装配和拆卸

装配和拆卸（共6篇）

装配和拆卸 篇1

摘要：建设社会主义新农村, 农用机械必将得到全面推广。小型柴油机是我国农村的主要动力机械, 小型柴米油机具有结构简单、使用维护方便和价格便宜等特点, 在农村的经济生活中发挥着很大的作用。但是由于许多使用者对小型柴油机的构造、使用和维修知识掌握不够, 使用操作不当、维护保养失时, 严重影响着小型柴油机效率的充分发挥。针对小型柴油机在使用中存在的问题, 本文对小型柴油机的拆卸和装配修理进行探析。

关键词：小型柴油机,拆卸,装配,修理,故障

柴油机使用一定时间后, 由于零件的损坏 (如磨损超限、变形、裂纹、断裂、腐蚀、老化等) , 或调整不当等原因, 使零件配合关系破坏, 相对位置精确度丧失以及相互之间工作不协调等, 导致柴油机出现故障, 工作质量恶化, 甚至不能工作。修理是排除故障的技术, 是恢复机器工作能力不可缺少的, 而在修理机械时要熟悉掌握小型柴油机的拆卸和装配工作。

1 正确拆卸

柴油机是由许多零件组成的。它结构复杂, 很多零件加工精密, 要求严格。在修理工作中, 拆卸和装配的工作量不但很大, 而且技术要求高。拆卸和装配不正确时, 将直接影响柴油机的正常工作和使用寿命。因此, 进行正确的拆装是保证修理质量、提高工效、降低修理成本、缩短修理停机时间的重要技术措施之一。

拆卸有故障的机器之前应认清的问题:为什么要拆卸、不拆卸能否排除故障?在拆卸之前能否确定被怀疑的零件有问题?如更换新件, 能否排除故障?修理费用大致多少?修理是否合算?

如果决定对机器进行拆卸, 必须遵守的规定:拆卸前应熟悉柴油机的构造、原理, 这是进行正确拆卸的首先条件;该拆卸的必须拆卸, 能够不拆的尽量不拆。如经过检查诊断确定某零件损坏, 必须更换或修复, 则必须拆卸, 以排除故障。但盲目地拆卸, 不但增加了修理工作量, 而且使零件间原有的良好配合关系、配合精度被破坏, 缩短零件的使用寿命, 甚至留下故障的隐患。所以凡不拆卸能够找出故障原因, 并可以排除的, 一定不要拆卸;要使用合适的拆卸工具和采取正确的拆卸方法。在拆卸作业中严禁猛敲狠打, 以防止零件变形和损伤。拆卸中, 除使用普通工具 (如扳手、钳子等) 外, 要尽量做到拆卸工具专门化, 以保证拆卸的质量, 提高劳动生产率;拆卸作业要由表及里逐级拆卸。根据柴油机的结构特点, 按其拆卸顺序进行。先由整机拆成总成, 然后由总成拆成部件、零件。各种拆卸工作都有其要求和使用的专用工具及拆卸步骤;在拆卸时要想到装配, 为顺利进行装配做好准备, 为此在拆卸时要做到核对记号, 做好记号。许多相互配合的零件, 在制造时做有装配记号 (如刻线、箭头、圆点、缺口、文字、字母等) , 拆卸时, 要仔细核对和辨认。对记号不清或没有记号的, 要用适当的工具 (如电火花笔、油漆、刻痕等) 在非工作面 (非配合面) 作出记号, 以便装配时恢复原状;合理放置, 分类存放零件。要按零件的精度、大小分别存放。不同方法清洗的零件, 如钢、铸铁、铝、橡胶件、塑料件等, 也应分开存放;同一总成或部件的零件, 应集中存放在一起。然后易变形、易丢失的零件, 如垫片等应单独存放, 对于调整垫片等还应注意安装位置、数量和方向;存放零件应有相应的容器、位置, 防止在存放过程中零件变形 (特别是长零件) 、碰伤、丢失等。

2 正确的装配

装配是将零件按技术要求连接起来, 构成机器。对于修理的机器, 则是将拆卸下来的零件重新装好, 恢复机器原貌, 保证零部件相对位置正确, 连接强度可靠, 配合松紧适当, 达到装配的技术要求。

