时间:2023-10-11 16:14:36
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概述
机械设备是加工制造的基础,无论是进行民用产品的制造还科研产品的加工以及对新技术的实践都需有新的机械设备进行保障。因此对于新的机械设备的设计研发工作需要依托于科技创新,根植于生产实际,以合理、实用、创新为原则,进行机械设备的开发研制工作,从而促进机械设备设计水平的提高,在我国经济发展过程中,产品加工生产设备占有很大的比例,下面就以产品加工生产设备为例介绍机械设备设计研制过程中需要注意的一些问题。
1 机械设计的流程
1.1明确机械设备设计的主要用途
机械设备设计的目的是要设计出一种能达到预定功能要求、具有性能好、成本低、价值最优能满足市场需求的机械产品,机械设备设计的特点是从具体概念到具体产品的演化过程,从抽象的产品规划、功能需求、原理方案设计到较具体的结构方案设计、总体设计等。设计者在设计过程中,不断丰富和完善产品的设计信息,直到完成整个产品的设计。机械设计是一个逐步求精和细化的过程。
1.2 机械设备设计研发的一般流程
以下将对机械设备设计研发的一般流程进行阐述:
1.2.1 提出申请:机械设备的设计研发,必须要根据需求来进行设计,在这一阶段需要根据需求提出申请。
1.2.2 对申请进行审批答复:当相应的申请提交到主管部门后,需要主管部门对申请进行审核,从可行性和经济性等方面进行考核批准。
1.2.3下发具体的任务计划书:当主管部门对申请批准后,需要对申请中的条文具体细化,并以任务计划书的形式下发到具体的设计部门。
1.2.4组建设计研发项目组:当具体的设计部门收到任务计划书后,需要根据计划书中的项目种类、专业需求,选用与计划书中相符合的各种人员,组建设计研发项目组。
1.2.5根据计划书提出初步的方案:设计研发项目组需要根据计划书中提出的设计需求,机械设备需要完成的任务确定初步的方案,并对这一方案进行广泛的讨论,当遇到大型设备时需要提出相应的小型样机的初步方案。
1.2.6根据初步方案设计出初步的方案草图:设计研发项目组需要根据初步方案设计出初步的方案草图(包括相应的设计总图和一些关键部件的设计图)。
1.2.7对初步方案草图进行评审:当完成项目的初步方案草图后,项目组需要组织相应的人员进行方案评审,对初步方案的一些关键部分进行可行性评估,而后根据各方意见提出修改方案。
1.2.8根据修改后的方案进行设计:当方案修改完成后,应根据修改方案进行设计。
1.2.9图纸审核、批准:当机械设备设计完成后,应组织人员对图纸进行复核,复核完成后方可出图。
1.2.10零部件的制造:当图纸经过审核后下发到制造部门进行生产前,设计部门需要和加工制造部门就图纸进行会审,对图纸上不明确的部分或者是疑点进行沟通,保证零部件安装设计意图进行制造。
1.2.11在加工过程中需要设计人员和加工人员保持良好的沟通:在图纸下发到加工人员进行加工后,设计人员和加工制造人员应进行良好的沟通,对加工进度进行把控,并对加工中出现的问题进行解决,并对这些问题进行记录,留备以后查看。
1.2.12机械设备零部件的验收:在加工制造部门完成全部的加工任务后,设计人员应到场对加工完成的零部件进行相应的检测。
1.2.13对机械设备的组装、调试:当检验合格的零部件到达装配现场后,设计人员应到场指导,就设备的装配中出现的问题及时提出解决方案,保障机械设备装配的顺利进行,这一阶段对机械设备的最终质量有着非常大的影响,是设计人员应对装配的全程跟随,并提出专业的技术指导。
1.2.14机械设备进行试生产:当机械设备完成研发工作,并装配、调试达标后,需要机械设备进行试生产,并对机械设备在试生产的过程中的状态进行记录,同时对生产出的产品进行检测,看是否达到了设计预期与设备需求。如果生产出的产品未满足设备需求,选用对设备进行排查,对设备再次调试后再次进行试生产,直至满足要求。
1.2.15机械设备投入生产:在机械设备试生产合格后,机械设备将投入正式生产,在这之后,设计开发项目组需要对操作人员进行培训,同时需要将机械设备的相关资料进行移交。
2 在设计研发的过程中需要注意的问题
以上介绍了机械设备设计的整个流程,在这一流程中,各个阶段都有需要注意的问题,下面将就这些问题进行阐述。
2.1 设计研发阶段需要注意的问题
一部机器的质量基本上决定于设计质量。制造过程对机器质量所起的作用,本质上就在于实现设计时所规定的质量。在这一阶段,除了机械设计要合理外,加工制造承担着重要的责任,设计人员应和加工制造部门加强沟通,及时解决加工制造汇中的问题,同时对机械零部件加强跟踪,保证零部件的制造按照设计预期进行制造,设计制造是一个统一的整体,切不可将其分割开来。
2.2 装配调试阶段需要注意的问题
机械设备的装配调试在整个设计研发过程中也占有相当重要的比重。装配调试的好坏将直接关系到设备性能的好坏,在这一阶段,设计人员需要全程跟踪设备的装配调试,及时对装配调试过程中的问题提出指导意见。在这一阶段,设计人员要做好设备相应的记录工作,积累自身经验,为以后的设计打好基础。在装配调试完成后,需要进行试生产,并对试生产出来的产品进行鉴定,如果达标就可交付使用,如果未达标,需要继续对设备进行再次调试,直到试生产结果达到设计预期。设备交付使用后,需要对操作人员进行培训,并将全套资料进行移交。
