非标设计常用材料

非标设计常用材料（共7篇）

篇1：非标设计常用材料

非标设计常用材料之PEEK 2014年12月19日 ⁄ 机械设计工程师.黎勇 ⁄ 评论数 0+ ⁄ 被围观 117+ 老实说，PEEK这个材料不在我讲解的计划范围之类，因为它的机械性能和成本的特殊性，在我们非标行业中算不上是常用材料，但是确定是偶尔又得用到。幸运的是，最近用PE材料做了个小零件，由于本公司有加工厂，居然发现公司用的PE材料居然是PEEK。这个成本对比„„故有此教程讲解。

聚醚醚酮(polyetheretherketone，简称PEEK)。PEEK材料具有以下几大优点：

第一，电绝缘性能好，且是理想的电绝缘体，且在高温、高压和高湿度等恶劣的工作环境条件下，仍能保持良好的电绝缘性。

第二，刚性较大，尺寸稳定性较好。请注意我说的是“刚性”，但是用它跟塑料材料比，这又是侮辱它。因它的性能非常接近于金属铝材料。既然它的性能接近于铝，是不是可以谈谈强度？不得不提这就是它的强大之处，同时也是它的价格居高的原因。因为它的强度在高温下也能保持较高，据查资料得：它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右，在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12～13MPa。

第三，耐滑动摩擦性能优异且自润滑性能好。

第四，易加工。

虽然我仅说四点，以上是我个人常用的功能。由于它价格较贵，故我使用它始终都是由于它的电绝缘性能好，就算是使用它的其它的性能，也是由于它的电绝性能为起点出发。

综上所述，peek材料由于其的特殊性能，故可用在航空航天方面。但是非标行业的发展，在电子电器方面也使用越来越多。而在医疗行业，由于其质轻、无毒、耐腐蚀性强等优点外，还是塑料材料中与人体骨骼最接近的材料，可与肌体有机结合，所以用PEEK材料代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域方面一个非常重要的应用，其潜在的应用前景将是非常喜人的。至于别的我就不多说了，我说的都是跟我易接触到的或能了解到的。其它的自己去总结！

篇2：非标设计常用材料

陶瓷器

从简单的瓷砖到英国Wedgwood陶瓷公司的工业革命，劳动的智慧将陶瓷器的使用不断地发展和创新。陶瓷器已经成为设计师设计创新的重要材料。

传统的陶瓷器主要集中于日用品，如瓷砖、洗手盆、马桶等白色陶瓷卫浴洁具。现代常用的工业陶瓷主要利用其高热传导性，制作电子电路的散热器等。粗陶器

粗陶器由高温焙烧粘土而成，由于粘土中含有杂质和铁元素，颜色往往呈灰色到棕色。粗陶器不同于一般陶器，一旦焙烧后就没有了吸收湿气的能力。粗陶器经常被用于餐具制造中，并经过上釉处理。陶器

陶器主要由低温烧制的粘土制成，通常呈现红色或橘红色。赤土陶器与多孔的陶瓷非常相似，经常用于制作锅盆、大型雕塑，或建筑材料。瓷器

色泽极佳的白色半透明材料，主要通过极高的温度下混合釉和陶土为一体，烧制而成。1997年，海绵花瓶，由马塞尔·万德斯为Moooi公司设计。这个产品的制造过程使用了一种全新的方法，首先将海绵浸透在陶土水浆中，然后将吸附陶土水浆的海绵晾干，最后用窑将海绵烧掉，最后留下近乎完美的独特形式 复合材料

复合材料主要是指由两种或两种以上材料混合而成的工程材料。高分子符合材料是由长纤维与热固性树脂基复合而成的，具有非常坚硬的特点，是20世纪最伟大的合成材料之一。

纤维承载着负荷，同时复合成分为纤维提供韧性和保护。复合材料的制造属于劳动密集型产业，束紧、连接或镂空都会降低复合的强度，而且用于合成材料的树脂具有刺激性，生产过程中产生的蒸汽也具有毒性。蜂巢结构

蜂巢结构合成材料由六边形连续重复排列而成，视觉上与蜜蜂的蜂巢十分相似，组成六边形的每个边都是微小的薄片。常见的蜂巢结构材料主要以铝和玻璃纤维为原料，具有轻质而坚硬的特点，多用于建筑结构性材料。玻璃钢 玻璃钢餐桌

玻璃钢主要由热固性的塑料和普通的聚酯树脂制成，相比普通的标准玻璃更加结实。

战后玻璃钢首次出现的时候，这种低廉的可塑性材料让更多的设计成为可能，查尔斯·伊姆斯、蕾·伊姆斯夫妇和埃罗·沙里宁等设计师，大量使用玻璃钢为材料设计家居产品，展现了独特的结构、功能和美学。碳纤维

这是一种由碳纤维纱线编织而成，并混合树脂制成的片状材料。这种材料具有非常理想的强度重量比，经常使用在高性能产品中。

虽然碳纤维的生产价格昂贵且能量耗费巨大，但因其良好的性能和广泛的使用性，以及被作为平面设计元素使用的独特编织文理，都为产品增加了“技术化”的视觉效果，例如将碳纤维纹理用作运动跑车的装饰元素。层压材料

正如材料名称所示，这种材料是将材料叠压粘亚制成，具有独特的层压结构。合成木就是一种常见的层压材料，由许多木片叠压而成，如胶木或金属等，材料的叠压过程会呈现不同的色彩肌理。Bugatti Veyron品牌Pur Sand特别版跑车，2004年设计。设计师以碳纤维和抛光的铝合金为材料，重新塑造了高贵、高科技的跑车形象 人造橡胶

