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在現(xiàn)代的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)中, 為提高競(jìng)爭(zhēng)力, 都把數(shù)控機(jī)床放在優(yōu)先選擇的地位, 都希望用最少的投資獲得精度高、功能強(qiáng)、運(yùn)行可靠的機(jī)床。而在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線, 特別是發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的機(jī)加工線中, 比如: 缸體、缸蓋、曲軸零件的機(jī)加工線中都使用了各種類型的輔機(jī), 主要有清洗機(jī)、試漏機(jī)、擰緊機(jī)等。由于輔機(jī)在生產(chǎn)線中與加工機(jī)床多數(shù)為串聯(lián)的方式, 如果輔機(jī)設(shè)備停線將會(huì)造成整個(gè)生產(chǎn)線的停線, 在當(dāng)今大批量生產(chǎn)的企業(yè)中, 這是不允許的。因此, 用戶如何選擇適合的, 可靠性高的輔機(jī)顯得十分重要。輔機(jī)的選型, 特別是清洗機(jī)的選型, 由于價(jià)格遠(yuǎn)較普通機(jī)床昂貴, 所以受到的制約因素更多, 清洗機(jī)的選擇合理與否就更顯突出。本文從幾個(gè)方面重點(diǎn)論述了在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中用戶該如何正確選擇清洗機(jī), 使其發(fā)揮充分效益。（上海先予工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司）

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一、清洗機(jī)選型的前提

正確、全面認(rèn)識(shí)清洗機(jī)的作用是選型訂貨的基礎(chǔ), 要對(duì)清洗機(jī)的性能、特征、類型、主要參數(shù)、功能、適用范圍、不足等有全面、 詳盡的了解和掌握。在充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,    可按下述程序展開。

1.正確選擇清洗對(duì)象

在企業(yè)生產(chǎn)的眾多零件中選擇典型清洗對(duì)象, 即零件族選擇。清洗機(jī)適宜于多品種、中小批量清洗。批量的形成不僅按零件的幾何尺寸和數(shù)量來決定, 還應(yīng)考慮工藝的成組性。采用成組技術(shù), 可以有效地增加相似零件的清洗批量, 以接近大批量生產(chǎn)的效率和效益, 實(shí)現(xiàn)中、小批量的清洗。零件族選擇的是否合適, 對(duì)充分發(fā)揮投資效益有著十分重要的影響。

2.制定工藝方案

對(duì)確定的零件族的典型零件(主樣件)進(jìn)行工藝分析,    制定工藝方案。選擇規(guī)格、清洗精度、功能符合要求的清洗機(jī), 并考慮企業(yè)今后的發(fā)展, 決定是否需要功能預(yù)留。同時(shí), 清洗機(jī)的清洗工時(shí)費(fèi)用高, 在考慮工序負(fù)荷時(shí), 不僅要考慮清洗的可能性, 還要考慮清洗的經(jīng)濟(jì)性。

二、清洗機(jī)選型內(nèi)容

1.類型選擇

考慮清洗工藝、清洗機(jī)的清洗對(duì)象、范圍和價(jià)格等因素, 根據(jù)所選零件族進(jìn)行選擇。如, 大批量生產(chǎn)時(shí), 由于節(jié)拍短, 可選擇機(jī)械抬起步伐式,直線通過式清洗機(jī); 中、小批量生產(chǎn)時(shí), 由于節(jié)拍較長, 可以選擇回轉(zhuǎn)式清洗機(jī)。另外, 要考慮清洗機(jī)的平面布置, 種清洗機(jī)的占地要比第二種清洗機(jī)的大很多, 通常都是 5 倍以上。當(dāng)然上述各點(diǎn)不是的, 特別是清洗正朝著復(fù)合化方向發(fā)展, 最終還是要在工藝要求和資金平衡的條件下作出決定。