结语
本文根据作者的实际工作经验,对机械设备设计研发中的一些问题进行介绍。并对设计研发过程中的问题提出了解决方案。
参考文献
关键词:机械设备;设计;问题
1 前言
机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分,无论是新产品的制造,还是新技术的实施,都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学,合理,规范地展开,促进技术创新整体水平的提高,因此,很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论,由于在国民经济中,产品生产类设备占有很大比重,本文的讨论就主要针对此类机械设备的设计研发工作。
2 机械设计的过程
2.1 机械设备设计研发的目的
机械设备设计研发的目的归纳起来讲,就是根据用途和实际需要,设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备,满足社会的需求。
2.2 机械设备设计研发的基本步骤
一般来说,机械设备设计研发应按如下步骤进行:
2.2.1 需求申机械设备的设计研发,首先必须有需求,由需求者提出申请。
2.2.2 需求的确认:机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。
2.2.3设计研发任务书的下达:机械设备的需求申请被确认批准后,必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求,使设计研发者明确任务及目标,便于组织实施,并将任务书下达到承担任务的部门。
2.2.4组建设计研发项目组:承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后,应根据任务书的内容、要求,选配适当的各类专业人员,组成设计研发项目组,并明确项目组成员的各自责任。
2.2.5初步确定方案:设计研发项目组根据设计任务书,组织对设计研发方案的讨论,并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备,应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。
2.2.6方案草图的设计(形成总图及部分主要部件图):根据初步拟定的方案,有关人员进行相关部分的草图设计。
2.2.7设计方案草图的评审:设计草图完成后,项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审,对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨,并综合各方面的建议和意见,形成修改方案。
2.2.8方案修改、正式设计:根据修改方案,对原设计方案进行修正,并开展正式设计。
2.2.9图纸审核、批准:设计完成后,由相关人员进行审核,经领导批准后正式出图。
2.2.10交付加工制造:图纸设计完成后,交付加工单位加工制造之前,要与加工制造单位针对图纸做深入沟通,对图纸上的一些疑问进行磋商,确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识,并且便于施工。
2.2.11跟踪加工制造过程:图纸交付加工后,设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通,及时了解加工进度及遇到的问题,除了对出现的问题做出及时反应外,还应对问题做好详细记录,以备今后查阅和参考。
2.2.12机械设备的验收:机械设备加工制造完成后,设计人员应到加工制造单位进行设备验收,尽可能让机械设备进行连续试运转,观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求,发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后,方能允许发货,以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。
2.2.13机械设备的安装、调试:机械设备到达安装现场后,设计人员应亲临现场,对设备安装、调试的全过程进行监控、跟踪和技术指导,这一时期的工作对于设计人员来说既很重要也非常必要。可以说,安装、调试阶段的工作质量,对机械设备的最终使用效果起着极为重要的作用。
2.2.14试产鉴定:机械设备安装、调试完成后,设计人员与生产管理人员共同组织机械设备的试产,并对其使用效果进行评价和鉴定。如果达到使用要求,交付使用;如未达到要求,需找到原因,采取措施,修正调试后再行试产,直至满足要求。如果是小样机或关键部件的研制,此步骤完成后,应当对此前的整个过程进行认真总结,并提出中试设备的改进设计方案,进入新一轮中试设备的研制。如果有必要,也可再进行一轮样机及关键部件研制试验。