这是一种高分子聚合物，由大量微小的结构单元重复排列而成，具有良好的弹性。这种材料既可以天然合成，也可以人工合成。天然橡胶 天然橡胶采集

这种材料通过提纯和加工运用于工业生产，主要用于生产橡皮筋、橡胶手套、橡胶垫、避震器和橡胶管等具有弹性的产品。硅酮

这是一种无粘性、类似橡胶的高分子聚合材料，主要用来密封和润滑产品。硅酮制造属于能量密集型产业，且废料不可回收。

三元乙丙橡胶（EPDM）

这种黑色、类似橡胶的热塑弹性材料，通常用于油封、垫圈和O型圈，具有良好的抗化学性，并耐气候腐蚀及紫外线照射。玻璃

玻璃一直被视作能够激发奇思妙想，具有魔法般变化的材料。无论是在21世纪的今天，还是在遥远的过去，对玻璃独特性质的探索，研究如何发挥玻璃的造型潜能，都令玻璃工匠、化学家和设计师陶醉和痴迷。

玻璃可以呈现无色透明状态，也可以混合其他元素制成各类色彩或降低透明度，用途极为广泛。玻璃对光具有折射和反射性，同时玻璃可以通过高温熔解拉制成各种形状，因此给设计师提供了无限的设计可能性。

篇3：非标设备的设计与制造

一、非标设备的概述

(一) 非标设备的特点

非标设备一般是根据企业实际的自身生产和发展需要而设计和制造的, 具有灵活的形式及规格, 大部分的非标设备都是小批量生产的, 生产规模较小, 用机床进行加工效率较低, 生产的成本较高, 非标设备的加工余量较大, 并且许多的非标设备需要用刀具、夹具等, 实现试切法和划线法的高精准度, 从而完成设计的要求, 因此需要非标设备的工作人员具有较高的专业技能素质。

(二) 非标设备发展现状

由于全球化进程的不断推进, 使得我国的制造业获得了良好的机遇, 非标设备制造行业在我国的制造业发展中占有重要的地位, 通过发展非标设备行业, 有利于促进我国经济的增长。但是也是由于全球化进程的不断深入, 也给我国非标设备制造行业的发展带来了巨大的挑战, 目前在非标设备发展中主要存在以下几方面的问题:第一, 非标设备无法批量的生产。由于非标设备没有相应的标准可以依照, 因此大部分的非标设备是根据企业生产的实际情况而订制的设备, 这样就会导致某一个企业的非标设备只能适应于该企业, 而不能适应于其他的企业, 并且一台非标设备从方案的设计、企业双方确定方案、签订合同、制作设计图、零部件加工等等过程需要将近三个月, 无法进行批量的生产, 对大型企业来说, 签订这样的订单需要的时间太长。第二, 非标设备厂家竞争激烈。在2000年左右, 我国比较知名的非标设备厂家总共有30家左右, 而在2012年, 我国比较知名的非标设备厂家共有70家左右, 小规模的非标设备厂家数量已经过万, 导致非标设备市场竞争激烈。第三, 部分非标设备企业人员素质较低。由于非标设备厂家开始投资需要的成本较低, 导致非标设备厂家用很少的人员和设备就可以正常的运作起来, 但是这样也造成了部分非标设备企业人员素质较低。第四, 非标厂家缺少新发明。目前国内许多的非标厂家经常会去国外参展学习一些新的技术, 虽然这样可以拉近我国与发达国家之间非标设备的差距, 但是使非标厂家降低了研发新技术、新产品的积极性, 非标厂家普遍缺少新发明。

二、非标设备的设计

ASME标准体系《Weldingand Brazing Qualification》、《Ferrous Material Specifications》等和中国标准体系《油气分离器规范》、《压力容器安全技术监察规程》、《钢制压力容器焊接工艺评定》等为非标设备的标准体系。通常非标设备的设计方法以及设计理念会随着社会的发展进行革新, 满足客户企业对设备的要求, 在进行非标设备的设计时, 会遵循ASME标准体系以及中国标准体系, 不断提高设备的安全系数, 加强对设备的类型、材料不均匀、焊接接头存在缺陷等影响非标设备安全系数问题的重视, 通常非标设备外部的输出系统以及内部输出系统中的压力容器压力较高会选用低合金钢的材料。

非标设备的设计需要保证设计方案的正确合理性, 通过仔细分析和研究非标设备的设计方案, 从而制造出性能稳定、安全系数高的非标设备, 选择非标设备的标准零部件时, 尽量选择成品件, 这样不仅能够降低相关管理的费用、劳动生产率方面的成本, 还能够减少原材料的消耗。通过不断提高非标设备的设计效率, 延长非标设备的设计制造周期, 使非标设备能够顺利的生产并投入市场, 与此同时还应当多关注非标设备设计中的细节, 及时发现非标设备设计中一些细节问题, 通过反复的分析和实验确定非标设备的设计是否能够满足用户的需要。

在非标设备的设计中需要重视以下几方面的问题:第一, 非标设备的设计需要与工艺有机结合, 只有在设计中充分的考虑了非标设备的工艺性, 才能够使设计人员不断攻克设计中装配工艺、产品结构等设计技术的难点, 提高非标设备的设计工艺, 加强非标设备的质量, 提高非标设备生产的效率, 从而有效的降低成本, 便于非标设备厂家的设备制造。第二, 在非标设备的设计中应当采用成熟的技术, 按照相关设计手册中的急回机构、间歇运动机构、行程放大机构等标准, 提高非标设备设计的实用性和可靠性。第三, 保证非标设备设计的顺利开展需要使设计工作能够按照严格的设计程序执行, 不断完善非标设备的设计技术方案以及设计施工的图纸, 对设计中的符号、名称、格式、名词等进行仔细的审查, 使非标设备的设计能够满足国家相应的标准。