2.參數(shù)選擇

根據(jù)確定的零件族的典型零件,    選擇清洗機(jī)最主要參數(shù)。

( 1) 清潔度。這是清洗機(jī)的主參數(shù), 主要取決于典型零件的外廓尺寸、零件的材料、清潔孔的數(shù)量和深度等。對(duì)于缸體、缸蓋的中間清洗機(jī),  清潔度通常在 30μm 左右,  最終清洗機(jī)通常在15μm 左右; 而對(duì)于曲軸的最終清潔度通常在 5μm 左右, 這是由圖紙的工藝決定的參數(shù)。清潔度的好壞會(huì)直接影響到下一道工序和發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配。

( 2) 干燥度。零件清洗之后, 由于下一道工序通常是零件的試漏測(cè)試, 所以必須保證足夠的干燥度, 否則會(huì)直接影響到下一道工序和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。干燥度的檢測(cè)通常是通過目視的方法,  如果要檢測(cè)零件中各孔的干燥度,  則使用其他的方法。

況進(jìn)行了考察, 對(duì)系統(tǒng)的使用效果給予了充分肯定, 并要求在機(jī)場(chǎng)地面保障車輛上積極推廣。目前在首都機(jī)場(chǎng)油料公司已安裝使用, 并收到明顯效果。

四、結(jié)論

通過實(shí)踐, 利用集成 GPS 衛(wèi)星定位、超聲波測(cè)距、數(shù)字邏輯電路和 GPRS 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊等多項(xiàng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)建立的機(jī)場(chǎng)車輛安全管理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):

1.自行設(shè)計(jì),  適用性強(qiáng)。

2.可充分利用社會(huì)資源,   設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行成本低。

3.高度模塊化,  維修方便。

4.機(jī)場(chǎng)車輛運(yùn)行情況相似,   便于推廣使用。

機(jī)場(chǎng)車輛安全管理系統(tǒng)的建立是防范、控制機(jī)場(chǎng)行車風(fēng)險(xiǎn)的有效措施, 為機(jī)場(chǎng)行車安全管理、降低安全風(fēng)險(xiǎn)提供了很好的技術(shù)保證。  

設(shè)備管理

設(shè)備管理與維修

( 3) 清洗壓力。正確選擇清洗的壓力是確保清潔度的一個(gè)關(guān)鍵因素, 如果清洗壓力不夠, 很難清洗干凈零件表面的油污和機(jī)加工的殘留物等, 特別是深孔中的油污。中間清洗機(jī)的清洗壓力通常在 1.5MPa 左右, 而最終清洗機(jī)的清洗壓力則在 3MPa 以上。

( 4) 過濾精度。正確選擇清洗液的過濾精度是確保清潔度的另一個(gè)關(guān)鍵因素, 如果清洗液的過濾精度不夠, 清洗后留在零件表面和孔里的顆粒就多而大, 這就很難確保清潔度了。清洗機(jī)清洗液的過濾系統(tǒng)通常分為兩級(jí): 一級(jí)過濾和二級(jí)過濾。一級(jí)過濾的精度通常在 70μm 左右, 二級(jí)過濾則在 25μm 以下。

( 5) 清洗溫度。清洗的溫度直接影響到能否清洗干凈零件表面和孔中油污。通常在自來水中添加一定量的清洗液, 根據(jù)工件的大小和油污的多少?zèng)Q定使用哪種清洗液和配比量, 通常的濃度為 1.5%～4%; 清洗液的溫度通常在 45～55℃之間。

三、清洗機(jī)設(shè)計(jì)的審核

在對(duì)清洗機(jī)的選型確定后, 接下來的工作重點(diǎn)是考察和審核清洗機(jī)的設(shè)計(jì)和圖紙, 用戶可以從以下幾個(gè)方面來重點(diǎn)審核:

1.由于清洗機(jī)的內(nèi)部是直接與清洗液接觸的, 用戶應(yīng)該審核供應(yīng)商是否合理地選擇了制造的材料。通常要求清洗水箱的內(nèi)襯、清洗的噴嘴都需使用不銹鋼, 而工件的定位塊等使用黃銅或非金屬材料,   確保材料不生銹。

