非标自动化设备特点及设计探究

李军+杨超+刘龙龙

摘要：近年来，我国机械设备的自动化程度逐渐提高，在工厂实际生产中，自动化设备可以有效缩短产品加工时间，并能准确保证产品的加工精度。由于产品复杂多样，标准的自动化设备只能生产部分设备，为了弥补这一缺陷，非标自动化设备就应运而生。经过多年的发展和完善，非标自动化设备已经被广泛使用于各类生产企业，本文主要对非标自动化设备的特点及设计进行了初步探究。

关键词：非标；自动化设备；设计

1、非标自动化设备特点

非标自动化设备的主要加工方式是采用普通机床或者数控机床，并采用夹具或者是夹具与刀具结合的方式进行测量。用于测量的装置大多是通用型的。数控机床由于机构的限制很难完全满足产品的精细化要求，为了有效保证加工质量，很多情况下也会采用试切法与划线的方式用来加工。非标自动化设备的产品设计大都计算机绘图软件进行设计，不仅简化了绘图设计的步骤，也极大的提高了绘图的精确性，常用的计算机绘图软件有 Auto CAD 、SolidWorks等。很多装配图可以利用Auto CAD 制图软件依据机械制图标准进行绘制，也可以利用SolidWorks等三维绘图软件转换成二维装配图。无论采用什么样的绘图软件都要保证视图与尺寸设计要符合加工标准，产品的表面粗糙度等数值都要有明确的标注。图纸设计完成后，要按照企业的要求输出产品渲染图，为了提高设备的生产效率，可以对图纸进行染色，方便加工工人识图。

2、非标自动化设计

非标自动化设计的主要目标是加工标准设备无法加工的产品，在非标自动化设计的过程中还要注意提高设备质量、生产效率，并且还要保证整个产品产生过程的安全性和稳定性。非标自动化设计的第一步就是要熟悉和掌握客户对产品的实际需求，要对设备的加工生产环境有初步的判断。其次，要能够根据客户提出的产品需求，经过设计人员的分析和讨论，制定出产品生产工艺、设备参数。最后，要在满足设计的科学性和合理性的基础之上，设计出设备的整体结构图、重要零件图、自动化电气控制系统等。在完成对方案的设计工作之后，需要对设计方案的可靠性性、经济支出成本、产品质量等内容进行评估，并能够根据评估的结果，对已经设计的结构进行合理的修改。如果客户对最后的方案比较满意，就可以确定方案，并转交工程部门，工程部根据确定的设计方案列出零件请购单、产品制造价目表、设备装配图、主要部件零件图等内容。

3、非标自动化设备设计的关键问题

3.1、注重设计人员的专业水平

设计人员的专业水平的高低在很大程度上影响着非标自动化设备的设计质量，为了使非标自动化设备的生产过程更加高效，产品质量更加优良，必须要保证设计工程师要具有丰富的自动化设备理论知识，并且还要拥有能够按照客户的使用需求进行产品研发设计的能力。在产品设计的过程中，不仅要运用成熟的理论知识，还要学会把理论知识与实践经验相结合，设计出質量合格、外观精美、高效节能的非标自动化设备。在非标设备设计过程中，设计工程师应该对设计过程的全部环节进行仔细的研究，要更加注重产品设计过程中的细节问题，不断优化设计方案，力求避免因设计问题造成的产品质量问题。设计人员还需要充分重视设备的简单操作性，要简化操作流程，减少操作步骤，并且在设计的过程中要保留一定的空间，留给接下来的维修工作。设计工程师在产品设计之余，要不断对本专业的先进知识进行学习，要能了解非标自动化设备设计的前言技术，能把握本学科领域内的最新学术研究动态，并且还要善于向有经验的老师傅进行讨教，争取不断提升自身的专业素养，争取实现非标自动化设备的科技新突破。

3.2、重视计算机辅助软件对设备的模块化设计

近年来，计算机技术在全世界得到了快速的发展，与此同时，工程师们也研发出了功能强大的计算机辅助设计软件，其中CAD 绘图软件就是一种常见的计算机辅助设计软件，这款软件不仅使用方便，并且简单易学，即便不是计算机专业的人员，也能很快熟悉它的绘制方法。除此之外还有SolidWorks，UG等三维绘图软件，它们都具有图形绘制、图形修改，信息交换，支持多种平台的特点，并广泛应用于在室内装饰设计、园林景观设计、土木工程、地理信息、机械设计、电器电路等领域。在非标自动化设计过程中使用计算机辅助设计软件，能够有效降低制图员手工绘图的难度，并且修改也会变得更加方便。CAD绘图软件具有简洁的操作界面，设备设计过程中需要的相同的零部件，可以采用复制、镜像、阵列等操作进行，极大的缩短了绘图时间，对标准的螺栓、螺母、轴等零部件可以直接调用，在很大程度上避免了绘图的重复操作步骤。机械设计绘制完成以后，可以直接将图纸保存在计算机或者移动存储设备中，非常便于图纸的交换与管理。

3.3、合理的选择设备设计材料

非标自动化设备的设计必须要满足设备的功能要求，要能保证自动化设备在实际运转时具有良好的稳定性、平衡性以及可靠性。因此在设备设计过程中，必须合理选择零部件的材料，要使产品的材料能满足设备的抗冲击性、抗腐蚀性、抗震动性、适应温变性等要求。要在满足非标自动化设备的质量与性能要求的基础上，尽量选用经济成本低、市场上常见的标准件。设备的设计不仅要保证具有较高的性价比，还要使非标自动化设备具有较高的通用性，尽可能的帮助企业降低生产成本，提高生产效率。

3.4、提高设计的易用性

机械设计人员在在产品设计过程中，要充分重视机械制造车间工人养成的操作习惯。设备中的制造工艺应该采用车间工人能够快速学会和掌握的方法。尽量不要制定新的加工方法，避免出现标新立异的现象。在满足产品的要求基础之上，尽可能的要提高设备的易用性。机械控制的操作界面需要具有良好的人机交互性，简化操作人员的步骤，使车间工人能快速接受新设备的使用方法。设计人员要认真编写机械操作使用说明书，保证语言和内容的通俗易懂，有效提高企业的加工制造效率。

4、结束语

非标自动化设备的设计质量关系着工业企业未来的发展，因此在非标自动化设备设计过程中，要采用先进的设计方法，不断提高设计水平，使非标自动化设备得生产具有较高的效率。

参考文献：

[1]赵建.非标自动化设备的特点与创新设计[J].工业技术2016，（18）：6.

[2]方丽群.浅谈非标自动化设备的设计[J].山东工业技术，2015，（10）：251.

[3]谢福寿，李景峰.我国化工非标设备现状及其发展趋势浅析[J].石油化工设备，2016，（2）：36.

作者简介：李军（1985.05--）；性别：男，籍贯：山东潍坊市昌乐县，学历：本科，毕业于山东大学；现有职称：助理工程师；研究方向：机械设计。