生产线机械设计若干注意事项浅谈

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生产线机械设计是-项系统设计丁程 ，设计质量的优与劣 ，直接影响项目实施进度以及后续的制造成本以及生产线的运行成本等。现实情况是 ，设计者因项目任务重、时间紧及设计实践经验不足或其他不利因素 ，常常会把-些关键的设计细节忽略 ，导致设计工作失误。因此 ，如何全面、严谨、有效的做好机械设计 ，避免设计失误 ，变得尤为重要。本文结合作者的实践经验 ，从多个方面阐述生产线设计中需要注意的事项 ，以期为其他设计人员提供借鉴。

1关于生产线设备、使用场所及操作者关系的问题针对设计的生产线设备 ，必须符合实际安装场所环境与使用空间的特点 ，并能提供操作者良好的人机系统环境 ，即要符合人机工程的三要素 (人、机器、环境 )的相互协调的原则 ，有利于促进人的身心降 ，提高人的lT作效能。1)机器的动态外形极限尺寸必须适合机器的安装及使用空间。2)机器安装完毕以后 ，必须留给操作者足够的操作空间。具体的讲就是 ，人与机器的位置关系如何 ，操作是否方便 ，过程中是否有空间干涉。例如 ，机器防护门的开、关空间 ，控制开关设置是否太高等。

3)设计的机器要考虑适合搬入搬出 ，确保后期安装能顺利进行。

使用场所的电梯、过道、门、起重机等物流运输条件必须成为设计机器的附加限制条件。4)设计机器必须考虑合适的维修保养空间。足以使维修人员以最短的时间完成维修保养工作，反之，那种即使是很平常的维修 ，也需要拆掉大部分零件的方式不可取 ，费时费力 ，工作效率降低 ，且影响生产。另外在考虑机器安装环节的同时 ，设计还必须考虑半成品 (原料)、成品的物流通道是否方便。以上这些稍不注意 ，就可能导致制造完成的设备需进行二次改造。作为人机T程的j要素 ：人、机器、环境的相互协调 ，有利于促进人的身心降 ，提高人的工作效能。

2关于可利用的库存品和闲置品的问题如果没有特别的设计、T艺或创新方面的要求 ，应当尽量采川企业已有的库存品 ，包括之前遗留的闲置品。因为这样不仪可以缩短外购件采购周期 ，加快设计项目进度 ，更有利于降低以后的备件仓库的运行与管理成本。同时，遗留闲置品的利用 ，史有利于降低制造成本。

3针对外购材料成品尺寸而进行的设计对市面上外购件及现成可利用的材料的尺寸 (成品尺寸 )要进行了解确认 ，选择合适尺寸的零件 ，避免浪费。不了解外购材料的成品尺寸而进行设计 ，是导致加T成本提高的原因。

例如 ，在使用 45钢板材的机械设计中 ，在不需进行特定机械加下部分使用 10 mm厚的钢板，u果市场上购买不到10 mm的钢板，只好用厚度稍大的 1 l mm钢板代替 ，这样 ，不得不特意进行机械加工将板厚减小到设计厚度 10 mm。如果之前设计的时候直接采用 l1 mm，那么就可以省去不必要的机械加工成本 ，类似的例子很多。如果必须加工 ，那么我们设计零件预想的材料尺寸也应该选择市场上有的成品尺寸。

4 关于装配图设计应注意的问题设计人员在设计生产线设备时 ，往往注重设备零件图的设计与绘制 ，而忽略或忽视装配图的绘制。装配图表示过于简化或者根本就没有装配图。其结果是装配时设计人员就必须花很多时间或全程参与装配工作 ，从而减少用在设备设计与创新方面的时间 ，导致时间浪费。另外没有装配图的组装 ，可能会导致许多麻烦 ：装配干涉、装配顺序错误等 ，最终必须要返工或改造设计。因此 ，设计人员有必要规范装配图的绘制 ，按照零件的组装顺序来绘制装配图 ，并检查组装是否存在干涉 ；装配图上要表示占有空间的尺寸、安装部位尺寸、基瘁构要求 (如承重要求等)、设备的运转方向等。装配图上有零件号 ，最好能够按装配顺序给出 ，利于装配人员合理有序安装。

