時(shí)間:2023-07-21 16:50:21
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化工生產(chǎn)是生產(chǎn)行業(yè)中比較特殊的一種行業(yè),其主要的生產(chǎn)類型為反應(yīng)生產(chǎn)。化工生產(chǎn)依托化學(xué)反應(yīng),提供化學(xué)反應(yīng)原料,然后在特定的反應(yīng)條件下,并在一定規(guī)格的反應(yīng)器皿中進(jìn)行生產(chǎn)。那么,對(duì)于化工生產(chǎn)而言,其反應(yīng)設(shè)備需要滿足非??量痰囊?,才能夠?qū)崿F(xiàn)正常生產(chǎn)。如果需要實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn),那么對(duì)于化工生產(chǎn)設(shè)備的要求就更高。因此,針對(duì)化工生產(chǎn)以及其后期的處理而言,化工設(shè)備的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行嚴(yán)格的考究,并在一定程度上影響著其生產(chǎn)的效率。
2 化工設(shè)備的基本范圍解析
化工生產(chǎn)不僅僅包括實(shí)際上是化學(xué)生產(chǎn)的全過(guò)程,其中包含諸多生產(chǎn)的環(huán)節(jié)以及生產(chǎn)后的處理流程的。因此,對(duì)于化工設(shè)備的定義,也不應(yīng)該僅僅局限于是在生產(chǎn)過(guò)程中。因此,在對(duì)化工設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析之前,應(yīng)該首先對(duì)化工設(shè)備的范圍進(jìn)行分析,探究究竟哪些屬于化工設(shè)備。
2.1 化工設(shè)備的分類解析
對(duì)于化工設(shè)備而言,其主要的對(duì)象是指化工的生產(chǎn)設(shè)備以及產(chǎn)品的存儲(chǔ)設(shè)備等等。兩者在一定程度上有著直接的聯(lián)系。隨著人們對(duì)于綠色生產(chǎn)以及節(jié)約型生產(chǎn)的理念的逐步認(rèn)識(shí),開(kāi)始出現(xiàn)了更多的化學(xué)設(shè)備。在化學(xué)反應(yīng)結(jié)束后,涉及到一些廢水廢氣處理工作,而處理這些廢物的設(shè)備也屬于化工設(shè)備中的一部分?;S的廢物處理已經(jīng)成為了重點(diǎn)工程。因此,對(duì)于廢物處理設(shè)備而言,也是在一定程度上加強(qiáng)了化工設(shè)備的設(shè)計(jì)要求和理念,從而讓化工生產(chǎn)更加利于人們的生產(chǎn)需求。
2.2 化工設(shè)備的生產(chǎn)作用解析
對(duì)于化工生產(chǎn)設(shè)備而言,其主要的作用在于進(jìn)行生產(chǎn)反應(yīng)環(huán)境的提供。生產(chǎn)設(shè)備是化工生產(chǎn)中最為重要的設(shè)備之一,維護(hù)著整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的穩(wěn)定性。一般情況下,化學(xué)反應(yīng)都會(huì)在化工生產(chǎn)設(shè)備中發(fā)生,從而生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品。對(duì)于化工的生產(chǎn)設(shè)備而言,其質(zhì)量要求方面會(huì)更加苛刻。畢竟如果一旦化工生產(chǎn)過(guò)程中,化工生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題,不僅僅會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行,更在一定程度上會(huì)影響施工人員的人身安全。因此,在進(jìn)行化工生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)的過(guò)程中,一定要保證其質(zhì)量的合格。其次,是化工存儲(chǔ)設(shè)備。一般化學(xué)反應(yīng)都需要大量的反應(yīng)原料。這些原料有的具有腐蝕性,有的具有揮發(fā)性。因此,對(duì)于這類化工設(shè)備而言,需要具備一定的封閉性和抗腐蝕性。這類化工存儲(chǔ)設(shè)備,雖然在制造工藝以及質(zhì)量要求的程度上沒(méi)有化工生產(chǎn)設(shè)備那么苛刻,但是依然需要有足夠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從而實(shí)現(xiàn)其功能與性質(zhì)。最后,是化工的廢物處理設(shè)備。這類設(shè)備最早沒(méi)有得到人們的重視,是在近年來(lái),隨著人們對(duì)于環(huán)境污染的重視等才大量出現(xiàn)的設(shè)備。這類設(shè)備的質(zhì)量方面與材料方面與前兩者都是無(wú)法比擬的,但是其重要的意義在于能夠有效減少?gòu)U物中的有害物質(zhì),保證工廠廢物能夠無(wú)危害的排出。因此,針對(duì)這類設(shè)備的特點(diǎn),其制造工藝以及除污的技術(shù)能力一定要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),由于排放的廢棄物中有可能存在腐蝕性的液體。因此,這類化工處理設(shè)備還需要具備防腐蝕性。
總之,針對(duì)不同的生產(chǎn)需求以及生產(chǎn)流程,會(huì)有不同的化工設(shè)備,作為其生產(chǎn)需求,從而保證化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
3 化工設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分析
對(duì)于化工設(shè)備而言,由于生產(chǎn)線的不同以及生產(chǎn)需求的不同,其化工設(shè)備也不相同。因此,對(duì)于不同生產(chǎn)車間以及生產(chǎn)需求的化工設(shè)備而言,其設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣的。從總體上分析,可以高溫環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)、高壓環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)以及腐蝕環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)等。
3.1 高溫環(huán)境的化工設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于化工生產(chǎn)而言,由于其生產(chǎn)的主要實(shí)際過(guò)程就是一系列的化學(xué)反應(yīng)。因此,在進(jìn)行化工設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí),首先要考慮到的就是高溫環(huán)境下的化工設(shè)備。對(duì)于高溫環(huán)境而言,一定要采用耐高溫的材料進(jìn)行制造,并且對(duì)于高溫的環(huán)境下,其設(shè)備的形體和構(gòu)架也需要從耐高溫的角度進(jìn)行分析,從而設(shè)計(jì)出能夠持續(xù)在高溫環(huán)境下進(jìn)行工作的化工設(shè)備。對(duì)于高溫的生產(chǎn)環(huán)境,一般是反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的。因此,耐高溫的化工設(shè)備一般是以生產(chǎn)設(shè)備為主。
