计划图是机械设备交付制造厂制造、装配的零件图和装配图的唯一依据,是整个设计工作成败的关键。计划图包含机构、结构、传动、控制、检测、尺寸及公差、加工装配和设备搬运等全部内容。从计划图中可以看到所设计的机械设备的全部信息,并可根据计划图绘制零件图和装配图。计划图中的尺寸可能会有重复,但不应缺少。标注的尺寸也许不严格、不符合标准规范,但不妨碍零件图的绘制。
计划图阶段的工作流程如图1.1-5所示。
图1.1-5 计划图阶段的工作流程
2.4.1 计划图设计阶段的调研内容
(1)机械设备的空间 一定要搞清楚包括机械设备安装占用空间、操作人员操作时活动空间、所设计的机械在运转前后起重、搬运原料或成品需占用的空间、维修保养时零部件拆卸及维修人员活动的空间、设备安装时搬运的空间等。如果这些不搞清楚,将来设备安装之后可能无法操作,无法进出原材料和制成品,无法维修保养或搬运,结果使已制造出来的机械设备无法验收交付使用。
(2)可利用的设施 水源接头在何位置;与机械设备所需用水入口距离多少;如何连接;水压、水流量是否够用;排水口安设在何处;如何排水等,与安装地原有的设施条件必须结合,尽可能利用安装车间原有的设施,以减少投资。供电电源设施也要了解清楚,包括:配电柜位置、供电电压、交流电相数、电源容量(kW数)、平时电压波动情况、连续供电情况。设备如果使用气动元件,还需了解安装车间原来是否有压缩气源(气站);气的容量、气路走向、与机械设备连接距离及如何连接。此外,设备安装运输或平常运转时,搬运原材料、制成品的搬运机械,如吊车、起重设备、电梯等的情况(起重吨位、活动范围等)也需了解清楚。
(3)机械设备与周围环境的相互影响 外部温度、湿度、腐蚀气体、粉尘、噪声、阳光照射、电磁干扰、振动、接地线可靠性等外部环境对机械设备是否有影响;如何解决;机械设备发热温升、产生的气体、运转噪声、振动、电磁干扰等对周围环境有何影响。注意:伺服电动机的信号线一定要使用屏蔽电缆,避免周围电线及噪声对信号的干扰,否则会影响伺服电动机的控制信号传输而出现事故;电力地线与控制或检测用的地线不能共用,否则控制、检测信号将受严重影响;光电传感器注意尽量避光,以免影响灵敏度。
(4)重视法规、标准 国家、行业规定的法规、标准,在设计时一定要遵守,否则设计者负有责任。具体有:劳动安全法规(操作者的安全)、环境保护法规(气体、排水、噪声)、高压气体容器的使用安全法规、防火、防毒法规等。
(5)受托制造厂 设计完成之后,要了解承担零件制造及装配任务的工厂的生产条件,包括工艺要求、制造方法、交货期等是否有问题。设计人员应与制造厂充分交流、协商,目的是按期制造出合格的产品。装配时的装配顺序、装配方法,拆卸是否有问题等内容,设计人员也应与制造厂协商。
(6)可利用的库存、外购件 如果备件库中有可利用的库存件,就不必制造或外购零件。所设计的零件中,如有标准件或可外购的件,就不要再制造。这样可降低成本,加快制造、装配的速度。2.4.2 计划图阶段应确定的内容(www.xing528.com)
在草案图和计划图阶段已调研的内容的基础上,计划图阶段应确定的内容包括:
(1)机械所占空间 包括机械本身所占空间(需考虑安装、地基、固定方式);机械可动部分伸出空间;多台机械连接部分空间。
(2)尺寸、公差 包括机械总体尺寸(长、宽、高、移出部分尺寸);各部分的尺寸及相对尺寸;全部尺寸的公差,未注公差也应用文字表示公差值;确定零件各处倒角;表面粗糙度、热处理规范、电镀、喷漆等;零件上的形位公差。
(3)材料 包括各零件的材料牌号、规格;不必机械加工的型材需注明型材的长度尺寸;材料的热处理状态等。
(4)加工工艺方法 考虑零件采用何种加工工艺能达到要求,是否需铸造或锻造毛坯,机械加工顺序、方法,用什么刀具。使用电加工工艺时,需考虑所用电极(电火花)。若考虑用线切割加工,零件上应有能加工的通孔或通切边。设计人员必须熟悉加工工艺,否则设计出的零件可能无法加工,或者因零件形状结构设计不合理而使加工很困难,加工成本很高。
(5)组装、拆卸 设计时需考虑机械各零件如何组装、拆卸,如果设计不合理,即使零件加工后也无法组装,或能装不能拆,有时还需要专门的装、拆工具,否则会因装拆困难而损坏零件,此时设计人员需设计装、拆工具。
(6)机械零件 如果有标准件或成品外购件,设计时应尽量采用,不仅可省去设计时间,而且可靠性高、成本低。
(7)配线、配管、传感器 要了解原有水、压缩空气等公共设施的供水管、气管的安装配置情况(位置、接口尺寸),考虑如何连接,接管长度、走向;要了解设备附近配电柜的接线情况(几相、电压、功率),然后考虑接线走向、电缆长度等;要考虑传感器的安装位置、安装方式,以及调整时需要什么配件等。
完成了最终计划图,就完成了设计工作中最本质和最核心的工作。零件图、装配图只是为了加工目的而须绘制的图样,是一件不必动太多脑筋的工作,特别是有了计算机辅助设计,更是轻易可以完成的工作。
图1.1-6所示为按工作顺序列出的计划图所需确定的内容。
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