三、非标设备的制造

非标设备的制造需要按照严密的计划执行, 根据ASME体系以及中国标准体系进行非标设备制造中制取试样进行冷弯和必要的冲击试验, 保证焊接接头和其他的受压元件的性能可以符合相关的标准和要求。例如:在ASME体系中, 规定了对合格的焊接工艺设备可以不制备焊接试板, 而如果在相应的规定范围中, 焊接接头的系数小于等于0.8的压力容器需要制备焊接试板。非标设备厂家在进行非标设备的制造中可能会遇到或多或少的管理、技术等方面的问题, 这需要非标设备的厂家能够结合问题的实际情况采取一定合理有效的策略解决出现的问题, 保证非标设备的制造能够顺利完成。

在非标设备的制造中需要注意以下几方面的问题:第一, 非标设备的制造需要有统一的指导, 通过统一指导提高非标设备制造的效率和质量, 改进非标设备制造中的问题, 使非标设备制造中的各个环节的协同性能够增强, 有效控制非标设备的生产计划。第二, 在进行普通机床单件加工过程中, 可以通过试切法加工, 使工人能够在设备加工中还可以进行测量工作, 保证孔多制成能够接近最小的极限尺寸, 非标设备的轴能够接近最大极限的尺寸, 在必要时还可以由装配的钳工调整非标设备制造的工作精度, 使其能够达到使用的需求, 如在用滚切设备将宽带切成等宽的过程时, 为了能够避免误差过大, 实现厚度公差为0.006mm, 非标设备厂家结合了本厂实际的生产加工情况, 适当的调整了制造方案, 将滚切刀制作成了带顶紧的, 并分步调整不同排各滚切刀之间的距离, 极大的提高了进度, 实现了良好的生产制造效果, 降低了该非标设备厂家的成本投入。第三, 为了能够更好的缩短非标设备制造的周期, 提高非标设备的加工质量, 可以利用数控加工的技术, 增强非标设备零部件等加工的进度, 提高非标设备的加工效率。

结语

非标设备的设计与制造应当符合ASME标准体系和中国标准体系, 在非标设备的设计中要不断提高设备的安全系数, 通过仔细分析和研究非标设备的设计方案, 从而制造出性能稳定、安全系数高的非标设备, 在非标设备的制造中要制取试样进行冷弯和必要的冲击试验, 保证焊接接头和其他的受压元件的性能可以符合相关的标准和要求, 通过统一的指导提高非标设备制造的效率和质量, 不断改进非标设备制造中的问题。通过加强非标设备的设计与制造技术从根本上促进我国非标设备行业的快速稳定发展。

摘要：“非标设备”主要指的就是非标准设备, 不是按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的设备, 而是按照企业实际的用途和需要自行设计制造出的设备, 设备的性能或者是外观均不在国家设备产品的目录内, 非标设备主要分为实验测试及性能验证类、专用机床类、项目开发类、测量类等。随着我国科学技术的快速发展, 自动化生产逐渐取代了传统的人力劳动生产模式, 非标设备作为自动化生产的重要组成部分越来越受到了企业的关注, 使非标设备在近几年获得了极大的发展。非标设备的发展, 不仅提高了企业的技术研发水平, 同时也壮大了企业的发展规模。

关键词：非标设备,设计,制造,分析

参考文献

篇4：非标设计常用材料

【关键词】 任务驱动法；教学设计；动手实践能力培养

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2016）15-0-01

为适应高等职业教育发展与改革的新形势，电子工业出版社出版的《机械制造基础》以两年制高等职业教育技能型人才为培养目标，将重点放在培养学生的技术运用能力和岗位工作能力，要求围绕核心能力的培养形成系列课程链路【1】。

学生学习完《机械制造基础》中工程材料与热处理工艺这一篇之后，大部分学生都反映比较抽象、繁琐，知识掌握不牢固。针对这些问题，本人总结教学经验，结合实践，采用任务驱动法重新对这一篇内容进行设计。

一、教学设计思想

1.教材的二次开发

《工程材料与热处理工艺》是《机械制造基础》这门课程的其中一个篇章，这一篇中学生主要要学习的内容是：金属材料的性能、钢的热处理、常用金属与非金属材料、金属材料成形工艺、机械零件材料的选择。为了引导学生对前三节内容进行主动地选择、加工和处理，然后在此基础上再深化学习并接受后两节的内容。为此，在教学设计中，专门增加了《常用金属材料的热处理》实践教学。

2.教学目标的实现

转换思想及方法，采用任务驱动，进行常用金属材料的热处理操作，通过操作金相显微镜及洛氏硬度计，突出能力目标，知识目标贯穿其中，通过小组合作体现情感目标。

3.教学重点与难点的突破

分层教学，通过设计不同的任务，突出对常用金属材料的辨别、会进行热处理操作。通过不同材料热处理工艺的不同、对比金相显微镜下组织的不同及热处理后材料硬度的不同来逐步分解难点。

4.教学方法【2】

（1）根据教学目标，采用任务驱动，要求学生主动搜集并分析有关金属材料的信息和资料，整理课堂所要学习的内容及相互之间的联系；引导学生采用探索法、发现法建构知识体系；协助学生把所学习的知识内容与自己生活中的相关事物相联系（如建筑钢材、机械零件等）。

（2）在实验和课堂教学过程中，应随时关注学生的学习过程和学习体验，充分发挥他们的主体作用和能动性。让学生在动耳、动眼的基础上动手、动口，调动多种器官的协调活动，提高对外部信息的加工处理能力；让学生有机会将学到的内容向他人展示，进行组内评价及班级评价。

5.教学准备

学生的准备：搜集并分析有关金属材料的信息和资料；整理课堂所要学习的内容及相互之间的联系。初步学习进行知识体系建构。

教师的准备：金相显微镜、五种不同试样（灰铸铁HT200、高速钢W18Cr4VA、硅铝明ZL102、中碳钢45钢、合金渗碳钢20Cr）、热处理小电炉若干；多媒体课件