2.1 装配时连接的种类

连接的种类按照零件或部件连接方式的不同, 连接可分为固定连接和活动连接。对于固定连接, 零件之间没有相对运动, 而活动连接, 零件之间有相对运动, 如转动、滑动、摆动等。固定连接可分为可拆卸的和不可拆卸的。可拆卸的有螺纹连接、键连接、楔连接和销连接等。不可拆卸的连接有焊接、铆接、压合、胶合、热压等。活动连接也有2种:可拆卸的和不可拆卸的。可拆卸的活动连接有轴与滑动轴承, 柱塞与套筒等配合件及铰链连接等。不可拆卸连接包括任何活动连接的铆合头等。

2.2 装配工作

装配场地应清洁、干净, 空气中不应有尘埃。准备合适的装配工具和设备;零件必须清洗干净, 除去其表面、孔槽、油道、水道等处的灰尘、泥土、金属屑、腐蚀产物、水垢、油垢、积炭等污物。可用压缩空气、高压水、清洗剂等吹洗。任何污物都将影响装配的质量、使用性能和使用寿命;做好装配前零件技术状态的检查, 做到不合格的零件不装机;在活动配合的零件表面要涂上润滑油, 有些压装的紧配合的零件表面也涂润滑油, 以利装配;做好零件标记和装配记号的核对, 以防止错装或漏装;对某些装配技术要求, 如装配间隙、过盈量 (紧度) 、灵活性、啮合印痕等应边装配边检查, 并随时进行调整, 避免装后返工;各油道、水道、气道等在安装时要保证密封, 接合面要平整, 不要漏装密封垫, 坚固螺钉 (母) 要正确, 使用密封胶等;对于转速较高的零件, 如皮带轮、飞轮、齿轮、曲轴、叶轮等, 为了防止其转动时由于质量不平衡引起的零件振动和附加应力, 在装前要对这些零件进行平衡试验。简单的方法是将待检查的零件装在芯轴上, 然后将芯轴放在平衡架上 (2个等高的刀口上) , 缓慢转动。若多次转动可以在任何位置停留, 则表明该零件静平衡良好。若经过几次转动, 零件的某一位置始终停在下方, 说明该位置质量较大, 零件不平衡。应在该位置去掉一些金属, 或在其相对位置处加添一些金属;每一部件装置完毕, 应仔细检查和清理, 防止有遗漏和未装的零件, 避免工具和异物遗忘在机器内部, 并确认装配合格。

装配和拆卸 篇2

关键词：Pro/E,减速器,装配,动画

引言

减速器是由封闭在刚性壳内所有齿轮的传动组成的一独立完整的机构。单级圆柱齿轮减速器是减速器因为传统的工程图纸不能完全表达构造复杂的减速器全部信息, 为了直观、生动地表达, 本文利用Pro/E软件, 对减速器进行三维实体造型设计, 并生成动画, 使产品构造和功能动态地表达出来, 清晰地表达产品的装配过程。Pro/E是一个CAD/CAE/CAM集成化的机械设计软件, 该软件具有全参数化、全相关、基于特征的实体建模等特点, 可以避免设计过程中的失误。

1 实体模型建立和装配

首先利用Pro/E软件, 把减速器的实体模型全部作出来, 然后进行装配。装配好的减速器是为制作动画而作准备。

1.1 减速器主要零部件实体模型建立。

减速器主要零部件有:箱盖、箱座、齿轮、轴、齿轮轴、轴承等组成。

(1) 箱盖。箱盖由箱框, 底板体, 前后肩台, 螺栓孔凸台, 螺栓孔, 肋板等结构特征构成。箱盖的实体造型可以通过以下步骤实现。首先, 进行箱盖箱框和底板体的实体建模;其次, 进行箱盖前后肩台的实体建模;再次, 进行箱盖封箱螺栓孔的实体建模的设计;最后, 进行倒圆角和肋板等收尾工作。 (2) 齿轮轴。齿轮轴由阶梯轴, 齿轮, 螺纹, 键槽等结构特征构成。首先, 进行阶梯轴实体建模;其次, 进行齿轮的实体建模;再次, 进行螺纹和键槽的实体建模;最后, 进行倒角。

1.2 减速器的装配。

将这些单一的零件组合装配成整体, 在装配过程中, 要严格地按照生产工序进行安装。先装配减速器的两个轴系, 建立两个子装配, 然后在进行整机安装。装配好的减速器如图1所示。

