牛鵬程 趙光瑞 王清科
摘要:在礦山、冶金、車輛和航空航天等不同的工業領域,有許多裝備是從國外引進的,而且其制造和設計水平較高。如今在國際市場如此激烈的競爭態勢下,諸多進口裝備及配件供應不暢,供貨周期長甚至供應鏈斷裂,無法滿足國內企業的正常生產及大修需求,因此國內自主研發工作顯得尤為重要。我國裝備制造業需要在自主研發的基礎上通過逆向設計滿足剛性需求,并不斷提高我國機械設計、工藝、制造及裝配水平。機電產品測繪工作是逆向設計的主要途徑,同時也是機械產品設計、維修、改進和技術收集的關鍵因素,本文對機電產品測繪的要點進行了分析探討,并提出了科學高效的測繪技術以及測繪方法。
關鍵詞:機電產品;逆向設計;測繪
引言
機電產品測繪是根據實際配件繪制草圖,然后使用正確合適的量具進行測量標記,并以此為依據根據實物試用工況繪制零件圖。機電產品測繪一般包括拆卸、清洗、測繪、草圖繪制、裝配圖繪制以及圖紙檔案管理等工作過程。
在機電產品設計、維修、改進或積累技術資料時,常常要進行機電產品測繪,掌握良好的測繪方法對于機電設備設計、制造及維修質量的提高有著積極作用。測繪過程是在了解配件、部件以及整機工作原理的基礎上,測量并繪制相關的零件草圖,再繪制裝配圖,最后繪出全套零件圖。
測繪配件的過程也是技術人員對產品剖析的過程,從而熟悉產品的結構組成、工作原理以及各零部件之間的裝配關系和裝配要求。測繪工作過程中,技術人員需要熟練使用各種測繪量具、設計手冊以及計算機繪圖軟件等工具或資料。在產品測繪的最后階段,需要按照整機圖紙、部件圖紙、零件圖紙的順序,對產品的圖紙或CAD文件進行編號建檔,形成產品的技術文件檔案。
1 機電產品測繪的分類及注意事項
機電產品根據測繪配件的種類分為:機械件、電氣件、液壓件;根據測繪的目標分為:維修測繪與設計測繪,維修測繪與設計測繪工作具有共同的特性,但也有不同之處,具體表現在以下4個方面:
1)維修測繪的對象一般都是磨損和已破壞的零件。因此,測繪時要分析零件磨損和破壞的原因,并采取適當的措施進行改進的過程,而設計測繪的對象是新的設備。
2)維修測繪的尺寸是實際所需要的尺寸。這個尺寸要保證零件的配合間隙和設備的精度要求。此外,對于哪些尺寸應該配合,也需作恰當的分析,否則容易造成廢品。
3)維修測繪工作要熟悉機械制圖、機械原理等基礎技術,要熟悉維修技術,可大大縮短維修時間,降低維修成本。
4)測繪人員既要對維修零件提供可靠的圖樣,還需根據磨損情況找出規律,對原設備提出維修及改進方案,擴大可能延長產品使用壽命。
2 測繪標準及其要求
測繪產品按照機械件、電氣件、液壓件進行分類,不同類型的產品執行不同的測繪標準。
2.1 測繪前準備
測繪進口設備配件前首先判別其制造國家、確定計量單位,必要時需進行必要的單位換算。測繪前,應熟悉設備的使用維護說明書,了解其結構性能、工作原理和使用情況。確定測繪件在設備中的位置、與相鄰配件的關系、受力狀態、接觸介質及其加工方法。
測繪前選擇正確、精準的量具是取得測繪成功的必備因素,所用量具要有合格證,在使用前應加以檢查校驗,確保測繪準確度。
2.2 機械件測繪標準及要求
2.2.1 確定基準面
測繪機械件外形及配合尺寸時,要首先確定基準面,所有測繪尺寸均以該基準面為準進行測量,盡量避免尺寸的換算。測量磨損配件時,盡可測繪未磨損或磨損較少的部位,如果整個配合表面均已磨損,在草圖上應注明,以便維修時改進。
2.2.2 配合類型的判別
1)通過對配件使用工況及性能的分析,判斷配合制選用基孔制還是基軸制。
