機(jī)械拆裝測(cè)繪實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

蔡曉君+劉湘晨+郭麗峰

[摘 要]機(jī)械產(chǎn)品拆裝必修課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，對(duì)于從未深入接觸真實(shí)機(jī)械產(chǎn)品的在校學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是其提高工程素質(zhì)、掌握工程技能和提高動(dòng)手能力的平臺(tái)。設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)功能的典型機(jī)械產(chǎn)品拆裝測(cè)繪綜合訓(xùn)練臺(tái)，對(duì)提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量有重要的實(shí)際意義。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械產(chǎn)品；拆裝；測(cè)繪；訓(xùn)練臺(tái)

[中圖分類號(hào)] T4122 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）06-0102-02

拆裝測(cè)繪課程是工科高等學(xué)校機(jī)械類、機(jī)電類等專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐課程。它是學(xué)生深入了解機(jī)械整體結(jié)構(gòu)組成、學(xué)習(xí)機(jī)械零部件相關(guān)知識(shí)和熟練使用機(jī)械常用工具的一個(gè)綜合訓(xùn)練，對(duì)于從未深入接觸過(guò)真實(shí)機(jī)械產(chǎn)品的在校學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是其理論與實(shí)際結(jié)合、提高工程素質(zhì)、掌握工程技能和提高動(dòng)手能力的平臺(tái)。

傳統(tǒng)機(jī)械拆裝測(cè)繪課程的主要內(nèi)容是在一段時(shí)間里，要求學(xué)生使用拆裝測(cè)繪工具對(duì)典型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行工作原理分析、拆卸、安裝，并對(duì)主要零件進(jìn)行測(cè)量，畫出零件圖和裝配圖并標(biāo)注尺寸，填寫明細(xì)表和技術(shù)要求。以往的拆裝測(cè)繪過(guò)程沒(méi)有專用的操作平臺(tái)，工具配置沒(méi)有全面考慮、缺乏專門夾持裝置、設(shè)備野蠻拆卸嚴(yán)重、臺(tái)面破壞劇烈、零部件和工具遺失時(shí)有發(fā)生，這些影響了課程的效果和質(zhì)量。

一、機(jī)械設(shè)備拆裝、零件測(cè)繪在工程中的應(yīng)用

正確而快速的設(shè)備拆裝，零部件測(cè)繪以及更換對(duì)提高現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的工作效率意義重大。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)這樣的場(chǎng)景，某一進(jìn)口大型設(shè)備的關(guān)鍵零件出現(xiàn)故障，急需更換，即使廠里有現(xiàn)成的備件，但由于技術(shù)人員對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)不夠了解，零部件拆卸無(wú)從下手，不得不聘請(qǐng)國(guó)外技術(shù)人員或?qū)ふ彝诵莸睦蠋煾涤H自操刀，這樣才能完成這項(xiàng)任務(wù)。這種情況一旦發(fā)生，在耽誤了生產(chǎn)的同時(shí)也增加了設(shè)備維修的成本。另外，如果拆卸不當(dāng)，往往會(huì)造成零部件的損壞，設(shè)備精度降低，有時(shí)甚至無(wú)法修復(fù)。實(shí)際上，有不少機(jī)械故障就是由于零件的裝配不當(dāng)而造成的。

在零部件的修配過(guò)程中，設(shè)備拆裝是保證零部件修配質(zhì)量、降低制造成本、提高制造環(huán)保效益的重要環(huán)節(jié)。再制造拆裝工藝技術(shù)是指對(duì)廢舊產(chǎn)品的拆卸和再制造產(chǎn)品裝配工藝過(guò)程中所用到的全部工藝技術(shù)與方法的統(tǒng)稱。科學(xué)的再制造拆裝工藝技術(shù)能夠有效地保證再制造產(chǎn)品的質(zhì)量，減少再制造生產(chǎn)的時(shí)間和費(fèi)用，提高再制造的環(huán)保效益。再制造拆裝包括拆解與裝配。再制造拆解工藝技術(shù)的基本要求是指將廢舊產(chǎn)品及其部件有規(guī)律地按順序分解成零部件，并保證其性能不受到進(jìn)一步損壞的過(guò)程；再制造裝配就是按再制造產(chǎn)品規(guī)定的技術(shù)要求和精度，將再制造拆解和加工后性能合格的零件、可直接利用的零件以及其他報(bào)廢后更換的新零件安裝成組件、部件或再制造產(chǎn)品，并達(dá)到再制造產(chǎn)品所規(guī)定的精度和使用性能的整個(gè)工藝過(guò)程。

拆裝工具除了常用的扳手、螺釘旋具等普通機(jī)械拆裝工具外，針對(duì)不同的再制造產(chǎn)品還需設(shè)計(jì)或購(gòu)置部分專用設(shè)備。目前再制造拆裝作業(yè)，在國(guó)內(nèi)外主要還是借助工具及設(shè)備進(jìn)行的手工拆裝，是再制造過(guò)程中勞動(dòng)密集型工序，存在拆裝效率低、費(fèi)用高、周期長(zhǎng)、零部件質(zhì)量水平對(duì)工人技術(shù)要求高等問(wèn)題，影響了再制造的自動(dòng)化生產(chǎn)程度。在再制造拆裝作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)不同的廢舊產(chǎn)品，利用機(jī)器人等現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)，開發(fā)高效的再制造自動(dòng)化拆裝設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上繼而建立比較完善的廢舊產(chǎn)品自動(dòng)化再制造拆裝系統(tǒng)。