2 减速器装配动画的制作

利用上面已装配好的减速器文件进行动画的制作。进入Pro/E的装配环境后, 在应用程序菜单下, 单击“动画” (Animation) 子菜单, 系统弹出“动画” (Animation) 模块工作界面。首先制作减速器拆卸动画, 把减速器拆卸动画反转过来就可以制作减速器装配动画。

2.1 制作子动画。

(1) 打开第一个子装配, 即主轴的组件装配文件。 (2) 单击“应用程序”→“动画”, 打开“设计动画”。 (3) 单击“动画”→“动画”, 或单击“设计动画”工具栏上的 创建一个新动画, 并命名。 (4) 检查主体定义, 单击“设计动画”工具栏上的图标 , 把三个元件定义成主体。如图2所示。 (5) 创建移动的动画元件, 单击“设计动画”工具栏上的拖动图标 , 再单击拖动对话框里的 或 , 配合高级拖动选项, 锁定沿与主轴轴线平行的方向“Y”轴进行拖动。单击左键拖动特定位置, 单击 进行快照捕捉, 如图4所示。另外, 如果出现主体零件不能拖动的话, 在装配模块里进行“包装”装配, 在动画模块里引入“包装”装配的文件。 (6) 创建关键帧序列, 单击“设计动画”工具栏上的图标 , 在列表里先选择Snapshot1, 单击 把它添加到关键帧序列栏里, 在关键帧的时间栏里输入数字, 依次把所有的快照添加到关键帧序列栏里, 创建关键帧序列, 如图5。创建完关键帧序列之后, 单击“再生”按钮, 关闭此对话框。 (7) 调整和编辑动画时间线, 把鼠标放到时间标尺上可以单击右键进行快捷操作。 (8) 生成动画, 单击“设计动画”工具栏上的图标 。 (9) 结果回放, 单击“设计动画”工具栏上的图标 。 (10) 保存动画。

同样与上面的步骤一样, 制作第二个子动画, 从动轴分解动画。

2.2 制作减速器分解动画。

(1) 打开减速器总装配组件文件, 进入动画模块, 创建总动画。 (2) 单击动画菜单的子动画菜单, 把两个子动画包括进来。 (3) 把减速器每一个元件定义成主体。 (4) 创建移动的动画元件。首先, 把两个子动画也包括在快照里, 拖动时子动画是整体拖动的。然后, 与装配过程相反的顺序, 对元件进行快照拖动。如图3和图4所示。 (5) 建立关键帧序列, 在“主体”的选项卡里单击“所需的”按钮。按照快照的顺序, 如图5所示。 (6) 调整时域, 编辑动画时间线里主动画与两个子动画的顺序。单击右键编辑动画, 系统弹出编辑动画对话框, 从中设置动画的起始, 如图6所示。 (7) 生成动画, 结果回放, 捕捉动画保存。

2.3 制作减速器安装动画。

减速器安装动画是分解动画的逆过程, 首先把关键帧里面的快照反转一下, 两个子动画也反转。也可以把图5反转如图7所示, 直接生成动画。

结语:在Pro/E的“动画” (Animation) 模块中, 可将组件运行可视化。如果有了机构的概念, 但尚未对其定义, 可将主体拖动到不同的位置, 并拍下快照来创建拆卸序列动画。也可将定义机构后的模型进行动画。在Pro/E的“动画”不同于其他视觉软件制作出来的动画, Pro/E的“动画”可以检验设计中的失误, 可以优化产品的设计。

参考文献

[1]詹友刚主编.Pro/ENGI-NEER2001教程[M].北京:清华大学出版社, 2003.

[2]孙进平主编.Pro/ENGI-NEER基础建模与运动仿真教程[M].北京:清华大学出版社, 2007.

[3]闫俊霞, 刘初升, 冀连权, 范欢迎.基于Pro/E大型驰张筛设计和装配动画的制作[J].煤矿机械, 2008 (6) .

机油泵拆卸检验修理与装配工艺 篇3

一、拆卸

1.从发动机体上拆下机油泵总成。

2.转子式机油泵用卡簧钳取出卡簧, 卸下齿轮、半圆键, 用起子卸下泵盖螺栓, 拿下泵盖及内外转子总成。齿轮式机油泵旋下机油泵盖固定螺栓, 使泵盖与泵壳分开, 揭下衬垫, 取出从动齿轮。