二、学与教的过程

本次课程的学习需要8个课时，任务驱动法教学安排如下：

【了解对象】让学生课前学习有关常用金属材料的知识，思考生活中的使用实例，对比材料的应用场合。

【设计任务】

①根据教材内容，分组协作识别这些牌号（HT200、W18Cr4VA、ZL102、45钢、20Cr）所代表的金属材料；掌握相关材料的牌号表示方法、主要性能及用途；交流这些材料在生活中的应用；

②以普通热处理方式为依托，分组思考为了获得更好的性能，如何对这些材料进行普通热处理的选择。

③分组操作：将这些试样进行下列处理：HT200去应力退火、W18Cr4VA球化退火、W18Cr4VA球化退火后经高温淬火三次回火；、45钢调质、20Cr低温回火。（其中受条件限制不能对ZL102进行变质处理，只能在训练5中观察经变质处理后的标准试样）。操作过程中注意思考讨论对热处理温度的选择。

④分组操作：将热处理前后的试样经过砂纸打磨抛光后在洛氏硬度计上测量硬度并做好比较记录。

⑤分组操作将上述未处理试样分别与经热处理后试样及实验室标准试样进行金相组织观察比较，从而理解其热处理前后体现的性能区别。

【教学指导】

①注意教材中前三节内容知识的分析，整理课堂所要学习的内容及相互之间的联系；引导学生采用探索法、发现法建构知识体系；如：怎样更快识别钢材的牌号；怎样结合铁碳合金相图进行热处理温度的选定：怎样将常用金属材料的组织、性能、热处理方式与应用挂钩等。

②注意充分发挥小组各成员的能力，团结协作能力；

③注意组内、组外总结、评价

【任务讲评】新课通过任务驱动、分组训练的方式，学生虽然很容易直接获得几种材料的感性认识，但如果对常用金属的性能、用途要能够有进一步的理解和应用，教师必需及时通过各种途径，帮助学生进行总结、评价。

1.组内交流：学生自我总结评价每次任务训练完成之后的收获、所涉及到的理论知识。

2.组外交流：学生提出在任务训练中遇到的问题、先在各小组之间寻求解决之道，如果不能解决，再由教师做讲解。

3.教师总结：总结在任务训练中出现的问题、每次任务训练所涉及到的主要知识。

【知识拓展】让学生应用所学知识进行分析，提出合理的解决问题的方法等（作为课外的讨论问题）

1.讨论由于管理错乱、错用钢材的时候，会出现什么问题，如：

（1）把20钢当作65钢制成弹簧；

（2）把30钢当作T13钢制成锉刀；

（3）把Q235钢当作45钢制成齿轮。

2.含碳量0.1%的钢切削后，表面粗糙度比45钢差，原因何在？

（通过上述训练，学生经历从理论知识到实际，从实验到生产实践的认识过程，经历基本的科学探究实践，学以致用，学有所得）

【评价反馈】通过学习，你有什么收获？

引导让学生从知识内容、学习方法等多方面进行小结。同时教师对课堂内学生的表现做出有效、及时的评价。

作为新的教学设计方式，采用任务驱动的形式来进行常用金属材料热处理的教学，它的优点是：加强了学生课堂参与程度，提高了学生团结协作及动手实践能力的培养；缺点是：要求学生课前预习；对教师把握课堂节奏、时间及知识内容的覆盖深度与广度等能力要求较高【3】。

总之，如何设计优化课堂结构，使课堂教学诸因素和谐结合，充分发挥其在教学过程中的整体功能，真正提高课堂教学效率，提高学生的动手实践能力始终是一个值得我们教师不断反思和探索的过程。

参考文献：

【1】萧家气.最新教育理念和最新教学方法讲授提纲

【2】任秀丽.任务驱动法与范例教学法在信息技术教学中的应用【J】.软件导刊，2010；

篇5：非标设计心得

就企业而言，进行自动化，机械化改造促进企业产业结构升级是大势所趋，社会的变革己使原来的产业结构发生了巨大的变化。中国企业现在所面临的如工人难招，能源紧张等诸多问题早在四十年前美国和曰本都己经历过。发达国家企业生产效率高，能源消耗低，生产工具自动化程度高，生产工人少而精。所以中国企业必须由劳动密集型向科技型转变才能生存。而为企业做技术改造则是我们生存之根本。??

在国营军工企业工作十八年，南下广东十二年一直从事技术改造与设备创新工作，或许是性恪使然吧，一直以来都很喜欢研究一些从未做过的自动机械。自工作以来设计制造的各种不同类型的非标设备己400余台套，感触非常深刻。

一．这其中感触最深的就是实践出真知。不间断的学习新知识新理论是一方面，更重要的是对工艺的深入了解，必须深入生产一线跟工人交朋友，因为那道工序他每天重复成千上万次同样的动作，所以，工人更有发言权。当你静下心来仔细观察分析工人们生产时的每一个动作，你不难发现，其实那些动作本身就是在告诉你这款产品的自动化设备应该怎样做才更人性化，才是最佳方案。许多时候就是这样，工人不经意的一句话就是机械重要机构设计的绝佳方案，那是我们在大学课堂和教科书上永远也学不到的。非标自动机械设计需要长时间而且是生产一线的经验累积的，如接到的产品需采用自动机械加工，尽管这种产品我们从未接触过，但经验会使我们很快找到其根本之所在，很快就能设计出生产速度高，经久耐用，经济可靠，使用安全而且维修方便的自动化设备。经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己没有一定的基础，要理解吸收真的是件不容易的事。

