陈卓其
广东省东莞市寮步镇小坑村达成机械设备制造有限公司
摘要：笔者主要从事机械设计工作。本文主要从非标设备设计制造特征、非标设备设计的合理性、非标设备设计制造中需要注意的问题、非标设备设计制造的效益和效果、标准零部件尽量采用成品件。这几方面介绍了题目。
关键词：特征；合理性；问题；效益及效果；成品件
相关人员都知道，非标设备即指需制造、自行设计，而未形成标准的非通用设备。简单来说，指设计制造方面未形成标准的设备。目前社会因为竟争愈来愈激烈，各业追求效率，利用各种各样的设备代替纯手工操作，或着以PC微机控制的传统设备备自动化设备所取代。我国的设备形式差异大，一般都是无标准可循。非标设备通常是单件小批性生产，样机试制不存在要求设计人员有丰富的经验，尽可能做到一次性成功。
一、非标设备设计制造具备几种特征，如下：
（1）非标设备设计制造的毛坯精度不仅低，并且加工余量大。
（2）非标设备设计制造通用机床加工，效率低。
（3）非标设备设计制造工艺设备大部分采取万能量具、通用夹具、试切法、通用刀具、标准附件以及靠划线达到精度要求。
（4）非标设备设计制造对工人技术要求高。
（5）非标设备设计制造注重钳工修配，缺乏互换。
（6）非标设备设计制造成本较高。
二、非标设备设计的合理性
在非标设备设计的时候，不仅仅要考虑设计能否满足生产需要，能否符合节能低耗和工艺需要，并应该考虑要使非标设备的安全性稳定，结构简单。容易加工制造，方便安装维护。当在设计的过程之中，如需结构布置合理，就需采取新方法、新技术。于此同时，务必严格执行相关标准规范、做好优化设计。各个方面清楚明白设备的物理参数、功能、工艺要求等，并且要向同行索取经验等，需对他们设计的设备分析对比，确保各个方面最佳组合。在设计产品的时候，需进行多方案对比选取，使用综合分析选取最佳方案。
如条件允许的时候，应该做模拟试验，取得设备的实际运行参数来为设备的运行稳定设计给予跟据。并且在模拟的试验过程之中，需及时发现问题，并且及时改善设计方案。并且还需重视设备零部件设计的合理性。零部件的尺寸、配合种类、形状和加工精度将会直接影响到设备的运用效果。为此，当在对零部件进行设计的时候，先要校核标准件能否满足刚度、强度要求，与此同时，还要考虑它的疲劳强度和寿命。二是需要合理性选取零部件的材料，材料不仅要满足制造零部件的要求，并要满足经济性。三是合理性选取零部件的配合种类。还要选取合理性的加工方法。
三、非标设备设计制造中需要注意的问题
（1）工艺与设计不可分割。设计的时候务必考虑到工艺性，这利于在制造中简化操作，确保质量提高效率降低成本。工艺员与设计员应该提前跟操作工人进行技术交底。使它对新产品结构、装配工艺、性能等技术难点做到心中有数。因此减少这样的情况发生。
（2）局部结构有标准的应该依照标准安排。例如：法兰、型槽等。这样不仅节省了设计时间、并且方便与其它设备配套。
（3）如动作比较复杂。可以采取气动方案、多电机。市场上提供各种各样丰富的气动元件以及电机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆能够组成执行机构和众多控制。目前微电脑控制可以通过气动元件和电机实现多种机械结构难以获得的运动和动作逻辑关系。缩短了设计周期，既可实现自动控制又便于简化传动结构。
（4）在用普通机床单件加工的时候。使用试切方法加工，让工人边测量边加工。这时候，孔多制成接近最小的尺寸，而轴即接近最大的尺寸。
（5）五金配件应该选取专业厂家生产的成品件。五金配件一般采用模具和专用设备大批量加工。价格低廉、结构轻巧、外形美观。
（6）应该依据国家标准使用标准尺寸。用优先数系（GB/T321-1980）设计。方便分析参数之间的关系，从而减少设计计算的工作量。标准机构、标准件和刀具的尺寸一般都采取标准尺寸。这便于选取配件和加工。特别是蜗轮、齿轮等零件需成型刀具加工，更加需注意。测绘外国机型开发的产品，应该注意标准的转换，不能够简单地把英寸调换为毫米就完事。以免给加工的时候造成不必要的增加和麻烦及不必要的成本。
（7）采取成熟技术，以提高设计成功率。设计手册中登录的标准、机构。应该优先采取。例如：急回机构、间歇运动机构、行程放大机构、往复运动机构、夹持机构以及增力等。应该多收集些大公司的产品样本，并可成为设计考虑的对象。