3.拆下泵盖上的限压阀塞, 取出弹簧及球。

4.如泵轴端间隙过大, 或传动齿轮及主动齿轮磨损过大, 须拆开更换时, 可用锉刀将传动齿轮横销的铆端锉平, 冲出横销, 即可将传动齿轮从泵轴上压出, 然后从泵壳中抽出泵轴主动齿轮, 再压下主动齿轮。应使用专门工具压出或拉出, 不应用锤子冲击。若齿轮未损坏可以不拆下。

5.用煤油清洗全部零件。

二、检验与修理

1.传动齿轮与主、从动齿轮齿面上或内外转子齿面上有毛刺可用油石磨光, 如齿上有剥落或缺口应予更换。

2.齿轮式机油泵:主、被动齿轮的啮合间隙如过大, 会影响泵油压力, 测量时可用厚薄规在互成120度处分三点检验。正常的啮合间隙应为0.08~0.20mm, 最大不超过0.75mm, 并且各测量点间隙不超过0.10mm, 如超过应更换主、被动齿轮。转子式机油泵:当转子轴与衬套磨损间隙超过0.10mm时, 应更换衬套。如没有衬套, 可用镗孔镶套的方法, 恢复其标准配合间隙。镶套修理时, 应注意保持内、外转子的偏心距不变, 否则对供油量将有较大影响。

3.机油泵盖工作面磨损过甚, 也会影响泵油压力, 检验时可用钢板尺与厚薄规配合检查, 其磨损凹痕深度不得超过0.05mm, 如超过此值可将泵盖平放在平板上用气门砂研磨平整。大于0.10mm时, 可在车床上车平, 然后磨光;也可在平面磨床上磨平。壳体端面可在铣床 (或磨床) 上铣削, 然后在平台上研磨。

4.限压弹簧过软或球阀有磨损、不圆、麻点过多、封闭不严等现象时, 均应更换。

5.内转子横销有松动或传动齿轮横销松动, 亦应更换。

6.安装百分表测量泵轴, 用手晃动泵轴检查其松旷程度, 机油泵轴与壳的配合间隙一般为0.03~0.08mm, 超过0.16mm应更换泵轴。

7.检查泵轴端面间隙, 一般为0.03~0.08mm, 用厚薄规测量泵壳尾端与传动齿轮间的间隙, 如超过0.12mm时, 可拆下传动齿轮, 在传动齿轮与泵壳尾端之间加垫适当厚度的钢垫片调整。

8.机油泵从动齿轮与轴配合间隙为0.02~0.05mm, 最大不超过0.15mm。

9.主动轴的弯曲, 用百分表检查, 指针摆差不能超过0.06mm, 超过了应予以校正。

三、机油泵的装配

1. 齿轮式机油泵的装配要点。

(1) 装配时, 应保证泵体与泵盖的成套性, 不得错乱。主、被动齿轮应等高, 其高度差不大于0.03mm。 (2) 主动齿轮轴压入主动齿轮时, 采用热压法, 应先将主动齿轮均匀加热到150~200℃时压入。 (3) 被动齿轮轴压入机油泵壳体内。轴头深入壳体分解面的数值应符合规定。 (4) 将相应的衬套分别压入被动齿轮、泵壳和后盖后, 衬套不应凸出齿轮两端面、泵盖端面及泵体内腔底平面。 (5) 齿轮副装入壳体后, 端面间隙、齿顶与泵间隙及齿侧间隙应符合技术要求。 (6) 装配后的机油泵应运转灵活, 无卡滞现象。限压阀在阀体内应能灵活移动, 靠自身重量能自由落座, 封闭严密。 (7) 集油滤网应完好, 如有破损允许用焊锡焊堵, 但焊堵面积不得大于滤网面积的10%。

