我的机械技术观点（系列之一）

亮剑

我的机械技术观点（系列之一）

) L6 e# N8 j. n; ?以下是我根据多年的工作经验和在专业网站上所见到的现象，整理总结的系列文章。纯属原创和个人观点。大约将一个周发一个题目，共8个，希望同仁们发表个人意见，再进行整理收入必威体育网址杂志。
1.机械工程师首先要学会抄袭和借用。
9 p- _/ W% G$ p7 O* } \; V% V自从英国第一次工业革命开始,世界进入了工业时代。传统机械逐步发展和完善,已经非常的成熟了。尽管随着社会发展我们已经进入信息时代,但是任何的信息都离不开机械作为载体。所以既然进入了这一行当,首先必须认识到它的存在价值和前景。
! ^/ k9 D- C7 y2 E8 x然而既然传统机械已经如此成熟,正说则很难有重大突破和创新;反说则是使我们这些大量的机械工程师有了安身立命之所，我们就可以站在上前人的肩膀上生活了。不知各位有无这种体会:只要你找,什么经验公式、经典结构等等都可以找到。当你接到一个设计任务,你挖空了心思、绞尽了脑汁去想像,搞出来了并且也能用。可是忽然有一天在一份资料上见到了类似的东西——可能这份资料就在你身边——而且其机构比你想的好多了——你必定会懊恼不已。
所以,无数先人为我们留下了大量宝贵的经验和财富。我们机械工程师有责任去继承,要学会抄袭、学会借用。这个道理我是在读书时(大一上学期)悟出的。实话实说,大学我几乎没读,但我知道哪个知识点在哪本书的哪一页,我整天在图书馆读各种书(当时管的松一些)。
下面我举个反面例子:在某机械必威APP精装版下载见到一个精华帖《压力机设计全过程及心得》,如下:附图;网友评论;我的回复。
《压力机设计全过程及心得》
这是我刚刚做完的设备，现在把设计过程中的问题，及发生的问题讲一讲，和大家分享！请大家多提意见！
* c0 J4 a, _' n* Z/ Y首先介绍一下这个设计的参数，这是一台100T的压力机，结构采用市场上比较主流的结构，4柱式，上面的是主缸，下面有一个顶出缸，压力是20T。
接下来说一下设计的主要过程，首先是图中的三个主要的主机箱体，上面的盖子，和中间的导向，还有下面的底座，请大家先看一下这三个“家伙”的结构。具体结构看附图。为了保证这三个家伙在装配的时候可以安装在一起下了不小的功夫，由于是单件小批量生产，在这里我采用了3个把在一起加工的方式，主要优点是降低了对加工设备与技术和测量设备与技术的要求，主要缺点是失去了“互换性”，因此，既然决定采用这种方法，那么在设计的时候考虑了把这三件合拢一起加工的辅助工艺结构、合理的结构参数等等，而且还提出做配对记号的要求（因为他们已经不能分家了）以便有合理的生产组织与安排。如果你不准备采用这种方法，还必须明确地对四个孔的形位公差提出合适的要求。
附图：

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这层说一下液压缸的设计过程，先说一下主缸，100t的，图为结构图
这支缸是典型的压机缸，压机行业的主缸缸筒壁厚都选得很大，比如220缸径的壁厚大概40以上，而且用整体锻件作坯，所以成本很高。因为我们不是专业做油缸的，所以计算比较保守，
3 Z$ X0 G$ I* f# D; m, B8 p而按德国力士乐25MPa、35MPa标准缸220缸径的采用273无缝管为坯料，成本低很多。
6 F" `, ^- v# o! K0 e4 e工艺上可选用整体式活塞、活塞杆，用棒料、堆焊活塞部分。
这个缸的缸底有问题，安装时o圈易损坏，应该做成像缸头那样作成两部分
2 k' v! k A- B" a活塞与缸筒、活塞杆与导向套直接金属接触了，应留间隙，加支撑环
进出油口不要一样大，缸底的油口必须大，因为流量大许多（这儿要用充液阀）
（上面有的话是引用lfpecker的）
重型油缸经常很厚实，因为他们产常承受意想不到的载荷，比如：他们常常同时作为导向机构使用而受到不小的侧向力，而在一般的工程油缸应用中，让油缸（气缸）工作时受到较大的侧向力常常被认为是不可饶恕的错误。甚至连所使用连接件都要求有“万向”调节功能以最大可能地减少“弯矩”。（以上引用szguanbo19）
" q& D7 m0 L- Z$ ?. q% W油缸的设计与标准油缸的设计是有区别的，除了标准油缸设计应该考虑的问题外，你还必须考虑侧向力（偏载、弯矩等）在下面两个地方产生的侧压力对油缸工作的影响：1、缸杆与缸盖孔壁之间；2、活塞与缸体内壁之间；


