺寸鏈，即在機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)內(nèi)構(gòu)建一個(gè)完全封閉的尺寸體系，通過(guò)構(gòu)建尺寸體系調(diào)節(jié)、組裝與精確測(cè)量各個(gè)零件或部件之間相互接觸連接的位置關(guān)系。一般情況下，機(jī)械設(shè)備的裝配尺寸鏈的構(gòu)建方式有平面型、直線(xiàn)型和角度型三種[1]。

組裝非標(biāo)設(shè)備的零件時(shí)，工作人員需要有零件的裝配圖紙作為依據(jù)才能開(kāi)始組裝，另外還需要準(zhǔn)備一些整修或者組裝用的工具，比如扳手、電鉆、螺絲刀等。準(zhǔn)備工作做足后，工作人員才可以進(jìn)行組裝，首先是要進(jìn)行機(jī)械設(shè)備各部分的組裝，其次還要進(jìn)行配電的相關(guān)操作，進(jìn)行這項(xiàng)操作時(shí)，工作人員要特別注意操作的安全性，保證各種配電設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)、功能、操作全部正常，避免出現(xiàn)短路和漏電等問(wèn)題而損壞機(jī)械設(shè)備和傷害到工作人員的自身安全。相較于非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)過(guò)程，零件裝配過(guò)程對(duì)于精密度和配合度的要求更高，而涉及到的設(shè)計(jì)內(nèi)容較少，實(shí)際操作內(nèi)容較多。基于此，非標(biāo)設(shè)備的裝配需要遵循的基本準(zhǔn)則有：規(guī)范裝配的步驟與方法，工作人員需要設(shè)計(jì)出非標(biāo)設(shè)備的裝配圖紙，并要不斷的按照組裝人員的意見(jiàn)建議修改完善圖紙內(nèi)容，裝配人員要按照?qǐng)D紙規(guī)范組裝的工藝與程序;機(jī)械裝配的主要流程需要有相應(yīng)的人員負(fù)責(zé)，主要是負(fù)責(zé)監(jiān)督裝配流程與實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的管理;盡量多使用機(jī)械操作，減少人工操作，解放勞動(dòng)力以及降低生產(chǎn)的成本投入;做好組裝、配電時(shí)的安全保障工作，不隨意堆積機(jī)械設(shè)備的模具、零部件以及配電設(shè)施等;做好設(shè)備裝配的試驗(yàn)工作，及時(shí)診斷裝配過(guò)程是否存在問(wèn)題。

1.3調(diào)試過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹

非標(biāo)設(shè)備的零件在裝配之后需要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試主要是為了檢查非標(biāo)設(shè)備的各部分的運(yùn)動(dòng)、位置以及功能是否正常。首先工作人員需要先調(diào)整氣路三聯(lián)件上的調(diào)壓閥裝置，以促使壓力降低，減弱壓力對(duì)于機(jī)械器件的破壞性，調(diào)整之后工作人員才能開(kāi)始調(diào)試工作;開(kāi)始調(diào)試后，工作人員需要先對(duì)整個(gè)非標(biāo)設(shè)備進(jìn)行一個(gè)全面的調(diào)試，然后再對(duì)設(shè)備的各部分構(gòu)件進(jìn)行分開(kāi)調(diào)試;在調(diào)試工作中，工作人員應(yīng)該始終保持調(diào)試的環(huán)境的安全性，同時(shí)也要保障調(diào)試工作需要用到的配備設(shè)施的準(zhǔn)備充分且運(yùn)行正常，當(dāng)工作人員一旦發(fā)現(xiàn)周?chē)h(huán)境不符合調(diào)試規(guī)范要求或者配備設(shè)施的準(zhǔn)備不充分時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止調(diào)試并及時(shí)彌補(bǔ)環(huán)境及準(zhǔn)備工作上的缺陷。在整個(gè)調(diào)試工作進(jìn)行的過(guò)程中，各個(gè)工作人員之間都應(yīng)該做到互相監(jiān)督、互相幫助，以保證把調(diào)試工作的危險(xiǎn)系數(shù)降到最低和調(diào)試工作的正確進(jìn)行。此外，實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行非標(biāo)設(shè)備的調(diào)試工作時(shí)也會(huì)遇到一些突發(fā)的故障問(wèn)題，我們需要了解這些故障以及解決方法，以保證調(diào)試工作順利完成。例如當(dāng)感應(yīng)器發(fā)生故障時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換一個(gè)功能正常的感應(yīng)器;或者當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)其它部分正常，而只有觸摸屏上面的點(diǎn)動(dòng)控制開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢查PLC的接線(xiàn)或者程式是否正確，另外還需要檢查執(zhí)行器是否損壞。