二、典型機(jī)械產(chǎn)品拆裝測(cè)繪綜合訓(xùn)練臺(tái)設(shè)計(jì)要求

典型機(jī)械產(chǎn)品拆裝測(cè)繪綜合訓(xùn)練臺(tái)為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生深入學(xué)習(xí)機(jī)械產(chǎn)品功能、了解典型機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。學(xué)生通過(guò)對(duì)典型機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)分析、零部件拆裝與典型零件測(cè)繪等操作，能加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，完成理論-實(shí)踐-理論認(rèn)知的飛躍，并將拆裝工藝規(guī)劃、零件圖繪制和現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)范等專業(yè)技術(shù)知識(shí)加以融會(huì)貫通，提升機(jī)械裝置拆卸、裝配、機(jī)械零部件測(cè)繪的能力。

（一）臺(tái)面設(shè)計(jì)

拆裝測(cè)繪綜合訓(xùn)練臺(tái)要求具有較強(qiáng)的承重、耐沖擊能力，要求試驗(yàn)平臺(tái)桌面的平均荷重為1000kg，沖擊載荷為500kg，并且桌面必須耐磨損。試驗(yàn)臺(tái)尺寸范圍為長(zhǎng)1000～2000mm，寬500～1500mm，根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境及作業(yè)區(qū)域，初步設(shè)計(jì)選定試驗(yàn)臺(tái)的長(zhǎng)為1600mm，寬為800mm，高750mm。桌板材料可選用高密度纖維板，其具有材質(zhì)均勻、縱橫強(qiáng)度差小、不易開裂等優(yōu)點(diǎn)，用途廣泛。制造1立方米纖維板約需2.5～3立方米的木材，可代替3立方米鋸材或5立方米原木，發(fā)展纖維板生產(chǎn)是木材資源綜合利用的有效途徑。桌面的耐沖擊板使用高壓成型纖維板，其靜屈服強(qiáng)度為不小于，表面粘貼綠色軟性壓紋特殊合成膠皮，四邊以PVC長(zhǎng)型膠條封邊，加倍保護(hù)桌邊不易受損，桌面厚度大于50mm。此外為方便學(xué)生拆裝時(shí)零部件的固定，在訓(xùn)練臺(tái)桌角需裝有小型虎鉗一臺(tái)，見圖1所示。

（二）支撐的設(shè)計(jì)

在對(duì)支撐腿材料的選擇上，主選鋼類材料作為支撐腿。常用鋼材的種類有型鋼、鋼板、鋼管和鋼絲等。選用型鋼可減少加工量，經(jīng)濟(jì)方便，因此選用Q235槽鋼作為支撐腿。考慮到調(diào)節(jié)桌腿高度的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)在桌腿的底部設(shè)計(jì)了調(diào)整腳座。此調(diào)整座可調(diào)節(jié)每個(gè)支腿的長(zhǎng)短，防止由于地面不平造成平臺(tái)的晃動(dòng)。調(diào)整腳座的設(shè)計(jì)如圖2所示。

在支撐腿初步設(shè)計(jì)完成后，為了加強(qiáng)支撐腿的強(qiáng)度，在左右兩側(cè)的兩個(gè)支撐腿之間設(shè)計(jì)一個(gè)加強(qiáng)梁，以達(dá)到對(duì)平臺(tái)整體的支撐。見圖3所示。

（三）工具掛板的設(shè)計(jì)

拆裝測(cè)繪綜合訓(xùn)練臺(tái)備有專門工具放置區(qū)域，工具可掛置在有專門掛鉤的背板上，這樣工具取用方便靈活，便于管理。配用的常用拆裝工具組件包括：常用規(guī)格螺絲刀、扳手、鋼絲鉗、尖嘴鉗等，還需配有拆裝軸承的拉馬、拆裝彈簧卡圈的內(nèi)外卡尖鉗等。配用的常用零件測(cè)繪工具包括：游標(biāo)卡尺、直尺、千分尺等。見圖4所示。

（四）典型拆裝設(shè)備的選擇

訓(xùn)練平臺(tái)選擇具有典型結(jié)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備1-6種，主要涵蓋了學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)課程所涉及的常用機(jī)械結(jié)構(gòu)，如各種齒輪減速器、行星擺線減速器、葉片泵、注塞泵、齒輪泵等。這些設(shè)備選擇小型結(jié)構(gòu)，1-2個(gè)學(xué)生就能進(jìn)行獨(dú)立拆裝，安全性高。值得注意的是，如果選擇實(shí)際生產(chǎn)所用的設(shè)備，則具有精度高、配件全，對(duì)學(xué)生詳細(xì)了解機(jī)械產(chǎn)品效果較好的優(yōu)點(diǎn)，但拆裝不易。而選用各種教具廠生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備模型，則具有拆裝容易，但結(jié)構(gòu)精度差，配件少等特點(diǎn)。建議最好兩種類型設(shè)備都配備，方便不同訓(xùn)練目標(biāo)的學(xué)生選用。

此外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還配有典型機(jī)械設(shè)備拆裝與測(cè)繪流程指導(dǎo)，包括設(shè)備工作原理、主要零部件結(jié)構(gòu)、正確拆裝測(cè)繪步驟等，便于學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握。

三、結(jié)論

機(jī)械產(chǎn)品拆裝類必修課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，對(duì)于從未深入接觸真實(shí)機(jī)械產(chǎn)品的在校學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是其提高工程素質(zhì)、掌握工程技能和提高動(dòng)手能力的平臺(tái)。因此，設(shè)計(jì)完善典型機(jī)械產(chǎn)品拆裝測(cè)繪綜合訓(xùn)練臺(tái)的功能，對(duì)提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量有重要的實(shí)際意義。

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[責(zé)任編輯：陳 明]