非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)必備:
1. 必要的設(shè)計(jì)手冊(cè),在網(wǎng)上可下載電子版的,手冊(cè)是你的老師,從書中可以找到你想要的知識(shí)。比如設(shè)計(jì)時(shí)需要齒輪,手冊(cè)中就可以找到設(shè)計(jì)齒輪的參數(shù)。遇到問題先找手冊(cè)。
2. 下載一些機(jī)械設(shè)備的圖冊(cè),供你開闊思路用。
3. 設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡無非是直線或旋轉(zhuǎn),掌握這些機(jī)械原理,再結(jié)合電氣,氣動(dòng)和液壓就能設(shè)計(jì)出非標(biāo)設(shè)備,好壞另說。
4. 下載一些cad版標(biāo)準(zhǔn)件,放到cad的設(shè)計(jì)中心中,方便粘貼使用,提高工效。
非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇
金屬材料:鋼具有高強(qiáng)度、良好的韌性和加工性能,常用于承受重載和要求精度的零部件;鑄鐵成本低、耐磨性好,適用于制造機(jī)座、箱體等。
非金屬材料:塑料質(zhì)輕、耐腐蝕、絕緣性能好,可用于制造一些對(duì)重量、耐腐蝕性有要求的零部件,如輸送管道、絕緣部件;橡膠具有良好的彈性和減震性能,常用于密封件、減震墊。
復(fù)合材料:碳纖維復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高比剛度,可用于對(duì)輕量化和強(qiáng)度要求高的部件,如航空航天領(lǐng)域的非標(biāo)設(shè)備部件。
材料性能匹配:考慮材料的強(qiáng)度、剛度、耐磨性、耐腐蝕性等性能與設(shè)備使用環(huán)境、工況的匹配度,如在高溫環(huán)境下工作的設(shè)備,需選擇耐高溫材料。
非標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)案例分析
以某汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)的非標(biāo)自動(dòng)化裝配設(shè)備設(shè)計(jì)為例。企業(yè)要求設(shè)計(jì)一臺(tái)能自動(dòng)完成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、連桿等零部件裝配的設(shè)備,提高裝配效率和質(zhì)量。
需求分析:與企業(yè)生產(chǎn)部門溝通,了解裝配工藝流程、零部件尺寸和精度要求、生產(chǎn)節(jié)拍等。
方案設(shè)計(jì):采用模塊化設(shè)計(jì),將設(shè)備分為上料模塊、裝配模塊、檢測(cè)模塊等。上料模塊采用振動(dòng)盤和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)零部件自動(dòng)上料;裝配模塊利用伺服電機(jī)和夾具實(shí)現(xiàn)裝配;檢測(cè)模塊使用視覺檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)裝配質(zhì)量。
詳細(xì)設(shè)計(jì):對(duì)各模塊的零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),如計(jì)算夾具的夾緊力、選擇合適的電機(jī)和傳感器等。
制造與裝配:選擇專業(yè)的加工廠商制造零部件,嚴(yán)格把控加工質(zhì)量,在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配和調(diào)試。
調(diào)試與優(yōu)化:經(jīng)過多次調(diào)試,調(diào)整裝配參數(shù)和檢測(cè)閾值,使設(shè)備達(dá)到預(yù)期的裝配效率和質(zhì)量要求。該設(shè)備投入使用后,大大提高了生產(chǎn)效率,降低了人工成本,保證了裝配質(zhì)量。
自動(dòng)化設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì):根據(jù)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)要求,選擇合適的傳動(dòng)方式,如齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、絲杠傳動(dòng)等,設(shè)計(jì)傳動(dòng)比,計(jì)算傳動(dòng)功率和扭矩。
支撐與連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):確保設(shè)備結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛性,合理設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)和連接方式,如采用焊接、螺栓連接、鉚接等,選擇合適的材料和截面形狀。
運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì):對(duì)直線運(yùn)動(dòng)部件、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件等進(jìn)行設(shè)計(jì),考慮其精度、速度、加速度、耐磨性等要求,選擇合適的導(dǎo)軌、滑塊、軸承、電機(jī)等。
零部件選型與設(shè)計(jì):根據(jù)設(shè)備的功能和性能要求,選擇標(biāo)準(zhǔn)件和通用件,對(duì)于特殊要求的零部件進(jìn)行自主設(shè)計(jì),進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、疲勞壽命等計(jì)算。