2.2.15交付使用:机械设备试产达标后,设计人员必须整理出机械设备操作、工艺、维护的相关图纸和资料交付使用部门,并对机械设备的使用、操作人员进行必要的培训,在此基础上,机械设备才能正式交付使用。
3 设计研发的方法及需要注意的问题
在上述设计研发程序的执行过程中,每个阶段都有自己的工作重点,都应正确把握方法,确保设计研发取得良好的效果。在整个过程别要注意系统性、科学性和合理性。
3.1 研制阶段的工作方法及需要注意的问题
研制阶段是设计方案实现的基础阶段,机械设备制造质量的高低,直接影响到能否取得设计的预期效果,甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段,除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外,还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况,与制造者共同商讨合理的加工工艺方法,并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议,及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为:制造加工只是制造加工单位的事,与设计者无关;能否按图纸设计要求进行加工,也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道,对于制造能力、加工手段和加工工艺,制造加工单位最有发言权,他们的许多意见和建议,甚至判断,是很有价值的,有时是决定性的。
关键词:机械制造规模;机械设备;设计;问题
中图分类号:TV52文献标识码:A文章编号:
引言
机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分,无论是新产品的制造,还是新技术的实施,都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学,合理,规范地展开,促进技术创新整体水平的提高,因此,很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论,由于在国民经济中,产品生产类设备占有很大比重。、
1自动化机械制造规模
1.1按规模大小FMS可分为如下4类
(1)自动化制造单元。FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。
(2)自动化制造系统。通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等,由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
(3)自动化制造线。它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。
(4)自动化制造工厂。FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。
2 机械设计的过程
2.1 机械设备设计研发的目的。机械设备设计研发的目的归纳起来讲,就是根据用途和实际需要,设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备,满足社会的需求。
2.2 机械设备设计研发的基本步骤。一般来说,机械设备设计研发应按如下步骤进行:
(1)需求申机械设备的设计研发,首先必须有需求,由需求者提出申请。
(2)需求的确认:机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。
(3)设计研发任务书的下达:机械设备的需求申请被确认批准后,必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求,使设计研发者明确任务及目标,便于组织实施,并将任务书下达到承担任务的部门。
(4)组建设计研发项目组:承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后,应根据任务书的内容、要求,选配适当的各类专业人员,组成设计研发项目组,并明确项目组成员的各自责任。
(5)初步确定方案:设计研发项目组根据设计任务书,组织对设计研发方案的讨论,并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备,应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。
(6)方案草图的设计(形成总图及部分主要部件图):根据初步拟定的方案,有关人员进行相关部分的草图设计。
(7)设计方案草图的评审:设计草图完成后,项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审,对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨,并综合各方面的建议和意见,形成修改方案。
(8)方案修改、正式设计:根据修改方案,对原设计方案进行修正,并开展正式设计。
(9)图纸审核、批准:设计完成后,由相关人员进行审核,经领导批准后正式出图。
