機械組裝中自動化技術的難點工藝設計

劉曉彤

摘要：文章主要對大中型機械部件中的吊裝接口與起吊工具中使用到的柴油發動機、齒輪變速器以及液力變速器進行設計，對在機械組裝作業中的難點工藝問題進行分析，以自動化技術作為框架，探討機械組裝自動化模式，最大化節省對吊裝環、吊裝塊等附屬零件的使用，并將靈巧吊具與配重鐵進行化整為零的處理。在整體上提高機械的質量，實現機械組裝工作的智能化與自動化，從而為操作人員提供更優越的工作空間，達到對成本的最低利用。

關鍵詞：機械組裝：難點；工藝設計

中圖分類號：TP 文獻標識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0111—02

0引言

機械進行組裝是產品出廠流入市場的最后一道工序，是十分重要的。在機械的制造過程中，難免會積累一些誤差，在進行組裝之時這些誤差便會集中體現。文中介紹的吊具是根據圖文圖形尺寸進行制造，能夠對美國進口的康明斯柴油機進行吊裝。根據文中論證的方法對機器吊裝接口進行設計，與常規設計中的接口進行比較，可以很大程度上節省必要吊裝環與其他附屬零件的使用，而將配重鐵進行化整為零的處理，能夠提升機械產品的有效工作空間，并可提高機械產品的整體的美觀度。

1機器吊裝接口設計

對機器中吊裝接口的設置，應該選擇具備足夠機械強度的零部件夾縫位置，這樣能夠最大化節省機器的吊裝環節，還能降低機械的裝箱體積，省卻大量吊裝環的使用。比如，對美國的康明斯柴油機進行吊裝的接口，該型機器的吊裝接口位于機器上部的氣缸蓋夾縫位置，氣缸蓋為鑄鐵材料，有足夠的機械強度，在氣缸蓋夾縫的側壁位置設計有4個凸臺，可以用來掛專用的起吊鉤。對鐵道牽引機車進行組裝時，機器氣缸夾縫位置的4個凸臺就可以與專用的起吊鉤使用鋼絲繩進行對接，然后將鋼絲繩連接到天車的吊鉤上，這樣就可以對機器進行平穩的起吊，將機器安全的放置于發動機的固定座位置。通過該案例，在對齒輪變速器與液力變速器等類似機械產品進行吊裝接口設計時能夠起到非常重要的參照作用。在對吊裝接口進行設計時，掛專用起吊鉤的夾縫的寬度以15～20 mm為最佳選擇；對接縫中凸臺的設計，要考慮其形狀與尺寸的合理性與科學性以及實用性。

2專用吊鉤設計

專用起吊鉤的材質主要為鋼板，對起吊鉤的設計要嚴格按照科學尺寸進行，不同的尺寸所能承受的力重也是不同的。在對機器進行吊裝時，要考慮機器的總重而選擇合理的起重吊鉤，否則容易釀成事故。當前使用的大部分吊鉤，在國家級的新產品GCY型鋼軌探傷鐵道牽引機車的組裝作業中，都經受住了考驗，達到了理想中的使用效果。此外，要注意對起吊鉤中掛口的設計，該位置的作用是掛鋼絲繩，對掛口進行設計時，對其上部分的直徑要做成直徑為26 mm的半圓狀，而鋼絲繩進口位置最好小于上部位置中的26mm。

3配重鐵化整為零

在對客貨車輛以及其中運輸機械制造中，需要重點保證這些機械在運行中的穩定性，為了解決該問題，通常使用的方法是在這些車輛的不同部位進行配重鐵的安裝。車架位置裝有許多縱橫交錯的其他零部件，在車架中進行配重鐵的安裝時，必須保證配重鐵與縱橫交錯的車架配件不會存在沖突。

配重鐵進行化整為零的設計，通俗表述就是將整塊的配重鐵分解為彈丸。該項工藝的主要設計內容是先對整塊的配重鐵的重量進行準確的衡量與計算，在對配重鐵的重量進行確定之后依據秤衡法的原則，測量出與整塊配重鐵重量相等的彈丸。選定彈丸后，將其安置在對車架中縱橫交錯的零部件中不會產生沖突與干涉的隱蔽位置，完成之后可以利用鋼板對彈丸進行固定或者美化裝飾，焊接要使用電弧焊，將鋼板與車架進行固定焊接。

