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機械社區

標題: 我的機械技術觀點（系列之一） [打印本頁]

作者: 亮劍 時間: 2007-11-2 09:50
標題: 我的機械技術觀點（系列之一）

我的機械技術觀點（系列之一）

以下是我根據多年的工作經驗和在專業網站上所見到的現象，整理總結的系列文章。純屬原創和個人觀點。大約將一個周發一個題目，共8個，希望同仁們發表個人意見，再進行整理收入社區雜志。
1.機械工程師首先要學會抄襲和借用。
自從英國第一次工業革命開始,世界進入了工業時代。傳統機械逐步發展和完善,已經非常的成熟了。盡管隨著社會發展我們已經進入信息時代,但是任何的信息都離不開機械作為載體。所以既然進入了這一行當,首先必須認識到它的存在價值和前景。
然而既然傳統機械已經如此成熟,正說則很難有重大突破和創新;反說則是使我們這些大量的機械工程師有了安身立命之所，我們就可以站在上前人的肩膀上生活了。不知各位有無這種體會:只要你找,什么經驗公式、經典結構等等都可以找到。當你接到一個設計任務,你挖空了心思、絞盡了腦汁去想像,搞出來了并且也能用。可是忽然有一天在一份資料上見到了類似的東西——可能這份資料就在你身邊——而且其機構比你想的好多了——你必定會懊惱不已。
所以,無數先人為我們留下了大量寶貴的經驗和財富。我們機械工程師有責任去繼承,要學會抄襲、學會借用。這個道理我是在讀書時(大一上學期)悟出的。實話實說,大學我幾乎沒讀,但我知道哪個知識點在哪本書的哪一頁,我整天在圖書館讀各種書(當時管的松一些)。
下面我舉個反面例子:在某機械論壇見到一個精華帖《壓力機設計全過程及心得》,如下:附圖;網友評論;我的回復。
《壓力機設計全過程及心得》
這是我剛剛做完的設備，現在把設計過程中的問題，及發生的問題講一講，和大家分享！請大家多提意見！
首先介紹一下這個設計的參數，這是一臺100T的壓力機，結構采用市場上比較主流的結構，4柱式，上面的是主缸，下面有一個頂出缸，壓力是20T。
接下來說一下設計的主要過程，首先是圖中的三個主要的主機箱體，上面的蓋子，和中間的導向，還有下面的底座，請大家先看一下這三個“家伙”的結構。具體結構看附圖。為了保證這三個家伙在裝配的時候可以安裝在一起下了不小的功夫，由于是單件小批量生產，在這里我采用了3個把在一起加工的方式，主要優點是降低了對加工設備與技術和測量設備與技術的要求，主要缺點是失去了“互換性”，因此，既然決定采用這種方法，那么在設計的時候考慮了把這三件合攏一起加工的輔助工藝結構、合理的結構參數等等，而且還提出做配對記號的要求（因為他們已經不能分家了）以便有合理的生產組織與安排。如果你不準備采用這種方法，還必須明確地對四個孔的形位公差提出合適的要求。
附圖：

這層說一下液壓缸的設計過程，先說一下主缸，100t的，圖為結構圖
這支缸是典型的壓機缸，壓機行業的主缸缸筒壁厚都選得很大，比如220缸徑的壁厚大概40以上，而且用整體鍛件作坯，所以成本很高。因為我們不是專業做油缸的，所以計算比較保守，
而按德國力士樂25MPa、35MPa標準缸220缸徑的采用273無縫管為坯料，成本低很多。
工藝上可選用整體式活塞、活塞桿，用棒料、堆焊活塞部分。
這個缸的缸底有問題，安裝時o圈易損壞，應該做成像缸頭那樣作成兩部分
活塞與缸筒、活塞桿與導向套直接金屬接觸了，應留間隙，加支撐環
進出油口不要一樣大，缸底的油口必須大，因為流量大許多（這兒要用充液閥）
（上面有的話是引用lfpecker的）
重型油缸經常很厚實，因為他們產常承受意想不到的載荷，比如：他們常常同時作為導向機構使用而受到不小的側向力，而在一般的工程油缸應用中，讓油缸（氣缸）工作時受到較大的側向力常常被認為是不可饒恕的錯誤。甚至連所使用連接件都要求有“萬向”調節功能以最大可能地減少“彎矩”。（以上引用szguanbo19）
油缸的設計與標準油缸的設計是有區別的，除了標準油缸設計應該考慮的問題外，你還必須考慮側向力（偏載、彎矩等）在下面兩個地方產生的側壓力對油缸工作的影響：1、缸桿與缸蓋孔壁之間；2、活塞與缸體內壁之間；