二.设计者须有多年的一线经验和扎实的专业理论知识。非标自动机械专用设备。意即客户所需的产品在市场上买不到或市场上的一些定型产品无法满足客户的特殊要求而须按其实际需要进行研制，也就是为客户量身定做的，是独一无二的。非标自动机械贯穿设计、制造、使用，维护的整个过程，设计时的疏忽总会在这些方面反映出来，成功与否是很容易判断的。设计的过程中，受制造的影响很大，亦就是说好的设计是不能脱离制造的，对制造越了解，越有助于提高设计水平。设计的图纸，投入生产，我没见过多少能立即按图加工装配，在审图、工艺等过程发现大堆的问题很常见，原因是多方面的，绘图的规范性，看图者的水平是一方面，但设计方对制造工艺的了解不深入是主要原因。怎样判定自己对制造的了解程度？最简单的方法是随手拿一张自己设计的产品的图纸你是否能说出它的制造全过程。铸、锻、车、钳、铣、刨、磨，只是这样子，肯定是不行，在机械厂做过几年的谁不知道？而必须细分下去，要全面仔细了解各过程。比如说不锈钢管45度仿型焊机针与工件的间距放多大, 不同厚度的角度如何自动走正, 起孤电流与收孤电流对焊缝的影响，及不同壁厚部位的峰值调节，气流与电流与转速的关糸比等等因素，若非技术工人的指导帮助，这台自动仿形机器几乎没有成功的可能。再比如说铸造时怎么分型，浇口冒口怎么放，可能会有什么样的铸造缺陷产生，零件结构在热处理的时候会不会导致意外情况发生的，怎么在零件结构上进行优化，切削加工过程，在脑海中虚拟出来，总共用几把刀，转速，走刀量，甚至铁屑往哪里飞，各把刀使用的顺序，车工，铣工，磨工的操作动作全过程，如此等等，才算是有了比较好的基础。不是说搞设计的一定要会开车床，铣床，会烧电焊才可以，但是要知道这些作业特点，在设计时加以充分考

虑，作为工程设计人员这样才比摇车床烧电焊的强，才有安身立命之处。如此，在设计过程中，就会规避一些不合理的结构，设计的质量自然提高不少，可是还不够，一个有十年八年的工龄的技工能提出比你更成熟的细节方案（尽管整体的设计统筹他们做不了），但是多少个不眠的夜晚设计出就这样一个结果，岂不是斯文扫地？唯一的解决办法，多看书，多请教，而旦一定要经常深入生产一线。机械就是那么机械，那怕你就是神童，不经历多年实践，不多走多看，根本不会有成就。别人总结出来的通常与生产相结合，俱是心血的结晶。带着问题学，多想就能消化。再也不会说“只要保证同心度就行了”这样肤浅的回答，关键是你已经指出保证同心度的方法，甚至前辈的错误。设计总是为了使用，好的设计必须具备人性化特点，设计一套工艺装备，一试产，效率高质量好，过了几天，发现人家弃之不用了，原因是操作者用起来痛苦啊，而且要注意的细节又多。所以，工厂的技术改造首先是考虑人的因素，不同的企业生产不同的产品，不同的产品有不同的操作方法，只要有可能就要尽量照顾工人已有的操作习贯，设计不利于使用，就面临淘汰。

三.我们做非标自动机械设计不光是要站在制造的基础上，还要有创新，但一定要学会继承。现在，全社会都在强调创新，但我们不能一强调创新，就瞧不起原有的东西。通常的创新分为两种，一种就是构成事物旧有元素的重新组合，一种是在旧有元素上加一些新的元素。所以，不管怎样，创新的东西总是含有一些旧有事物的影子是不可否认的。正像哲学中所讲，新事物都是在肯定中否定，否定中有肯定中产生的。不能为了创新，把旧有的东西全盘抛弃。原有的东西就如同一盘菜，创新就如同一点点调料，有了这么一点调料，菜的味道更加鲜美。但没有人为了纯鲜美，不要菜，光来一盘炒调料的。所以我们强调创新，但不能忘记继承，只有继承，没有创新，那是因循守旧，而只有创新，没有继承，那是空中楼阁。

1：1的克隆可能很多的人认为是最安全最省事的一种设计方式。但是作为从事设计行业的人来讲，克隆是一件可耻的事情。所谓一抄二改三创造。简练的概括了设计人员的成长之路。刚入门的时候，只能照抄，但是在抄袭的同时要拼命的去理解原设计者的意图和思维，理解整个机器的传动，各个装置之间的相互关联，每个零件的相互关系，理解了之后就可以出图，图纸上就可以有明确的尺寸配合要求，形位公差约束。

模仿优秀的作品是每一个设计师的必走之路。但是做设计，一定要有自己的想法，人也要有自己鲜明的个性，久了，就形成了自己的风格，风格的养成与一个人的艺术素养和个人修养有直接关系。罗嗦的人搞出来的东西就是那么罗嗦的，小气的人搞出来的东西就是一副小家子气，不负责任的人搞出来的机器就跟那人的德行一样的不负责任。能有自己的设计理念，设计风格，就是不一样，这样捣腾出来的东西就有了独特的灵魂。行家一看就知道，这是用心的杰作。在抄袭的时候积累了经验就要抱着否定的态度学习。查阅资料，多看些经典的设计案例，和设计的禁忌，与自己接触过的一些东西进行对比，就有了大的提高。就可以在现有的机器上动手术。如：提高机器的附加值，完善更多的功能，让整机具备更高的可靠度。从而迎合高端的客户；或者进行结构精简，保留一些常用功能，降低成本，满足些买不起也用不上那多功能的客户的需求。做到这样就可以称的上做机械设计开始入门了。能不能成为世界级的发明家这个事情很难说的，但是凭自己多年经历见识，将一些结构进行组合，变异，嫁接，创造一些新的东西是不难的。