2.審核清洗機(jī)的整體設(shè)計(jì)和清洗方式的合理布置, 比如可以使用浪涌清洗和定點(diǎn)清洗。浪涌清洗可以清洗掉零件表面的顆粒和機(jī)加工的殘留切屑等, 這時(shí)要考慮浪涌清洗的壓力和工件的回轉(zhuǎn)速度; 定點(diǎn)清洗可以清洗掉零件的油污和深孔中的殘留物等。

3.審核清洗機(jī)的設(shè)備能量消耗。清洗機(jī)主要消耗的能量是: 壓縮空氣, 自來水和電。能量的消耗關(guān)系到工廠運(yùn)行成本的高低。由于清洗機(jī)壓縮空氣, 自來水和電的消耗量都比較大, 通常都是機(jī)床的幾倍。在使用壓縮空氣吹干工件時(shí), 建議不要使用工廠車間自己提供的, 因?yàn)榇罅渴褂脮r(shí)會(huì)影響到生產(chǎn)線中的其他設(shè)備的氣壓, 設(shè)備可能不能正常工作。為此應(yīng)審核供應(yīng)商是否配備了獨(dú)立的、低噪聲的壓縮機(jī)。清洗水箱的大小和加熱方式不當(dāng)會(huì)大量消耗自來水和電, 所以, 用戶要審核供應(yīng)商提供的方案是否合理。

4. 審核供應(yīng)商是否正確的選擇清洗機(jī)所使用的零部件, 特別是清洗泵和過濾方式的選擇。由于清洗機(jī)經(jīng)常都是使用高壓清洗泵, 清洗的壓力很高, 泵的好壞直接影響到清洗的壓力, 所以合理選擇清洗泵的功率和類型也很重要。根據(jù)目前的經(jīng)驗(yàn), 建議采用進(jìn)口的較好, 這樣可以確保減少由于更換清洗泵而造成的清洗機(jī)的停機(jī)時(shí)間。

5.審核零件的干燥方式。清洗機(jī)通常是使用風(fēng)力吹干和真空干燥。中間清洗機(jī)通常使用風(fēng)力吹干的方式來保證干燥度, 這時(shí)要考慮壓縮空氣的壓力和品質(zhì), 可以使用不同的壓力來吹干零件的不同部位; 最終清洗機(jī)通常使用真空干燥的方式來保證干燥度,   這時(shí)要考慮真空機(jī)的真空能力了。

6.審核清洗機(jī)的一級(jí)和二級(jí)過濾系統(tǒng), 根據(jù)清洗的流量和清洗液中顆粒度的大小,    企業(yè)可以選擇不同的過濾方式。供應(yīng)商通常使用加強(qiáng)尼龍的過濾材料, 并且?guī)в凶苑礇_自清理的功能; 對(duì)于二級(jí)過濾, 通常使用過濾布袋或過濾紙的方式, 這樣就可以保證過濾精度。由于過濾布袋沒有自反沖自清理的功能, 更換的時(shí)間較短, 用戶要考慮過濾布袋的備份, 以確保清洗機(jī)在正常工作狀態(tài)時(shí)能更換其中部分的過濾布袋, 通常為2+1 或 3+2 的備份方式。

7.審核清洗溫度的獲取方式。供應(yīng)商通常是使用電加熱的方式, 這時(shí)用戶要考慮清洗水箱的大小。清洗水箱的容量取決于清洗的流量、零件的大小和加熱時(shí)間等因素, 供應(yīng)商通常選擇的清洗水箱的容量是 2～4m3。對(duì)于加熱時(shí)間的控制, 控制系統(tǒng)應(yīng)該具備時(shí)間定時(shí)的功能, 比如在上班前半小時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)地工作, 讓清洗液的溫度逐步地升溫到的溫度。