3.2 高壓環(huán)境的化工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
高溫的情況下,就會(huì)存在高壓環(huán)境。對(duì)于化工反應(yīng)而言,高溫高壓是比較常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)條件。通過(guò)高溫高壓的環(huán)境,才能夠使得一些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,從而進(jìn)行化工生產(chǎn)。對(duì)于耐高壓的化工生產(chǎn)設(shè)備而言,一般需要采用密封性比較好的材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要考慮其壓力的承受能力。
3.3 腐蝕環(huán)境下的化工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
腐蝕環(huán)境的化學(xué)生產(chǎn)還是比較常見(jiàn)的。因此,在進(jìn)行化工設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí),一定要有針對(duì)性和分類型進(jìn)行設(shè)計(jì),將惰性金屬作為主要的腐蝕性化學(xué)反應(yīng)的容器,從而不會(huì)造成對(duì)化工設(shè)備的腐蝕。此外,在進(jìn)行安全防護(hù)過(guò)程中,依然需要足夠的設(shè)計(jì)理念,來(lái)保證這些腐蝕性化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生危險(xiǎn),或者將危險(xiǎn)系數(shù)降到最低,從而保證其生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。
4 結(jié)語(yǔ)
本文探討了化工生產(chǎn)的特點(diǎn)以及化工設(shè)備的安全性等問(wèn)題,并通過(guò)對(duì)化工設(shè)備的分類分析,了解不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)不同化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備的需求。其中,對(duì)于在高溫、高壓以及腐蝕性環(huán)境下都有了較為精細(xì)的設(shè)計(jì)流程,從而保證其在整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因此,本文重點(diǎn)對(duì)化工設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,并探討其設(shè)計(jì)的理念和原則。最終的結(jié)論在于要根據(jù)其設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境以及應(yīng)用作業(yè)方式等進(jìn)行區(qū)別性設(shè)計(jì),從而滿足不同的化學(xué)生產(chǎn)需求。
參考文獻(xiàn)
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非標(biāo)準(zhǔn)專用機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)圖 400 288 224 123 80
關(guān)鍵詞:以太網(wǎng)供電(POE);電源供電設(shè)備(PSE);受電設(shè)備(PD);IEEE802.3af
IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以太網(wǎng)供電(POE)做出了詳盡的規(guī)定,它允許通過(guò)以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)提供48V電源,IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)中定義的電源供電設(shè)備(PSE)是能夠通過(guò)10BASE-T、100BASE-T或者1000BASE-T網(wǎng)絡(luò)提供電源的DTE或者M(jìn)idspan設(shè)備,而IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)中定義的受電設(shè)備(PD)則是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從電源供電設(shè)備(PSE)取得電源的設(shè)備。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的PSE可以提供約13W功率。從而使小型數(shù)據(jù)設(shè)備可以通過(guò)它們的以太網(wǎng)連接獲得電源,而不需要從墻上的交流電源插座獲取電源。這些設(shè)備包括數(shù)字VoIP電話、網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入點(diǎn)、因特網(wǎng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)電話、安全攝像機(jī)或任何以太網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)設(shè)備。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的推出,大大擴(kuò)展了以太網(wǎng)的應(yīng)用,同時(shí)也給以太網(wǎng)帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間。
1MAX5941的功能
MAX5941A/MAX5941B是一款高度集成的電源IC,適用于以太網(wǎng)供電(POE)系統(tǒng)中的受電設(shè)備(PD)。MAX5941A/MAX5941B有兩個(gè)功能,一是提供PSE與PD之間的接口,二是通過(guò)DC-DCPWM控制器實(shí)現(xiàn)48V電源轉(zhuǎn)換以輸出5V或者PD所需要的電壓,輸出電壓可實(shí)現(xiàn)隔離或者非隔離。MAX5941A的最大占空比為85%,可用于反激式轉(zhuǎn)換器。MAX5941B的占空比限制在50%以內(nèi),主要用于單端正激式轉(zhuǎn)換器中。
2IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PD接口特性
MAX5941的PD接口特性符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn),可為PD提供偵測(cè)特征信號(hào)和分級(jí)信號(hào),此外,MAX5941還集成了一個(gè)具有可編程浪涌電流控制功能的集成隔離開(kāi)關(guān),同時(shí)還具有寬滯回供電模式欠壓鎖定(UVLO)以及“電源好”狀態(tài)輸出等功能。
在偵測(cè)和分級(jí)期間,由于集成的MOSFET可提供PD隔離,MAX5941可保證偵測(cè)階段的泄漏電流失調(diào)小于10μA。其可編程限流功能可防止上電期間產(chǎn)生很高的浪涌電流。這些器件的UVLO供電模式具有寬滯回和長(zhǎng)故障消隱時(shí)間等特性,因而可補(bǔ)償電壓在雙絞電纜上的阻性衰減,并確保系統(tǒng)在偵測(cè)、分級(jí)和上/掉電諸狀態(tài)間無(wú)擾動(dòng)地轉(zhuǎn)換。MAX5941的UVLO門限可調(diào),并具有一個(gè)兼容于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的缺省值。MAX5941可工作于PD前帶有或不帶二級(jí)管橋的設(shè)計(jì)中。
