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非标机械设计在工厂中的应用研究

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：黃福耿

[导读] 非标机械往往具有体积小、生产批量高等特点，此类机械设备并没有统一规格与生产标准，因此其设计理念也比较多元化。

黃福耿
        （南寧富桂精密工業有限公司廣西南寧 530033）
        摘要：非标机械往往具有体积小、生产批量高等特点，此类机械设备并没有统一规格与生产标准，因此其设计理念也比较多元化。本文将结合非标机械的定义，讨论基础材料控制、强化操作团队、借助计算机辅助、提高耐磨性能等设计要点，为提高工厂对其的应用质量作出有力参考。
        关键词：非标机械；机械设计；工厂设备

        引言：设计非标机械的核心作用是为了满足工业生产的个性化需求，此类机械设计时涵盖的学科知识比较广泛，例如：电子、自动化、力学、化工等等。因此设计难度也远远高于普通机械设备。为了确保非标机械零件使用时的科学性、合理性、有效性，就需要做好零件细节的设计，满足工厂自动化运作需求。
        一、非标机械设计的定义
        顾名思义，非标机械就是指非标准设计规格的机械设备，国家对此类设备的生产并没有准确的规格要求与行业标准，此类设备在使用起来具有很强的针对性。所以非标设备也可以称为“根据工厂要求而专门设计并生产的一种小批量机械设备”。以往非标机械设备的需求量比较少，但是在我国“中国梦”、“新时代”的号召下，工业生产也逐渐迈向4.0阶段，大部分工厂已经实现了自动化生产规模，并逐渐上升到全新水平，面临着多元化的工厂生产需求，非标自动化设备的设计与制造业开始受到重视。通过合理的非标机械设计，企业能够提高产品制造效率，同时也能够节省资金的开销，未来非标机械的设计仍将不断更新，从而满足我国经济结构的变化。目前常见的非标机械类型主要有：1.测量类，例如：测量设备的开发、特殊测量系统设计；2.实验检测类，例如：新产品性能验证与制造；3.机电自动化，例如：PLC系统，自动化生产线；4.液压传动；5.数控机床；6.测量类项目开发等等。对于非标设备的设计通常使用CAD、SOLIDWORKS、proE三维设计软件。按照生产需求搭建二维结构图，这样能够增强机械零件的精准度以及产品规格[1]。

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        二、非标机械设计在工厂中的应用
        （一）基础材料控制
        上文中提到非标机械的种类比较多，但总体来说其组成部分仍然为：传统装置、液压系统、启动系统、冷却系统、加热系统、电气系统。其中电机、减速器材、离合器、传动器材都是标准件，虽然非标机械没有统一的设计规格，但是标准件的性能需要严格把控。最大程度上使用符合规格的标准件，同时做好改进设计，确保工作的稳定性，降低机械设备的生产投入。选择基本材料是，要考虑到机械设备的实用性，避免出现“木桶效应”。在对标自动化设备时，也需要综合制造成本问题。提前了解设备的运作周期，并制定精准的评测结果，从而采用适当的零件，保证工业生产的稳定性。如果非标机械设计中某个零件出现误差，工作人员要及时判断生产风险，并降低负面影响。使用加工零件时，除了要求基本性能外，还需要测定好其余效能，例如：抗热性、抗震性等等。做好材料控制不仅仅能够提高设计效果，同时与能够增加企业的经济效益，推动工厂的可持续发展。
        （二）强化操作团队
        人才是行业发展的不竭动力，同样在设计非标机械时，技术人员的个人能力也是至关重要的，在设计非标自动化设备时，设计人员的专业能力十分重要。通过培养机械设计人员的个人能力，不仅仅可以加强企业的制造水平，而且保证了设备运行的稳定性。机械设计人员应根据以往的设计数据，综合自身经验及专业知识，科学分析非标机械设备内部的各个细节。在对非标自动化的设备开展设计工作期间，工作人员一定要系统化地整合生产的总需求，提高对机械设备后续维护工作的重视，所以，在设计非标自动化设备的时候，工作人员一定要谨慎地察觉出执行期间产生的诸多问题，进而对其本身的规划思路予以了一定的延伸，优化规划的全立体的思维构图，相应地优化现有设计流程。
        （三）借助计算机辅助
        人们对工业产品的要求开始提高，因此非标机械的设计方式也要对应更新，随着信息化技术的发展，计算机、大数据、互联网开始越来越频繁的应用在我们的生活当中，技术人员也开始使用设备软件对非标机械进行规划。例如：soliedwork、proe中的机械结构运动。能够形象化、直观化的为群众展现机械的设计效果，并仿真模拟出生产节拍，这样一来客户尽管不了解专业知识，也能够通过观看形象化的图像了解生产效果。另外，CAD技术也是目前非标机械设计中常用的计算机辅助工具，能够借助互联网及图形设备来帮助工作人员构建更精准的设计图。传统设计工作需要人力资源大量对比、分析、计算数据，并综合所有信息来确定最终设计方案，任务量庞杂，且计算精准度有待提升。使用CAD技术可以避免此类问题，例如：CAD可以集成数字、文字、图像等多种信息形式，并统一进行检索，并通过CAD软件将原有的设计草图转化成为直观的工作图表，然后再根据设计效果进行最终的修改。使用信息化技术后，传统机械生产得到改革，非标机械的设计与生产效率也开始大幅度提升，产品造价与成本消耗逐渐减少[2]。
        （四）提高耐磨性能
        在设计非标机械时，工作人员要根据实际生产需要，重视耐磨性能的提高，并使用合理的创新设计理念进行操作，确保最终非标机械的设计符合工厂生产需求。例如，可以按照操作人员的操作习惯，优化机械设备的可操作性与耐用性、耐磨性。质量完善的非标自动化设备的优势体现在后期维修与运行方面。因此，在实际的创新设计中，设计人员要综合考虑设备操作运行过程中可能出现的故障，拓展设备创新设计思路，运用先进的创新理念，简化设计流程，增强设备的可操作性与耐磨性
        结论：综上所述，近几年我国工业生产进程中对于非标设备的需求量不断增加，在设计非标机械时，融合信息化技术能够有效提升机械设计的精准度，加快机械行业的整体生产速率。因此，未来对非标机械的设计需要积极融合互联网技术，确保图纸设计质量与精准度，科学有序的创新机械肌理。
        参考文献：
        [1]张军.基于非标自动化机械设备的创新设计探究[J].内燃机与配件,2019(11):167-168.
        [2]董瑞国,彭冲,年建云.浅谈非标自动化机械设备的创新设计[J].内燃机与配件,2019(06):179-180.