王軍

摘 要：食品資源都需要進行加工、保鮮以及貯藏，每一個環(huán)節(jié)都需要用到食品機械。食品機械的質(zhì)量好壞對我國食品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響巨大。近年來，經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得對機械的需求大大增加。人們生活水平提高，對食品的要求越來越多樣化，我國食品機械行業(yè)也有了很大的進步。但是我國的食品機械生產(chǎn)設(shè)計技術(shù)不太成熟，設(shè)計出的食品機械僅僅能夠滿足功能上的要求，無法從整體角度考慮問題。這不僅造成我國食品機械零部件的生產(chǎn)成本比較高，安裝過程比較復(fù)雜，而且后續(xù)的維修也比較麻煩。因此，我國有必要加大這一方面研究的投入。文章對我國食品機械技術(shù)現(xiàn)狀進行了分析，認為面向制造與裝配的食品機械設(shè)計這一方法可以解決我國當前的問題。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；面向制造的設(shè)計；面向裝配的設(shè)計

引言

我國食品資源產(chǎn)量非常大，但是食品加工機械產(chǎn)量和質(zhì)量卻無法滿足生產(chǎn)的要求。我國每年都有許多食品資源不能按時進行加工、貯藏、保鮮，造成了大量的浪費。食品資源在經(jīng)過初步加工后需要進行深加工，這一方面的食品機械更加缺乏。這些客觀情況給食品機械行業(yè)提供了廣闊的市場需求，這可以很大程度的加速這一行業(yè)的發(fā)展。另外，隨著人們生活水平的提高，視頻的需求也走向個性化，食品機械需要不斷調(diào)整，快速跟上人們的需求。人們生活節(jié)奏在加快，食品機械的設(shè)計制造過程也要縮短，在保證質(zhì)量的前提下，用最短的時間研發(fā)出來，才能取得更大的利潤。交貨期短，這就要求食品加工機械涉及公司的開發(fā)周期要短，并且能夠快速投入使用。售后服務(wù)好，就要求廠家要定期對設(shè)備進行維護，在設(shè)備出現(xiàn)故障發(fā)生時，廠家可以及時派維修人員進行維修，以最大限度減小因設(shè)備故障引起的損失。我國機械領(lǐng)域的技術(shù)相比發(fā)達國家，要落后很多，在食品機械方面更是如此，遠遠不能滿足食品生產(chǎn)的需求。我國食品機械在設(shè)計思想和設(shè)計方法上都比較落后，需要向發(fā)達國家學(xué)習(xí)，并且自己要找出適合自己的路子。

1 食品機械設(shè)計概述

在我國，食品機械產(chǎn)品市場競爭激烈，在保證質(zhì)量的前提下，誰的價格低，誰才能贏得市場。好的產(chǎn)品不僅可以實現(xiàn)相應(yīng)的功能，而且安裝起來也比較方便，后續(xù)故障率比較低。食品機械的開發(fā)設(shè)計難度比較大，所以費用比較高，其中設(shè)計費可以占到將近80%的比例。優(yōu)秀的設(shè)計能夠有效減少零件數(shù)量，降低裝配成本。成本需要不斷的更新?lián)Q代，差的產(chǎn)品，更新比較麻煩，但是好的產(chǎn)品，這一過程很容易就完成。隨著人們生活水平的提高，對產(chǎn)品的需求越來越獨特，這就要求食品加工機械要跟上時代的步伐，滿足市場的需求。我國當前情況，食品機械市場潛力巨大，有必要投入大量人力物力去進行研制。從變設(shè)計思路與方法出發(fā)，對這一領(lǐng)域進行徹底的改革，從根本上解決我國技術(shù)落后的問題。

