QTX010051润伟企标机械设计规范第一部分设计流程Word格式文档下载.docx

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本标准由技术研发部归口。

本标准主要起草单位：

技术研发部机械系统室。

1范围

本标准规定了长沙润伟机电科技有限责任公司机械系统室设备设计流程。

本标准适用于长沙润伟机电科技有限责任公司自主研发的设备和产品设计，如协同其他公司开发的设备和产品，设计流程应共同规定，不一定按照本流程执行。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

JB/T5055机械工业产品设计和开发基本程序

WI-WG-001设计过程控制乌龟图

产品设计的原则和技巧

产品设计原理

非标准机械设计手册

3机械设计原则

3.1一般原则

合理的设计应该在保证产品必备功能的前提下，使制造成本最低。

3.1.1必须满足客户对设备功能和服务的要求。

提供给客户的不仅是设备的功能，还包括支持这些功能的售后服务。

因此设计过程中既要针对产品的不同功能特点，又要使产品具有良好的维修方便性。

3.1.2符合国家的产业发展政策和有关的法令、法规。

3.1.3坚持标准化、通用化、系列化的“三化”原则。

3.1.4符合社会对环境保护的要求。

3.1.5符合技术创新的规律，重视对知识产权的保护。

3.1.6从企业的实际工艺水平和生产能力出发，强调设计与工艺、生产相结合。

产品设计不单单是图样设计，还包括工艺设计和生产设计。

生产设计应主要从以下几个方面进行研究：

①简化零件的功能或形状；

②最大限度地实现产品的标准化、通用化、系列化；

③尽可能使设计图纸中所规定的材料牌号、品种、规格与现有材料的使用情况一致；

④将毛坯工艺与加工工艺更有效地结合起来考虑；

⑤根据企业当前正常生产所采用的加工工艺、操作规则及相关信息来判断工艺设计的合理性；

⑥选择成熟加工工艺能保障的尺寸公差和表面粗糙度。

3.2产品设计技巧

3.2.1采用“三化”原则

3.2.1.1零件尽量选用标准件或用标准件改制或外购件。

3.2.1.2设计花键、螺纹时，应使之便于采用标准刀具、量具进行加工和检测，特别应优先考虑企业现有的刀具、量具。

3.2.1.3大型结构件、铸钢件的设计，尽量采用不必攻丝的紧固件，如用焊接螺母板代替螺孔。

3.2.1.4尽量选用现有的成熟的零部件，或成熟的结构和工艺方法，使产品系列化、通用化。

3.2.2从形状和结构上改进设计

3.2.2.1尽量减少零件。

把几个零件合并成一个零件，例如把焊接件改为冲压件，以此减少零件的数里。

3.2.2.2将零件设计成对称的结构形式。

3.2.2.3把几个产品中使用的形状相似的零部件，设计成能够通用的零部件。

3.2.2.4简化每个零件的形状，改进零件外形，减少弯曲的形状，有时还可以把压形时难以保证尺寸精度的零件改为焊接件。

3.2.3改进工艺方案

3.2.3.1避免没有必要的切削加工，特别是没必要的装夹基准面的切削加工。

3.2.3.2在保证零部件可用、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级要求。

3.2.3.3减少零件的弯曲形状和复杂程度，降低废品率和生产制造成本。

3.2.4采用节省资源、减少污染的工艺技术

3.2.4.1铸钢件改为焊接件。

如铸造行业很难彻底地解决环境污染问题，并且容易产生铸造缺陷，而采用焊接技术和焊接件就可以比较容易地解决这些问题。

3.2.4.2在保证零件强度，优化板厚尺寸的前提下，尽量减轻零件重量。

3.2.4.3选择合理的焊缝长度和焊角大小等参数。

3.2.4.4采用少切削或无切削加工的工艺方法，以提高工件强度，降低制造成本。

3.2.4.5尽可能用焊接件代替一些自由锻的锻件。

4机械设计流程

4.1基本流程图

我公司设备根据客户要求进行设计、制造的非标准产品，而机械设计也是根据客户需求而设计开发的非标准机械产品。

其设计流程如图表1所示：

图表1设计流程图

设

计

准

备

┌

用户需要的项目

│

↓

技术交流

┤

用户提出具体要求

收集资料

└

资料整理

概

念

根据要求定出设计依据

确定设计参数

筛选工作原理并绘制工作原理图

收集、筛选拟采用的外购产品

