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仆洞，使制造成本最低嗦枢，這也正是本文所要探索的課題阅悍。

　±柿妗（l）必須滿足客戶對(duì)產(chǎn)品功能和服務(wù)的要求弦撩。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)论皆。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)益楼，又要使產(chǎn)品具有良好的維修方便性。

　〉闱纭（2）符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和有關(guān)的法令感凤、法規(guī)悯周。

　　（3）堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化陪竿、通用化禽翼、系列化的“三化”原則。

　〔ブ稀（4）符合社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求硫忆。

　　（5）符合技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律挨这，重視對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)袭丛。

　　（6）從企業(yè)的實(shí)際工藝水平和生產(chǎn)能力出發(fā)嘹冀，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與工藝饲骂、生產(chǎn)相結(jié)合。產(chǎn)品設(shè)計(jì)不單單是圖樣設(shè)計(jì)朽突，還包括工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)旋逛。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触迄；

　°蔡肌②最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化惦参、系列化灾囊；

　　③盡可能使設(shè)計(jì)圖紙中所規(guī)定的材料牌號(hào)腥刹、品種马胧、規(guī)格與現(xiàn)有材料的使用情況一致；

　∠畏濉④將毛坯工藝與加工工藝更有效地結(jié)合起來(lái)考慮佩脊；

　　⑤根據(jù)企業(yè)當(dāng)前正常生產(chǎn)所采用的加工工藝垫卤、操作規(guī)則及相關(guān)信息來(lái)判斷工藝設(shè)計(jì)的合理性威彰；

　　⑥選擇成熟加工工藝能保障的尺寸公差和表面粗糙度穴肘；

　⌒巍⑦綜合分析與生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的信息。

　　2．產(chǎn)品設(shè)計(jì)技巧

　　2．1采用“三化”原則

　∑栏А（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)件豹缀。

　　（2）設(shè)計(jì)花鍵慨代、螺紋時(shí)邢笙，應(yīng)使之便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具啸如、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)有的刀具越化、量具影菩。

　　（3）大型結(jié)構(gòu)件仙茴、鑄鋼件的設(shè)計(jì)蛹柔，盡量采用不必攻絲的緊固件哑暮，如用焊接螺母板代替螺孔签梭。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)焊接螺母板奕碑。

　〉俱病（4）盡量選用現(xiàn)有的成熟的零部件，或成熟的結(jié)構(gòu)和工藝方法脆号，使產(chǎn)品系列化赫裂、通用化。用這種“搭積木”的方法寝话，可以加快設(shè)計(jì)速度今燃、縮短新產(chǎn)品樣機(jī)試制周期，盡早占領(lǐng)市場(chǎng)尊勿。

　∩铩（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)度元扔。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)”躯保，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。

　∨煊铩（6）盡可能選擇統(tǒng)一的錐度途事、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)

　∩眯摺（1）盡量減少零件尸变。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减俏，以此減少零件的數(shù)里召烂。

　　（2）將零件設(shè)計(jì)成對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式垄懂。

　∑锞А（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秋衡。

　×捍佟（4）簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀晚簇，改進(jìn)零件外形，減少?gòu)澢男螤蠲臀荩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食召。

　　2．3改進(jìn)工藝方案

　　（l）避免沒(méi)有必要的切削加工颗手，特別是沒(méi)必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工付杰。

　　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叨连，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸蚓橡，否則誤差太大，機(jī)器人將無(wú)法自動(dòng)跟蹤焊接矛唤。

　　(2)在保證零部件可*抠佩、合理使用的前提下，降低尺寸公差怜腊、表面粗糙度肺然、形位公差等加工精度等級(jí)要求。

　⊥茸肌（3）減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度际起，降低廢品率和生產(chǎn)制造成本。

　⊥麓小（4）型鋼在進(jìn)行長(zhǎng)度下料時(shí)街望，盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料；一般板料的火焰切割改為用剪板機(jī)剪切下料唇撬；長(zhǎng)方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼它匕，僅僅是長(zhǎng)度上的剪切下料。

　　2．4采用節(jié)省資源窖认、減少污染的工藝技術(shù)

　≡ゼ怼（l）鑄鋼件改為焊接件。

　　鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問(wèn)題扑浸，并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷烧给，而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問(wèn)題。

　『仍搿（2）在保證零件強(qiáng)度憔剂，優(yōu)化板厚尺寸的前提下，盡量減輕零件重量期第。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計(jì)艳拿，一定要使筋板受力，避免焊縫受力舌必。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強(qiáng)度的需要陷字，而是剛度的需要车崔，即焊接時(shí)厚板的變形小，或焊接件承載時(shí)變形小福吩。一些單獨(dú)的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋?lái)代替述尊，這樣不僅減輕了總重，承載能力也會(huì)增加扰褒。

