機械拆裝測繪實驗平臺的設計

蔡曉君+劉湘晨+郭麗峰

[摘 要]機械產(chǎn)品拆裝必修課程是實踐性較強的訓練環(huán)節(jié)，對于從未深入接觸真實機械產(chǎn)品的在校學生來說，這是其提高工程素質(zhì)、掌握工程技能和提高動手能力的平臺。設計具有較強功能的典型機械產(chǎn)品拆裝測繪綜合訓練臺，對提高實踐教學的質(zhì)量有重要的實際意義。

[關鍵詞]機械產(chǎn)品；拆裝；測繪；訓練臺

[中圖分類號] T4122 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）06-0102-02

拆裝測繪課程是工科高等學校機械類、機電類等專業(yè)必修的一門技術基礎實踐課程。它是學生深入了解機械整體結構組成、學習機械零部件相關知識和熟練使用機械常用工具的一個綜合訓練，對于從未深入接觸過真實機械產(chǎn)品的在校學生來說，這是其理論與實際結合、提高工程素質(zhì)、掌握工程技能和提高動手能力的平臺。

傳統(tǒng)機械拆裝測繪課程的主要內(nèi)容是在一段時間里，要求學生使用拆裝測繪工具對典型的機械設備進行工作原理分析、拆卸、安裝，并對主要零件進行測量，畫出零件圖和裝配圖并標注尺寸，填寫明細表和技術要求。以往的拆裝測繪過程沒有專用的操作平臺，工具配置沒有全面考慮、缺乏專門夾持裝置、設備野蠻拆卸嚴重、臺面破壞劇烈、零部件和工具遺失時有發(fā)生，這些影響了課程的效果和質(zhì)量。

一、機械設備拆裝、零件測繪在工程中的應用

正確而快速的設備拆裝，零部件測繪以及更換對提高現(xiàn)場生產(chǎn)的工作效率意義重大。生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)這樣的場景，某一進口大型設備的關鍵零件出現(xiàn)故障，急需更換，即使廠里有現(xiàn)成的備件，但由于技術人員對設備結構不夠了解，零部件拆卸無從下手，不得不聘請國外技術人員或?qū)ふ彝诵莸睦蠋煾涤H自操刀，這樣才能完成這項任務。這種情況一旦發(fā)生，在耽誤了生產(chǎn)的同時也增加了設備維修的成本。另外，如果拆卸不當，往往會造成零部件的損壞，設備精度降低，有時甚至無法修復。實際上，有不少機械故障就是由于零件的裝配不當而造成的。

在零部件的修配過程中，設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是指對廢舊產(chǎn)品的拆卸和再制造產(chǎn)品裝配工藝過程中所用到的全部工藝技術與方法的統(tǒng)稱?？茖W的再制造拆裝工藝技術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)的時間和費用，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一步損壞的過程；再制造裝配就是按再制造產(chǎn)品規(guī)定的技術要求和精度，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廢后更換的新零件安裝成組件、部件或再制造產(chǎn)品，并達到再制造產(chǎn)品所規(guī)定的精度和使用性能的整個工藝過程。

拆裝工具除了常用的扳手、螺釘旋具等普通機械拆裝工具外，針對不同的再制造產(chǎn)品還需設計或購置部分專用設備。目前再制造拆裝作業(yè)，在國內(nèi)外主要還是借助工具及設備進行的手工拆裝，是再制造過程中勞動密集型工序，存在拆裝效率低、費用高、周期長、零部件質(zhì)量水平對工人技術要求高等問題，影響了再制造的自動化生產(chǎn)程度。在再制造拆裝作業(yè)過程中，應根據(jù)不同的廢舊產(chǎn)品，利用機器人等現(xiàn)代自動化技術，開發(fā)高效的再制造自動化拆裝設備，并在此基礎上繼而建立比較完善的廢舊產(chǎn)品自動化再制造拆裝系統(tǒng)。

二、典型機械產(chǎn)品拆裝測繪綜合訓練臺設計要求

典型機械產(chǎn)品拆裝測繪綜合訓練臺為機械類專業(yè)學生深入學習機械產(chǎn)品功能、了解典型機械產(chǎn)品結構提供了一個良好的平臺。學生通過對典型機械裝置的結構分析、零部件拆裝與典型零件測繪等操作，能加深對所學知識的理解，完成理論-實踐-理論認知的飛躍，并將拆裝工藝規(guī)劃、零件圖繪制和現(xiàn)場操作規(guī)范等專業(yè)技術知識加以融會貫通，提升機械裝置拆卸、裝配、機械零部件測繪的能力。

（一）臺面設計

拆裝測繪綜合訓練臺要求具有較強的承重、耐沖擊能力，要求試驗平臺桌面的平均荷重為1000kg，沖擊載荷為500kg，并且桌面必須耐磨損。試驗臺尺寸范圍為長1000～2000mm，寬500～1500mm，根據(jù)實際工作環(huán)境及作業(yè)區(qū)域，初步設計選定試驗臺的長為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、縱橫強度差小、不易開裂等優(yōu)點，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長型膠條封邊，加倍保護桌邊不易受損，桌面厚度大于50mm。此外為方便學生拆裝時零部件的固定，在訓練臺桌角需裝有小型虎鉗一臺，見圖1所示。

（二）支撐的設計

在對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)濟方便，因此選用Q235槽鋼作為支撐腿?？紤]到調(diào)節(jié)桌腿高度的問題，在設計時在桌腿的底部設計了調(diào)整腳座。此調(diào)整座可調(diào)節(jié)每個支腿的長短，防止由于地面不平造成平臺的晃動。調(diào)整腳座的設計如圖2所示。

在支撐腿初步設計完成后，為了加強支撐腿的強度，在左右兩側的兩個支撐腿之間設計一個加強梁，以達到對平臺整體的支撐。見圖3所示。

（三）工具掛板的設計

拆裝測繪綜合訓練臺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。配用的常用零件測繪工具包括：游標卡尺、直尺、千分尺等。見圖4所示。

（四）典型拆裝設備的選擇

訓練平臺選擇具有典型結構的機械設備1-6種，主要涵蓋了學生機械基礎課程所涉及的常用機械結構，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。這些設備選擇小型結構，1-2個學生就能進行獨立拆裝，安全性高。值得注意的是，如果選擇實際生產(chǎn)所用的設備，則具有精度高、配件全，對學生詳細了解機械產(chǎn)品效果較好的優(yōu)點，但拆裝不易。而選用各種教具廠生產(chǎn)的機械設備模型，則具有拆裝容易，但結構精度差，配件少等特點。建議最好兩種類型設備都配備，方便不同訓練目標的學生選用。

此外實驗平臺還配有典型機械設備拆裝與測繪流程指導，包括設備工作原理、主要零部件結構、正確拆裝測繪步驟等，便于學生學習與掌握。

三、結論

機械產(chǎn)品拆裝類必修課程是實踐性較強的訓練環(huán)節(jié)，對于從未深入接觸真實機械產(chǎn)品的在校學生來說，這是其提高工程素質(zhì)、掌握工程技能和提高動手能力的平臺。因此，設計完善典型機械產(chǎn)品拆裝測繪綜合訓練臺的功能，對提高實踐教學的質(zhì)量有重要的實際意義。

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[責任編輯：陳 明]