2. 转子式机油泵的装配。

转子式机油泵安装外转子时, 应把外转子端面有倒角的一面先装入壳体, 安装后转动内转子, 检查转动是否灵活。

3. 磨合试验

拖拉机修理拆卸及装配的技术要求 篇4

一、拖拉机修理拆卸的技术要求

1.拖拉机修理拆卸前, 应进行外部清洗, 然后按总成部件、组件进行解体, 并进行零件的清洗。

2.清洗后的机件总成、部件、组件及零件经编号后即按修理工艺程序分别进行检验。对检验不合格的零部件应进行缺件登记, 以便修理或更换。

3.检验合格的零部件应放置专用零件架, 细小零件应专用盛器放置;配对零件和调整垫片之类的配件应用细铁丝捆放在一起, 便于检查装配调整。

4.拆卸齿轮、皮带轮轴承等零件时应尽量不使用锤击, 应采用专用拆装工具, 避免损坏零件。

5.对拆卸清洗检验合格的零部件要做保护工作, 不能使零部件受到灰尘及其它污染物的损害。

6.对拆卸清洗检验合格的零部件, 应由专人负责管理, 以防零部件混乱或丢失。

二、拖拉机修理装配的技术要求

1.拖拉机修理装配的零部件, 装配前应擦拭干净, 不便擦拭处应用压缩空气吹。

2.所有装配的零部件及修复后的零部件和更换的零部件都应严格按照技术要求、经检验技术人员检验鉴定零部件合格后方能进行装配。

3.保险片、开口肖或保险丝全部不能重复使用, 均应换新。

4.总成部件必须经过装配调整, 磨合并测试数据试验, 检测合格方可进入总装。

装配和拆卸 篇5

一、装配钳工

装配钳工是手持工具对夹紧在钳工工作台虎钳上的工件进行切削加工的方法,它是机械制造中的主要工作项目之一。钳工按照基本操作分类,可以划分为辅助性操作、切削性操作、装配性操作以及维修性操作。装配钳工按照职业等级可以划分为初级、中级、高级、技师和高级技师五个等级。

装配钳工工作的质量将会直接影响机械加工的整体质量,工作难度相对较大,工作内容较为复杂,是一项技术性含量较高的工作项目。

二、装配钳工基本技能与拆卸操作要点教学分析

(一)装配钳工的基本技能

装配钳工的基本技能主要有划线、锉削、锯削、钻孔以及拆卸等。任意一个项目的掌握质量均会直接影响中职学生的综合发展,所以需要基于学生的性格特点及认知能力进行教学设计,提升学生的装配钳工基本技能综合掌握能力。

1. 划线

划线是结合图样和技术要求,在毛坯或半成品上采用划线工具划出加工界限,并将此作为机械制造中的基点,其后点、线和面的操作都将以此基点为准。划线是整体规划的过程,在实践操作过程中,要求划线清晰、准确且富含参考价值。划线会直接影响后续定形和定位尺寸,在实践操作过程中,通常划线精度要求在0.25 mm到0.5 mm之间,富含明确的尺寸界线,通过这些方式及时查找出制作过程中的不科学之处,最大限度地降低不合格产品的产生几率。

在装配钳工划线教学活动中,教师可以在指导学生完成对专业技能知识的学习之后,借助多媒体等现代信息技术软件,采用案例教学的方式,对学生展示一些成功的制作案例及失败的制作案例等,并组织学生一同分析划线过程中应当注意的问题,并学习科学的划线方式。装配钳工划线工作的流程,首先通常是在明确图样的基础上,细致掌握工作中需要注意的各项问题,掌握相关的加工技巧。其次需要明确划线基准,初步检查毛坯的误差情况,并为毛坯增色。接下来详细对照样图,掌握划线的方式,明确是否存在不足的位置。最后在线条上冲眼,完成整个划线过程。教师可以基于这个流程组织学生进行实践演练,比如教师可以组织学生采用游戏问答的方式,提问学生“装配钳工划线工作中首先需要做什么?”等问题,答对的学生可以获得一分,最终获得分数最多的学生将会得到一定的奖励,在营造良好课堂教学氛围的基础上,也可以使学生深入记忆划线的具体方式及流程。

2. 锉削

锉削的应用范围较广,能够锉削平面、曲面、内外表面及沟槽等各种形状复杂的表面。同时对锉削中的精确度要求较高,精确度能够达到0.01 mm,表面精度可以达到R0.8UM。学生的个人锉刀使用方式的掌握程度将会直接影响锉削的整体质量,所以加强对锉削的指导十分必要。

锉刀的正确使用方式为右手握紧手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上步,其余四指满握手柄,左手中指、无名指捏住锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指、小指自然收拢。这种方式下易于激发使用者的个人力量,便于各项锉削活动的开展。在课堂教学指导活动中,教师可以加强对学生综合实践能力的指导,比如教师可以开展情境教学方法,模拟真实的工作场景,组织学生参与其中并实施操作。在学生情景模拟的过程中,教师可以与其他学生一同观察学生的站立情况、手握情况等,重点观察学生的锉刀柄手握力情况,是否存在使用手清理铁削以及锉刀放置是否露出钳台等问题。对于存在问题的地方及时指出,对于优点积极学习,提升班级内学生的整体锉削使用质量。

