2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)技巧 2．1采用“三化”原則
（1）零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或用標(biāo)準(zhǔn)件改制或外購件。
（2）設(shè)計(jì)花鍵、螺紋時(shí)，應(yīng)使之便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具進(jìn)行加工和檢測(cè)，特別應(yīng)優(yōu)先考慮企業(yè)現(xiàn)有的刀具、量具。
（3）大型結(jié)構(gòu)件、鑄鋼件的設(shè)計(jì)，盡量采用不必攻絲的緊固件，如用焊接螺母板代替螺孔。設(shè)計(jì)大型工件時(shí)，應(yīng)考慮利用已鎮(zhèn)成的孔作為基準(zhǔn)來焊接螺母板。
（4）盡量選用現(xiàn)有的成熟的零部件，或成熟的結(jié)構(gòu)和工藝方法，使產(chǎn)品系列化、通用化。用這種“搭積木”的方法，可以加快設(shè)計(jì)速度、縮短新產(chǎn)品樣機(jī)試制周期，盡早占領(lǐng)市場(chǎng)。
（5）建立企業(yè)自己的“標(biāo)準(zhǔn)件庫”，加快設(shè)計(jì)試制進(jìn)度。筆者所在的企業(yè)現(xiàn)已建立并逐步完善了“廠標(biāo)準(zhǔn)件”制度和“廠標(biāo)準(zhǔn)件庫”，將凡是在三個(gè)以上主要產(chǎn)品中使用的相同或相似的零件選定為廠標(biāo)準(zhǔn)件。
（6）盡可能選擇統(tǒng)一的錐度、一致的板厚尺寸和牌號(hào)統(tǒng)一的鑄鋼件材料。 2．2從形狀和結(jié)構(gòu)上改進(jìn)設(shè)計(jì) （1）盡量減少零件。把幾個(gè)零件合并成一個(gè)零件，例如把焊接件改為沖壓件，以此減少零件的數(shù)里。 （2）將零件設(shè)計(jì)成對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式。 （3）把幾個(gè)產(chǎn)品申使用的形狀相似的零部件，設(shè)計(jì)成能夠通用的零部件。 （4）簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀，改進(jìn)零件外形，減少彎曲的形狀，有時(shí)還可以把壓形時(shí)難以保證尺寸精度的零件改為焊接件。 2．3改進(jìn)工藝方案 （l）避免沒有必要的切削加工，特別是沒必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工。 焊接件準(zhǔn)備用自動(dòng)化程度較高的焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)考慮組成零件的焊前加工，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸，否則誤差太大，機(jī)器人將無法自動(dòng)跟蹤焊接。 (2)在保證零部件可*、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級(jí)要求。 （3）減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度，降低廢品率和生產(chǎn)制造成本。 （4）型鋼在進(jìn)行長(zhǎng)度下料時(shí)，盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料；一般板料的火焰切割改為用剪板機(jī)剪切下料；長(zhǎng)方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼，僅僅是長(zhǎng)度上的剪切下料。 息，對(duì)主要零部件進(jìn)行必要的價(jià)值工程分析。
《產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和技巧》-續(xù)2 2．4采用節(jié)省資源、減少污染的工藝技術(shù) （1）鑄鋼件改為焊接件。 鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問題，并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷，而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。 （2）在保證零件強(qiáng)度，優(yōu)化板厚尺寸的前提下，盡量減輕零件重量。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計(jì)，一定要使筋板受力，避免焊縫受力。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強(qiáng)度的需要，而是剛度的需要，即焊接時(shí)厚板的變形小，或焊接件承載時(shí)變形小。一些單獨(dú)的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋泶?，這樣不僅減輕了總重，承載能力也會(huì)增加。 （3）選擇合理的焊縫長(zhǎng)度和焊角大小等參數(shù)。有相當(dāng)一部分設(shè)計(jì)人員常常將“強(qiáng)度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆，設(shè)計(jì)時(shí)往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透、焊角越大越好的傾向。其實(shí)選擇焊透還是不必焊透，是設(shè)計(jì)人員應(yīng)慎重考慮決定的。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài)，再?zèng)Q定所要采用的焊角尺寸和焊縫長(zhǎng)度。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長(zhǎng)方向上滿焊，這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本，二則也可減少焊接變形；能用角焊縫的，盡量不在零件上開坡口后再焊接，以減少一道開坡口的工序。 （4）采用少切削或無切削加工的工藝方法，以提高工件強(qiáng)度，降低制造成本。對(duì)于齒輪加工，汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛、精鍛成齒的方法來減少甚至取消齒形的加工量。工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò)，不象一般齒輪切削齒形時(shí)把金屬纖維切斷，精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強(qiáng)度，減少了切削量，甚至可以不必再進(jìn)行齒形加工，降低了制造成 本。 （5）盡可能用焊接件代替一些自由鍛的鍛件。 （6）統(tǒng)一零件的熱處理技術(shù)要求和工藝規(guī)范，以便可以在同一爐中對(duì)不同零件同時(shí)進(jìn)行熱處理，提高電爐利用率；節(jié)約電力消耗。 （7）充分利用鍛件余熱，在鍛后繼續(xù)加熱，直接進(jìn)行鍛后正火等熱處理。 （8）根據(jù)零件的具體情況，制定合理的熱處理技術(shù)要求。 中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調(diào)質(zhì)處理，可有效提高和充分發(fā)揮材料的機(jī)械強(qiáng)度等性能。但是對(duì)于軸徑比較粗大的軸類零件，調(diào)質(zhì)時(shí)淬火的有效層只有幾毫米，經(jīng)調(diào)質(zhì)、機(jī)械加工后所剩無幾，而心部狀態(tài)實(shí)際上并沒有得到很好的改善。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，φ70以上的實(shí)心軸類零件，可以考慮采用正火十機(jī)械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程。因?yàn)檩S類零件往往采用高頻或中頻淬火，加熱只發(fā)生在外圓表層，心部織實(shí)際不可能被淬透。若用鹽浴爐加熱，心部可以被加熱，但材料的淬透性有限，調(diào)質(zhì)時(shí)的淬火實(shí)際在心部還是淬不透的。而正火可以有效改善零件的整體組織狀態(tài)，細(xì)化心部金相組織，這對(duì)有些零件來說已經(jīng)足夠了。 (9)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)器的整體布局，液壓油箱的容積以足夠用為原則，使液壓油用量為最少；管路走向簡(jiǎn)單緊湊，長(zhǎng)度盡可能最短。同理，在設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)和制動(dòng)管路系統(tǒng)時(shí)，都應(yīng)使電纜或制動(dòng)管路走向合理，長(zhǎng)度為最短。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和技巧》-續(xù)3 3 結(jié)論 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是個(gè)綜合信息處理的復(fù)雜過程，它最終的結(jié)果是把線條、符號(hào)、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計(jì)圖樣，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮； （1）簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀，使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； （2）合并零件的功能，減少零件的種類或數(shù)量； （3）應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新原理來簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品的可*性； （4）分解部件，研究其裝配、組裝的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)； （5）對(duì)相似零件進(jìn)行分組； （6）對(duì)相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析； （7）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺、主動(dòng)地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過程和加工工藝方面有關(guān)的知識(shí)，熟練掌握設(shè)計(jì)技巧。