(10)交付加工制造:图纸设计完成后,交付加工单位加工制造之前,要与加工制造单位针对图纸做深入沟通,对图纸上的一些疑问进行磋商,确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识,并且便于施工。
(11)跟踪加工制造过程:图纸交付加工后,设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通,及时了解加工进度及遇到的问题,除了对出现的问题做出及时反应外,还应对问题做好详细记录,以备今后查阅和参考。
(12)机械设备的验收:机械设备加工制造完成后,设计人员应到加工制造单位进行设备验收,尽可能让机械设备进行连续试运转,观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求,发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后,方能允许发货,以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。
(13)机械设备的安装、调试:机械设备到达安装现场后,设计人员应亲临现场,对设备安装、调试的全过程进行监控、跟踪和技术指导,这一时期的工作对于设计人员来说既很重要也非常必要。可以说,安装、调试阶段的工作质量,对机械设备的最终使用效果起着极为重要的作用。
(14)试产鉴定:机械设备安装、调试完成后,设计人员与生产管理人员共同组织机械设备的试产,并对其使用效果进行评价和鉴定。如果达到使用要求,交付使用;如未达到要求,需找到原因,采取措施,修正调试后再行试产,直至满足要求。如果是小样机或关键部件的研制,此步骤完成后,应当对此前的整个过程进行认真总结,并提出中试设备的改进设计方案,进入新一轮中试设备的研制。如果有必要,也可再进行一轮样机及关键部件研制试验。
(15)交付使用:机械设备试产达标后,设计人员必须整理出机械设备操作、工艺、维护的相关图纸和资料交付使用部门,并对机械设备的使用、操作人员进行必要的培训,在此基础上,机械设备才能正式交付使用。
3 设计研发的方法及需要注意的问题
在设计研发程序的执行过程中,每个阶段都有自己的工作重点,都应正确把握方法,确保设计研发取得良好的效果。在整个过程别要注意系统性、科学性和合理性。
3.1 研制阶段的工作方法及需要注意的问题。研制阶段是设计方案实现的基础阶段,机械设备制造质量的高低,直接影响到能否取得设计的预期效果,甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段,除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外,还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况,与制造者共同商讨合理的加工工艺方法,并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议,及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为:制造加工只是制造加工单位的事,与设计者无关;能否按图纸设计要求进行加工,也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道,对于制造能力、加工手段和加工工艺,制造加工单位最有发言权,他们的许多意见和建议,甚至判断,是很有价值的,有时是决定性的。
3.2 安装调试使用阶段的工作方法及需要注意的问题。机械设备的安装调试使用阶段是设计研制过程的最后阶段,设计研制项目是否能达到预期目的,效果如何,在此阶段能见分晓。在此阶段,设计人员一定要亲临施工现场,对安装调试的全过程进行技术指导和监控,及时处理现场出现的各种技术问题。这一阶段也是设计人员积累经验、获取第一手资料的最佳阶段。机械设备设计的合理与否,哪些方面存在问题,哪些方面还有改进的必要和可能,都可以通过该阶段的工作获得答案和信息。对设计人员设计水平、处理现场问题能力的提高起着极重要的作用。安装、调试结束后,紧跟着要进行试产鉴定,通过设备实际使用效果的评价或产品质量的检验,确定机械设备是否达到使用要求。鉴定通过后,必须尽快整理出与使用、操作、维护相关的机械设备的各种说明、图纸等技术资料,对操作工及维修工进行培训。同时,要注意专有技术的知识产权保护。员工培训完成、所有必须的技术资料整理齐全并交付机械设备使用部门后,机械设备便可投入使用。
结语
加入WTO后,我国经济融入世界经济的步伐加快,调整产业结构的国策,使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入,我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才,尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺,有着广阔的就业前景。
参考文献
关键词:化工企业 设备技术管理 维护维修