圖1
MAX5941有三種不同的工作模式:PD偵測(cè)、PD分級(jí)和PD供電模式。
偵測(cè)模式(1.4V≤VIN≤10.1V)下,供電設(shè)備(PSE)將向VIN施加兩種1.4V~10.1V范圍內(nèi)的電壓(最小步長(zhǎng)1V),然后記錄兩個(gè)點(diǎn)的電流值,并由PSE計(jì)算ΔV/ΔI,以確認(rèn)25.5kΩ特征電阻是否存在。在此模式下,MAX5941內(nèi)部的大部分電路處于關(guān)閉狀態(tài),失調(diào)電流小于10μA。如果施加在PD上的電壓有可能被顛倒,則需要在輸入端安裝保護(hù)二極管,以免對(duì)MAX5941造成內(nèi)部損傷。由于PSE使用斜率技術(shù)(ΔV/ΔI)來(lái)計(jì)算特征阻抗,這樣,保護(hù)二極管引起的直流偏差已被扣除,因而不會(huì)影響偵測(cè)過(guò)程。
分級(jí)模式(12.6V≤VIN≤20V)下,PSE根據(jù)PD所要求的功率對(duì)PD進(jìn)行分級(jí)。以便PSE高效地管理功率分配。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)定義了五個(gè)不同的級(jí)別。分級(jí)電流可由連接在RCL與VEE之間的外部電阻(RCL)來(lái)設(shè)定。PSE通過(guò)在PD輸入端施加一個(gè)電壓,以及測(cè)量流出PSE的電流來(lái)確定PD的分級(jí)。當(dāng)PSE施加一個(gè)介于12.6V~20V之間的電壓時(shí)。PSE利用分級(jí)電流信息區(qū)分PD所需要的功率。分級(jí)電流包括25.5kΩ?jìng)蓽y(cè)特征電阻吸收的電流和MAX5941的電源電流,PD吸收的總電流應(yīng)在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。進(jìn)入供電模式后,分級(jí)電流將被關(guān)斷。
供電模式下,當(dāng)VIN上升至欠壓鎖定門限(VUV-LO,ON)以上時(shí),MAX5941將逐步開(kāi)啟內(nèi)部N溝道MOSFET管Q1。圖1是MAX5941的內(nèi)部接口電路框圖。MAX5941用一個(gè)恒流(典型值為10μA)對(duì)Q1柵極充電。Q1的漏-柵電容限制了MOSFET漏極電壓的上升速率,因而限制了浪涌電流。為了降低浪涌電流,也可在外部添加漏-柵電容。當(dāng)Q1的漏-源電壓降至1.2V以下,且柵-源電壓高于5V時(shí),MAX5941會(huì)發(fā)出“電源好”信號(hào)。由于MAX5941具有較寬的UVLO滯回和關(guān)斷消隱時(shí)間,因而可補(bǔ)償雙絞電纜的高阻抗。
3用MAX5941實(shí)現(xiàn)48V電源轉(zhuǎn)換
MAX5941是電流模式的PWM控制器,可將48V輸入電源轉(zhuǎn)換成5V電壓輸出,MAX5941用內(nèi)部穩(wěn)壓器取代高功耗的啟動(dòng)電阻,這不但可為MAX5941提供啟動(dòng)所需的電能,還能穩(wěn)定第三(偏置)繞組的輸出電壓,從而為IC提供穩(wěn)定的工作電源。開(kāi)始啟動(dòng)時(shí),調(diào)節(jié)器將V+調(diào)整到VCC并為器件提供偏置。啟動(dòng)之后,改由VDD穩(wěn)壓器從第三繞組輸出穩(wěn)定的VCC。此結(jié)構(gòu)只需一只很小的電容即可對(duì)第三繞組的輸出進(jìn)行濾波,從而省下了一只濾波電感的成本。
在設(shè)計(jì)第三繞組時(shí),所設(shè)計(jì)的線圈匝數(shù)應(yīng)保證最小反射電壓始終大于12.7V。而最大反射電壓則必須小于36V。
為降低功耗,當(dāng)VDD電壓達(dá)到12.7V后,可以將高壓調(diào)節(jié)器關(guān)掉。這樣可以降低功耗并改善效率。如果VCC降低到欠壓鎖定門限(VCC=6.6V)以下,低壓調(diào)節(jié)器將被關(guān)閉,電路重新進(jìn)入軟啟動(dòng)。此時(shí)欠壓鎖定狀態(tài)MOSFET驅(qū)動(dòng)器的輸出(NDRV)保持為低。
如果輸入電壓介于13~36V之間,只要不超出最大功耗,就可以將V+和VDD連接到線電壓。這樣就可省掉第三繞組。
4MAX5941的設(shè)計(jì)實(shí)例
MAX5941的一般設(shè)計(jì)步驟如下:
確定具體需求
設(shè)定輸出電壓
計(jì)算變壓器主、副繞組匝比
計(jì)算復(fù)位繞組與主繞組匝比
計(jì)算第三繞組與主繞組匝比
計(jì)算檢流電阻值
計(jì)算輸出電感值
選擇輸出電容。
圖2
圖2是用MAX5941B設(shè)計(jì)的正激式DC/DC轉(zhuǎn)換器,具體計(jì)算如下:
(1)對(duì)于30V≤VIN≤67V,VOUT=5V,IOUT=10A,VRIPPLE≤50mV的要求。開(kāi)啟門限應(yīng)設(shè)為38.6V。
(2)設(shè)定輸出電壓時(shí),可根據(jù)下式計(jì)算電阻R1和R2:
VREF/VOUT=R2/(R1+R2)
式中VREF是并聯(lián)調(diào)節(jié)器的基準(zhǔn)電壓。
(3)根據(jù)最小輸入電壓和MAX5941B的最大占空比下限(44%)計(jì)算變壓器匝比時(shí),為了能夠使用漏-源擊穿電壓小于200V的MOSFET,本設(shè)計(jì)選用最大占空比為50%的MAX5941B。然后根據(jù)下式計(jì)算匝數(shù)比:
NS/NP≥(VOUT+VD1×DMAX)/(DMAX×VIN_M(jìn)IN)
式中:NS/NP為匝數(shù)比(NS是副繞組匝數(shù),NP是主繞組匝數(shù)),VOUT為輸出電壓(5V),VD1為D1上的壓降(功率肖特基二極管典型壓降為0.5V),DMAX為最大工作占空比的最小值(44%),VIN_M(jìn)IN為最小輸入電壓(30V),對(duì)于本例:NS/NP≥0.395,選擇NP=14時(shí),NS=6。
(4)較低的復(fù)位繞組匝比(NR/NP)可確保變壓器中的所有能量在最大占空比下的關(guān)閉周期內(nèi)能夠全部返回V+。可用下式來(lái)確定復(fù)位繞組匝比:
NR≤NP×(1-DMAX')/DMAX'
式中:NR/NP為復(fù)位繞組匝比,DMAX'為占空比的最大值(50%),計(jì)算NR=14。
(5)選擇第三繞組匝比(NT/NP),以使最小輸入電壓能夠在VDD處提供最小工作電壓(13V)。可采用下式計(jì)算第三繞組匝比:
NP(VDDMIN+0.7)/VIN_M(jìn)IN≤NT≤NP(VDDMAX+0.7)/VIN_M(jìn)AX
式中:VDDMIN是最小VDD電源電壓(13V),VDDMAX是最大VDD電源電壓(30V),VIN_M(jìn)IN是最小輸入電壓(30V),VIN_M(jìn)AX是最大輸入電壓(本設(shè)計(jì)為67V),NP是主繞組匝數(shù),NT是第三繞組匝數(shù):可選擇NT=7。
(6)根據(jù)下式選擇RSENSE:
RSENSE≤VILIM/(NS×1.2×IOUTMAX/NP)
式中:VILIM是檢流比較器的觸發(fā)門限電壓(0.465V),NS/NP是副端匝比(本例為5/14),IOUTMAX是最大直流輸出電流(本例為10A),RSENSE選90.4mΩ。
(7)選擇電感時(shí),應(yīng)使電感中的峰值紋波電流(LIR)介于最大輸出電流的10%和20%之間:
L≥(VOUT+VD)(1-DMIN)/(2LIR×275kHz×IOUTMAX)
關(guān)鍵詞:裝備設(shè)備;設(shè)計(jì)
一、非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備產(chǎn)品裝配工藝設(shè)計(jì)
裝配工藝直接影響裝配設(shè)備的總體功能實(shí)現(xiàn)方式、結(jié)構(gòu)布局、控制和檢測(cè)方式等。自動(dòng)化裝配工藝一般包括五個(gè)部分。
1、裝配工序。裝配工序分為安裝工序和固定工序,安裝工序是指在自動(dòng)裝配設(shè)備的專用工位上進(jìn)行裝配零部件的預(yù)備聯(lián)接。通常固定工序在安裝工序之后,也可以把安裝和固定放在一個(gè)工位上進(jìn)行。根據(jù)裝配任務(wù)的復(fù)雜程度,一個(gè)裝配過(guò)程具有多個(gè)裝配工序,裝配工序的合理分析是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。
2、檢測(cè)工序。檢測(cè)工序包括對(duì)裝配零部件的檢驗(yàn)、檢查和測(cè)試等,檢測(cè)工序一方面保證裝配質(zhì)量,如裝入零件是否有缺陷、裝入零件方向位置是否準(zhǔn)確、裝入后的尺寸精度、密封質(zhì)量、裝配質(zhì)量等,另一方面在裝配過(guò)程中對(duì)各種故障進(jìn)行處理。
3、調(diào)整工序。調(diào)整工序是對(duì)裝配工序后具有安裝偏差的零部件位置的糾正。
4、輔助工序。輔助工序包括對(duì)裝配件的清潔、打標(biāo)記、分選等環(huán)節(jié)。
5、機(jī)械加工工序 在某些自動(dòng)裝配設(shè)備上,在對(duì)零部件安裝和固定的過(guò)程中,還對(duì)一個(gè)或幾個(gè)特定零件進(jìn)行機(jī)械加工。產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配工藝往往不是唯一的,符合產(chǎn)品性能要求的生產(chǎn)工藝很多,對(duì)可行的裝配工藝進(jìn)行分析比較,結(jié)合功能實(shí)現(xiàn)的難易程度和品質(zhì)差異,選擇最優(yōu)的產(chǎn)品裝配工藝。
二、非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)
裝配性生產(chǎn)設(shè)備按照自動(dòng)化程度可以分為半自動(dòng)裝配機(jī)、全自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)化裝配線。設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局一般可以分為轉(zhuǎn)盤型布局設(shè)計(jì)、環(huán)線型布局設(shè)計(jì)和直線型布局設(shè)計(jì)。
如何選擇合適的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局,需要考慮具體的生產(chǎn)實(shí)際,按照裝配工藝的復(fù)雜程度和裝配設(shè)備的使用需要進(jìn)行分析。
轉(zhuǎn)盤型布局具有結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,操作方便等特點(diǎn),適合于裝配工藝簡(jiǎn)單,單機(jī)生產(chǎn),產(chǎn)品大小適中的裝配環(huán)境。但由于所有的裝配單元都圍繞轉(zhuǎn)盤來(lái)布局,使得轉(zhuǎn)盤型裝配機(jī)具有實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)復(fù)雜,且不宜改進(jìn)和進(jìn)行柔性化生產(chǎn)的缺陷。環(huán)線型布局適合于裝配工藝復(fù)雜程度適中的裝配環(huán)境,并可以最大限度地節(jié)省使用場(chǎng)地,環(huán)線型布局增大了產(chǎn)品在裝配線上的裝配空間,因此可以按照裝配要求的改變?cè)鰷p裝配的功能單元,使裝配設(shè)備具有柔性化。
直線型布局主要使用于大、中型的自動(dòng)化生產(chǎn)裝配生產(chǎn)線,不但可以完成產(chǎn)品加工制造后期的各種裝配、檢測(cè)、標(biāo)識(shí)、包裝等,也可以集合產(chǎn)品的加工制造、裝配、檢測(cè)于一體,完成成品的全自動(dòng)化生產(chǎn)和裝配過(guò)程。它適用于裝配工序多,產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟,市場(chǎng)需求巨大的產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配。直線型布局占用場(chǎng)地較大,有足夠的空間布局各裝配單元的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和裝置,可以簡(jiǎn)化裝配機(jī)構(gòu),并易于增減和改進(jìn)裝配的功能單元,但由于整個(gè)生產(chǎn)線較為復(fù)雜,對(duì)生產(chǎn)線上各裝配單元的控制和協(xié)同,生產(chǎn)節(jié)拍和效率提出較高要求。
2、自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是按照設(shè)定的裝配工藝和組成功能單元的原理解,針對(duì)組成裝配工藝的每個(gè)工序模塊或功能單元,分別構(gòu)建完整的機(jī)構(gòu),然后按照整體裝配工藝和功能實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)行組合聯(lián)接,構(gòu)建出能實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配過(guò)程的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。一個(gè)自動(dòng)化裝配設(shè)備一般包括如下幾個(gè)機(jī)構(gòu)單元。
(1)供料單元
供料單元是自動(dòng)化裝配設(shè)備的重要組成部分,從裝配單機(jī)的上料機(jī)構(gòu)到大型裝配生產(chǎn)線的物料輸送系統(tǒng),供料單元是自動(dòng)裝配設(shè)備具有高效率的先決條件。供料機(jī)構(gòu)單元必須保證各種裝配零件能在準(zhǔn)確的位置、時(shí)間和空間狀態(tài),從行列中分離并移置到相應(yīng)的裝配工位上。供料單元的檢測(cè)的可靠性是影響自動(dòng)裝配過(guò)程故障率的主要因素。
(2)裝配主體機(jī)架單元
裝配主體機(jī)架單元是指可完成裝配主件輸送功能的主體部分,它包括自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)裝配主件的多工位同步或異步傳遞、夾取、裝配和檢測(cè),還包括配置齊全的液、氣壓管路及電氣配線裝置,而且具有驅(qū)動(dòng)某些裝配單元的裝配工作頭的主動(dòng)軸。
為了實(shí)現(xiàn)裝配主件在輸送過(guò)程中實(shí)現(xiàn)同步裝配,需要選擇和設(shè)計(jì)精確的機(jī)械分度控制裝置,以保證每個(gè)裝配單元的工裝夾具與輸送動(dòng)作準(zhǔn)確吻合。裝配主體機(jī)架上一般應(yīng)間隔排列裝配工位和檢測(cè)工位,以在上次裝配工序完成后在下道檢測(cè)工位上檢測(cè)有無(wú)工件和裝配位置是否正確,各裝配工位和檢測(cè)工位之間進(jìn)行智能化控制,以保證發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)停機(jī),以消除連續(xù)的誤裝配,避免生產(chǎn)浪費(fèi)。