3. 锯削

锯削是采用锯对材料或者工件进行进一步加工,锯削的使用方式为右手满握锯弓手柄,大拇指压在食指上,左手控制锯弓方向,大拇指在弓背上,食指中指,无名指扶在锯弓前端。课堂教学指导活动中,教师可以采用合作教学法,组织学生进行实践分析,在学生初步学习完成锯削方式之后,为学生布置“工件将要锯断时需要降低压力是否正确?”“锯削过程中眼睛与锯条竖直线重合是否正确?”等问题,组织学生在规定的时间内进行作答。在学生回答后,教师可以邀请全部回答正确的小组为学生讲解其中的道理,学生扮演“教师”的角色,以学生个人的理解能力为其他学生进行专业知识指导,在这个过程中教师需要细致倾听,并适当做出一些教学引导。

4. 钻孔

钻孔是装配钳工基本技能教学中的重要内容之一,钻床钻孔的过程中,钻头的旋转是主运动,钻头沿轴向移动是进给运动。在钻孔的过程中,需要保证出孔的位置与十字交叉位置相互重合。这就需要在起钻的时候,细致观察孔的具体位置,并通过空间想象能力分析钻孔后的位置,通过借正等方式使浅坑与划线圆同轴。

在穿透之后,需要降低压力,进而预防力量过大而引发钻头折断等问题。教师可以组织学生参与实践活动。特别在学生实践操作的过程中,注意观察学生严格遵守钻床的操作规程,以防转矩过大造成平口钳落地伤人等问题,结合学生的实践操作活动进行综合指导,提升学生的综合实践应用水平。

(二)装配钳工拆卸操作要点

拆卸是与装配相反的程序,但是其工作内容也十分重要,学生需要熟练掌握各项拆卸要点,并在严格的操作规定下开展工作,保证工作的顺利开展。装配钳工拆卸中的操作要点主要表现在机器拆卸工作、拆卸的顺序以及拆下零件的摆放方式等方面。

首先在拆卸工作方面,需要按照结构的差异性,事前分析操作的具体顺序,预防先后倒置等问题的发生。同时,在拆卸的过程中,不要为了简单方便而用力拆卸造成零件损害等问题的发生。其次在拆卸的顺序方面,需要和装配的流程刚好相反,按照装配相反的流程循序渐进地拆卸。拆卸时,零件的旋松方向必须辨别清楚。最后在拆下零件的摆放方式方面,需要与原来的结构放置在一定,并做好各项零件的记录工作。

三、装配钳工基本技能与拆卸要点教学中需要注意的问题

装配钳工基本技能与拆卸要点教学活动中,教师需要注重学生的课堂主体地位,加强对学生实践中的思维引导,发散学生的思维,培养学生的创新意识,促进学生的全面发展。

(一)注重学生的课堂主体地位

装配钳工基本技能教学活动中,教师需要重视课堂教学中学生的主体地位,改善传统的教学活动中,教师为主体的课堂教学形式,基于中职学生的性格特点、认知能力开展课堂教学指导活动,关注学生综合素质的发展。

(二)注重实践教学中的思维引导

中职院校是培养复合型人才的重要场所,当前的时代背景下,很多学生存在着毕业后难以找到用人单位,自身综合技能水平难以适应工作岗位等问题。所以在装配钳工基本技能与拆卸教学中,教师需要加强对学生的实践指导,加强学生思维的引导,教学中关注学生情感的发展,培养学生的职业素养和岗位适应能力,挖掘学生更多的潜在能力,为学生未来的实际工作与发展奠定良好的基础。

装配钳工基本技能与拆卸要点教学活动中,教师需要注重学生的课堂主体地位,加强对学生实践中的思维引导,发散学生的思维,培养学生的创新意识,促进学生的全面发展,为学生未来的成长与工作奠定良好的基础。

参考文献

[1]袁建锋.基于中职机电技术应用专业项目一体化教学模式构建的分析[J].广东科技,2014,24(22):170,146.

[2]邱学军.关于钳工技能实训的思考与尝试:以安徽省中职学校为例[J].电子制作,2013,8(13):183.