随着经济的发展,对化工产品多样性的需求日益增加,运行在强腐蚀环境下的设备也不断增多,因此如何防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已引起越来越多技术人员的关注。除此之外,与之相关的高温结构设计问题也不容忽视。通常情况下,在化工设备设计过程中,由于设计人员的专业素质不强以及很多非专业设计人员的参与,在如何实现设备的防腐蚀方面考虑不周全,这就导致了化工设备始终存在着大量的安全隐患,严重影响着化工企业的安全生产。综上所示,探讨化工设备设计过程中的腐蚀性问题,是具有实际意义的,对于保障化工企业安全生产意义重大。
一、化工机械设备管理的项目
1.管理项目内容通常情况下,化工机械设备管理主要包括管理和防腐管理。其中管理主要是为了减少机械设备在运行过程当中的所产生的磨损,使得机械的运行效率得到有效的提高。在进行机械设备的管理当中,必须要选用适合的剂,根据相关技术要求,结合机械设备的具体情况对机械设备实施管理;防腐管理主要为了防止化工机械设备在运行的过程当中出现腐蚀问题,这就需要在设计、制作以及使用中加强对设备的防腐管理。在设计阶段,要考虑使用防腐性能较强的材料,尽量避免缝隙出现,避免腐蚀溶液经过其进入到机械设备当中,该机械设备造成腐蚀;在制作阶段,要确保机械设备的焊接质量;在使用的过程中,要对使用环境进行定时检测,要全面掌握机械设备的腐蚀情况,以保证其在相关规定要求下使用。总之就是要做好化工机械设备的管理以及防腐管理,以保证其的正常安全使用。
2.化工机械设备的保养维修
对化工机械设备的保养就是在设备的使用过程中,为了保证机械设备的安全整洁,而对其进行的擦洗和清扫,对设备的指示灯以及限位器进行检查,确保其处于正常的工作状态当中,同时要检查设备有没有漏油漏水问题,一旦出现这些问题要及时采取有效的措施进行处理。维修顾名思义就是针对出现问题地方所进行的,在这里就是对损坏的机械设备的零部件进行更换或者是维修,以防设备损坏,强化对机械设备的维护以使得机械的使用寿命得到有效提高。
二、当前化工机械设备管理保养方面存在的问题
第一,在化工机械设备管理方面存在一定的问题,这主要表现在方面,多数企业没有对该项工作给予充分的重视,没有建立完善的管理制度。在选择油的时候经常查阅一些相关资料并结合自己的经验,同时为了一味的节省成本而选择一些没有质量保证的油,导致化工机械设备效果不理想;第二,在化工机械设备维修保养方面也存在很多的问题,比如由于出现密封泄漏以及控制仪表方面的问题等。这些问题在一定程度上都会影响机械设备的正常使用。
三、强化化工机械设备管理保养的措施
1.强化化工机械设备管理的措施
第一,要选用优质的油,为了获得较好的效果,可在油中加入适量的硫。也可使用多极化的油,这样有利于核心设备磨损的降低,而且不受到环境温度的影响,同时可以减少换油的频率,在一定程度上节省了能源;第二,应强化设备的日常管理,防止设备故障。首先,企业应进行油基础管理资料的编制,为后期查阅奠定基础;其次,设立专门的人员来对油工作的实施进行监管,以使得该项工作能够顺利的开展,若发现异常要及时采取措施进行处理;最后,将工作落实到个人,实行交接班制度,以便于在设备出现问题的时候找到相关的负责人,使得他们对该项工作给予高度的重视,为机械管理奠定坚实的基础。
2.强化化工机械设备维修保养的措施
首先,要定期对机械设备进行清扫和擦洗,保证其干净整洁;其次,要做好对温度变送器故障的处理,为了确保变送器工作电源的能正常供电,要定期对其进行检查,并检查确保设备仪表接线正确。同时要做好测量,以保证正常运行;最后,要做好流体流量设备的测量,要对流量计的等级以及接线进行检查确保其正确合理。对显示器进行检查,确保其插件没有出现松动现象。对变压器和保险管进行检查,却把其处于正常的运行状态当中。还要对转化器进行检查确保其安装位置正确。
3.开发耐蚀材料耐
蚀材料的开发研究是对防腐蚀技术的创新,将会对化工设备的防腐产生深远影响。耐蚀材料主要包括金属材料、高分子材料、无机非金属材料等。化工设备的主要材料通常使用金属及合金,其中钢铁应用的最为广泛,但是,钢铁也存在一定的问题,它的耐蚀性能具有一定的局限性。为了解决这一问题,科研工作者致力于开发和研究高性能的合金材料,在一定程度上解决了局部腐蚀及特殊环境下的腐蚀问题。如含钼高的耐蚀合金,双相不锈钢,高纯铁素体不锈钢,镍基合金,低合金钢等。
四、结语
综上所述,化工机械设备在化工领域中所起到的作用是非常重要的,为了保证化工设备能处于正常的运行状态中,不断提高生产效率,就必须针对实际情况,做好对其的管理和保养,避免出现各种问题,同时可以提高其的使用寿命,进而为企业创造更多的利润。
参考文献
[1] 邝东方,董少康,胡乐.浅析化工机械设备管理及维修保养技术[J].中国新技术新产品,2012(15).
[2] 刘香正.浅谈化工机械设备状态的诊断与分析[J].黑龙江科技信息,2011(30).
关键词:非标;自动化设备;设计
1、非标自动化设备特点