5与公差配合相关的注意事项在没有特别要求过渡或过盈的-般配合中 ，使用公差配合时不要使轴和孔的公差带重合。例如 ，当轴为 400- ，孑L为(b40o。 时 ，易认为轴可以加工出比 40稍小 ，孑L可以加T比 40稍大的状态。但当轴加工到最大尺寸 ，孑L加工到最小尺寸时 ，二者尺寸均接近 40的零位 ，在千分尺不能读取的范围 ，有可能出现轴径大于孔径的现象 ，从而给装配带来麻烦。这是因为 ，在实际加工过程中 ，由于加T二者担心 过切削”导致零件报废 ，加T出来的轴倾向于偏大 ，加T 来的孔倾向于偏校从而会出现上述表述的情况 ，而造成原本可以避免的二次拆卸加1。因此针对上述情况，轴的公差应根据实际的精度等级要求，取到比零位小的上偏差 ，如 -0.015”。

6与配线配管相关的空间配置电、气、液 (油 、电解液或水 )等配线管路经过机械机构的什么位置 ，走向如何 ，管路尺寸多大 ，都必须在机械设计中确定下来 ，通盘考虑。那种机械本体与涉及配线配管分别设计的机械 ，最终会造成配线配管与机械本体问的空间干涉 ，或者是总体设计不够紧凑 ，空间浪费过多的现象。不仅操作不便 ，保养也困难。

生产线自动化使用的传感器、控制箱、指示灯等 ，同样应作为机械本体设计的-部分 ，包括支架 ，安装方式 ，线路走向等 ，都应在设计阶段标识的-清二楚。否则，后续装配同样会很麻烦 ，2013年第11期总第131期Sl LIC0N VALLEY 画最终需要临场发挥，改的改，补的补，修的修，不仅浪费制造成本 ，更浪费时间 ，影响项目进度。另外 ，修改过的机械难免外观显得粗劣。

7关于可拆卸与可装配的机械形状设计由于设计时在可拆卸与可装配设计方面未能考虑周全 ，设计完成后 ，往往会导致部分机械零件无法装配或是无法拆卸的现象。图 1、图2显示了几个实例。

(a)不可装配案例(b)可装配案例图 1不可装配案例 (a)与可装配案例 (b)(a)拆卸工具无法插入 (b)拆卸工具可以插入图2不可拆卸案例 (a)与可拆卸案例 (b)(上接第131页)以人T测试也是发现软件缺陷最多的 ，而自动化测试发现的问题比手T测试要少的多。自动化测试软件本身就是-个产品 ，它在运行的时候有可能影响被测软件的性能。同时 ，自动化测试并不是简单的录制和回放 ，需要修改脚本、设计嘲等 ，所以对测试设计人员的要求很高。

4 总 结软件测试T具是实现软件测试技术的软件产品 ，对于多数软件测试来说都是-项重要的工具。本文着重对现有的软件测试工具从测试方法及测试功能上进行分类 ，对每-个类别进行了论述 ，并以现有的代表软件测试工具对其说明 ，最后总结了类似的情况稍不注意就会发生。因此，在整个设计的过程中，应该多关注这方面的检查 ，使其时刻作为机械设计的约束条件 ，避免造成不必要的返工和浪费。

8面向制造和加工工艺的零件设计与图纸绘制图纸作为制造者的制造指导文件 ，设计人员在图样绘制方面要使制造者看得懂 ，容易理解 ，不会造成误解。否则 ，极可能导致返工及制造成本的增加。更不可取的是 ，因设计者对机械加工工艺的不了解 ，人为制造设计图样的不确定元素 ，将问题留给加工或装配人员。从而造成设计人员与加工人员的想法不-致 ，导致加工的零件返工的现象。总之 ，图纸质量要遵循- 个原则 ：不管什么样的零件 ，在没有设计者参与的前提下 ，任何-个制造者看到图纸都可以毫无疑问、准确无误的加工出来。疑问在图纸设计阶段修改会简单迅速 ，如果留到制造及装配阶段 ，就会费时 ，费力 ，甚至返工。

再则 ，零件设计时 ，为了降低制造成本以及日后的维护成本，要尽量将加工方便放在首位 ，作为设计准则之-。同时要多积累关于制造及加工工艺方面的知识 ，当设计与制造发生矛盾时 ，及时提出自己的见解 ，将自己以为可能的加工思路落实下去 ，有效清除自己在设计创新方面的阻碍 ，以利于创新思路的实现。

9结束语综上所述 ，生产线机械设计方面有很多值得注意的地方。

在注重机械设计相关理论的同时 ，生产线设计工作更要关注实践操作过程中的注意事项 ，使其成为设计的前提条件或设计准则。这样就会省时 ，省力 ，减少失误与返工 ，最终达到降低成本 ，提高工作效率的目的。