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/ N3 _5 k v5 {8 K这里说一下油缸在快接近极限文职的时候的缓冲问题：一般在活塞快接近缸底时会有比较大冲击，进口缸可以明显看到在快到极限位置时有很明显的减速（缓冲），这里面接受几个结构请看附图



以下是发言：
1、活塞杆与活动滑块的联接最好采用活动联接。
; _. p5 K& X5 F! T F! e2、侧压力是很讨厌，也是缩短油缸密封寿命的罪魁。
3、立式压力机好用吗，我接触大的压力机都是卧式的
4、设计确实不错，值得借鉴
5 e/ C" r. c4 A8 [+ T3 e+ z单件做压机从周期，造价等方面都不划算三个活动横梁从模型到加工都很麻烦，四根立柱、活塞杆等零部件的加工自己有大型加工设备吗南通有很多制作这种压机的厂家，价格比你单件生产的要便宜，质量也有保障，当然周期也最短
. P. g. |$ x. U% U- S( Q! @活塞行程到底是怎样回程的，有别的机构吗
活塞杆应有导向套
油缸的设计细节很关键，不知楼主能否提供一下CAD图纸
5、油压钢内壁自己做能做吗，做的时候要衍磨，如果不是专业做会不成本高了？
: l5 h4 v! Z2 }3 A6、是的啊。。标准件最好不要自己制作，市场上有的是。
自己加工从造价、精度上都很难保证的。
: R5 Y2 E) T: N6 K9 P三个模块我觉得没必要采用沟槽的形式。铸模可以，加工很麻烦，成本高。。
* v4 J' q4 F. P% R3 I- ?2 n不过楼主的一些想法仍然值得借鉴。。
7、我的发言：
下面发表我的看法：
1赞成“油缸的设计细节很关键”。
" ?8 t! h( T4 I9 P2赞成“衍磨，如果不是专业做会不成本高了”。
3赞成“我采用了3个把在一起加工的方式”。即使作为通机向外卖，控制一下一般也不会影响互换性。如果这3个坏了，那说明设计是完全失败的。
4疑问：当时有没有考虑3件采用钢板焊接？为什么？
* O7 r- w3 i7 ~: U6 e" T3 L5疑问：为什么没有描述液压系统的设计和考虑？即使是采购，作为整体设计也是要认真对待的。
9 I6 { r; @, Z/ e, ]' Y/ B" d6疑问：既然你知道了那么多关于油缸的新技术、新方法、新材料。为什么不用？
7疑问：对电控为什么也是只字未提？
8疑问：既然是自己做一般也是自己用了，对使用条件为什么没有一点个性化的东西？
比如外观、安全、节能、辅助机构、操作方式等等。完全和通用的一样的话，应该建议（或决策）买标准的，把精力放到开发上。纯机械的东西是谁都会的，实在不行就花几百块钱到晒图社买一套全图，对不满意的地方再改一改，既快又好。
机械工程师应该学会抄和借！！！
% x0 O: l* G( Z1 L d: T所以，我仅仅能给60分的综合分。
一家之言，不对之处请谅解。

第一节结束。

5 ?9 ^ R0 G) S( X/ I5 m附件:

亮剑

版主和管理员，你们好：
这篇文章的事例我忘记征求原作者同意了。待我征求意见后，若人家不同意请能允许我重新编辑，另外举例。总之是希望图文并茂。谢谢

阳光直射

1 赞成“油缸的设计细节很关键”。
; n6 r) Z+ Y9 Q4 F& B2 赞成“衍磨，如果不是专业做会不成本高了”。
- Z+ y& X6 h6 F. { W" E: l3 赞成“我采用了3个把在一起加工的方式”。即使作为通机向外卖，控制一下一般也不会影响互换性。如果这3个坏了，那说明设计是完全失败的。
4 疑问：当时有没有考虑3件采用钢板焊接？为什么？
$ | a$ t# F1 H" j5 _5 疑问：为什么没有描述液压系统的设计和考虑？即使是采购，作为整体设计也是要认真对待的。
8 w: M6 X0 S) l" Y/ ~% ]1 h) ]' W& ]6 疑问：既然你知道了那么多关于油缸的新技术、新方法、新材料。为什么不用？
7 疑问：对电控为什么也是只字未提？
8 疑问：既然是自己做一般也是自己用了，对使用条件为什么没有一点个性化的东西？
' Y2 w5 r7 R( X1 t& H& O5 M比如外观、安全、节能、辅助机构、操作方式等等。完全和通用的一样的话，应该建议（或决策）买标准的，把精力放到开发上。纯机械的东西是谁都会的，实在不行就花几百块钱到晒图社买一套全图，对不满意的地方再改一改，既快又好。