非标自动化设备的主要加工方式是采用普通机床或者数控机床,并采用夹具或者是夹具与刀具结合的方式进行测量。用于测量的装置大多是通用型的。数控机床由于机构的限制很难完全满足产品的精细化要求,为了有效保证加工质量,很多情况下也会采用试切法与划线的方式用来加工。非标自动化设备的产品设计大都计算机绘图软件进行设计,不仅简化了绘图设计的步骤,也极大的提高了绘图的精确性,常用的计算机绘图软件有 Auto CAD 、SolidWorks等。很多装配图可以利用Auto CAD 制图软件依据机械制图标准进行绘制,也可以利用SolidWorks等三维绘图软件转换成二维装配图。无论采用什么样的绘图软件都要保证视图与尺寸设计要符合加工标准,产品的表面粗糙度等数值都要有明确的标注。图纸设计完成后,要按照企业的要求输出产品渲染图,为了提高设备的生产效率,可以对图纸进行染色,方便加工工人识图。
2、非标自动化设计
非标自动化设计的主要目标是加工标准设备无法加工的产品,在非标自动化设计的过程中还要注意提高设备质量、生产效率,并且还要保证整个产品产生过程的安全性和稳定性。非标自动化设计的第一步就是要熟悉和掌握客户对产品的实际需求,要对设备的加工生产环境有初步的判断。其次,要能够根据客户提出的产品需求,经过设计人员的分析和讨论,制定出产品生产工艺、设备参数。最后,要在满足设计的科学性和合理性的基础之上,设计出设备的整体结构图、重要零件图、自动化电气控制系统等。在完成对方案的设计工作之后,需要对设计方案的可靠性性、经济支出成本、产品质量等内容进行评估,并能够根据评估的结果,对已经设计的结构进行合理的修改。如果客户对最后的方案比较满意,就可以确定方案,并转交工程部门,工程部根据确定的设计方案列出零件请购单、产品制造价目表、设备装配图、主要部件零件图等内容。
3、非标自动化设备设计的关键问题
3.1、注重设计人员的专业水平
设计人员的专业水平的高低在很大程度上影响着非标自动化设备的设计质量,为了使非标自动化设备的生产过程更加高效,产品质量更加优良,必须要保证设计工程师要具有丰富的自动化设备理论知识,并且还要拥有能够按照客户的使用需求进行产品研发设计的能力。在产品设计的过程中,不仅要运用成熟的理论知识,还要学会把理论知识与实践经验相结合,设计出|量合格、外观精美、高效节能的非标自动化设备。在非标设备设计过程中,设计工程师应该对设计过程的全部环节进行仔细的研究,要更加注重产品设计过程中的细节问题,不断优化设计方案,力求避免因设计问题造成的产品质量问题。设计人员还需要充分重视设备的简单操作性,要简化操作流程,减少操作步骤,并且在设计的过程中要保留一定的空间,留给接下来的维修工作。设计工程师在产品设计之余,要不断对本专业的先进知识进行学习,要能了解非标自动化设备设计的前言技术,能把握本学科领域内的最新学术研究动态,并且还要善于向有经验的老师傅进行讨教,争取不断提升自身的专业素养,争取实现非标自动化设备的科技新突破。
3.2、重视计算机辅助软件对设备的模块化设计
近年来,计算机技术在全世界得到了快速的发展,与此同时,工程师们也研发出了功能强大的计算机辅助设计软件,其中CAD 绘图软件就是一种常见的计算机辅助设计软件,这款软件不仅使用方便,并且简单易学,即便不是计算机专业的人员,也能很快熟悉它的绘制方法。除此之外还有SolidWorks,UG等三维绘图软件,它们都具有图形绘制、图形修改,信息交换,支持多种平台的特点,并广泛应用于在室内装饰设计、园林景观设计、土木工程、地理信息、机械设计、电器电路等领域。在非标自动化设计过程中使用计算机辅助设计软件,能够有效降低制图员手工绘图的难度,并且修改也会变得更加方便。CAD绘图软件具有简洁的操作界面,设备设计过程中需要的相同的零部件,可以采用复制、镜像、阵列等操作进行,极大的缩短了绘图时间,对标准的螺栓、螺母、轴等零部件可以直接调用,在很大程度上避免了绘图的重复操作步骤。机械设计绘制完成以后,可以直接将图纸保存在计算机或者移动存储设备中,非常便于图纸的交换与管理。
3.3、合理的选择设备设计材料
非标自动化设备的设计必须要满足设备的功能要求,要能保证自动化设备在实际运转时具有良好的稳定性、平衡性以及可靠性。因此在设备设计过程中,必须合理选择零部件的材料,要使产品的材料能满足设备的抗冲击性、抗腐蚀性、抗震动性、适应温变性等要求。要在满足非标自动化设备的质量与性能要求的基础上,尽量选用经济成本低、市场上常见的标准件。设备的设计不仅要保证具有较高的性价比,还要使非标自动化设备具有较高的通用性,尽可能的帮助企业降低生产成本,提高生产效率。
3.4、提高设计的易用性
机械设计人员在在产品设计过程中,要充分重视机械制造车间工人养成的操作习惯。设备中的制造工艺应该采用车间工人能够快速学会和掌握的方法。尽量不要制定新的加工方法,避免出现标新立异的现象。在满足产品的要求基础之上,尽可能的要提高设备的易用性。机械控制的操作界面需要具有良好的人机交互性,简化操作人员的步骤,使车间工人能快速接受新设备的使用方法。设计人员要认真编写机械操作使用说明书,保证语言和内容的通俗易懂,有效提高企业的加工制造效率。
4、结束语
非标自动化设备的设计质量关系着工业企业未来的发展,因此在非标自动化设备设计过程中,要采用先进的设计方法,不断提高设计水平,使非标自动化设备得生产具有较高的效率。
参考文献:
[1]赵建.非标自动化设备的特点与创新设计[J].工业技术2016,(18):6.
[2]方丽群.浅谈非标自动化设备的设计[J].山东工业技术,2015,(10):251.
