專用機械設備產(chǎn)品設計過程中的工藝設計_第1頁
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1、20133下總第419期CHINESE&FOREIGNENTREPRENEURS232【工程技術】EngineeringTechnology在生產(chǎn)和科研及新產(chǎn)品開發(fā)過程中,會經(jīng)常遇到生產(chǎn)規(guī)模為單臺套或小批量生產(chǎn)的專用設備,這些專用設備都需要經(jīng)過產(chǎn)品設計和產(chǎn)品制造等技術過程。但它與其他批量的產(chǎn)品不一樣,在做產(chǎn)品設計時必須做好產(chǎn)品制造的工藝設計。1、工藝設計的概念產(chǎn)品的工藝設計是指在產(chǎn)品設計過程中對產(chǎn)品制造方法和制造手段的設計。它是一種靠產(chǎn)

2、品設計結果體現(xiàn)出來的無形技術。包含了產(chǎn)品的可制造性和產(chǎn)品制造工藝的經(jīng)濟性。所謂產(chǎn)品的可制造性是在現(xiàn)有技術條件下和現(xiàn)有裝備制造水平的情況下產(chǎn)品是可制造出來的,而產(chǎn)品制造工藝的經(jīng)濟性是指產(chǎn)品制造成本和制造工期等經(jīng)濟性指標;產(chǎn)品制造工藝的經(jīng)濟性水平越高,則費用越少,工期越短,造價越低。產(chǎn)品工藝設計的過程基本涉及到產(chǎn)品設計的全過程,或者說在產(chǎn)品的結構設計、零件設計和裝配設計中都涉及到產(chǎn)品的工藝設計。工藝設計的涉及面廣、內容多,在機械制造工藝學中

3、有詳細的介紹和論述。2專用設備工藝設計的必要性專用設備的生產(chǎn)規(guī)模是典型的單臺套或小批量生產(chǎn)類型,它的工藝特點是:(1)使用的加工工藝裝備是萬能機床、通用夾具、一般的刀具和量具。(2)安裝方法一般為劃線找正。(3)工作性質是根據(jù)測量結果進行試切加工。(4)毛坯制造一般情況下最難的也不過是木模制造或自由鍛造。(5)裝配過程不存在零件的互換性問題,全由鉗工試配。(6)工藝規(guī)程內容簡單,只編制簡單的工藝過程卡。從以上專用設備制造工藝的特點可以看

4、到:專用機器設備在完成產(chǎn)品設計后的制造過程中,基本不需要工藝技術人員去進行加工工藝裝備的設計和制造了,也不需要工藝技術人員去編制詳細的工藝規(guī)程了,換句話說那就是產(chǎn)品的設計結果已基本確定了產(chǎn)品的制造工藝,決定了產(chǎn)品的制造成本和工期,所以產(chǎn)品設計人員在產(chǎn)品設計過程中必須重視其制造工藝設計。3專用設備與經(jīng)濟性有關的工藝設計內容3.1結構設計中的工藝設計(1)結構簡單,零件數(shù)目少:結構的簡易程度和零件數(shù)目的多少直接影響設備制造的原材料消耗和零件

5、的機械加工量,所以在滿足設備功能要求的情況下,設計人員要進行多個方案的比較,并從中選出結構最簡單、零件數(shù)目最少的技術方案。(2)盡量選用標準化零部件:標準化零部件是大批量生產(chǎn)產(chǎn)品,質量好、價格相對合理。一臺設備標準化程度的高低既是設計水平也是工藝水平高低的表現(xiàn),選用的標準零部件越多就意味著非標加工件越少,其加工量也就越少。3.2零件設計中的工藝設計(1)零件毛坯的選擇:零件毛坯的種類包括形材下料件、鍛件、焊接件和鑄件。毛坯件的選擇與生產(chǎn)

6、批量有很大的關系,對于專用設備加工件的毛坯選擇應考慮到來源廣、制造工藝簡單,不需要專用的制造模具。一般來說首先考慮的是形材下料件,其次是自由鍛鍛件。在零件精度要求不高,結構尺寸較大,且不需要專用焊模的情況下可以考慮選擇焊接毛坯件;鑄件因需要鑄造模具而且時間長,一般情況應盡量少選用鑄件毛坯,在必須選用時,應盡量做到造型簡單。(2)零件結構的選擇:零件的結構關系到零件的可加工性和零件加工的難易程度。在設計專用設備的零件結構時主要考慮的是近距