這里說一下油缸在快接近極限文職的時候的緩沖問題：一般在活塞快接近缸底時會有比較大沖擊，進口缸可以明顯看到在快到極限位置時有很明顯的減速（緩沖），這里面接受幾個結構請看附圖

以下是發言：
1、活塞桿與活動滑塊的聯接最好采用活動聯接。
2、側壓力是很討厭，也是縮短油缸密封壽命的罪魁。
3、立式壓力機好用嗎，我接觸大的壓力機都是臥式的
4、設計確實不錯，值得借鑒
單件做壓機從周期，造價等方面都不劃算三個活動橫梁從模型到加工都很麻煩，四根立柱、活塞桿等零部件的加工自己有大型加工設備嗎南通有很多制作這種壓機的廠家，價格比你單件生產的要便宜，質量也有保障，當然周期也最短
活塞行程到底是怎樣回程的，有別的機構嗎
活塞桿應有導向套
油缸的設計細節很關鍵，不知樓主能否提供一下CAD圖紙
5、油壓鋼內壁自己做能做嗎，做的時候要衍磨，如果不是專業做會不成本高了？
6、是的啊。。標準件最好不要自己制作，市場上有的是。
自己加工從造價、精度上都很難保證的。
三個模塊我覺得沒必要采用溝槽的形式。鑄模可以，加工很麻煩，成本高。。
不過樓主的一些想法仍然值得借鑒。。
7、我的發言：
下面發表我的看法：
1 贊成“油缸的設計細節很關鍵”。
2 贊成“衍磨，如果不是專業做會不成本高了”。
3 贊成“我采用了3個把在一起加工的方式”。即使作為通機向外賣，控制一下一般也不會影響互換性。如果這3個壞了，那說明設計是完全失敗的。
4 疑問：當時有沒有考慮3件采用鋼板焊接？為什么？
5 疑問：為什么沒有描述液壓系統的設計和考慮？即使是采購，作為整體設計也是要認真對待的。
6 疑問：既然你知道了那么多關于油缸的新技術、新方法、新材料。為什么不用？
7 疑問：對電控為什么也是只字未提？
8 疑問：既然是自己做一般也是自己用了，對使用條件為什么沒有一點個性化的東西？
比如外觀、安全、節能、輔助機構、操作方式等等。完全和通用的一樣的話，應該建議（或決策）買標準的，把精力放到開發上。純機械的東西是誰都會的，實在不行就花幾百塊錢到曬圖社買一套全圖，對不滿意的地方再改一改，既快又好。
機械工程師應該學會抄和借！！！
所以，我僅僅能給60分的綜合分。
一家之言，不對之處請諒解。

第一節結束。

附件:

作者: 亮劍 時間: 2007-11-2 10:28
版主和管理員，你們好：
這篇文章的事例我忘記征求原作者同意了。待我征求意見后，若人家不同意請能允許我重新編輯，另外舉例。總之是希望圖文并茂。謝謝