四.一个真正能称之为 非标机械设计工程师的人，需要十五年甚至二十年以上的磨砺，还要有相当的天分和勤奋以及能造就人才的环境。天才等于99%的勤奋+1%的努力其实说的并不是只要下苦工就会有成就。这句话说的是若一个人对某个职业没有那1%天分，再勤奋也是没有用的。其次是你必须发自内心的热爱机器，这样你才会有激情研发机器。勤奋是一个发掘自己天分的一个途径，是有所成就的必须条件之一，而不是全部。绝对不是。

五.另外，在非标机械设计的一些细节方面，有很多要注意的地方，现在我就机械零件材料的选用上，谈谈三个方面的要求：

1、使用要求（首要考虑）：

1）零件的工况（震动，冲击，高温，低温，高速，高载都应当慎重对待）；

2）对零件尺寸和质量的限制；

3）零件的重要程度。（对于整机可靠度的相对重要性）

2、工艺要求：

1）毛坯制造（铸造，锻打，切板，切棒）；

2）机械加工；

3）热处理 ；

4）表面处理

3、经济性要求：

1）材料价格（普通圆钢与冷拉型材，精密铸造，精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比，）；

2）加工批量和加工费用；

3）材料的利用率；（如板材，棒料，型材的规格，合理的加以利用）

4）替代（尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料，如在一些耐磨部位的套用球墨替代铜套，用含油轴承替代车削加工的一些套，速度负载不大的情况下，用尼龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等）。

另外，还要考虑当地材料的供应情况

机械设计的基本要求

a)对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡！防止木桶效应的出现b)对机器经济性的要求 设计经济性，在短的时间里投产上市。

使用经济性要有最佳的性能价格比（产品在小批量做开始赚了，再来改的更好）

2、对机械零件设计的基本要求

a)在预定工作期限内正常、可靠地工作，保证机器的各种功能

b)要尽量降低零件的生产、制造成本c)尽可能多的采用市场常见标准件。d)对可能系列化的产品，尽可能的在开始设计的时候考虑零件的通用性，无法通用的也要尽可能的在结构上类似，以减少制造过程的工艺编排。

以上这些心得是我三十年工作经验的粗浅总结。希望有更多的同仁参与讨论，以使我们共同进步。以后的日子里我会就液压，气动，凸轮机构在非标机械领域的利用，谈谈心得感悟。特别是凸轮杌构广泛运用于自动包装机，自动成形机，自动装配机，自动机床，纺织机械，农业机械，印刷机械，自动化办公设备，自动送料机械，高速压力机械等等。凸轮机构具有传动，导向和控制等功能。当它作为传动机构时，可以产生复杂的运动规律；当它作为导向机构时，可使机械动作端产生复杂的运动轨迹；当它作为控制机构时，可控刽执行机构的工作循环。可

篇6：非标设备设计总结（范文）

简单谈一下能使非标设备广泛的应用，所需要的几个条件和设计步骤。

一、完全的了解消化加工产品的基本要求，找出所有能提高产品质量的方法和工艺，特别要考虑其它先进的生产工艺。

二、对已在老式工艺生产的产品。放下你的架子，不仅仅和技术人员沟通，要找实际的操作制造工人沟通，了解实际生产过程中的问题和想法，常常会有意想不到的收获的。

三、分析初步设计方案所需要的条件。产品生产工艺、制定设备技术参数、明确所能承受的综合制造成本、对比传统制造工艺的综合性能等，尽可能详细。

四、初步设计方案，主要要体现设备的可行性和制造成本。

五、设备的设计：

1、明确产品的加工流程。优化合并多余的步骤，制定最合理的加工流程图。

2、选择理想的加工方位。注意事项：安全、人性化、设备的清洁、设备组合的可能性等。本人认为是非标设备设计最主要的步骤，已经体现了设备的优和差。

3、主功能件和辅助功能件的设计，计以第2条为基本依据。注意：各功能件的寿命、维护以更换易损件不影响设备性能为依据。

4、功能件的合理组合。注意事项：合理的考虑升级的可能性和通用性。我们毕竟不希望专用专用，其它一无用处的。

5、设备主体的设计，以设备钢性为依据，美观为理念。

6、线路和管路的布置。别让他破坏了设备的美观。

7、设备的优化，不用多说了，最需要时间但很多设计者最不愿意花时间和精力的地方。要求在设备完工那一天还需不断优化。

8、控制部分，时间很充足，不容忽视的关键部分。设计简快明了大方，避免控制故障率。设备的有些控制故障真的是很冤枉。

篇7：成套方案优化和非标设计

摘要：成套开关设备在供电系统中负责电能的控制、保护、测量、转换和分配。由于成套开关设备深入到生产现场、公共场所、居民住宅等地点，可以说凡是使用电气设备的地方都应配备开关成套设备，而为了更好的发挥成套开关设备的功能，满足不同客户和使用条件环境的要求，就会涉及到成套方案的优化和一些特殊开关成套设备非标结构和方案设计，如何更好的优化方案和做出的非标设计满足实际工艺和理论标准等要求，最大限度提高开关柜的整体性能（实用性、美观性、人本性、经济性等）和品质，就需要我们优化和非标设计时要注意很多容易忽视的问题，从而达到理论和实际的完美结合，做出高性能品质的产品。

关键字： 成套设备 方案优化，非标设计 控制点 标准规范

开成套开关设备在供电系统中负责电能的控制、保护、测量、转换和分配。由于成套开关设备深入到生产现场、公共场所、居民住宅等地点，是电力系统中的枢纽设备，所以如何提高成套设备的性能，适应电力系统和用户要求，适应社会发展的需要，满足不同客户和使用条件环境的要求，就会涉及到成套方案的优化和一些特殊开关成套设备非标结构和方案设计，如何更好的优化方案和做出的非标设计满足实际工艺和理论标准等要求，最大限度提高开关柜的整体性能（实用性、美观性、人本性、经济性等）和品质，就需要我们优化和非标设计时要注意很多容易忽视的问题，从而达到理论和实际的完美结合。