拟定初步结构方案

技

术

设计、绘制总图结构及尺寸有关的零部件图

设计、绘制结构总图

设计、修改结构部件图

设计、绘制零件施工图

设计、修改结构总图

方

案

实

施

制造

装配

试机

修改

再试机

上述设计流程是指单台独立的非标准机械设备。

如果是由多台独立的非标设备组成的生产线，则在确定设计要求之后，要制定出生产线的生产工艺流程，并在单台设备的结构总图设计完成后，绘制出生产线的平面布置图。

在上述的设计流程中，结构总图的绘制，一般要求有一次或多次的反复修改，对复杂的项目尤其如此。

（没有经验的设计者往往仅绘制结构总图，依次绘制零部件图。

这样会欲速则不达，有时候甚至无从下手，事倍功半。

在没有涉及出一些关系到总图的结构和尺寸的部件或某些主要零件之前，意欲设计出结构总图来时非常困难的。

）

4.2阶段划分

非标设备流程划分为四个阶段，即设计准备阶段、设计概念阶段、技术设计阶段和方案设计阶段。

这四个阶段并不是不可逆的，而是一个循环的系统，如在某一阶段中出现未料到的问题，就要对前一阶段重新修正。

4.2.1设计准备阶段

设计准备阶段包括决定该项目设计的所有研究工作，主要工作有明确设计目标、制定设计计划、技术交流及资料整理等。

4.2.2概念设计阶段

在概念设计阶段，设计工作的目的是获取各种解决问题的可能方法，寻求最佳实现产品功能的构成原理，完成方案的初步设想。

4.2.3技术设计与完善阶段

技术设计与完善阶段主要解决将功能模型转化为实现产品功能的零部件都早的设计问题，包括现实产品功能的结构方案的选择和确定。

4.2.4方案实施阶段

此阶段最主要的工作是对购买要素、部件制造、产品组装等依据预定的规范和标准将产品具体化。

5非标准机械设计计算

由于我公司非标准机械大多是单件生产，所有设计计算的安全系数稍大一些并不会对经济造成太大的影响，因此设计人员需要根据实际使用而进行计算，没必要花费太多时间和精力去寻找精确的计算公式。

设计计算的基本依据和参数通常是生产能力、被加工产品的性能和质量要、所需的动力（功率）、主要机件的载荷、能耗、能量的转换与平衡、速度、压力、温度等参数。

以下为机械设计的一些简化计算方法。

5.1功率计算

5.1.1所需功率的一般计算公式

5.1.2输入功用于客服机械运动阻力时的计算公式

上式不仅适用于直线运动，也适用于旋转运动。

对于旋转运动，F则为圆周力，v和S则分别为受力出的圆周速度和圆周位移。

F若为摩擦力，则等于正压力与摩擦系数的乘积。

5.1.3输入功率转变为势能时功率的计算公式

5.1.4输入功率转变为动能时功率的计算公式

5.1.5输入功率转变为流体压力能时功率的计算公式

5.1.6输入功率转变为热能时功率的计算公式

6设计控制过程

6.1机械设计控制乌龟图

6.2机械设计输出文件

图表2机械设计输出文件

类别

项目

输出文件

结点

以填写完设计输入信息表为设计准备阶段完成的结点。

会议纪要、其他记录

设计输入信息表

试验大纲、试验工艺

以方案评审通过作为概念设计阶段完成的结点。

布置图（基本）、原理图（基本）、设备结构图（基本）

原器件采购清单（基本）

方案说明书、设计评审申请书、设计评审报告

以图纸会签作为技术设计阶段完成的结点。

与电气、软件口对接

机械总图、零部件图、原理图、采购清单、订货技术协议、使用说明书（不一定含有）

布置图总图

以项目总结作为方案实施阶段，也是整个项目技术部分完结的结点。

项目总结通知书、项目总结

6.3相关会议

6.3.1设计输入信息会议

对设计输入信息进行会议论述，确认已完成的输入信息、缺少的输入信息和开口项，确认是否进入下一设计阶段。

6.3.1.1参与部门、人员

图表3设计输入信息会议参与部门和人员表

参与部门

参与人员

必要性

技术研发部

技术经理

部长

√

主管

√√

项目负责人

具体设计人

市场营销部

制造工程部

质量采购部

注：

必要性一列，打双勾的为该会议必须出席人员（特殊情况除外），打单勾的为邀请人员，可不出席，未打勾的为本会议不必邀请人员。

6.3.2方案评审会议

对项目方案进行评审，确认项目方案、选型、计算等可行性，确认该方案是否通过，是否进入下一个设计阶段。

6.3.2.1参与部门、人员

必要性一列，打双勾的为该会议必须出席人员（特殊情况除外），打单勾的为