装配和拆卸 篇6

在虚拟装配中,零部件装配路径规划是虚拟装配的关键技术之一,它在装配建模和装配序列规划基础上,充分利用装配信息进行路径分析和求解,判断并生成一条合理的装配路径。装配路径规划的方法有两种:一是通过装配元件配合面的关系以及装配顺序自动计算装配路径;二是通过交互的办法定义装配路径。

(1) 装配路径自动生成方法[1]

目前国内外对装配路径规划研究领域内很多研究人员对装配路径规划提出了很多方法:国外有位姿空间法、可视图法、方向多面锥法和人工势场法;国内有拓扑法算法、基于Petri网装配规划和A*算法。但这些方法很难应用于实际的工程,主要的原因有:第一,这些算法很难高效率地自动生成装配路径;第二,随着产品包含的零部件数量增加,路径的规划存在组合爆炸问题,导致计算复杂性过高,装配路径求解效率低下;第三,产品装配过程依赖于大量的专业装配经验,而这些经验很难用公式化的语言来表达。

(2) 交互的办法定义装配路径[4]

交互可以在传统的CAD工具上进行,也可以利用虚拟装配系统。主要有:基于CAD的装配路径规划的方法[4,5],基于VA的装配路径规划的方法[6]和基于拆卸法的装配路径规划方法[7]。

国内外目前的研究多数是对装配路径的自动搜索和自动规划的研究,而针对多零件的复杂结构体,包含诸多的属性信息和错综复杂的约束关系,若使用自动生成路径方式,使算法难度加大,计算效率低下,很难高效地生成装配路径。因此,为简化装配路径生成办法,本文结合具体应用实际需求,利用交互式拆卸仿真过程的拆卸路径来推导装配路径,这里采用人机交互方式确定每个零部件拆卸的路径,通过反演得到装配路径。

1 零部件在交互式拆装过程中的状态变化

在交互式拆装仿真过程中,装配体零部件处在不同的状态下,并伴随着状态的改变。状态可分为三种:待拆状态、运动状态和待装状态。

定义1 预定装配位置:也称初始位置,是零部件的拆卸初始位置也是装配的预定位置,指三维装配体模型导入虚拟环境中的最初位置和姿态。

定义2 目标位置:是零部件完成拆卸动作后的预定拆卸位置,也是装配的初始位置,是装配体整体中的待拆零部件按定向定长经过变换矩阵计算后,所处的位置和姿态。

定义3 待拆状态:当零部件处于所属的三维装配体整体中,或当零部件重新出现在初始位置时,说明零部件处于待拆状态。

定义4 运动状态:零部件位置姿态发生变化的过程,包括平移、旋转、缩放等动作。动作分类如表1所示。

定义5 待装状态:当零部件处于目标位置时,说明零部件处于待装状态。

零部件始终处于这三状态之一,状态之间的转换如图1所示。模型导入三维环境中后,所有的零部件都处于待拆状态,按已得的拆卸顺序依次选择待拆零部件,交互模式中,激活待拆零部件进入运动状态,完成拆卸运动,到达目标位置进入待装状态,所有零部件都进入待装状态后,按装配顺序依次选择待装部件,激活待装零部件进入运动状态,完成装配运动,最后回到初始位置即到达预定装配位置。其中,运动状态主要描述零部件运动的方式和路径,装配路径和拆卸路径在此状态下获得。

2 交互式装配路径生成算法

装配和拆卸一般是互逆的,可行的拆卸路径通过逆向反求得到可行的装配路径或通过拆卸的路径作为大致引导寻求可行的大概的装配路径,经过人工验证最后得到装配路径。

在交互式训练仿真系统中,拆装训练允许用户自定义仿真拆卸和装配过程,保证虚拟装配体既能拆卸成各个独立的零件,又能使独立的零件重新组装成装配体原型。这样的交互式拆卸过程为装配体的装配提供了可靠的依据,拆卸路径的确定简化了装配路径的寻求过程,大部分零件可以按已求得的装配顺序依次实现拆卸过程的反演来实现装配体装配,因此装配路径的生成主要经过两个阶段:交互式拆卸仿真实现阶段和以拆卸路径作引导逆向推出装配路径阶段,流程图如图2所示。拆卸过程获得一系列关键点,其逆过程就是零部件的装配。

整个操作流程:

(1) 先获取待拆零件的预定装配位置(即初始位置)并保存,复制装配体整体位置和姿态,以初始状态的副本为参照物;

(2) 然后根据零件的状态确定拆卸方式,根据其约束关系,由用户决定其每一步的位移变换(平移或者旋转),以用户输入的方法来定义移动的距离、方向和时间,定义旋转轴和旋转角度,定义目标位置和姿态;