(3)自動(dòng)化裝配單元
自動(dòng)化裝配單元布置在裝配主體機(jī)架上,對(duì)應(yīng)于各裝配工位的裝配功能,自動(dòng)化裝配單元可以由機(jī)構(gòu)、液氣壓、電機(jī)拖動(dòng)所構(gòu)成,和裝配主體機(jī)架相配合完成特定裝配動(dòng)作。
機(jī)械手或工業(yè)機(jī)器人可以在一次動(dòng)作循環(huán)中完成各種動(dòng)作,可以作為布置在主體機(jī)架上的裝配單元進(jìn)行復(fù)雜部件的裝配。使用機(jī)械手可以簡(jiǎn)化裝配主體機(jī)架的復(fù)雜程度,提高裝配的可靠性。
(4)分撿單元
保證最終裝配成品的合格率,在裝配自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,要充分考慮和布置適當(dāng)?shù)姆诌x換向機(jī)構(gòu),對(duì)各道裝配工序中產(chǎn)生的次品按照要求進(jìn)行分檢和分流。分檢單元不但可以提高裝配的成品合格率,而且可以有效保證裝配錯(cuò)誤的半成品避免進(jìn)入下面的裝配工序,減小因裝配和檢測(cè)故障造成的停機(jī),大大提高裝配生產(chǎn)效率。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,裝配是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),根據(jù)自動(dòng)化裝配設(shè)備的特點(diǎn),提出在自動(dòng)化非標(biāo)裝配設(shè)備設(shè)計(jì)中,從裝配工藝、結(jié)構(gòu)布局、等方面進(jìn)行總體設(shè)計(jì),優(yōu)化和合理的總體設(shè)計(jì)可以加快非標(biāo)裝配設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)度,保證自動(dòng)化裝配設(shè)備系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1] 姜帆,楊振宇,何佳兵.自動(dòng)化裝配設(shè)備的總體設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電工程技術(shù). 2011(07).
區(qū)各委辦局、各直屬單位:
為規(guī)范區(qū)級(jí)機(jī)關(guān)辦公設(shè)備的配備,切實(shí)加強(qiáng)機(jī)關(guān)黨風(fēng)廉政建設(shè),構(gòu)建資源節(jié)約型政府,優(yōu)化資源配置,節(jié)約財(cái)政資金,經(jīng)區(qū)政府同意,現(xiàn)將《xx區(qū)區(qū)級(jí)機(jī)關(guān)辦公設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)(試行)》印發(fā)給你們,并提出以下意見(jiàn),請(qǐng)遵照?qǐng)?zhí)行。
一、本標(biāo)準(zhǔn)作為區(qū)級(jí)各部門、各單位辦公設(shè)備配備的限額標(biāo)準(zhǔn)。財(cái)政部門將根據(jù)各部門、各單位的辦公設(shè)備配備方案,按原經(jīng)費(fèi)安排政策和渠道,在限額標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)據(jù)實(shí)核定相關(guān)經(jīng)費(fèi)。
二、區(qū)級(jí)機(jī)關(guān)辦公設(shè)備的配備,應(yīng)遵循簡(jiǎn)樸、節(jié)約、實(shí)用的原則,兼顧美觀和地方特色,不得盲目追求高檔次。辦公設(shè)備一般以國(guó)產(chǎn)品牌(包括合資品牌)中的中檔物品為主,優(yōu)先購(gòu)買國(guó)家認(rèn)證的節(jié)能產(chǎn)品。特殊情況或國(guó)產(chǎn)品牌在技術(shù)上達(dá)不到要求的,經(jīng)財(cái)政部門審批,可采購(gòu)國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。辦公自動(dòng)化設(shè)備的配置數(shù)量要根據(jù)工作崗位和實(shí)際需要從嚴(yán)控制。
三、現(xiàn)有辦公設(shè)備未達(dá)到配備標(biāo)準(zhǔn)的,本著“統(tǒng)籌安排、逐步到位”的原則,逐步改善現(xiàn)有辦公條件。
四、辦公設(shè)備的配備,要嚴(yán)格按照《中華人民共和國(guó)政府采購(gòu)法》、《中華人民共和國(guó)招標(biāo)投標(biāo)法》、《xx區(qū)政府統(tǒng)一采購(gòu)暫行辦法》以及區(qū)級(jí)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行政府統(tǒng)一采購(gòu)。
五、各部門、各單位要統(tǒng)一認(rèn)識(shí),嚴(yán)格按照規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)限額范圍之內(nèi)配置辦公設(shè)備,如因工作等因素確需突破標(biāo)準(zhǔn)限額的,必須按現(xiàn)有規(guī)定和程序辦理審批手續(xù)。
六、本標(biāo)準(zhǔn)自之日起試行,各街道可參照試行。以往規(guī)定與本標(biāo)準(zhǔn)不符的,以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。今后區(qū)有關(guān)部門將根據(jù)實(shí)際情況對(duì)限額標(biāo)準(zhǔn)定期進(jìn)行調(diào)整。
七、本標(biāo)準(zhǔn)由區(qū)財(cái)政局負(fù)責(zé)解釋,標(biāo)準(zhǔn)未盡事項(xiàng)由區(qū)財(cái)政局另行制定。
附件:xx區(qū)區(qū)級(jí)機(jī)關(guān)辦公設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)(試行) 二六年四月十五日
xx區(qū)區(qū)級(jí)機(jī)關(guān)辦公設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)(試行)
一、 機(jī)關(guān)辦公家具、空調(diào)配置標(biāo)準(zhǔn)
(一)辦公室家具
1、區(qū)級(jí)領(lǐng)導(dǎo)辦公室
按照每間辦公室不超過(guò)11000元配備。
具體包括:
⑴ 辦公桌(2米) 實(shí)木材質(zhì),價(jià)值不超過(guò)2600元;
⑵ 辦公椅 真皮材質(zhì) 價(jià)值不超過(guò)1200元;
⑶ 真皮沙發(fā)一套(1大2小含茶幾)價(jià)值不超過(guò)3300元;
⑷ 5門書(shū)柜 實(shí)木材質(zhì) 價(jià)值不超過(guò)2400元(本文源于文秘城 :);
⑸ 電視柜1個(gè),價(jià)值不超過(guò)300元;
⑹ 床(1.5米)價(jià)值不超過(guò)1200元;
2、處級(jí)領(lǐng)導(dǎo)辦公室
按照每間辦公室不超過(guò)6500元配備。包括:
⑴辦公桌 (1.6米) 價(jià)值不超過(guò)1600元;
⑵辦公椅 真皮材質(zhì) 價(jià)值不超過(guò)1200元;
⑶西皮沙發(fā)一套(1大2小含茶幾)價(jià)值不超過(guò)1600元;
