机械组装中自动化技术的难点工艺设计

刘晓彤

摘要：文章主要對大中型机械部件中的吊装接口与起吊工具中使用到的柴油发动机、齿轮变速器以及液力变速器进行设计，对在机械组装作业中的难点工艺问题进行分析，以自动化技术作为框架，探讨机械组装自动化模式，最大化节省对吊装环、吊装块等附属零件的使用，并将灵巧吊具与配重铁进行化整为零的处理。在整体上提高机械的质量，实现机械组装工作的智能化与自动化，从而为操作人员提供更优越的工作空间，达到对成本的最低利用。

关键词：机械组装：难点；工艺设计

中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0111—02

0引言

机械进行组装是产品出厂流入市场的最后一道工序，是十分重要的。在机械的制造过程中，难免会积累一些误差，在进行组装之时这些误差便会集中体现。文中介绍的吊具是根据图文图形尺寸进行制造，能够对美国进口的康明斯柴油机进行吊装。根据文中论证的方法对机器吊装接口进行设计，与常规设计中的接口进行比较，可以很大程度上节省必要吊装环与其他附属零件的使用，而将配重铁进行化整为零的处理，能够提升机械产品的有效工作空间，并可提高机械产品的整体的美观度。

1机器吊装接口设计

对机器中吊装接口的设置，应该选择具备足够机械强度的零部件夹缝位置，这样能够最大化节省机器的吊装环节，还能降低机械的装箱体积，省却大量吊装环的使用。比如，对美国的康明斯柴油机进行吊装的接口，该型机器的吊装接口位于机器上部的气缸盖夹缝位置，气缸盖为铸铁材料，有足够的机械强度，在气缸盖夹缝的侧壁位置设计有4个凸台，可以用来挂专用的起吊钩。对铁道牵引机车进行组装时，机器气缸夹缝位置的4个凸台就可以与专用的起吊钩使用钢丝绳进行对接，然后将钢丝绳连接到天车的吊钩上，这样就可以对机器进行平稳的起吊，将机器安全的放置于发动机的固定座位置。通过该案例，在对齿轮变速器与液力变速器等类似机械产品进行吊装接口设计时能够起到非常重要的参照作用。在对吊装接口进行设计时，挂专用起吊钩的夹缝的宽度以15～20 mm为最佳选择；对接缝中凸台的设计，要考虑其形状与尺寸的合理性与科学性以及实用性。

2专用吊钩设计

专用起吊钩的材质主要为钢板，对起吊钩的设计要严格按照科学尺寸进行，不同的尺寸所能承受的力重也是不同的。在对机器进行吊装时，要考虑机器的总重而选择合理的起重吊钩，否则容易酿成事故。当前使用的大部分吊钩，在国家级的新产品GCY型钢轨探伤铁道牵引机车的组装作业中，都经受住了考验，达到了理想中的使用效果。此外，要注意对起吊钩中挂口的设计，该位置的作用是挂钢丝绳，对挂口进行设计时，对其上部分的直径要做成直径为26 mm的半圆状，而钢丝绳进口位置最好小于上部位置中的26mm。

3配重铁化整为零

在对客货车辆以及其中运输机械制造中，需要重点保证这些机械在运行中的稳定性，为了解决该问题，通常使用的方法是在这些车辆的不同部位进行配重铁的安装。车架位置装有许多纵横交错的其他零部件，在车架中进行配重铁的安装时，必须保证配重铁与纵横交错的车架配件不会存在冲突。

配重铁进行化整为零的设计，通俗表述就是将整块的配重铁分解为弹丸。该项工艺的主要设计内容是先对整块的配重铁的重量进行准确的衡量与计算，在对配重铁的重量进行确定之后依据秤衡法的原则，测量出与整块配重铁重量相等的弹丸。选定弹丸后，将其安置在对车架中纵横交错的零部件中不会产生冲突与干涉的隐蔽位置，完成之后可以利用钢板对弹丸进行固定或者美化装饰，焊接要使用电弧焊，将钢板与车架进行固定焊接。

使用该方式对车架进行稳定性固定能够实现两个重要的技术目标，最主要的就是车辆的稳定性得到了保证，其次是避免了配重铁的使用，扩大了机械设备的操作空间，提高了操作人员的舒适度，也避免了配重铁与车架中的各种配件的冲突，真正实现了两全其美的效果。

对车架进行弹丸安装，选择的一定是隐蔽的位置，这样就使得了弹丸的形状必然不能呈现规则排列，此时便显现出对整铁进行弹丸处理的优越性，弹丸在不规则的状态中能够表现出其独特的灵活性与方便性。此时需要注意的是，对弹丸进行安装时也要保证精确度，在车间隐蔽位置对弹丸进行安置需要钢板进行固定，因此在对重量的测算当中，需要将钢板的重量计算进去，也就是说，整铁的重量其实等于弹丸、钢板与固定钢板的重量总和。

在以往类似工作中，依据计算结果并考虑车辆车架上纵横交错的零部件位置等原因，对配重铁进行安置时能够选择的位置极少。通过对整铁进行换整为零的弹丸处理后，不但成功的解决了客货车辆的配重效果，同时节约了客货车辆中的可操作空间，并在很大的程度上提高了车辆的美观性，也使操作者拥有了更加舒适的操作空间，提高了整体的舒适性。

最后需要特别注意的是对弹丸材料的选择，在对整铁进行化整为零的弹丸工艺设计中，可供选择的弹丸也有许多，比如，白口铁丸、铸钢丸、低碳钢丝丸以及钢丝切丸等。对弹丸进行选择时要考虑机械车架中可供弹丸存放位置的空间，弹丸的直径最好为2～3 mm。另外，选择弹丸要选择那些资质齐全，正规厂家生产的弹丸。弹丸的质量与整体工艺的延续性存在至关重要的关系，如果弹丸质量出现问题，势必对车辆的整体安全造成严重的影响，在车辆的行驶中，引发任何问题都是严重的，也是不负责任的行为。因此，在对整铁进行化整为零的弹丸工艺处理中，弹丸质量无法保证，之后的任何工作都是无从谈起的。

4自动化技术在机械组装中的实现

机械组装过程中，为了确保自动化技术的充分实现，工作人员需要对于上位机监控、控制器、传感器、执行机构以及人机对话等软硬件进行合理优化，逐步形成稳定的工作模式，使得各种设备可以在无人干涉的情况下，打破传统机械组装中复杂的劳动力模式，按照制定程序对产品进行组装。既提高了产品生产的效益，又降低了生产过程中的人工成本，使得自动化系统在机械制造行业中，实现检测自动化、装配自动化、加工自动化、物流自动化和信息流的自动化生产。

5应用实例

在对铁道工程牵引车辆进行制造与设计中，使用到的两种设计方案即整块配重铁进行配置与将配重铁进行化整为零的弹丸配置。通过对这两种方式进行配置的车辆的实践检验发现，化整为零的弹丸配置存在的优势是明显的。弹丸的配置位置选择的都是适当的位置，不会与车架中的零部件产生冲突或者影响，两者之间互无干涉。该设计方案经受住了车辆的考验，保障了车辆运行中的平稳问题，实现了技术上的进步，是一项值得大力推荐的工艺设计。

6结束语

文中所分析的对机械组装的工艺设计，能够解决大量的技术性难题，在很大程度上提高了机械的整体质量与外部效果的美观性。此外，还可以在很大程度上提高操作人员对机械操作的作业空间，提高操作环境的舒适度，能够最大化的降低机械组装的成本，全面的提高机械的整体质量，提高机械使用的可靠性，保证安全。