2)根據測量孔、軸所在的位置判斷配合類型為間隙、過渡還是過盈配合,并分析公差帶范圍。
3)確定配合制及配合類型后要在圖紙中標注零件的配合公差范圍,待校驗圖紙時核實。
2.2.3 測繪配合件
測繪配件的配合尺寸時,同時應測繪其配合件的相關尺寸,這樣既可以校對測量尺寸是否正確,減少錯誤,同時可作為決定逆向設計尺寸的依據。
2.2.4 測繪數據的校驗
各類配件的參數測繪應根據其計算公式加以驗算、核對,并將不同配件繪制三維仿真模型進行裝配校驗,如有干涉需進行合理調整。
2.3 電氣件測繪標準及要求
測繪電氣件的主要目標是繪制電路原理圖,首先繪制其安裝接線示意圖,即電氣元件布置圖。用簡明的電氣符號及線條徒手畫出電路布置圖、各電氣件的連接關系、線路走向等,可不考慮覆蓋關系。
2.3.1 電氣件測繪遵循的基本原則是:先測繪輸入端,后測繪輸出端;先測繪主干線,再依次測繪各
支路;先測繪主回路,后測繪控制回路;先簡單后復雜,最后要每一個回路逐個進行繪制圖紙。
2.3.2 測繪電氣件前要充分掌握測繪件所屬主機的電氣系統工作原理、作業環境因素以及測繪件在電氣系統中的作用。
2.3.3 測繪過程中首先應繪制出測繪件的安裝接線示意圖,其次標明其工作電壓、額定電流、功率(容量)、接口類型、通訊方式等技術參數。
2.3.4 為了人身或設備的安全不得帶電測繪,電氣件測繪前需要認真檢查被測設備是否帶電,若確實需要帶電測量的,必須采取必要的安全防范措施。
2.3.5 測繪時盡量避免大拆大卸,對拆掉的線端或發現的掉線及接線錯誤,要做好標記和記錄,不要隨意將摔線隨意接到電氣元件上,應待測繪工作結束認真核實確認后連接。
2.3.6 兩人以上共同作業時,要注意協調配合,防止事故發生。
2.3.7 要將配件的銘牌及實物進行拍照記錄,為后續繪圖、生產、檢測提供參考依據。
2.4 液壓件測繪標準及要求
2.4.1 測繪液壓件前要掌握測繪件所屬主機的液壓系統工作原理、各點額定工作壓力、負載情況等技術參數。
2.4.2 液壓件測繪時要記錄拆解方向,測繪完畢后作為恢復組裝參考依據,要遵循“恢復原機”的要求。
2.4.3 對于液壓總成件內的不可拆連接,殼體上的螺柱,以及一些經過調整、拆開后不易調整復位的零件,盡量不拆卸、少拆卸,做到產品總成1:1互換即可。
2.4.4液壓件測繪時要注意保護貴重零配件和零配件的表面。
2.4.5測繪高精度液壓件時,對測繪儀器的精度要求也比較高,常用的有三坐標檢測儀。
結語
機電產品測繪是一項既重要又復雜的的工作,測繪圖紙的全面、準確性直接影響新研發產品的使用性能及其壽命,本文對機電產品測繪的要點進行了分析探討,提出了科學高效的測繪技術以及測繪方法。除此之外,在機電產品的設計、制造、選型等過程中我們不能滿足于當前僅有的技術,還需要我們認真思考、仔細研究,不斷改進優化現有技術、提高我國裝備制造水平。
參考文獻:
[1]石光源. 《機械制圖》. 北京:高等教育出版社,1981(第二版).
[2]任嘉卉. 《公差與配合手冊》. 北京:機械工業出版社,1997(第二版).
作者簡介:
1、牛鵬程(1987.8-),男,籍貫:內蒙古烏蘭察布市,2010年7月畢業于黑龍江科技大學電氣工程及其自動化專業,職稱:工程師,現在從事工作:技術研發。
2、趙光瑞(1984.11-),男,籍貫:陜西省神木市,2007年7月畢業于西北工業大學自動控制專業,職稱:工程師,現在從事工作:技術研發。
3、王清科(1986.7-),男,籍貫:遼寧省本溪市,2010年7月畢業于遼寧工程技術大學電氣工程及其自動化專業,職稱:工程師,現在從事工作:技術研發。