我们先来了解下什么是方案优化和什么是非标设计，所谓的方案优化就是把原始设计中存在的一些不合理和不符合实际需要，存在的配合问题，参数选择问题，布置问题，成本浪费等因素找出更合理的方案加以改进和解决。所谓非标设计，就是不符合标准规范的柜体方案要求的设计，因为，每种柜型都有自己的结构和方案的标准要求，当设计方案在元件或者结构上的要求，标准方案没有和无法满足时，就要在标准方案的基础上做非标准方案的设计，以满足用户的要求。方案优化和非标设计在成套设备设计中一个非常重要的方面，因为，方案和用户要求都是标准的成熟的，符合规范和标准要求的，而标准方案是非常成熟的和符合要求的，就不会存在哪些影响品质和性能的根本问题，而恰恰是那些方案不合理，不属于标准结构和方案范围的才是问题最容易出现也最多的地方，因为它是根据实际需求的，没有完全论证的，不同设计人员考虑的因素不同的，可能是一次性的，短时间设计完成的产物，如何将方案优化和做好一些非标设计就成为成套设计生产的重点要素，我们必须全面了解的基础上，根据不同的客户要求，不同的使用环境条件，不同的工艺要求，不同的价格，不同的用电环境安全级别，不同的配电等级，使用者自身条件，水平等最基本的要素上来优化和做好非标方案设计。所以，我们在方案优化和非标设计中必须注意和把握一些相关问题。

首先：主电路方案优化、主要元件选择以及相关的柜型选择方面考虑。无论高压电器成套设备还是低压成套设备，系统方案是根本，所以主电路方案的优化是个关键，第一，在方案优化首先应确定负荷性质，设备近期和远期规划容量同时使用系数和季节性使用系数，其次，环境要求，网络短路电流，系统接地型式。第三，系统优化注意排列布局，系统方向，基本要求与建筑条件的配合。第四，优化容量参数，减少浪费和避免缺陷，数量统计和分布准确合理。第五，优化用户要求，选择符合用户使用要求的元件类型和柜体型号。在此基础上优化基本方案的系统基本元件类型参数，及配套柜型，注意柜型和元件类型和型号的匹配性，减少非标方案的出现和不符合电气规范的设计出现。然后论证方案的可行性，合理性。同时考虑用户的实际工程状况（例如，考虑用户环境在地下，和粉尘或带电粒子多的地方，选择密封性好，牢固可靠，不易磁化和击穿，零飞弧的开关，考虑建筑空间较小，选择体积较小的元件，考虑用户用在山上和高海拔或外部震动大的建筑内，选择抗震的元件和适应气压低和有凝露不会受影响的元件，考虑，用户放在二楼，下部不好进出线，考虑使用上部电缆桥架连接出线，考虑低压进线电流较大，尽量考虑用母线进线（密集型母线槽或普通母线桥），母线形式可根据实际布置情况和用户的经济状况，以及空间结构考虑。同时考虑用户的经济状况和资金状况选择适合的可靠的元件等）。把握好宏观（标准、规范，基本功能，实现要求等）和微观（用户，外部环境，条件，发展趋势等等）因素。同时要和柜体配合，确定是固定柜，固定分隔柜，抽屉柜，还是组合混装柜类别和具体型号，不是所有型号都符合这个系统，不是所有型号都能装这个类型元件，当然这些和电器元件的选择一样，要根据很多方面考虑的（比如：电连续性要求高低，比如低压的国产标准GCS抽屉柜，可以分11个标准一单元回路，而ABB的MNS只有标准的9个一单元回路，但是MNS可以做1/4单元抽屉和1/2单元抽屉，而GCS只有1/2单元抽屉）。对于非标设计在主电路方案上要把握好不同的设计规范，基本的系统要求，合理的参数范围，系统必须条件和元件，结构上要参照标准的基础上进行改进，低压注意柜体形式和元件布置，高压注意五防连锁和安全距离等，尽量在标准柜型上做适当的改动，减少没有验证的结构类型的使用。

其次，元件排布方案，具体电器元件结构形式和标准柜体结构及非标结构方案方面考虑：元件排布方案对成套设备的性能和品质也有很大影响，优化总要注意，抽屉柜中，大电流，大负荷的元件，重量比较重，而且进线或出线电缆也肯定很多很大，这时应尽量布置在柜体比较低的位置，这样电缆进出方便，也节省了电缆，而空间也节省了，排布尽量分配均匀，防止超出标准方案的设计，减少非标量，考虑用户使用的情况尽量把同一地方同一类别的放在一起，元件排布要考虑结构形式和承受情况及使用情况，同时电器元件结构形式选择也要和柜体相配（比如，抽屉类柜型本身就是提高电连续性，提高互换性，可操作性，和检修维护方便，而又选择了插拔式开关，插拔式开关没起到其应有的作用，当然有些特殊场合除外）元件排布符合元件本身要求，同时考虑到 混合安装所带来的问题，考虑空间结构，结构紧凑的尽量选择电气元件结构小，防护高，安装条件好的，考虑实际应用和条件等因素在基本元件类别下要注意配套附件的选择（安装端子，脱扣形式，保护形式等），元器件都很重很大的选焊接式结构的柜体，这样柜体性能会更牢靠稳定。结构选择要对开关柜型了解，防止不可能实现的方案配合出现，不是所有的元件适合所有的柜子，也不是所有的柜子，什么方案都能装，这是一个相互适应配合的结合体，也是相辅相成共同发展的体现。方案优化要全局考虑，考虑用户的实际使用和维护，（操作的元件考虑操作高度，位置。易损件的更换方便（熔芯等），元件拆卸位置的可操作性，接线端子的位置的合理性等等）。而非标的结构要注意很多要素，我们要遵循开关柜基本规范和符合国标和行标的基础上，考虑成本和品质，对一些细节问题把握好，提升开关柜的性能和品质。（比如，做非标方案要注意：