2 面向制造和裝配的食品機械設(shè)計分析

2.1 設(shè)計思路

在機械產(chǎn)品開發(fā)的全過程要體現(xiàn)并行工程思想，在機械設(shè)計制造領(lǐng)域中，并行工程設(shè)計思想的具體體現(xiàn)為DFMA，其意思是面向制造與裝配的設(shè)計。因此，在食品機械設(shè)計開發(fā)開發(fā)人員在開始設(shè)計時，就要充分考慮產(chǎn)品投入使用后將面臨的問題，并且在按時完成任務(wù)的同時盡可能降低各方面的費用。通常而言，DFMA主要包括：面向制造的設(shè)計和面向裝配的設(shè)計。食品機械設(shè)計分為多個階段，在初始階段或者說概念設(shè)計階段，需要考慮的主要問題就是食品機械產(chǎn)品的可行性，也就是說判斷該產(chǎn)品有沒有可能制造出來。而在具體設(shè)計食品機械產(chǎn)品時，就需要綜合考慮各個零部件，所用零部件盡可能使用市場上現(xiàn)有的，并且還要考慮零部件的裝配問題。通過對零部件的優(yōu)化可以提高零部件的裝配效率，在滿足食品機械產(chǎn)品基本功能的前提下，盡可能減少裝配所用的零部件的數(shù)量與種類，這可以降低零部件裝配過程的成本和零部件生產(chǎn)成本，從而降低食品機械產(chǎn)品的設(shè)計成本。與傳統(tǒng)的食品機械設(shè)計思想相比，采用面向制造與面向?qū)ο蟮氖称窓C械設(shè)計思路，不僅可以通過減少零部件使用的數(shù)量達到有效地縮減裝配時間的目的，而且能夠全面降低食品機械產(chǎn)品的開發(fā)周期，使新的產(chǎn)品能夠迅速地投產(chǎn)使用。除此之外，新的產(chǎn)品還可以提高效率，進而降低了開發(fā)成本與生產(chǎn)人員的勞動強度。面向制造與裝配的食品機械設(shè)計要求在設(shè)計過程中遵循以下原則：

（1）對產(chǎn)品分模塊設(shè)計。（2）選用零部件時，盡量使用現(xiàn)有的，實在沒有的要考慮加工難度問題，并且零部件要便于裝配。（3）降低產(chǎn)品的故障率，在出現(xiàn)問題時，可以快速維修。（4）在保證滿足要求的前提下，盡量使用簡單的設(shè)計方法。（5）設(shè)計的產(chǎn)品裝配過程要盡可能的簡化，盡量運用經(jīng)常運用的結(jié)構(gòu)。（6）盡可能精簡產(chǎn)品，在保證功能的情況下，將無用的部分去掉，并且要考慮產(chǎn)品可靠性。

2.2 實際設(shè)計分析

通常而言，一臺小型食品機械至少都由上百個零部件組成，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。傳統(tǒng)的食品機械設(shè)計方法一般考慮的比較少，雖然在功能上沒有任何問題，但是設(shè)計的產(chǎn)品在成本河北后續(xù)成本上都比較高。就如該案例中運用傳統(tǒng)食品機械設(shè)計方法設(shè)計的一小型的液體自動包裝機，在其設(shè)計過程中，主要運用活塞運動控制機構(gòu)（如圖1所示）實現(xiàn)對該裝置進行定量間歇中的精確供料。圖1中，1-17則分別為該活塞運動控制機構(gòu)的各零部件：撥叉、軸套、支承座、軸、螺母（5、6、12）、偏心滑塊、平墊圈（8、9、13）、螺栓、擋板、銷軸、開口銷、連桿以及偏心倒槽等。

3 結(jié)束語

面向制造和裝配的設(shè)計思想從產(chǎn)品的整體出發(fā)考慮問題，結(jié)合產(chǎn)品零部件的設(shè)計和安裝，并且還要考慮到產(chǎn)品的后續(xù)問題，可以大大提高產(chǎn)品的性能。該方法運用先進的科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)工藝，開發(fā)效率高，開發(fā)出的產(chǎn)品故障間隔時間較長，在出現(xiàn)故障時，可以大大縮短故障修復(fù)時間。應(yīng)用DFMA設(shè)計思想和方法時，設(shè)計人員會綜合各方面的信息，對各個階段都進行優(yōu)化處理，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，在食品機械行業(yè)中，新的產(chǎn)品需要不斷地研制出來，舊的產(chǎn)品需要更新?lián)Q代。研發(fā)公司需要在實踐中積累經(jīng)驗，不斷推出新的產(chǎn)品，以更好地滿足客觀需要。

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