朝花夕拾（4）之第三章 机械产品设计

xiaobing86203

朝花夕拾（1）之机械行业知识技术大纲

朝花夕拾（2）之第一章 极限与配合 知识回顾

朝花夕拾（3）之第二章 工程材料中的CAE分析知识

机械产品设计是一个工作过程，它是我们设计人员为满足客户对于产品零件制程实现的需求，运用科技知识和方法对机械的工作原理、结构、运动和力的传递方式，各个零件的材料、形状、尺寸以及外观等问题进行构思、决策、分析和计算，最终采用模型、数据和图纸作出具体描述的工作过程。
机械设备的开发过程分为四个阶段：方案设计阶段；技术设计阶段；结构制图阶段；安装调试阶段。但俗话说：万事开头难！
我们做非标设计工作的都有一个共同的困惑，那就是自己辛辛苦苦设计的方案常常会被多次改动。。。

其实多次改动的原因就是头没有开好，方案设计阶段的工作未准备充分；那今天就来聊一聊方案设计阶段的这些年工作的经历与心得体会。
1、明确产品特性与设计任务
(1)产品的零件图纸、装配图纸与技术要求；产品哪些是重要尺寸并有精度要求，自动化生产过程中哪些是需要保证的，或在动作时可以拿来利用的；并明确该产品的制造工艺，消除风险因素。
(2)拟定出自动化设备的设计任务书，最终双方确认好功能性要求，签订技术合同或协议；其中需注重设备的生产率，机械的精度、效率、寿命、成本等。
在签订合同前，建议与客户按如下表单详细归类讨论并达成一致：

总之，设备主要是为生产服务，功能是第一位。比如之前我设计过如下产品的非标设备，在展开初期客户提出了很多要求，有些甚至不利于功能的实现或影响稳定性，为此有时我们要坚持自己有把握的正确判断。

图为钣金冲压件与螺母点焊而成，之前是人工在立式点焊生产，效率较低且有安全隐患，从而改自动化生产；在了解产品尺寸特性后，发现冲压件与螺母尺寸较精准，两者可以采用自动送料设备（振动盘和螺母送料机)，自制移动机械手结合两者功能即可实现该生产功能，并且两个送料设备是标准件，从而提高了成功率；当时客户提出一个要求是要点焊时边与钣金边要平行，达到该功用需增加挡边，而螺母送出时角度自由，遇到挡边就被弹出，因此稳定生产与该功能却是相互矛盾；最后在我们强烈坚持下，客户也让步消除这条不合理的功能要求。

（PS:此非标设备是按本文经验展开工作，因此从制造调试到移交基本上没有大的改动）
2、收集设计资料
(1)收集有关该产品生产工艺的技术标准（国家标准、行业标准）与实现该工艺的典型结构图册和夹具设计手册，优选典型案例结构，以提高成功率。
(2)了解客户车间制造使用设备情况和车间生产条件，比如：起重运输能力，作业面积，气电供应和技术水平等。
3、机械原理设计的合理性
(1)在明确其功能、需要完成的工作与环境条件后，要决定具体采用哪种形式来实现其产品的制造工艺，在满足功能的前提下，尽量降低成本；
(2)功能性明确：结构设计方案应先明确体现产品所要求功能的分担情况；再将这些功能进行分拆，形成子功能，最后进行分拆直到不能分拆为止，这时需要考虑的是实现这些功能有哪些机构，可能有很多机构，对其进行评价，选择合适的机构，将其组合并添加辅助机构形成功能实现。
(3)工作原理明确：原理应预先考虑到可能出现的各种物理效应，避免出现失效；如：弄清工作对象，生产工艺流程；思考机架结构主要支撑、再传动结构、后执行机构。如对于某个执行机构，原动机什么类型功率多大，什么传动，执行机构质量多大，涉及到的结构大致的尺寸（轨道大小导杆粗细），思考动作是否平稳。同样的目的动作，为什么采用不同的结构，各有什么优缺点，成本对比如何等。
(4)技术要求明确：与结构设计有关的要求都应在图样或技术文件中予以明确体现。
(5)安全可靠：结构构件安全性，功能安全性，运行安全性，工作安全性，环境安全性。
以上归类总结经验适用于前期方案设计阶段，也包含部分技术设计阶段的内容。相信在明确设备需要实现的功能与实现功能的具体办法后，会大大提高我们自动化设计的成功率与降低方案的修改次数。

面壁深功

重温当年寒窗时

禾木工匠

好帖，明天看

韩寒11

感谢楼主分享工作经验

剑南春17385

学习 谢谢！

albert.tang

好的设计一定要考虑生产的适应性，即可制造性设计，谢谢分享！

xiaobing86203

面壁深功 发表于 2017-3-23 18:08
重温当年寒窗时

xiaobing86203

禾木工匠 发表于 2017-3-23 18:36
好帖，明天看

互相学习

xiaobing86203

韩寒11 发表于 2017-3-23 18:39
感谢楼主分享工作经验

互相学习啦

xiaobing86203

剑南春17385 发表于 2017-3-23 19:07
学习 谢谢！

互相学习了