制造成本最低是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終目的 。本文介紹了工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循的原則以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)技巧，為工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)出色、合理的產(chǎn)品，提供了可參考的手段和方法 。
1產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則
合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該在保證產(chǎn)品必備功能的前提下，使制造成本最低，這也正是本文所要探索的課題 。
(1)必須滿足客戶對(duì)產(chǎn)品功能和服務(wù)的要求 。工程機(jī)械提供給客戶的不僅是產(chǎn)品的功能，還包括支持這些功能的售后服務(wù) 。因此設(shè)計(jì)過(guò)程中既要針對(duì)產(chǎn)品的不同功能特點(diǎn)，又要使產(chǎn)品具有良好的維修方便性 。
(2)符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和有關(guān)的法令、法規(guī) 。
(3)堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的“三化”原則 。
(4)符合社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求 。
(5)符合技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律，重視對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù) 。
(6)從企業(yè)的實(shí)際工藝水平和生產(chǎn)能力出發(fā)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與工藝、生產(chǎn)相結(jié)合 。產(chǎn)品設(shè)計(jì)不單單是圖樣設(shè)計(jì)，還包括工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì) 。生產(chǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：
①簡(jiǎn)化零件的功能或形狀；
②最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化；
③盡可能使設(shè)計(jì)圖紙中所規(guī)定的材料牌號(hào)、品種、規(guī)格與現(xiàn)有材料的使用情況一致；
④將毛坯工藝與加工工藝更有效地結(jié)合起來(lái)考慮；
⑤根據(jù)企業(yè)當(dāng)前正常生產(chǎn)所采用的加工工藝、操作規(guī)則及相關(guān)信息來(lái)判斷工藝設(shè)計(jì)的合理性；
⑥選擇成熟加工工藝能保障的尺寸公差和表面粗糙度；
⑦綜合分析與生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的信息，對(duì)主要零部件進(jìn)行必要的價(jià)值工程分析 。
2產(chǎn)品設(shè)計(jì)技巧
2.1采用“三化”原則
(l)零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或用標(biāo)準(zhǔn)件改制或外購(gòu)件 。
(2)設(shè)計(jì)花鍵、螺紋時(shí)，應(yīng)使之便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具進(jìn)行加工和檢測(cè)，特別應(yīng)優(yōu)先考慮企業(yè)現(xiàn)有的刀具、量具 。
(3)大型結(jié)構(gòu)件、鑄鋼件的設(shè)計(jì)，盡量采用不必攻絲的緊固件，如用焊接螺母板代替螺孔 。設(shè)計(jì)大型工件時(shí)，應(yīng)考慮利用已鎮(zhèn)成的孔作為基準(zhǔn)來(lái)焊接螺母板 。
(4)盡量選用現(xiàn)有的成熟的零部件，或成熟的結(jié)構(gòu)和工藝方法，使產(chǎn)品系列化、通用化 。用這種“搭積木”的方法，可以加快設(shè)計(jì)速度、縮短新產(chǎn)品樣機(jī)試制周期，盡早占領(lǐng)市場(chǎng) 。
(5)建立企業(yè)自己的“標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)”，加快設(shè)計(jì)試制進(jìn)度 。筆者所在的企業(yè)現(xiàn)已建立并逐步完善了“廠標(biāo)準(zhǔn)件”制度和“廠標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)”，將凡是在三個(gè)以上主要產(chǎn)品中使用的相同或相似的零件選定為廠標(biāo)準(zhǔn)件 。
(6)盡可能選擇統(tǒng)一的錐度、一致的板厚尺寸和牌號(hào)統(tǒng)一的鑄鋼件材料 。
2.2從形狀和結(jié)構(gòu)上改進(jìn)設(shè)計(jì)
(1)盡量減少零件 。把幾個(gè)零件合并成一個(gè)零件，例如把焊接件改為沖壓件，以此減少零件的數(shù)里 。
(2)將零件設(shè)計(jì)成對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式 。
(3)把幾個(gè)產(chǎn)品申使用的形狀相似的零部件，設(shè)計(jì)成能夠通用的零部件 。
(4)簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀，改進(jìn)零件外形，減少?gòu)澢男螤睿袝r(shí)還可以把壓形時(shí)難以保證尺寸精度的零件改為焊接件 。
2.3改進(jìn)工藝方案
(1)避免沒(méi)有必要的切削加工，特別是沒(méi)必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工 。
【產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和技巧】
焊接件準(zhǔn)備用自動(dòng)化程度較高的焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)考慮組成零件的焊前加工，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸，否則誤差太大，機(jī)器人將無(wú)法自動(dòng)跟蹤焊接 。
(2)在保證零部件可靠、合理使用的前提下，降低尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等加工精度等級(jí)要求 。
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