关键词:冶金设备设计;工业设计;问题
中图分类号:S611文献标识码: A
一、冶金设备设计的工业设计现状
近年来, 随着钢铁工业的发展, 冶金设备的产品种类和产量迅速增加,但国产冶金设备在外观设计、色彩、人机工程学方面与国外先进设备相比,有很大的差距。在冶金工厂,尤其是轧钢生产车间,在外观上可以直接分辩出国产设备和引进设备,操作差距更为明显。由于冶金设备的特殊性,大多数国内设计者尚未意识到工业设计的重要性,相关的设计内容尚停留在经验和模仿阶段。由于设计人员没能总结出具有品牌意义的设计理念,因此,不能够对后继的设备设计提供指导性的经验,同时也难以形成冶金产品外观设计方面的知识产权。我国作为制造业大国,冶金设备的设计制造是产品设计的重要组成部分,因此,提升冶金设备设计制造的工业设计水平,改变国产设备的外观形象,使其更为人性化,是冶金设备设计者应该努力的方向,也是从事工业设计工作的专业人员的职责。
二、设备设计当前的设计环境及质量控制的重要性
目前我国钢铁行业发展极为迅猛,工程项目繁多且覆盖面广,而工期一般压缩的很紧。像一般的小型棒线材车间,工期甚至压缩到十个月以内,只能采取边设计边施工的交叉作业方式。这给机械设备设计工作带来很大难度。设备专业是两头受挤的专业,留给设备设计的时间少得可怜。现在一般都是一边进行方案设计一边提交土建、电气等专业设计资料,还要提交设备制造单位毛坯图以满足紧张的制造周期。而近几年设计队伍急剧扩充,人员素质参差不齐,即使这样,人员仍然紧张。在这种状况下,如何保证设计质量,尽可能避免设计质量问题给工程造成返工或损失,是机械设备设计质量控制的重中之重。
三、冶金设备现代设计理论与方法
近年来,随着计算机系统的飞速发展,现代设计理论和方法的发展进入更为广阔的空间和越来越多的设计领域。对于冶金设备的设计来说,设计人员应使用 CAD 计算机辅助设计系统,应用相应的现代设计理论和方法,在最初的设计阶段考虑最大限度地提高冶金行业生产设备的安全和效益。
(一)计算机辅助设计技术
CAD(计算机辅助设计)是一种利用计算机系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术。对于相对成熟的冶金设备,在设计中应用 CAD 技术可实现模块化设计以及 CAD/CAPP/CAM 一体化设计。诸多的CAD 软件为我们提供了广阔的设计平台,我们可以使用 AutoCAD 进行平面和三维设计,利用 UG 强大的造型功能来设计复杂的机械结构曲面,使设备各零件在受力、磨损、平衡等方面更合理,以增加其寿命,减少不安全因素;我们也能够利用 Pro\E 或SOLIDWORKS 灵活的装配功能,对设备进行整体装配并观察各部分的运动、协调以及干涉情况,以进行动态设计,减少设计周期。利用 CAD 软件不仅可以对设备进行模块化设计、标准化设计,在提高设计效率的同时也提高了产品的安全性能。
(二)有限元法设计技术
有限元法是一种现代数值计算方法,它是将复杂的研究对象简化为有限数量单元组成的集合体,分别对每个单元体进行求解后,再将各单元拼合起来,以代替原来的整体进行分析的方法。使用有限元方法既可分析工程中复杂非线性问题、非稳态问题的,又可用于工程中复杂结构的力学分析。目前已有许多成熟的大型有限元分析软件如A N S Y S 、 M S C . M a r c 、 A D I N A 、 A B Q U S等。冶金设备工况条件的复杂性正好适用于有限元法来分析。例如,轧钢机的轧辊和轴承的结构和受载在设计中一直采用工程计算法,即将其作为承受弯曲变形的梁来处理。这种方法只能确定危险截面处的应力,而不能确定组成轧机关键部件每块钢板的应力分布。但是使用有限元分析方法则可以很好的解决此类问题,并在冶金设备在最初设计环节减少不稳定因素,从而提高设备的可靠性。
四、测控系统
冶金设备自动化装备水平的提高,势必要求提高其计算机控制系统的可靠性和可用性。这除了提高软硬件自身的可靠性外,还可以通过控制系统的软硬件冗余和先进的测试技术来提高整个系统的安全性。
(一)控制系统软硬件冗余技术
计算机热备冗余系统是一种通过使用计算机集群技术来实现的双机热备系统。集群计算机技术是指将一组独立的计算机通过特定的硬件和软件连接起来,它可以在短时间内检测到故障的发生及时并启用备用设备以保证设备的平稳运行。对于使用 PLC 的基础自动化来说,它的工作原理与计算机操作系统工作原理不同,PLC内嵌的应用程序是按照顺序执行,循环扫描的方式工作来运行的。扫描周期对于既定的应用有着严格的执行时间。
(二)测控系统的软件抗干扰技术
