摘要:近年来,我国非标设备行业得到了迅速的发展,但是随着非标企业数量的不断增多,其在生产运营期间所形成的问题也是越来越突出,如:规模小、技术滞后等问题,进而使得很多用户企业都会从国外引进高端非标设备,而国内非标设备的销量和制造质量却是急速下滑。因此,要想改善这种不良趋势,当务之急就是要加强我国非标设备的设计与制造。本文也会对非标设备设计制造要点做进一步的评述,进而提出一些对应的参考建议。
关键词:非标设备;设计制造;问题分析;
所谓非标设备,主要是指非标准设备,具体而言就是按照企业实际所需,自行设计制造出的设备,其无论是应用性能,还是外观都不属于国家指定标准设备产品。目前,我国非标设备种类大致可分为实验测试及性能验证类、专用机床类、项目开发类、测量类等,其市场发展空间十分宽广,因此,要想在激烈的市场竞争中获得一席之位,各相关制造企业就要全面加强非标设备的设计与制造,引进先进的科技技术,这样就会减少问题的发生,进一步提高非标设备的制造质量和应用性能。
1.非标设备特点分析
通常情况下,非标设备都是进行单件小批量生产,不存在任何样机试制,并且对于设计人员的要求也是十分之高,规定设计人员不仅要具备丰富的设计经验,能够保证设备生产一次成功,而且还要具备较高的专业知识和专业素质,能够灵活掌握各种先进的设计技术和制造技术,进而将国内非标设备设计标准提升到最高程度。现阶段,我国非标设备的设计制造水平与国外发达企业相比,仍存有很大的差距,究其原因,主要存在以下特征:
第一,国内非标设备的毛坯精度较低,加工余量较大;第二,多数企业都会采用机床加工方法,进而导致设备生产效率偏低;第三,工艺装备落后,很多企业至今为止仍采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具等,并依靠划线和试切法来要求设备的制造精度;第四,对工人技术要求不高,主要 注重钳工修配,对于其它工种的协调极为忽视;最后,制造成本十分明显。
2.非标设备设计制造要点及相关处理措施
2.1设计与工艺不可分离。在对非标设备进行整体设计时,相关设计人员一定要充分考虑工艺性,以便可以为后续制造工序提供便利,进而在保质保量的基础上,最大化降低制造成本。另外,设计人员和工艺人员要提前向操作工人做好技术交底工作,进而使其能够全面掌握产品结构、性能、装配工艺等技术难点,争取使最终产品质量达到最高标准。
2.2局部结构设计要按照相关标准作出合理的安排,如T型槽、法兰等,这些局部结构设计一旦达到基准范围,则势必会加快非标设备的生产效率,且还能使之与其它设备进行有机结合。
2.3若是非标设备的动作较为复杂,则为了保证其应用性能,可以采用多电机、气动等设计方案,利用现代微电脑控制系统来组合电机和气动元件,这使之形成一个完整、高效的控制执行机构,这样就可以帮助非标设备实现难以获得的动作和运动逻辑功能,进而在短期内就可进入到市场。
2.4利用普通机床进行单件加工时,要尽量采用试切加工技术,做到边加工边测量,以便可以保证孔制质量,使其接近最小极限尺寸,相对轴设计要接近最大极限尺寸。以 SOH7/js6配合为例,若是大批量生产孔和轴,则其平均间隙为+0.0135,获得过盈的概率只有千分之几,而通过采用试切法加工法,则其平均间隙就会相对减小,产生的过盈概率会逐渐加大,但是却会导致孔和轴装配的难度上升,因此,就要将配合调整到 SOH7/js6,这样就会平衡两者间的平均间隙,降低装配难度,使其过盈概率达到规定标准。