⑷ 3門書(shū)柜 實(shí)木材質(zhì) 價(jià)值不超過(guò)1300元;
⑸ 床(1.2米)價(jià)值不超過(guò)800元;
3、科級(jí)及科以下辦公室
按照每間辦公室不超過(guò)4400元配備。包括:
⑴辦公桌椅每人一套,每套不超過(guò)1000元。
辦公桌 (1.4米) 價(jià)值不超過(guò)600元;
辦公椅 中班 價(jià)值不超過(guò)400元;
⑵ 文件柜1-2個(gè),每個(gè)不超過(guò)600元。
⑶ 科級(jí)辦公室可根據(jù)需要配置沙發(fā),每套不超過(guò)1500元。
⑷ 普通椅每房間2張,每張不超過(guò)150元。
(二)會(huì)議室家具
1、小會(huì)議室,按照建筑面積每平方米不超過(guò)400元配備。
2、中、大型會(huì)議室,按照建筑面積每平方米不超過(guò)500元配備。
(三)分體式空調(diào)
1、區(qū)級(jí)領(lǐng)導(dǎo)辦公室可配置1.5p分體空調(diào)一臺(tái),每臺(tái)不超過(guò)1600元。
2、處級(jí)領(lǐng)導(dǎo)辦公室可配置1.2p分體空調(diào)一臺(tái),每臺(tái)不超過(guò)1400元。
二、辦公自動(dòng)化配備標(biāo)準(zhǔn)
(一)計(jì)算機(jī)
⑴區(qū)級(jí)領(lǐng)導(dǎo)辦公室可配置17家壕顯示屏臺(tái)式電腦1臺(tái),每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)7000元。
⑵處級(jí)領(lǐng)導(dǎo)辦公室可配置17即科教ㄊ降縋1臺(tái),每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)5000元。
⑶科級(jí)辦公室可根據(jù)需要配置17即科教ㄊ降縋1臺(tái),每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)5000元。
⑷ 筆記本電腦:可根據(jù)工作需要配置,區(qū)級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)12000元,其余人員每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)8000元。
所有電腦的使用年限均為6年以上。
(二)打印機(jī)
普通激光打印機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)1300元。
普通噴墨打印機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)600元。
針式打印機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)1800元。
大幅面的工作組激光打印機(jī)3000元/臺(tái)。
打印機(jī)使用年限均為6年以上。
(三)復(fù)印機(jī)
區(qū)四大班子、綜合經(jīng)濟(jì)管理部門及政法部門,或50人以上單位可配中檔數(shù)碼復(fù)印機(jī)一臺(tái),價(jià)格不超過(guò)18000元,50人以下單位可配復(fù)印機(jī)一臺(tái),價(jià)格不超過(guò)8000元。
(四)一體印刷機(jī)
區(qū)四大班子及獨(dú)立對(duì)外發(fā)文數(shù)量多的單位可配一體機(jī)一臺(tái),價(jià)格不超過(guò)25000元。綜合經(jīng)濟(jì)管理部門及政法部門根據(jù)工作需要可配置一體機(jī)1臺(tái),價(jià)值不超過(guò)15000元。
(五)多媒體顯示系統(tǒng)
根據(jù)工作需要,每個(gè)單位只能裝配一個(gè)多媒體會(huì)議室,多媒體顯示系統(tǒng)每套標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)4萬(wàn)元,包括調(diào)音臺(tái)、功放、dvd、音箱、話筒、投影(或大屏幕平板電視)等。
(六)其他設(shè)備
掃描儀:每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)800元。
傳真機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)2300元。
電話機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)150元。
碎紙機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)1200元。
電視機(jī):每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)2000元。
關(guān)鍵詞:非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備;機(jī)械設(shè)計(jì) ; 機(jī)械制造
Abstract: The determination of parameters, the formulation of the design, parts of the rational design and several important issues of non-standard design are discussed.Key words: non-standard equipment; mechanical design; machinery manufacturing
中圖分類號(hào): G356.9獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)01-0020-02
1引言
非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,簡(jiǎn)稱為非標(biāo)設(shè)備。它包括的內(nèi)容十分廣泛,種類繁多,工作條件差別大,生產(chǎn)數(shù)量少,專用的工、夾、量、模具難以配置齊全,原材料也往往不易得到充分計(jì)劃供應(yīng)。其特點(diǎn)決定在非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中,往往難以在理論上或具體結(jié)構(gòu)上找到現(xiàn)成的參考資料,或作一些必要的模擬實(shí)驗(yàn),比標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)所遇到的困難要多得多,因非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)是一項(xiàng)相當(dāng)繁重而又必須經(jīng)常進(jìn)行的重要工作,故探討非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)有著積極的意義。本文從參數(shù)的確定、設(shè)計(jì)方案的擬定、零件的合理設(shè)計(jì)等方面,對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中的幾個(gè)重要問(wèn)題進(jìn)行了探討。
2非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備參數(shù)的確定