（8）相似的产品应该系列化。跟型号没关的零部件应该按通用件处理。例如二次电池芯卷绕设备，依据电池的型号不同仅需改变压辊和卷绕针。对传动、动力、控制、机架等其它部分没特殊要求，可通用。这可大大节省设计成本，简化生产管理。
（9）相似标准件的可采取标准件改制或者代用。例如：尺寸比较小的光轴可使用直销代替，一般直销都是使用专用机床大批量加工，价格较为低廉。如单独加工不但不易保证加工的精度，而且不经济。又比如面板上面的联接丝柱可使用螺钉改制或代替。合理利用型材也可简化结构、降低成本、改善外观、提高效率。
（10）因为设计的零件千差万别，从保证质量角度和经济。外协加工是不可缺少的，把零部件依重要程度来分类。关键零部件务必要选取合格的供货商或外协单位，在订货协议上标明技术要求，并且要求提供质检报告。
（11）为保证加工质量和缩短制造周期，应该采取合适的数控加工技术。虽非标设备通常是单件小批生产，但是个别零件使用普通机床加工起来的周期将会很长，比如：在一块310mm*310mm平板零件上面加工。
四、非标设备设计制造的效益和效果
设计的效益和效果是衡量非标设备设计制造成败的主要标准。非标设备的设计制造效果即是指非标设备在实际运用过程中的生产率、可靠性、技术性能和等方面的综合评价。效益指的是非标设备作为商品的运用非标设备和经济价值可获取的经济效益。在我国早期的非标设计者通常都是依据设计任务书进行设计的。而设计任务书中唯有强调技术性能指标，对于制造效益、成本等要求通常都不提及。所以，采取了某项技术指标或者某种先进技术的先进性成为评价非标设备设计好与坏的跟据，而这项设备是否有实际效果，是否为市场所接受则不加考虑，是否符合生产实际。在这的状况之下，使部分非标设计者慢慢形成一种盲目追求先进技术，而效益和忽视效果的观念。现在的市场经济条件，注重设计的效益以及效果往往比片面追求电子化、自动化等先进技术要重要得多。可这般认为，非标产品如具备良好的经济效益，它的效果也是好的。因唯有产品为广大用户所接受，方可产生良好的经济效益。因为用户是没理由会接受效果不好的产品的。因此，效益和效果应是衡量非标设备成败的主要标准，这是非标设备设计者在设计时要先考虑的问题。
五、标准零部件尽量采用成品件
5.1 提高非标设备工作的可靠性
零部件成品件，通常是通过反复试验以及实践方可投入市场的，与唯有通过初次制造、设计的非标零件相比，具备着更好的可靠性。在初次设计非标零部件的时候，或少或多都会存在着设计上的缺陷，这些缺陷往往是因时间和经济上的限制未得到及时的改进，当设备运用了这些存在着缺陷的非标零部件之后将会降低设备工作的可靠性。
5.2 降低非标设备的制造成本
在生产单件非标零部件的时候，它的成本往往会比零部件成批化生产高得多。这使非标产品在原材物料消耗、劳动生产率、管理费用、成品率等方面的成本，比批量生产的商品化产品高得多。因为是单件生产，设计费用占成本的比例较大。个别复杂的部件，不可确定在一次设计之后就能完全成功，大多数都需局部修改，有些甚至要推翻重来。这些状况将会使得成本更加高。
5.3 提高设计效率以便缩短制造周期
在自行设计制造零部件的时候，设计到制造，工作量往往是比较大，需要很多的时间，使设备设计制造的周期延长。如采取零部件的成件品方可缩短自行设计零部件时间，从而缩短设备设计的制造周期，以提高设计效率。
结束语：
非标设备的设计制造还需注意一些一般加工工艺需注意到的问题。设备用于实践，安排生产和设计就不能抛开实践。同时还要思考到非标设备设计的合理性，使设计满足生产需求、工艺和节能低耗要求。
参考文献：
[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化工工业出版社，2002.
[2]卢志明.浅谈非标设备的设计与制造[J].电器工厂设计，1998（4）.
[3]黄纯颖.设计方法学[M].北京：机械工业出版社，1997.
论文作者:陈卓其
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：非标论文; 设备论文; 零部件论文; 加工论文; 标准论文; 效果论文; 合理性论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;