【案例】再以筆者設計的勻脂機為例。鐵道部段修規(guī)程規(guī)定:“車軸軸承在注油后要進行勻脂,將軸承內外圈相對轉動3~5圈?!边@個看似簡單的規(guī)定實際上很難做到,因為此軸承直徑為230mm,高為130mm,內圈直徑為115mm,軸承注完黃甘油后,表面滑膩,重20多公斤,用手休想轉動。要實現(xiàn)此規(guī)程,靠人工顯然不行,于是就產生了勻脂機的需求。由此導出勻脂機的性能和動作要求:
能使軸承內外圈做相對轉動,能滿足日產500~800臺的任務,能和流水線銜接。進一步的調查可確定技術參數(shù)為:轉速150~200r/min,主軸頂緊力1 000kg。
要使內圈和外圈作相對轉動,有多少種方法呢?見表2-1(表略)。
表2-1(表略)主要轉動方式列表轉動方式上壓內轉上壓外轉臥式外夾內轉下壓內轉下壓外轉臥式內夾外轉擬編型號YZJ-001YZJ-002YZJ-003YZJ-004Y2J-005Y2J-006
1)上壓內轉。即固定軸承外圈,動力頭由上往下壓住軸承內圈轉動。
2)上壓外轉。即由上向下壓住軸承內圈,滾輪帶動軸承外圈轉動(如圖2-3所示)(圖略)。
圖2-3勻脂機3)下壓內轉。即固定軸承外圈,動力頭由下至上帶動軸承內圈轉動。
4)下壓外轉。即由下向上固定軸承內圈,滾輪帶動軸承外圈轉動。
5)臥式外夾內轉。即將軸承水平放置,固定軸承外圈,有兩個相對的動力頭帶動內圈轉動。
6)臥式內夾外轉。即將軸承水平放置,固定內圈,動力頭帶動外圈轉動。
簡要分析:使內圈加壓、轉動的方案,需要將加壓裝置和轉動裝置結合起來,還需要固定外圈,使結構較為復雜,且內圈是否轉動,在外面看不出來,因此1)、3)、5)三個方案可以先不考慮。
外轉方案較好,接著要比較“上壓”和“下壓”孰優(yōu)孰劣。要實現(xiàn)“上壓”,需要將油缸或風缸置于上方,萬一漏水、漏油,就會造成工件——大軸承的損壞,這是不允許的,所以剩下就是“下壓外轉”和“臥式內夾外轉”的對比,也就是YZJ—005和YZJ—006的對比了。
對方案評價后,我認為最安全和最有效的是下壓外轉方案。
加壓有幾種辦法呢?有液壓、氣壓、機械夾緊等多種,如果和表21結合,則可產生12~18種型號。如果再加上傳動方式的不同、安裝連接方式的不同以及機身、造型、尺寸等因素,又可產生出多種型號。
圖2-4(圖略)YZJ—005設計方案方案綜合:外轉可以利用橡膠輪的摩擦力帶動軸承外圈轉動,既比內轉靠鋼輪帶動可靠,又可以方便觀察,下壓可以用風缸從下面向上頂起,避免上壓式萬一風缸漏水,就會造成工件及軸承的銹蝕,軸承可以通過滾輪組成的滑道方便滑行到操作臺前。這就是YZJ—005的設計方案。立體圖如圖2-4所示。
接著要考慮程序控制,要實現(xiàn)“工件定位—風缸頂起工件夾緊—摩擦輪前進—摩擦輪轉動使工件轉動—摩擦輪退回原位—風缸下降至原位”這個動作循環(huán)往復,實行連續(xù)作業(yè),這在程序控制中并不復雜。
方案非常重要,提出方案要大膽,展開方案要慎重。方案是解決問題的關鍵,猶如一本書的總綱,是向用戶展示能力的主要手段,是促成訂單的過硬功夫。方案越多越好。