2.5合理安排设计结构,利用先进的精密仪器来调整零件加工精度,切记不要进行人工调整,必要时,也可采用修配法进行调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,传统滚切设备,要求将宽带切成等宽的10根,原设计是10组滚切刀和隔垫一探一排紧,两端压紧,但因为对刀和隔垫尺寸的一致性要求较高,所以,为了避免出现设计误差,该设备制造企业通过与外省的军工厂进行协调,才得以设计出最终所需的设计产品,进而不仅延误了生产进度,而且所付出的成本造价也是十分明显。后来该企业调整了滚切设备结构,取消隔垫,直接将滚切刀做成带顶紧的,并单独调整某一排滚切刀间距,然后再将其它排滚切刀与之靠紧,利用精度较好的磨床对调整好的滚切刀进行加工,这样就会大大提升零件设计精度,降低其成本费用。
2.6非标设备中的各组成配件要尽量选用专业厂家生产的成品件,且为了保证配件的美观性和灵活性,还要使用专用设备和模具对其进行大批量加工。
2.7非标设备的设计标准要尽量参考国家标准来制定,并采用优先数系设计方法,以便能够精准的分析出各零部件参数间的关系,减少设计计算误差。同时,刀具和标准机构、标准件的尺寸都要按照统一标准尺寸进行设计,尤其是齿轮、蜗轮等零件加工必须利用成型刀具。此外,在对国外机型产品进行测绘时,应注意标准的转换,以免出现换算误差,影响零件加工精度,增加其设计成本。
2.8要采用成熟的设计技术,进以最大化保证设备可以一次设计成功。同时,要制定完善的设计手册,多收集一些同类公司的产品样本,并积极借鉴其设计经验和理论,以便可以提升自身的设计水平,制造出更为先进、更为高效的非标设备。
2.9对于同类生产产品应尽量做系列化,并将与型号无关的零部件作为通用件处理。如二次电池芯的卷绕设备,可结合其电池型号来改变卷绕针和压辊,相对其它组成部分则无需改动,完全可以进行通用,如:动力、传动、控制、机架等组成部分,这样就会大大节约设计成本,提高生产管理效率。
2.10如若出现类似标准件,则完全可以采用标准件进行替代或改制。如尺寸较小的光轴,可以利用直销代替,因为直销一般都是利用专用机床大批量加工,其成本十分之低,而尺寸小的光轴只能进行单独加工,其不仅加工精度低,而且制造成本也是极为明显,所以,利用直销进行代替,既可以降低制造成本,又可以提高设备的生产效率和生产质量。
2.11由于非标设备中会涉及众多组成部件,且这些部件的设计质量参差不齐,所以,从经济和质量两个层面来看,只有对这些零部件进行外协加工,才能达到最终设计效果。具体是指先将零部件按重要程度进行分类,然后再选择适宜的外协生产单位或供货商,并在订货协议上着重强调技术要求,规定制造方必须具备质检报告,这样才能进行零部件加工。
2.12为了进一步提高非标设备的制造效率和加工质量,相关企业要积极引进先进的数控加工技术。该加工技术不仅工作效率快速,而且所生产的加工产品精度也要高于其它加工技术,所以,在设备制造过程中,融入数控机床加工技术,十分可行。
2.13为了减少非标设备的设计误差,相关制造企业还可利用CAD绘图技术来模拟装配和运动,这样就可在出图前,将一切错误因素控制在萌芽中。另外,CAD绘图技术还可以帮助加工人员及时发现零件设计和制造中存在的各种计算误差,并自动将误差修正到标准数值,进而在提高零件加工速率的基础上,更好的保证其加工精度和应用性能。
结束语
综上所述,非标设备在设计和制造过程中,一定要注重工艺与经济的相结合,既要采用先进的加工技术和设备,确保设计的合理性和标准性,而且还要注重加工零部件的生产利益和制造成本,这样才能保证在有限物质资源的基础上,设计出更为高效、美观、实用的非标设备,进而为我国非标设备行业的可持续发展打下良好的基础。
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论文作者:尹盛星,史旭峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/26
标签:非标论文; 设备论文; 加工论文; 技术论文; 精度论文; 标准论文; 就会论文; 《基层建设》2017年第34期论文;