作者: 陽光直射 時間: 2007-11-2 11:48
1 贊成“油缸的設計細節很關鍵”。
2 贊成“衍磨，如果不是專業做會不成本高了”。
3 贊成“我采用了3個把在一起加工的方式”。即使作為通機向外賣，控制一下一般也不會影響互換性。如果這3個壞了，那說明設計是完全失敗的。
4 疑問：當時有沒有考慮3件采用鋼板焊接？為什么？
5 疑問：為什么沒有描述液壓系統的設計和考慮？即使是采購，作為整體設計也是要認真對待的。
6 疑問：既然你知道了那么多關于油缸的新技術、新方法、新材料。為什么不用？
7 疑問：對電控為什么也是只字未提？
8 疑問：既然是自己做一般也是自己用了，對使用條件為什么沒有一點個性化的東西？
比如外觀、安全、節能、輔助機構、操作方式等等。完全和通用的一樣的話，應該建議（或決策）買標準的，把精力放到開發上。純機械的東西是誰都會的，實在不行就花幾百塊錢到曬圖社買一套全圖，對不滿意的地方再改一改，既快又好。

作者: 巨匠 時間: 2007-11-2 13:45
1、贊成“活塞桿與活動滑塊的聯接最好采用活動聯接”。

2、贊成“油缸的設計細節很關鍵”。并且認為是該設備最重要的。

3、建議：利用舊設備改裝，或直接找壓機廠采購合適的橫梁、然后考慮采用鋼板焊接，最后才考慮該鑄件。

4、建議：3件分開加工，加工費不會超過1000元。

5、建議：油壓鋼首選采購標件，自己做手工拋光就可以了。

6、疑問：設備好象有點站不穩。

7、疑問：有必要去設計，自己制造嗎？就算買來不適用，改也劃算。

作者: unxping 時間: 2007-11-2 14:10
1、“我采用了3個把在一起加工的方式”。從工藝上考慮，難度太大。不如分體坐標加工，滑動體采用兩對角孔主導向定位。另兩對角孔導套安裝時找正定位，也可適當加大配合，采用過定位。
2、油缸頭部，螺紋緊固結構不好，易松動，占用空間，活塞桿缺少硬導向，密封件易損。
3、機械設計，必要的開發是必須的！滿足物品功能是首要的！

作者: 害怕伏櫪 時間: 2007-11-2 20:59
1、100噸壓力的四柱式上壓下頂的液壓機應該是通用標準設備，在江蘇，徐州和南通就有好多家生產（首帖中的個些發言中也提到南通）。同意巨匠的意見“疑問：有必要去設計，自己制造嗎？就算買來不適用，改也劃算”。
除非真有必要，不需要去做單件制造的非標設備。
2、如果做非標設備，工期和成本是必須要考慮的，使用焊接方式制作結構件是首選。
3、四柱壓機的3片結構放在一起加工可以采用普通鏜床，成本低得多。如果成本許可，用帶數顯鏜床或數控設備當然更好。疊在一起孔太深，加工精度不會太高。但單件制作，可以用一些非常規手段解決。
4、首帖的發帖者已經提到“按德國力士樂25MPa、35MPa標準缸220缸徑的采用273無縫管為坯料，成本低很多”，仍然采用了整體鍛造后加工的40毫米壁厚設計，令人費解。
5、同意5樓意見“油缸頭部，螺紋緊固結構不好，易松動，占用空間”。“活塞桿缺少硬導向”，不知是否是指活塞桿與導向套間的金屬接觸配合。如是，則有保留意見。竊以為活塞桿還是與增強四氟乙烯的導向圈配合為佳。
6、曾經用40天完成一臺80噸壓力的專用四柱下頂式液壓機的設計和制造。下面貼出其油缸裝配圖。采用了加工非常方便設計，缸筒為冷拔鋼管內孔已珩磨過的商品件。
(, 下載次數: 78)

作者: 害怕伏櫪 時間: 2007-11-3 06:20
機械工業是所有工業的基礎，存在的時間最久遠，參與的人數恐怕也最多。前人的范例和經驗的總結數不勝數。像我們這些并不進行研究工作的普通機械從業者，沒有必要也沒有可能把前人已經做過的工作再去做一遍，借鑒或者“抄襲”才是本分。
非但如此，而且如今的社會各種分工極其明確，在機械行業中，各種類型的機械零件、構件、配件應有盡有；公文種類型的協作加工企業也都存在。作為一個設計者，應當盡量利用這些資源，把自制部分縮減到最少。