7、離范圍內的加工裝備水平。(3)零件尺寸大小的選擇:一個零件在完成結構設計后是結構尺寸的確定。對國家標準已系列化的加工尺寸,特別是孔加工尺寸,因為其加工刀具已系列化,所以其尺寸選擇必須與常用刀具尺寸相匹配,避免購買新刀具。3.3裝配設計中的工藝設計(1)將設備按功能分成獨立的裝配單元:專用設備的設計和制造一般來說沒有完全可靠的技術參考方案,其設計和制造過程是一個新產(chǎn)品的開發(fā)過程;在設備投入使用后難免要對某些結構進行改進,如果能將設備按功能

8、分成獨立的裝配單元,那么在做局部改進的時候就不會牽涉到整體結構或其他結構的改變,這樣可以節(jié)省改進費用。(2)裝配過程簡單易行:對于專用設備來說,最主要的是在保證裝配質量的前提下,不需要使用專用的裝配工裝和專用工具。產(chǎn)品設計過程中工藝設計涉及的問題與生產(chǎn)規(guī)模有關,生產(chǎn)批量不同,涉及的工藝設計問題也就不一樣。專用設備是單件或小批量生產(chǎn)類型,它與中批量大批量生產(chǎn)類型相比,它的產(chǎn)品設計結果對產(chǎn)品制造工藝產(chǎn)生的影響最大,做好工藝設計的意義也最大。

9、(責任編輯:時音菠)專用機械設備產(chǎn)品設計過程中的工藝設計王寅初(資源縣節(jié)能監(jiān)察大隊,廣西桂林541400)摘要:專用設備是典型的小批量生產(chǎn)類型,它的工藝特點決定了產(chǎn)品的設計結果對制造工藝和制造成本會產(chǎn)生不一般的影響。為了提高專用設備的制造工藝性和降低設備的制造成本,那么在專用設備的產(chǎn)品設計過程中,除完成好產(chǎn)品的功能設計外,需要更加注重其工藝設計。關鍵詞:專用設備;產(chǎn)品設計;工藝設計中圖分類號:TH122文獻標志碼:A文章編號:10008

10、772(2013)08023201收稿日期:20130326作者簡介:王寅初(1955),男,湖南雙峰人,本科,工程師,研究方向:機械制造工藝及其設備。20133下總第419期CHINESE&FOREIGNENTREPRENEURS232【工程技術】EngineeringTechnology在生產(chǎn)和科研及新產(chǎn)品開發(fā)過程中,會經(jīng)常遇到生產(chǎn)規(guī)模為單臺套或小批量生產(chǎn)的專用設備,這些專用設備都需要經(jīng)過產(chǎn)品設計和產(chǎn)品制造等技術過程。但它與其他批量

11、的產(chǎn)品不一樣,在做產(chǎn)品設計時必須做好產(chǎn)品制造的工藝設計。1、工藝設計的概念產(chǎn)品的工藝設計是指在產(chǎn)品設計過程中對產(chǎn)品制造方法和制造手段的設計。它是一種靠產(chǎn)品設計結果體現(xiàn)出來的無形技術。包含了產(chǎn)品的可制造性和產(chǎn)品制造工藝的經(jīng)濟性。所謂產(chǎn)品的可制造性是在現(xiàn)有技術條件下和現(xiàn)有裝備制造水平的情況下產(chǎn)品是可制造出來的,而產(chǎn)品制造工藝的經(jīng)濟性是指產(chǎn)品制造成本和制造工期等經(jīng)濟性指標;產(chǎn)品制造工藝的經(jīng)濟性水平越高,則費用越少,工期越短,造價越低。產(chǎn)品工藝

12、設計的過程基本涉及到產(chǎn)品設計的全過程,或者說在產(chǎn)品的結構設計、零件設計和裝配設計中都涉及到產(chǎn)品的工藝設計。工藝設計的涉及面廣、內容多,在機械制造工藝學中有詳細的介紹和論述。2專用設備工藝設計的必要性專用設備的生產(chǎn)規(guī)模是典型的單臺套或小批量生產(chǎn)類型,它的工藝特點是:(1)使用的加工工藝裝備是萬能機床、通用夾具、一般的刀具和量具。(2)安裝方法一般為劃線找正。(3)工作性質是根據(jù)測量結果進行試切加工。(4)毛坯制造一般情況下最難的也不過是木