2改良非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)問(wèn)題的思考

2.1對(duì)設(shè)計(jì)的思考

優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案不僅能使設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)械設(shè)備本身具有較高的品質(zhì)質(zhì)量，而且還可以使零件的裝配、調(diào)試檢修等工作進(jìn)行起來(lái)更加簡(jiǎn)單方便。在非標(biāo)設(shè)備的零件設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常會(huì)參照非標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求以及實(shí)際工作情況，根據(jù)這些情況要求合理化地設(shè)計(jì)產(chǎn)品，為了既節(jié)省成本又符合生產(chǎn)規(guī)范，對(duì)于非標(biāo)設(shè)備的零部件的設(shè)計(jì)要求不宜制定得過(guò)高也不宜過(guò)低。另外，設(shè)計(jì)方案地制定應(yīng)當(dāng)以符合生產(chǎn)制造的工藝流程為前提，同時(shí)還應(yīng)兼顧到生產(chǎn)速度和經(jīng)濟(jì)效益等因素。

2.2對(duì)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)人員的思考

首先設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)同樣注重設(shè)計(jì)工作與零件的裝配、調(diào)試、檢修等工作，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到零件的裝配、調(diào)試、檢修等流程的工作要求，應(yīng)當(dāng)重視理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)之間的緊密聯(lián)系，追求實(shí)用化和高效化的設(shè)計(jì)理念;其次，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)人員不能忽略設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中的試驗(yàn)工作，應(yīng)當(dāng)按要求保證每次試驗(yàn)的規(guī)范進(jìn)行，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)改正錯(cuò)誤;最后設(shè)計(jì)與生產(chǎn)人員通過(guò)不斷地思考和學(xué)習(xí)，提高自身的技術(shù)水平、專(zhuān)業(yè)技能也十分重要。

2.3對(duì)資源利用的思考

不合理的設(shè)計(jì)與加工方法都會(huì)造成資源的大量浪費(fèi)，我們應(yīng)當(dāng)重視這個(gè)問(wèn)題，并在非標(biāo)設(shè)備的零件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)資源的高效使用。例如在制定設(shè)計(jì)的方案時(shí)，工作人員提前計(jì)劃好各種資源的用法用量，并且還要合理地規(guī)劃各種資源的分配工作，讓各種資源的利用效率達(dá)到最大。

3結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的同時(shí)機(jī)械加工中非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工領(lǐng)域也在不斷成長(zhǎng)，并且機(jī)械加工中非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工發(fā)展勢(shì)頭也愈來(lái)愈加兇猛，這給企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是如何讓非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工更加專(zhuān)業(yè)化、規(guī)范化也會(huì)一直伴隨者機(jī)械加工的發(fā)展[2]，因此，機(jī)械加工業(yè)應(yīng)該要不斷增強(qiáng)非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工人員的素養(yǎng)，增加其對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的儲(chǔ)備，更要借鑒設(shè)計(jì)與加工非標(biāo)設(shè)備零件的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，在非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工領(lǐng)域中積極探索，敢于突破，促使非標(biāo)設(shè)備零件的設(shè)計(jì)與加工技術(shù)不斷成熟。

參考文獻(xiàn)

[1] 程剛.深入研究非標(biāo)設(shè)備制作安裝質(zhì)量通病的防治路徑[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（09）：45-47.

[2] 李春鳳.公差配合在非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（14）：125-126.