在進(jìn)行設(shè)計(jì)前,通常需要預(yù)先確定的參數(shù)有設(shè)備工作效率、傳動(dòng)功率、主軸轉(zhuǎn)速、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度、工作行程等,這些參數(shù)是進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)的依據(jù)。其大小變化往往會(huì)引起結(jié)構(gòu)甚至整個(gè)設(shè)計(jì)方案的變動(dòng),故對(duì)原始參數(shù)的選定,必須十分慎重。在許多情況下,原始參數(shù)是由使用單位提供,使用單位對(duì)設(shè)備的使用條件比較熟悉,通常能提出比較切合實(shí)際的要求,但也可能提出一些不合理的或難以實(shí)現(xiàn)的參數(shù)和設(shè)計(jì)要求,這時(shí)應(yīng)多做調(diào)查研究,與使用單位共同商量。
3非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)方案的擬定
方案的好壞關(guān)系到設(shè)備是否適用、可行和經(jīng)濟(jì)的決定性環(huán)節(jié)。方案擬定包括兩個(gè)方面內(nèi)容:根據(jù)工作原理確定結(jié)構(gòu)方案。
(1)確定工作原理為完成同一工作,可以選擇不同的工作原理。究竟選用哪一種工作原理,要根據(jù)具體條件和各種要求的綜合性能指標(biāo)評(píng)定。對(duì)傳統(tǒng)的工作原理,行之有效的應(yīng)酌情考慮。同時(shí),應(yīng)大膽慎重地尋求新的,可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提高工作性能及獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果的工作原理。因此,作為設(shè)計(jì)者應(yīng)密切注意新技術(shù)的發(fā)展,把比較成熟的新技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)及時(shí)吸收到非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)中,但不能盲目,因?yàn)楹饬吭O(shè)備設(shè)計(jì)的好壞,不以是否采用新技術(shù)或?qū)崿F(xiàn)某某化為標(biāo)準(zhǔn),而是從工作性能及經(jīng)濟(jì)效果等方面來(lái)衡量。
(2)確定結(jié)構(gòu)方案正確的工作原理只有通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)方案才能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橄嗤墓ぷ髟砜捎貌煌慕Y(jié)構(gòu)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。這要求設(shè)計(jì)者對(duì)可能的方案進(jìn)行分析和比較,利用已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí),找出存在的矛盾,通過(guò)調(diào)研去判別各種方案的優(yōu)劣,以決定取舍,使之逐步完善起來(lái)。當(dāng)然具有良好工作性能的設(shè)計(jì)方案,并不一定靠采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),有些不好解決的設(shè)計(jì)問(wèn)題,往往采用很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)。
總的說(shuō)來(lái),擬定設(shè)備結(jié)構(gòu)方案應(yīng)注意以下五個(gè)方面:①適當(dāng)選擇機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)形式,使所擬定的機(jī)構(gòu)既要符合所選定的工作原理,又能符合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律。②在總體布置上,合理安排各零件的相對(duì)位置,在保證操作安裝和維修方便的條件下,盡量縮小結(jié)構(gòu)尺寸。③在結(jié)構(gòu)中,盡可能采用外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件及本廠產(chǎn)品零部件,或用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的零部件來(lái)進(jìn)行必要的改裝,以節(jié)省工作量,有利于提高質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和維護(hù)成本。④對(duì)較復(fù)雜的非標(biāo)設(shè)備,盡可能采用組合結(jié)構(gòu),即將設(shè)備設(shè)計(jì)成由各個(gè)部件組成,可減少零件數(shù),既便于裝配和拆卸,又便于生產(chǎn)管理縮短生產(chǎn)周期,也便于設(shè)備的設(shè)計(jì)修改和改裝。⑤注意從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)零件的工藝性,特別是利用加工等方面的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),設(shè)想各零件實(shí)際裝配和加工過(guò)程,考慮裝配和加工的可能性,分析可能出現(xiàn)的問(wèn)題,逐一加以解決。
前述各個(gè)環(huán)節(jié)是互相聯(lián)系的有機(jī)整體,設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)交替考慮,多做調(diào)查研究,使結(jié)構(gòu)方案逐步完善。
4非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備零件的合理設(shè)計(jì)
(1)合理確定零件的結(jié)構(gòu)形式和尺寸零件的結(jié)構(gòu)形式和尺寸主要決定于零件的工作性能、裝配關(guān)系、工藝性以及對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求。這些要求之間常存在各種各樣的矛盾,但經(jīng)驗(yàn)證明,在滿足既定工作性能的要求下,零件形狀及尺寸往往有較大的余地,這要求設(shè)計(jì)者善于根據(jù)具體情況加以解決。
為保證加工工藝性,一般盡可能簡(jiǎn)化零件形狀,減少零件加工余量,從而減少材料消耗及降低加工成本。由于非標(biāo)設(shè)備大多是單件生產(chǎn),鋼制毛坯多用現(xiàn)成的材料、板料或其它型鋼,很少根據(jù)零件形狀鍛制毛坯,故減少零件最大外形尺寸對(duì)降低材料消耗具有決定性的意義。比如:用棒料車制軸類零件,耗材僅取決于最大軸肩尺寸及軸的長(zhǎng)度;為提高零件強(qiáng)度,可以采取增大危險(xiǎn)斷面尺寸、選擇高強(qiáng)度材料、適當(dāng)改變零件結(jié)構(gòu)形狀的方法(如制成過(guò)渡圓角或柔性結(jié)構(gòu));為提高零件剛度,在不增加零件的截面的前提下,把實(shí)心改成空心的截面,圓截面改方截面等方法從結(jié)構(gòu)上采取措施,可使抗彎或抗扭的剛度系數(shù)提高數(shù)倍至數(shù)十倍。同時(shí),還應(yīng)考慮在現(xiàn)有條件下便于裝夾、切削及測(cè)量,盡可能減少配制專用工、夾、刀、量、模具,盡可能用工廠現(xiàn)有的和效率較高的設(shè)備來(lái)加工,盡可能減少安裝及換刀次數(shù)。當(dāng)然,為了便于合理選擇材料或毛坯,或者機(jī)械加工工藝、便于裝配及更換磨損零件,根據(jù)工作及制造條件的不同,考慮零件采用整體式結(jié)構(gòu),或采用組合式結(jié)構(gòu)。若是受載荷零件,為滿足強(qiáng)度和剛度要求,其結(jié)構(gòu)形狀及主要尺寸就通過(guò)一定的計(jì)算來(lái)確定。