13、模制造或自由鍛造。(5)裝配過程不存在零件的互換性問題,全由鉗工試配。(6)工藝規(guī)程內容簡單,只編制簡單的工藝過程卡。從以上專用設備制造工藝的特點可以看到:專用機器設備在完成產(chǎn)品設計后的制造過程中,基本不需要工藝技術人員去進行加工工藝裝備的設計和制造了,也不需要工藝技術人員去編制詳細的工藝規(guī)程了,換句話說那就是產(chǎn)品的設計結果已基本確定了產(chǎn)品的制造工藝,決定了產(chǎn)品的制造成本和工期,所以產(chǎn)品設計人員在產(chǎn)品設計過程中必須重視其制造工藝設計。3

14、專用設備與經(jīng)濟性有關的工藝設計內容3.1結構設計中的工藝設計(1)結構簡單,零件數(shù)目少:結構的簡易程度和零件數(shù)目的多少直接影響設備制造的原材料消耗和零件的機械加工量,所以在滿足設備功能要求的情況下,設計人員要進行多個方案的比較,并從中選出結構最簡單、零件數(shù)目最少的技術方案。(2)盡量選用標準化零部件:標準化零部件是大批量生產(chǎn)產(chǎn)品,質量好、價格相對合理。一臺設備標準化程度的高低既是設計水平也是工藝水平高低的表現(xiàn),選用的標準零部件越多就意味

15、著非標加工件越少,其加工量也就越少。3.2零件設計中的工藝設計(1)零件毛坯的選擇:零件毛坯的種類包括形材下料件、鍛件、焊接件和鑄件。毛坯件的選擇與生產(chǎn)批量有很大的關系,對于專用設備加工件的毛坯選擇應考慮到來源廣、制造工藝簡單,不需要專用的制造模具。一般來說首先考慮的是形材下料件,其次是自由鍛鍛件。在零件精度要求不高,結構尺寸較大,且不需要專用焊模的情況下可以考慮選擇焊接毛坯件;鑄件因需要鑄造模具而且時間長,一般情況應盡量少選用鑄件毛坯

16、,在必須選用時,應盡量做到造型簡單。(2)零件結構的選擇:零件的結構關系到零件的可加工性和零件加工的難易程度。在設計專用設備的零件結構時主要考慮的是近距離范圍內的加工裝備水平。(3)零件尺寸大小的選擇:一個零件在完成結構設計后是結構尺寸的確定。對國家標準已系列化的加工尺寸,特別是孔加工尺寸,因為其加工刀具已系列化,所以其尺寸選擇必須與常用刀具尺寸相匹配,避免購買新刀具。3.3裝配設計中的工藝設計(1)將設備按功能分成獨立的裝配單元:專用

17、設備的設計和制造一般來說沒有完全可靠的技術參考方案,其設計和制造過程是一個新產(chǎn)品的開發(fā)過程;在設備投入使用后難免要對某些結構進行改進,如果能將設備按功能分成獨立的裝配單元,那么在做局部改進的時候就不會牽涉到整體結構或其他結構的改變,這樣可以節(jié)省改進費用。(2)裝配過程簡單易行:對于專用設備來說,最主要的是在保證裝配質量的前提下,不需要使用專用的裝配工裝和專用工具。產(chǎn)品設計過程中工藝設計涉及的問題與生產(chǎn)規(guī)模有關,生產(chǎn)批量不同,涉及的工藝設

18、計問題也就不一樣。專用設備是單件或小批量生產(chǎn)類型,它與中批量大批量生產(chǎn)類型相比,它的產(chǎn)品設計結果對產(chǎn)品制造工藝產(chǎn)生的影響最大,做好工藝設計的意義也最大。(責任編輯:時音菠)專用機械設備產(chǎn)品設計過程中的工藝設計王寅初(資源縣節(jié)能監(jiān)察大隊,廣西桂林541400)摘要:專用設備是典型的小批量生產(chǎn)類型,它的工藝特點決定了產(chǎn)品的設計結果對制造工藝和制造成本會產(chǎn)生不一般的影響。為了提高專用設備的制造工藝性和降低設備的制造成本,那么在專用設備的產(chǎn)品設

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