作者: 三腳貓 時間: 2007-11-3 08:37
100噸四柱油壓機我用過
1,油缸滲油,換密封件
2,四柱松動,調節鎖緊拼帽

3,活塞與活塞桿分體加工,螺紋聯接.
常規設計基本上是這樣聯接的,1節約材料,2活塞是易損件
4機座、機殼、橫梁等材料選用
專業制造廠家用的是鑄鋼件,加工成本低,零件剛性好
單一制造或改造可用鋼結構件,省去木模制作費用,加工效率低

作者: 亮劍 時間: 2007-11-3 08:45
在這一節中，我要表達的意思就是“伏櫪”大俠所說的：“如今的社會各種分工極其明確，在機械行業中，各種類型的機械零件、構件、配件應有盡有”。
社區里一直說任何發展中國的機械工業等等。很多觀點也說我們批量小、無規模、成本高等等。
如何實現專業化、大批量呢？我想，從我做起、從現在做起。這是我們機械工程師的責任和義務。

作者: libh333 時間: 2007-11-3 09:03
嗯，看來要改變思路。
問題是有些東西無從知道是否有前人做過。不知道是否有專門搜集這方面知識的網站？

作者: 老腰 時間: 2007-11-3 13:34
同意亮劍所說的"如今的社會各種分工極其明確，在機械行業中，各種類型的機械零件、構件、配件應有盡有”。
這是搭積木式的設計，很多資源是可以利用，沒有必要什么都要自己去計算及制造。
在前人的基礎上加上自己的技術進行更改（改進）變成自己的東西，這是上策。

作者: 亮劍 時間: 2007-11-3 20:28
選擇對話再解釋
這是某網友的發言：
"有點意思。
專業的事交給專業的人去做。一般的設計人員只要知道油缸的基本結構就可以了。
油缸可以買，電機可以買，閥可以買，你只要會象搭積木一樣將它們組在一起就行了。但是選多大的油缸，多大功率的閥，多大通徑的閥，這個就要自已計算了，機械其實很簡單，但要做好不容易。"

我的回答：
你好：
是的，我認為“專業的事交給專業的人去做”是對的。但是作為設計主師對各部分必須了解，而且能夠敏銳的發現設計中可能的最薄弱環節，通過經驗、計算、借用、直至試驗和實驗。才能夠做出滿足功能、方便使用、安全可靠、可維護、直至等壽命的機器。(總之,機器不是為了高科技的,而是為了我在這里說的"滿足功能、方便使用、安全可靠、可維護、直至等壽命").
人的精力是有限的，所以把“專業的事交給專業的人去做”可能更好。設計主師就可以騰出精力考慮系統的問題了。

作者: 亮劍 時間: 2007-11-7 03:32
惡意的搞一下。
各位朋友請批評啊！給我加素材啊！
第四個將討論的是質檢與質控。

作者: chenjunzhi1983 時間: 2007-11-7 21:53
各位大俠說的,在下學習了.