8.審核霧氣收集的裝置。由于環(huán)保的要求, 用戶不能讓清洗機(jī)清洗時(shí)產(chǎn)生的油、水霧氣直接排放到空氣中。所以, 清洗機(jī)必須配有霧氣收集裝置, 通常供應(yīng)商使用電制冷式霧氣凈化機(jī), 這樣較經(jīng)濟(jì)和能確保霧氣收集的效果。

9.審核清洗機(jī)設(shè)備的可維修性。任何設(shè)備的設(shè)計(jì)都必須考慮設(shè)備可維修性的問題, 否則會(huì)直接影響到設(shè)備的可利用率和停線率。由于清洗設(shè)備都較大和較高, 除了基本設(shè)備外, 清洗機(jī)的輔助裝置也很多, 比如轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、升降裝置、氣動(dòng)裝置、泵、馬達(dá)和各種感應(yīng)裝置、感應(yīng)開關(guān)等, 用戶要考慮這些裝置和元器件的安裝位置和合理的搭配, 用戶可以要求供應(yīng)商不要把這些裝置和元件安裝在設(shè)備里面和設(shè)備的頂部, 這樣既符合人際工程的要求, 也方便了維修。

10.審核清洗機(jī)的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)是指揮清洗機(jī)正確工作的核心, 關(guān)系到清洗機(jī)可靠性和穩(wěn)定性的問題。清洗機(jī)通常使用 PLC 控制, 該系統(tǒng)要收集外部的信號(hào)和可靠地控制各個(gè)清洗的動(dòng)作。根據(jù)清洗機(jī)的工作情況, 審核供應(yīng)商是否合理地選擇控制模塊和元器件的安全防護(hù)等級(jí), 通常要求是 IP67。由于使用了大功率的清洗泵, 對(duì)于泵的控制和啟動(dòng)也要可靠, 以提高泵的壽命, 所以審核清洗機(jī)的電路設(shè)計(jì)和選擇控制元件是否合理尤為重要。

11.清洗機(jī)的噪聲和造型。綠色制造和清潔生產(chǎn)是現(xiàn)代制造重要的內(nèi)容之一。對(duì)于清洗機(jī)的噪聲, 各國都有明確的標(biāo)準(zhǔn)。目前聲音品質(zhì)也被列為評(píng)價(jià)清洗機(jī)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。不少清洗機(jī)不但控制噪聲等級(jí), 而且對(duì)雜音控制也提出了要求。即清洗機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí), 除噪聲等級(jí)不允許超標(biāo)外( 通常要求小于 80dB) , 還不應(yīng)該有不悅耳雜音產(chǎn)生。不悅耳雜音一般指雖不超出噪聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等級(jí),   但是卻可以聽到的怪異音響。清洗機(jī)造型也可以統(tǒng)稱為清洗機(jī)的觀感質(zhì)量, 清洗機(jī)造型技術(shù)是人機(jī)工程學(xué)在清洗機(jī)行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。清洗機(jī)造型對(duì)工業(yè)安全、人體衛(wèi)生和生產(chǎn)效率產(chǎn)生著潛在的、但又非常重要的影響。選型時(shí)要把清洗機(jī)造型作為一項(xiàng)要求內(nèi)容。

12.綜合以上的要點(diǎn), 清洗機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性決定了設(shè)備的全部質(zhì)量。清洗機(jī)使用中, 故障發(fā)生的時(shí)間和頻率直接影響到工廠的生產(chǎn)。數(shù)控系統(tǒng)由于某一塊插件板故障造成停機(jī)數(shù)月的現(xiàn)象 不少見, 一個(gè)傳感器失效造成清洗機(jī)喪失部分功能也多有發(fā)生。在現(xiàn)有條件下, 用戶選型過程中, 可通過對(duì)老用戶進(jìn)行走訪, 多了解清洗機(jī)的一些使用情況。

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