(3) 程序计算下一个目标关键点的位置,进行简单的包围盒碰撞检测确定是否存在碰撞或干扰。如此重复操作,直至零部件能移至预定目标拆卸位置;

(4) 所有零部件到达目标位置后,按照已得装配顺序一次选择待装零件,零件按逆拆卸方式返回;

(5) 记录装配路径过程,生成装配路径。

此过程是一个人机交互过程,用户需要选择零件变换方式以及进行参数的设定。

以截止阀部件为例,已知截止阀整体A1和待拆零件阀体A5,求解A5从A1中拆分出至目标位置的路径和A5回到初始位置的装配路径。按图2的拆装过程流程图可得:

(1) 在虚拟装配环境中,记录三维空间中A1的位置坐标和姿态,复制A1并隐藏。同时记录截止阀所有零件的初始坐标和姿态,假设A5的初始坐标p(0,0,z)。

(2) 定义A5的移动方向和移动定长,和移动速度。通常如图4所示定义在x轴,y轴,z轴方向在几秒之内移动一定的长度。假设A5沿z轴方向在1秒之内移动m单位长度。

(3) 已知A5的坐标P,经过变换矩阵T得到目标位置(装配的初始位置)P′(0,0,z+m)。

(4) 检查A5在P′位置是否与A1发生干涉。

(5) 如发生干涉则改变移动的定长或移动的方向,通过新的变换矩阵,得到新的目标位置;若没有发生干涉则发生移动。

(6) 实现A5的从A1上拆离,如图3所示。

(7) 到达拆卸目标位置,记录A5的拆卸路径。

(8) A5处于待装状态,激活A5装配动作。

(9) A5按逆向的拆卸路径到预定的装配位置即回到初始位置(0,0,z)。

A5按拆卸路径逆向可以回到初始位置,证明逆拆卸路径即为装配路径。

3 仿真实现实例

虚拟装配最终以仿真形式演示出来,便于直观的检验虚拟装配结果,使虚拟装配更具现实指导意义,具体表现在:一是检查规划的合理性。在过程仿真中,零部件按其规划的顺序和路径实现拆卸和装配过程,若零部件之间出现干涉情况或不符合实际的情况,则说明规划不合理需要继续调整拆装顺序或路径,完善装配规划。二是生成拆装过程演示文件。

虚拟装配过程仿真技术主要是应用计算机图形学和仿真技术,直观展示装配过程中零部件的运动形态和空间位置关系,并进行运动过程的干涉检验,检查装配体的可装配性,通过人机交互调整和控制装配零部件的位姿,改进产品的可装配性。

本节以截止阀拆装过程为例描述交互式仿真方法。本节的交互装配仿真在软件Virtools中实现。

在交互式拆装过程中,零部件初始状态的记录、移动定长和移动方向的确定是交互仿真过程的实现的关键。截止阀阀体A5的初始坐标如图4所示,零件移动定长和移动方向设定以对话框的方式由用户直接定义,对话框如图5所示。截止阀零件拆卸过程演示如图6所示。

4 结 语

在虚拟环境中,所有的三维零部件模型都处于失重状态,存在模型在虚拟空间中移动方式不确定的问题,虚拟装配路径规划方法可以有效地解决这一问题。本文提出的交互式拆卸引导装配路径规划方法以人机交互的方式来人为地定义零部件的移动方式,把人的知识决策与计算机计算相结合,通过人来参与判断,节约了计算时间,经过简单的碰撞检测即可得到几近最优的装配路径,从而得到更加快捷和高效的装配过程。本文的不足之处是:本文方法的前提是根据装配是拆装反演的原则,具有局限性;另外该方法加大了人的作用,对操作人员要求比较高。下一步研究的重点是在虚拟环境下进行故障诊断和拆装过程考核。

摘要：在分析研究虚拟装配中的装配路径生成办法的基础上,根据实际需要提出了以交互式拆卸引导的装配路径规划方法的装配路径规划优化算法。算法主要通过人机交互的方式,记录零部件在拆卸过程中不同状态下每一步关键点的位置姿态信息。根据装配过程是拆卸过程反演的原则,通过“拆卸引导”形成零部件的装配路径,经过多次人机交互调试最终实现装配的最优路径。该算法的目的是生成无碰撞、无干涉的优化装配路径,从而实现虚拟环境中零部件更快捷、有效地装配。

关键词：虚拟装配,交互式拆卸,装配路径规划,人机交互

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