作者: 李贛 時間: 2007-11-12 23:58
高手就是高手我一點都看不懂。汗一個

作者: 羚羊 時間: 2007-11-14 11:41
看見談油缸我也來湊湊熱鬧, 粗約計算該主缸需要27Mpa壓力算高壓油缸了,從圖面看：1）密封件處沒加擋圈；2）右端油口被遮蓋一部分會導致瞬時啟動慢；3）活塞處Y形密封圈和支撐環位置安排感覺部好（考慮Y圈的裝配問題），高壓密封采用滑環形式密封較好；4）導向套處支撐環間距大好，但盡量考慮它的潤滑情況（潤滑不好，受阻大，有時還會發出聲音）.
我的的一些看法:
1、  機床用油缸工況較好，設計時安全系數可考慮小一點（小于5計算）；
2、  缸體外形外形可采用焊接形式來滿足（降低成本）；
3、  缸徑220壓力25Mpa、35Mpa采用外徑273的無縫鋼管，用45＃鋼和27SiMn調質能夠滿足強度；
4、  大缸徑采用整體活塞桿成本較高（該設備安裝距不受限制，可不用整體式），材料浪費大，加工工藝相應復雜，以后不管活塞還是桿損壞都得全部更換；
5、  為減少油缸受偏載可將活塞桿與設備連接采用球鉸式；
6、  設計時考慮低摩擦情況，導向套和活塞材料可采用銅或者堆焊銅（有時也用鑄件，大的鑄件質量問題沙眼多常會導致內外漏油），結構中你就看不見支撐環（導向環）存在了；
7、  油缸頭部螺紋連接處涂上放松膠或加放松螺釘，高壓采用焊接安全可靠。
附上我原來設計的圖供大家參考(原來在該論壇發給海哥的CAXA多節缸圖紙,有人拿去其它論壇作為他的東西發表,心里很不爽)

作者: 亮劍 時間: 2007-11-14 12:13
哈哈。羚羊對油缸設計如此的專業。學習了。

作者: liurulei 時間: 2008-6-5 20:01
鼓勵大家抄襲，這，多少年才能趕上外國的先進技術啊

作者: 齊魯大地 時間: 2008-11-14 14:52
學習以下有剛

作者: houyaz2007 時間: 2009-2-17 17:00
油缸不了解，進來學習的
看了很多高手的分析，好像也懂了一點皮毛

作者: 鋼鐵俠A 時間: 2009-2-21 16:38
哪個曬圖社有買哇?工程師都可以下崗了吧~

作者: guyandudu 時間: 2009-5-12 09:07
是有很多的想法很適用，xiexie!!!

作者: qing3o3 時間: 2009-6-11 08:35
這樣的文章很好，我喜歡，希望論壇多多搞一些這樣的文章，共同提高

作者: jscui 時間: 2009-7-11 17:42
機械工程師首先要學會抄襲和借用

前輩這句話我很認同，大學畢業那天我的導師也說過同樣的話，搞機械首先是借鑒前人，然后才是自己靈感的發揮！

作者: 昆侖山的草 時間: 2009-7-26 13:22
我認為對于批量少的產品，結構要簡單，控制系統要周全，盡量以焊代鑄，能用標準件更好。

作者: wxg_1984 時間: 2009-7-26 23:26
油缸不是很熟悉
我對氣缸倒是很熟悉

對了
樓主發的
那四個導柱多高啊！我覺得好像不是很穩定啊？？

作者: lxb1212 時間: 2010-1-13 09:13
現有的機構很完善的，就不要浪費時間了，直接拿來用就可以啦；

作者: lxb1212 時間: 2010-1-15 09:36
同意應當盡量利用現有的資源，把重復設計的工作減到最少；
問題是：
有個時候搞了幾個月的東東，忽然在那本書上面看到了，那個郁悶啊；

作者: cjlgl 時間: 2010-3-28 22:23
搞機械的首先是借鑒前人，你沒有創新，就不要浪費時間重復設計了。

作者: yangxiaoguang 時間: 2010-3-28 23:42
我也認為最好用標準化的零件。還是要感謝樓主發這些東西，讓我們這些小輩們學習交流。

作者: money 時間: 2010-3-29 14:47
支持版主的無私對晚輩的教育。對“機械工程師首先要學會抄襲和借用。”我深有體會。不要認為第一步是對一個大學生的侮辱。先學這個打好基礎。

作者: abcdef1618 時間: 2010-3-29 15:37
設計是設計,運用是運用,還需要好好的處理哦!