　∧堋（3）選擇合理的焊縫長(zhǎng)度和焊角大小等參數(shù)。有相當(dāng)一部分設(shè)計(jì)人員常常將“強(qiáng)度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆贮芹，設(shè)計(jì)時(shí)往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透罪谢、焊角越大越好的傾向。其實(shí)選擇焊透還是不必焊透届谈，是設(shè)計(jì)人員應(yīng)慎重考慮決定的枯夜。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài)，再?zèng)Q定所要采用的焊角尺寸和焊縫長(zhǎng)度艰山。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長(zhǎng)方向上滿焊，這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本咏闪，二則也可減少焊接變形曙搬；能用角焊縫的，盡量不在零件上開(kāi)坡口后再焊接鸽嫂，以減少一道開(kāi)坡口的工序纵装。

　　（4）采用少切削或無(wú)切削加工的工藝方法据某，以提高工件強(qiáng)度橡娄，降低制造成本。對(duì)于齒輪加工癣籽，汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛挽唉、精鍛成齒的方法來(lái)減少甚至取消齒形的加工量。工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)橋差速器齒輪現(xiàn)也已開(kāi)始采用精鍛齒輪筷狼。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò)片家，不象一般齒輪切削齒形時(shí)把金屬纖維切斷，精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強(qiáng)度蛛惜，減少了切削量肿兴，甚至可以不必再進(jìn)行齒形加工，降低了制造成
本赞钧。

　『纭（5）盡可能用焊接件代替一些自由鍛的鍛件。

　×栊（6）統(tǒng)一零件的熱處理技術(shù)要求和工藝規(guī)范匕伶，以便可以在同一爐中對(duì)不同零件同時(shí)進(jìn)行熱處理肝庸，提高電爐利用率；節(jié)約電力消耗章迎。

　∠潘馈（7）充分利用鍛件余熱，在鍛后繼續(xù)加熱焚寂，直接進(jìn)行鍛后正火等熱處理普晌。

　　（8）根據(jù)零件的具體情況沧奴，制定合理的熱處理技術(shù)要求痘括。

　　中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調(diào)質(zhì)處理，可有效提高和充分發(fā)揮材料的機(jī)械強(qiáng)度等性能滔吠。但是對(duì)于軸徑比較粗大的軸類零件纲菌，調(diào)質(zhì)時(shí)淬火的有效層只有幾毫米，經(jīng)調(diào)質(zhì)疮绷、機(jī)械加工后所剩無(wú)幾翰舌，而心部狀態(tài)實(shí)際上并沒(méi)有得到很好的改善。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)冬骚，φ70以上的實(shí)心軸類零件椅贱，可以考慮采用正火十機(jī)械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程。因?yàn)檩S類零件往往采用高頻或中頻淬火只冻，加熱只發(fā)生在外圓表層庇麦，心部織實(shí)際不可能被淬透。若用鹽浴爐加熱喜德，心部可以被加熱山橄，但材料的淬透性有限，調(diào)質(zhì)時(shí)的淬火實(shí)際在心部還是淬不透的沪择。而正火可以有效改善零件的整體組織狀態(tài)傅煎，細(xì)化心部金相組織，這對(duì)有些零件來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了品救。

　　(9)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)敢弟，應(yīng)充分考慮機(jī)器的整體布局，液壓油箱的容積以足夠用為原則他景，使液壓油用量為最少捅振；管路走向簡(jiǎn)單緊湊，長(zhǎng)度盡可能最短托足。同理怯糠，在設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)和制動(dòng)管路系統(tǒng)時(shí)，都應(yīng)使電纜或制動(dòng)管路走向合理，長(zhǎng)度為最短瓦统。

　　3．結(jié)論

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)是個(gè)綜合信息處理的復(fù)雜過(guò)程贿妹，它最終的結(jié)果是把線條、符號(hào)金矛、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計(jì)圖樣芯急，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮；

　∈豢　（l）簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀娶耍，使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

　”稹（2）合并零件的功能榕酒，減少零件的種類或數(shù)量；

　」世（3）應(yīng)用新結(jié)構(gòu)想鹰、新工藝、新材料药版、新原理來(lái)簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)辑舷，提高產(chǎn)品的可*性；

　「斩浮（4）分解部件惩妇，研究其裝配、組裝的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)筐乳；

　　（5）對(duì)相似零件進(jìn)行分組狱槽；

　≌歉（6）對(duì)相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析；

　∮炫痢（7）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化念肆。

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺(jué)、主動(dòng)地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過(guò)程和加工工藝方面有關(guān)的知識(shí)盗晓，熟練掌握設(shè)計(jì)技巧徊疆。

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