在工业环境中,对于实际应用的微机测控系统,有很多强烈的干扰来自系统内设备的运行。在设计和开发冶金设备的测控系统时,一般很难考虑到在实际应用过程中可能发生的各种干扰和设备自身的随机性故障,尤其是现场恶劣的环境很有可能使计算机系统在运行过程中发生异常。此类问题需要借助于特殊软件措施使计算机摆脱困境,当出现故障时及时使用修复或启用备用系统。软件“看门狗技术”、指令冗余技术、数据冗余技术以及软件陷阱技术均可解决此类问题。
五、加强冶金设备设计的措施
(一)加强工业设计知识的普及教育
冶金设备的特点是造价高、品种多、功能单一、批量少、成套使用、使用环境特殊、服役期长,因此,在设计过程中,设计人员往往只注重设备的功能设计,而忽略了设备造型、色彩、布局和人机工程学方面的要求。提高冶金设备设计人员的工业设计意识,从根本上改变国内冶金设备的“傻、大、黑、粗”形象,使生产线和单机设备更加人性化,生产车间环境更加和谐。
工业设计的教育在我国刚刚起步,现在从事设计工作的设计人员大多没有经历过工业设计知识的学习,因此,很难在设计工作中自觉地考虑与工业设计有关的内容。要改变这种局面,应该加强工业设计知识的普及教育,重视培养和提高现有冶金设备设计人员的工业设计意识,逐步将冶金设备的功能设计与美学设计结合起来,使冶金设备更加美观。
(二)采用工业设计理念对传统设备进行改进
科学和美学是相通的,功能设计与美学设计是协调一致的。对传统设备,包括一些已经淘汰的设备进行分析,找出其中优秀的设计理念和设计范例,为今后的设计所用。例如,随着高速线材的发展和吐丝机的应用,线材卷取机已被逐步淘汰,但是随着大棒材卷取的需要,原来各种类型的卷取机的结构、造型仍有借鉴之处。
(三)制订相关标准和规范
与其他产业设备相比,冶金设备的工业设计标准和规范是比较少的。由于用户的要求不同,设计制造的厂家不同,很难做到对冶金设备的机组、整机和基础件的通用性设计。由于缺乏工业设计方面的标准和规范,对冶金工厂的设备仅限于色彩选择、设备的操作标准的确定等,人性化的设计还没有提及。例如,轧制设备距地面的高度是否对操作者产生压抑感;千米以上作业线的长度是否使车间内的操作者有疲倦感;车间设备的色彩单一性是否对人的视觉有害等,这些课题需要通过对大量的测试数据分析整理后才能完成。
结束语
冶金设备的设计制造是产品设计的重要组成部分,因此,加强冶金设备的设计制造水平是非常有必要的。只有将工业设计理念和思维贯彻到冶金设备的产品设计中,进行功能和美学方面的创新性设计,为提升我国的机械制造业水平做出贡献。
参考文献
三年以上工作经验|男|26岁(1989年9月29日)
居住地:石家庄
电 话:155******(手机)
E-mail:
最近工作[1年2个月]
公 司:XX公司
行 业:机械设计制造
职 位:机械设计助理
最高学历
学 历:本科
专 业:机械设计制造及其自动化专业
学 校:黑龙江大学
自我评价
具备扎实的机械设计专业知识基础,熟知机械设计原理及基本方法;已有一年机械设计助理工作经验,熟知机械设计师的工作内容及工艺流程,熟知产品设计的基本思路,积累了非常好的工作配合、协调能力;能独立完成机械自动化设备的初步设计,二维、三维设计软件使用熟练,如AUTOCAD、SOLIDWORKS、PROE;动手操作能力强,有一定的机械设备的安装与调试经验,能独立完成基本的维护;
求职意向
到岗时间:一个月之内
工作性质:全职
希望行业:机械设计制造
目标地点:哈尔滨
期望月薪:面议/月
目标职能:机械设计助理
工作经验
2012/7—2013/9:XX公司[1年2个月]
所属行业: 机械设计制造
技术部 机械设计助理
1.在设计师的指导完成工作,协助设计师或独立完成空压机、过滤设备、压力容器等相关产品的机械结构设计;
2.完成机械制图并通过图纸审核等工作,积累了较好的制图经验;
3.完成相关产品文件,如使用、安装说明等;
4.辅助指导样品的生产并进行性能验证,配合工艺工程师处理实际生产中的设计问题;
5.很好的完成上级交办的其他工作。
2012/3—2012/6:XX有限公司[3个月]
所属行业: 机械设计制造
技术部 机械设计实习生
1.在设计师的指导下全面熟悉机械设计工作内容,完成机械自动化系统设备设计,系统设备安装与调试,积累了较多的专业经验;
2.协助设计师完成产品设计,包括机械结构设计、传动系统设计及工程图出图工作;
3.完成零部件的外协加工及验收工作;
4.跟随设计师学习设备的安装及调试工作,掌握了基本的调试技巧;
5.了解并协助设计师编制设备BOM清单、说明书等技术文件。
教育经历
2008/9—2012/6 黑龙江大学 机械设计制造及其自动化专业 本科
证书
2009/6 大学英语四级