(2)合理選擇材料及毛坯種類為滿足零件的作用要求,應(yīng)了解并掌握各種材料的特性及應(yīng)用范圍,根據(jù)零件的使用要求、加工性能及材料經(jīng)驗(yàn)等具體條件,以及類似零件的制造和使用的經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取合適的材料。
關(guān)鍵詞:非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì) 工藝特征 三維模塊化
中圖分類號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)08(a)-0101-01
非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是指國(guó)家尚未定型標(biāo)準(zhǔn),各設(shè)備生產(chǎn)廠不能在加工工藝過(guò)程中采取批量生產(chǎn),只能按一次訂貨,并根據(jù)具體的設(shè)計(jì)圖紙制造的設(shè)備[1]。非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備種類繁多,非標(biāo)設(shè)計(jì)及其工藝具備單件、小批量的特點(diǎn)。為適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展,滿足客戶的不同需求,非標(biāo)設(shè)計(jì)工藝人員必須有良好的技術(shù)沉淀,掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)。針對(duì)非標(biāo)設(shè)計(jì)及其工藝實(shí)施的特征,本文嘗試采用三維模塊化方案來(lái)解決。
1 非標(biāo)設(shè)計(jì)及其工藝特征
非標(biāo)設(shè)計(jì)及工藝一般為單件小批量生產(chǎn),不存在樣件試制加工,要求設(shè)計(jì)人員有豐富的經(jīng)驗(yàn),盡量做到一次成功,與普通設(shè)備相比,非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)及其工藝具有以下特征。
(1)要求設(shè)計(jì)人員知識(shí)面廣泛,專業(yè)知識(shí)扎實(shí)。
(2)通用機(jī)床加工,使用效率低,成本高。
(3)工藝人員工作量大,工藝通用性差。
(4)工藝裝備大多采用通用夾具、標(biāo)準(zhǔn)附件、通用刀具和萬(wàn)能量具[2]。
(5)對(duì)工人技術(shù)要求高。
2 三維模塊化流程
非標(biāo)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是通過(guò)已有資源、知識(shí)及現(xiàn)有產(chǎn)品創(chuàng)造新產(chǎn)品的過(guò)程[3]。隨著時(shí)代的發(fā)展,傳統(tǒng)的使用平面軟件設(shè)計(jì)的方法已難以滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的品種、規(guī)格、質(zhì)量及交貨周期等方面提出的更高要求,而模塊化設(shè)計(jì)解決了產(chǎn)品品種、規(guī)格多樣化與成本之間的矛盾,迅速在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與發(fā)展[4]。使用現(xiàn)有的軟件如UG、Solidworks、CATIA等建立非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)及工藝的三維模塊,通過(guò)個(gè)性化需求分析,其流程如圖1所示。
針對(duì)非標(biāo)件的工藝設(shè)計(jì),對(duì)工藝流程中所包含的尺寸信息、特征信息進(jìn)行自動(dòng)拾取,并替換卡片和數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。工藝模型和流程的驅(qū)動(dòng)完成后,每道流程的尺寸信息、特性信息必定發(fā)生變化,再?gòu)娜S模型中提取新的參數(shù)和流程更新到對(duì)應(yīng)的卡片和數(shù)據(jù)庫(kù)中,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和二維卡片的同步更新。
3 應(yīng)用實(shí)例
以搖柄設(shè)計(jì)為例,探研三維模塊化在非標(biāo)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
3.1 技術(shù)要求輸入
某繞線車需手動(dòng)繞線,需設(shè)計(jì)一套搖柄,搖柄部分高度為250 mm,搖柄需操作便捷、拆裝方便、加工簡(jiǎn)單。
3.2 產(chǎn)品部件分析
搖柄由搖桿、轉(zhuǎn)軸、套筒、螺母等零件組裝而成,搖桿、轉(zhuǎn)軸、套筒為非標(biāo)件。
3.3 三維模塊調(diào)用
根據(jù)已積累的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)非標(biāo)件調(diào)用后,檢查/更新關(guān)鍵參數(shù)。在三維軟件中以提供了螺母的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù),可直接調(diào)用。
3.4 產(chǎn)品裝配
絕大多數(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)中包含多個(gè)零件、組件,都需要通過(guò)裝配達(dá)到設(shè)計(jì)的最終目的,同時(shí),可以通過(guò)裝配過(guò)程和裝配分析發(fā)現(xiàn)零件設(shè)計(jì)或造型的不足,以便進(jìn)行修改。
3.5 工藝設(shè)計(jì)
搖柄、轉(zhuǎn)軸、套筒為一般機(jī)械加工類零件,調(diào)用已有工藝知識(shí)庫(kù)進(jìn)行更改即可。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件螺母,可使用已編制定型的工藝卡片。
4 結(jié)語(yǔ)
非標(biāo)設(shè)計(jì)及其工藝的三維模塊化是一個(gè)繁雜、技術(shù)沉淀的過(guò)程,其模塊化的探研為減輕設(shè)計(jì)及工藝人員的工作量起到了非常重要的作用,為非標(biāo)企業(yè)的知識(shí)構(gòu)建打好了基礎(chǔ)。在三維軟件中,實(shí)現(xiàn)非標(biāo)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、分析、制造、裝配、成本控制等整個(gè)過(guò)程,從構(gòu)建設(shè)計(jì)發(fā)展為仿真模型設(shè)計(jì),從重復(fù)編制工藝發(fā)展為工藝批處理模式。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳玉慶,隋維東.合理審定非標(biāo)設(shè)備造價(jià)有效控制企業(yè)資金流失[J].齊魯石油化工,2005,33(3).
[2] 華宏強(qiáng).非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)制造中應(yīng)注意的問(wèn)題[J].機(jī)械設(shè)計(jì)師,2005(4):104-105.