巨匠

1、赞成“活塞杆与活动滑块的联接最好采用活动联接”。
- M; e4 H4 N8 N/ O2 |, e, `: B
4 l& x. z! Y- u2、赞成“油缸的设计细节很关键”。并且认为是该设备最重要的。
; |5 m4 s% ?1 `- b' Y6 o
3、建议：利用旧设备改装，或直接找压机厂采购合适的横梁、然后考虑采用钢板焊接，最后才考虑该铸件。

4、建议：3件分开加工，加工费不会超过1000元。
& h" [0 ~( e& Y& n, Q
5、建议：油压钢首选采购标件，自己做手工抛光就可以了。

6、疑问：设备好象有点站不稳。

$ {2 O7 P0 j, }, V7、疑问：有必要去设计，自己制造吗？就算买来不适用，改也划算。
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unxping

1、“我采用了3个把在一起加工的方式”。从工艺上考虑，难度太大。不如分体坐标加工，滑动体采用两对角孔主导向定位。另两对角孔导套安装时找正定位，也可适当加大配合，采用过定位。
4 b' C# E1 q' |: {6 }1 l1 U9 [2、油缸头部，螺纹紧固结构不好，易松动，占用空间，活塞杆缺少硬导向，密封件易损。
3、机械设计，必要的开发是必须的！满足物品功能是首要的！

害怕伏枥

1、100吨压力的四柱式上压下顶的液压机应该是通用标准设备，在江苏，徐州和南通就有好多家生产（首帖中的个些发言中也提到南通）。同意巨匠的意见“疑问：有必要去设计，自己制造吗？就算买来不适用，改也划算”。
" Y8 O7 {# _+ L( z& |( L5 a除非真有必要，不需要去做单件制造的非标设备。
2、如果做非标设备，工期和成本是必须要考虑的，使用焊接方式制作结构件是首选。
; G3 b8 G3 G9 I$ Z2 x3、四柱压机的3片结构放在一起加工可以采用普通镗床，成本低得多。如果成本许可，用带数显镗床或数控设备当然更好。叠在一起孔太深，加工精度不会太高。但单件制作，可以用一些非常规手段解决。
0 B5 d6 e$ i/ T7 D( g5 P* r; \4、首帖的发帖者已经提到“按德国力士乐25MPa、35MPa标准缸220缸径的采用273无缝管为坯料，成本低很多”，仍然采用了整体锻造后加工的40毫米壁厚设计，令人费解。
1 L$ V) C! I& |; [5、同意5楼意见“油缸头部，螺纹紧固结构不好，易松动，占用空间”。“活塞杆缺少硬导向”，不知是否是指活塞杆与导向套间的金属接触配合。如是，则有保留意见。窃以为活塞杆还是与增强四氟乙烯的导向圈配合为佳。
3 C& W0 p$ Q" F0 d) j6、曾经用40天完成一台80吨压力的专用四柱下顶式液压机的设计和制造。下面贴出其油缸装配图。采用了加工非常方便设计，缸筒为冷拔钢管内孔已珩磨过的商品件。

害怕伏枥

机械工业是所有工业的基础，存在的时间最久远，参与的人数恐怕也最多。前人的范例和经验的总结数不胜数。像我们这些并不进行研究工作的普通机械从业者，没有必要也没有可能把前人已经做过的工作再去做一遍，借鉴或者“抄袭”才是本分。
1 X; t5 H5 N: u' r非但如此，而且如今的社会各种分工极其明确，在机械行业中，各种类型的机械零件、构件、配件应有尽有；公文种类型的协作加工企业也都存在。作为一个设计者，应当尽量利用这些资源，把自制部分缩减到最少。

三脚猫

100吨四柱油压机我用过
1,油缸渗油,换密封件
2,四柱松动,调节锁紧拼帽
/ w4 Y' v; H7 N$ N. D& z
6 U4 b; K2 f8 T7 A3,活塞与活塞杆分体加工,螺纹联接.
$ E$ v* _4 Y+ y$ W常规设计基本上是这样联接的,1节约材料,2活塞是易损件
4机座、机壳、横梁等材料选用
1 J. Z% Z. R6 A) B专业制造厂家用的是铸钢件,加工成本低,零件刚性好
/ O4 a. J9 ^% V5 r/ `3 G5 O单一制造或改造可用钢结构件,省去木模制作费用,加工效率低

亮剑

在这一节中，我要表达的意思就是“伏枥”大侠所说的：“如今的社会各种分工极其明确，在机械行业中，各种类型的机械零件、构件、配件应有尽有”。
必威体育网址里一直说任何发展中国的机械工业等等。很多观点也说我们批量小、无规模、成本高等等。
9 V- A) H$ s: b5 {2 O如何实现专业化、大批量呢？我想，从我做起、从现在做起。这是我们机械工程师的责任和义务。

libh333

嗯，看来要改变思路。
0 O( x2 r) R0 I9 ^问题是有些东西无从知道是否有前人做过。不知道是否有专门搜集这方面知识的网站？