使用該方式對車架進行穩定性固定能夠實現兩個重要的技術目標，最主要的就是車輛的穩定性得到了保證，其次是避免了配重鐵的使用，擴大了機械設備的操作空間，提高了操作人員的舒適度，也避免了配重鐵與車架中的各種配件的沖突，真正實現了兩全其美的效果。

對車架進行彈丸安裝，選擇的一定是隱蔽的位置，這樣就使得了彈丸的形狀必然不能呈現規則排列，此時便顯現出對整鐵進行彈丸處理的優越性，彈丸在不規則的狀態中能夠表現出其獨特的靈活性與方便性。此時需要注意的是，對彈丸進行安裝時也要保證精確度，在車間隱蔽位置對彈丸進行安置需要鋼板進行固定，因此在對重量的測算當中，需要將鋼板的重量計算進去，也就是說，整鐵的重量其實等于彈丸、鋼板與固定鋼板的重量總和。

在以往類似工作中，依據計算結果并考慮車輛車架上縱橫交錯的零部件位置等原因，對配重鐵進行安置時能夠選擇的位置極少。通過對整鐵進行換整為零的彈丸處理后，不但成功的解決了客貨車輛的配重效果，同時節約了客貨車輛中的可操作空間，并在很大的程度上提高了車輛的美觀性，也使操作者擁有了更加舒適的操作空間，提高了整體的舒適性。

最后需要特別注意的是對彈丸材料的選擇，在對整鐵進行化整為零的彈丸工藝設計中，可供選擇的彈丸也有許多，比如，白口鐵丸、鑄鋼丸、低碳鋼絲丸以及鋼絲切丸等。對彈丸進行選擇時要考慮機械車架中可供彈丸存放位置的空間，彈丸的直徑最好為2～3 mm。另外，選擇彈丸要選擇那些資質齊全，正規廠家生產的彈丸。彈丸的質量與整體工藝的延續性存在至關重要的關系，如果彈丸質量出現問題，勢必對車輛的整體安全造成嚴重的影響，在車輛的行駛中，引發任何問題都是嚴重的，也是不負責任的行為。因此，在對整鐵進行化整為零的彈丸工藝處理中，彈丸質量無法保證，之后的任何工作都是無從談起的。

4自動化技術在機械組裝中的實現

機械組裝過程中，為了確保自動化技術的充分實現，工作人員需要對于上位機監控、控制器、傳感器、執行機構以及人機對話等軟硬件進行合理優化，逐步形成穩定的工作模式，使得各種設備可以在無人干涉的情況下，打破傳統機械組裝中復雜的勞動力模式，按照制定程序對產品進行組裝。既提高了產品生產的效益，又降低了生產過程中的人工成本，使得自動化系統在機械制造行業中，實現檢測自動化、裝配自動化、加工自動化、物流自動化和信息流的自動化生產。

5應用實例

在對鐵道工程牽引車輛進行制造與設計中，使用到的兩種設計方案即整塊配重鐵進行配置與將配重鐵進行化整為零的彈丸配置。通過對這兩種方式進行配置的車輛的實踐檢驗發現，化整為零的彈丸配置存在的優勢是明顯的。彈丸的配置位置選擇的都是適當的位置，不會與車架中的零部件產生沖突或者影響，兩者之間互無干涉。該設計方案經受住了車輛的考驗，保障了車輛運行中的平穩問題，實現了技術上的進步，是一項值得大力推薦的工藝設計。

6結束語

文中所分析的對機械組裝的工藝設計，能夠解決大量的技術性難題，在很大程度上提高了機械的整體質量與外部效果的美觀性。此外，還可以在很大程度上提高操作人員對機械操作的作業空間，提高操作環境的舒適度，能夠最大化的降低機械組裝的成本，全面的提高機械的整體質量，提高機械使用的可靠性，保證安全。