1、材料要求方面：用户对基本壳体材料的要求，我们如何判断和控制，对图纸的理解深度和对要求的理，材料在设计加工中的分配，最终确定一个合理的符合客户使用条件，而不会造成浪费。

2、工艺要求：焊接式柜体还是组装柜，是户内使用还是户外使用，户外使用初了按标准制作外，是否还有特殊要求

3、箱体固定安装方式：明装还是暗装，固定方式是悬挂还是焊接，预埋要求，是否要求底盖分离，固定位置和固定件或开孔形式要求，底盖分离的连接形式。

4、进出线方式。

5、通风散热，内部防护等

6、操作和维护方式：元件是不是全部正面操作，柜体是不时靠墙，不靠墙时元件可以考虑正反面布置，双面操作和维护或者正面操作，背面维护等。

7、防护等级：

8、内部元件要求：内部元件的布置是否有特殊要求，常规的布置方式，元件多时的布置，特殊要求元件的安装布置要求等

9、柜体尺寸：对实际元件的把握，结合甲方要求和使用条件和地点等因素。

10、设备实际使用环境：对实际使用环境做出客观的分析，在不同的条件和场合下，应采取的措施(潮湿，风沙，寒冷，炎热等）

10、运动部件的设计：对于运动部件要考虑运动过程中产生的干涉现象，比如门上的深度较深元件，在转动防止与相关柜体碰到，接线后的实际深度，运动件对接线元件的位置和接线方式等影响，铰链的位置和开度，面板厚度和铰链的配合，锁杆的定位，元件手柄和操作杆的转动半径等。

11、防止误碰和误操作以及安装和检修结合：要把操作者的使用摆在第一位，防止误操作和误碰，满足内部防护等级的同时，考虑人为因素的结构。

12、均衡性：考虑好实际的布局对重心，强度，牢固性，元件安装的变形等因素的考虑，以及节省装配材料成本的综合考量，对大的，重的元件，对散热大的元件，对要求预留通道的，对出线电缆多的等因素综合）来更好既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性能。同时，我们设计也要考虑到现在厂家加工能力，精度，现在的工艺水平，能力等。

第三，从原理布置到使用性能和安全性能考虑。随着社会的发展，科技的进步，我们的方案越来越多，元器件的功能越来越强大，我们在方案优化时必循遵循原设计的基本要求，在符合国家和行业标准、规范的基础上，积极运用最新技术，新工艺，新产品（同型号的升级产品）选最适合和考虑用户成本的方案优化和进行非标方案设计，发挥元件的功能，满足使用性和安全性出发。低压方面而言：

1、优化方案，调整元件和柜体结构尺寸，应该保证基本的安全空间，维修空间，更换空间，同时，元件故障不会对相临元件造成影响

2、考虑实际用户系统载流容量和使用情况，对裕度把握好，不能完全否定和擅自更改，在合理的情况下留一定的过载裕度，不影响系统性能又对成本不会构成很大影响。

3、对特殊元件使用的注意事项要清楚（比如油浸式电容有油盘和排油装置。空气污染等级高的设备，空气湿度大的地方，相应对有飞弧，干燥度要求极高的电器，要有相应的抗电离和密封防潮措施等）

4、低压的接地保护、接零保护的设计和安装验证。

5、非标柜体结构强度和安装方式与要求的符合程度。6非标柜体的防护等级、机械冲击强度等技术指标的保证。高压成套设备而言：

1、柜体结构强度能够保障一次操作而不引起而次侧元件误动作。

2、柜体结构必须加强安全概念，和防止事故发生蔓延的措施，并保证发事故时不危机人的生命，特别是非标柜体设计要全面借鉴标准柜型考虑。

3、必须保证一次侧不停电时，二次侧做任何检修和调整不会有安全隐患。

4、满足电气设备“五防”的要求，特别是非标高压系统，一定要从单台到整个系统考虑，是否达到五防要求，五防结构是否准确性和可靠，是否存在操作后的失灵等问题，同时在使用，程序锁，电气闭锁（电磁锁、闭锁电磁铁等）来加强的前提下，还可以进入条件限制，身份识别，遥控检测闭锁等等考虑。

5、非标柜体的零部件除了满足安装和承受柜体正常运行条件外，还应注意在各种故障条件下的满足条件，避免故障时的安全事故发生

6、安装布置符合人体工程学和美观要求。

最后，社会效益和经济效益结合及创新方面。成套方案优化必循兼顾考虑企业的成本和经济效益，同时要考虑社会效益，尽量避免破会环境等有损社会效益的事情的发生。同时随着新技术的发展，新工艺的出现，新型材料，新替代品的推广我们要在产品优化和非标设计中体现创新的意识，完善性能、功能、提高质量的同时，为创新做好前瞻性工作。随着社会的发展，因用电量的日益增长和用电结构的变化，鼓使得电力供需矛盾越来越突出，使得降耗节能成为一个重要的目标，同时环境保护也成为产品发展的前提。我们在优化方案中必须考虑和非标设计时，必须长远考虑。

综述，社会在发展，对产品的性能和品质要求也在提升，如何更好的优化方案和做出的非标设计满足实际工艺和理论标准等要求，最大限度提高开关柜的整体性能（实用性、美观性、人本性、经济性等），就需要我们优化和非标设计时要注意很多容易忽视的问题，也是提升品质的根本所在。

参考文献

低压电器（2007 8～12期）

中国电器工业协会电气设备机械结构分会主办（多时达咨询2007 3~5）3 机械工业信息研究院（电气时代）（2007.8～12期）