作者: 393007574 時間: 2010-3-30 11:45
謝謝樓主分享學習了

作者: z010z010z 時間: 2010-4-18 09:02
而且如今的社會各種分工極其明確，在機械行業中，各種類型的機械零件、構件、配件應有盡有；公文種類型的協作加工企業也都存在。作為一個設計者，應當盡量利用這些資源，把自制部分縮減到最少。

說的好

作者: mc140202 時間: 2010-4-21 22:09
看不懂，看來自己還差很多

作者: 方圖 時間: 2010-5-23 16:40
理解。牛頓不也說其是站在前人的肩膀上嗎。沒有必要再去“發明一個輪子”。需要學習別人已經成熟的標準，學習別人已經建立的理論，目的是讓自己能更快地投入應用，更快地發現新的知識，從而建立新的標準，避免走回頭路或走彎路。技術上，誰是標準的建立者，誰應該就是潮流領導者

作者: xtw77wh 時間: 2010-5-23 22:04
先大致瀏覽下,改天認真再看下.謝謝樓主的經驗之談呀

作者: hycoming 時間: 2010-6-14 12:50
抄襲也是門學問，有一定的能力基礎才能抄以致用

作者: yjq0088 時間: 2010-6-15 14:20
同意樓主觀點：機械工程師首先要學會“抄襲”和“借用”；我把這句話改成這樣是否更恰當：機械工程師首先要學會“借鑒”和“使用”；

作者: 孫啟明 時間: 2010-6-15 22:14
我在學校時，教機械設計的老師告訴我們的第一句話就是：天下文章一大抄，關鍵在于你炒的好壞。設計也是同一道理。但是，有些東西是抄不來的，因為現在沒有。比如我所提過的精量排種器，適應性好，而有性能可靠的機械式排種器目前還沒有，只能是自己設計。還有，論壇中有人提到過電梯的安全制動問題，哪一位能用純機械結構解決，這恐怕無處可抄吧。

作者: zhaojian 時間: 2010-6-24 17:42
我們公司三個月以前做了一臺100T的壓力機，結構與樓主給出的圖紙一樣，情況與所寫基本相符，我參與了全過程，包括螺絲、密封圈的采購等，當時有些不明白的地方，老師傅們不給解答，都諷刺我：大學生連這個都不會。今天看了這篇文章及大家的討論，感覺很受益，期待樓主的下篇大作。

作者: jointer800 時間: 2010-7-8 12:46
回復 9# 亮劍

請教亮劍兄哈：如何去收集各種已經成型的設備的信息和資料呢？我屬于機械行業新進者，地處福州，這個城市工業基礎薄弱。該怎么去收集各種設備的有關資料呢？前輩你們是怎么做的？

作者: brister0302 時間: 2010-7-9 18:26
機械工程師首先要學會抄襲和借用。前輩這句話我很認同，我們剛走出校門的大學生就因該這樣積累經驗，然后再開動腦筋，做出適當的改進轉化成自己的東西。本人現在就是這樣工作的，公司的一般技術問題都能應付一些。謝謝前輩指點。

作者: cblchen 時間: 2010-7-11 15:34
學習，學習，有所收益

作者: liruiqing458588 時間: 2011-8-11 09:41

wxg_1984 發表于 2009-7-26 23:26
5 }0 Q* [8 m* h' a* E油缸不是很熟悉
/ q" \, n" m* o" ?4 _我對氣缸倒是很熟悉

4個立柱的直徑是比較大。。穩定性不是問題！！！

作者: ZL0314 時間: 2011-10-8 14:38
{:soso_e100:}{:soso_e100:}

作者: zhenhuac1978 時間: 2011-10-22 21:45
希望害怕伏櫪大師多發言你的發言我們受益匪淺

作者: honyo2011 時間: 2011-10-24 08:45
學習了！雖然時間過久，圖片看不到了。
我認為做事，要逐漸做明白，做人要學會做糊涂！！

作者: gunking07 時間: 2012-2-28 19:51
為了保證這三個家伙在裝配的時候可以安裝在一起下了不小的功夫

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