摘要：食品机械设计应当符合机械设计的相关流程，运用全新手段来辅助全过程的机械制造以及机械设计。从现状来看，食品机械设计具备了面向制造以及面向机械装配的基本特征，对于食品机械设计的整体效果可以加以全面的改进。因此，本文主要分析现代社会食品机械的现状，针对制造和装配过程中存在的问题，探讨面向装配与制造的食品机械设计思路。
关键词：制造；装配；食品机械；设计
引言：目前国内因为有效食品加工机械的缺乏导致了农业资源的大量损失，因此对面向制造和装配的食品机械设计方面的研究就显得尤为重要，能够让更多的农业资源利用起来。而对于食品加工机械的设计要求具有一般机械类产品设计的基本要求，同时要能够具有较短的加工周期与优异的工作性能，而且要能够方便操作、维修，保证设备能够最大限度进行生产并创造良好的经济效益。
1.现代社会食品机械设计的现状
目前，中国每年因缺乏必要的食品加工机械而使食品资源不能直接加工、贮藏、保鲜而造成的损失高达几十亿元，因未能有效深加工综合利用而造成的资源损失则更大，这些客观情况都对食品机械行业，尤其是新产品的开发应用提出了更高的要求。加之社会上越来越个性化的需求，也迫使食品机械要不断调整以跟上人们对于食品的新要求。同时，现下对于食品机械的设计制造除了要求质优价廉外，还强调产品的交货期要短和产品的售后服务要好。而交货期短，就要求设计制造的周期要短，要能够迅速投产使用；售后服务好，就要求面临设备故障发生时，可以方便快速地进行维修，及时还原设备的正常状态，以最大限度减小因设备故障引起的损失。
2.制造设计和装配设计的概述
从基本特征来讲，制造设计指的是在机械产品设计过程中，充分考虑和制造相关的条件和约束，对产品和工艺设计进行全面评价，并在此基础上对原来的设计方案进行修改和完善。由此可见，机械设计侧重于拟定相应的机械设计约束、设计条件与设计要求，确保依照上述流程设计出来的机械产品能够具备环保性以及可维护性的特征。
而装配设计是指在机械产品设计的过程中，充分考虑和装配相关的条件和约束，采用计算机对装配和设计进行管理，设计统一、通用的产品模型，使其满足产品装配的要求。同时，通过运用信息化的途径与手段，应当能够设计出带有通用性的装配模型，进而确保其符合现有的产品装配基本流程。在目前状况下，针对装配设计应当着眼于装配成本的全面减低，对于整体上的装配效率予以全方位的优化。在信息化的手段配合下，装配设计应当可以达到更优的便捷性与实效性特征。
食品制造行业本身具备突显的重要意义，这是由于食品设计在根本上关乎民众的日常饮食安全。因此，经过综合分析可知，食品机械设计在根本上应当符合面向制造与装配的宗旨与目标。与此同时，上述设计流程也能够显著缩短整个设计周期，并且杜绝了过多的零部件总数。面向制造与装配的全新设计思路，在客观上有助于消除过高的设计经费，对于非标准件也能够加以显著改进。所以，在针对食品机械设计上如果能够改用全新的设计思路，则有益于搭设多方面密切协作的新平台，进而在根源上助推当前机械制造流程的全面优化。
3.食品机械制造与装配设计的思路分析
3.1 设计思路
在当前现有的机械工程范围内，面向制造与装配的新型机械设计模式，构成了关键性的设计思路。针对食品机械产品设计的过程中可能出现的问题，例如，食品机械产品零部件问题，装配效率问题等，针对上述问题采取有效的措施进行处理，能够加快设计和生产效率，缩短生产周期，有效降低制造和装配成本。作为设计人员来讲，一旦察觉到上述问题则要立即着手加以化解，通过优化现有的设计思路来减低食品机械的总成本，对于设计流程以及设计周期也能够显著予以缩短。
在制造和装配食品机械设计的整个过程中，主要包括面向制造的设计与面向装配的设计两个方面，在设计初级阶段，应该保证食品机械产品设计的可行性，即利用面向制造的设计，保证食品机械产品的功能满足实际需求；在设计食品机械产品的零部件时，利用面向装配的设计，对食品机械产品的各个零部件进行改进和优化，以此提高食品机械产品装配效率。由此可见，面向制造和装配的视频机械设计，能够在保证食品机械产品基本功能的前提下，尽可能降低零部件使用量，这样既能够节约零部件数量（与传统设计方法相比，面向制造和装配的食品机械零部件使用量减少 30%-70%），又能够加快食品机械产品设计效率（与传统设计方法相比，面向制造和装配的食品机械设计周期为传统方法的 1/2），降低总设计成本。
3.2 设计原则
面向制造和装配的食品机械设计，在设计的过程中必须严格遵循以下原则：第一，精简附加设计，减少设计成本，提高食品机械产品的可靠性，延长食品机械产品无障碍工作时间；第二，严格按照模块化设计方式进行设计；第三，零部件应该简单、易于装配，符合相关标准；第四，尽可能减少零部件的种类和数量，降低设计成本；第五，基于装配工人的素质水平，应该采用常用的零部件和结构，以此提高装配效率；第六，应该采用适合的工艺和精度，以此提高产品设计水平。
此外，要提高装配操作人员的综合素养，运用信息化来简化全过程的食品机械装配。对于整体上的装配精度以及装配工艺都要显著加以优化，运用此种方式来优化设计质量。例如，在传统模式下，食品机械设计通常来讲都会耗费较多的前期投入资金以及其他设计成本。但是相比来讲，建立于面向制造思路之上的机械设计流程，能够减少超出60%的整体设计成本，其中涉及到较短的机械设计周期。从缩短整个设计流程的视角来看，食品机械设计运用的全新思路，有益于减低一半左右的设计流程资金消耗。在进行相应的机械设计时，应当依照因地制宜的宗旨与思路来全面优化当前的设计模式。
3.3 实例分析
食品机械是由几百个零部件、电子元器件等装配组成的，如果在设计的过程中采用传统的设计思路，将会导致出现以下问题：零部件不标准、零部件种类多、零部件数量多、设计成本高、设计周期长、操作不方便、维护工作量大等。以某食品包装机为例，其活塞运动控制结构设计图如图 1 所示，图中 1为拔叉、2 为轴套、3 为支撑座、4 为轴、5、6、12 为螺母、7 为偏心滑块、8、9、13 为平垫圈、10 为螺栓、11 为挡板、14为销轴、15 为开口销、16 为连杆、17 为偏心倒槽。
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结束语：
面向制造与装配的食品机械设计的应用，推动了设计符合美观以及使用功能的基础上，使设计效率有效的提升，使设计成本得到了节约，并使产品开发周期有效的缩短，还可以使产品的可靠性以及性能得到有效的提升。因此，应该在设计的各个阶段都充分综合选择材料、选择工艺以及零部件等信息并进行优化决策。同时，还要不断地进行实践与尝试，并总结经验，改进创新，推进国家面向制造与装配的食品机械设计技术的发展，以此获取最大的经济效益。
参考文献：
[1]白晓丽，伍毅.面向制造和装配的食品机械设计[J].食品与机械，2012.
[2]张国平.食品机械平面四杆机构的遗传算法优化设计[J].食品与机械，2010.
[3]蔡鹏.面向制造和装配的制品机械设计[J].中国机械，2014.
论文作者:刘志智
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/24
标签：机械设计论文; 食品论文; 食品机械论文; 零部件论文; 产品论文; 思路论文; 流程论文; 《基层建设》2019年第29期论文;