行星齒輪減速機(jī)軟件在車(chē)輛構(gòu)成設(shè)施里運(yùn)用研討
1 后橋總成的原裝配工藝
后橋總成由于每個(gè)操作者的經(jīng)驗(yàn)多少不同, 經(jīng)驗(yàn)多的一次可以裝合, 而經(jīng)驗(yàn)少的要拆裝幾次才能裝合, 勞動(dòng)生產(chǎn)效率低, 勞動(dòng)強(qiáng)度大。行星齒輪減速機(jī)利用各級(jí)齒輪傳動(dòng)來(lái)達(dá)到降速的目的.減速器就是由各級(jí)齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動(dòng)大齒輪就能達(dá)到一定的減速的目的,再采用多級(jí)這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了。越來(lái)越不適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的需求。
原裝配工藝過(guò)程:
1) 將件 8 和 E27706E 軸承內(nèi)圈打入件 9 軸承內(nèi)外圈應(yīng)到位, 不歪斜;2) 按圖示將各零件裝入件 5, 通過(guò)(tōng guò)對(duì)件 6 及件7 的適當(dāng)選擇, 件6 應(yīng)盡可能選取最少墊片數(shù), 最多不得多于 4 片, 使件 9 起動(dòng)力矩及件 3 安裝孔處起動(dòng)力達(dá)到圖示要求。在裝件 1 前, 應(yīng)在件 9 的螺紋處軸向?qū)ΨQ(chēng)涂上兩條寬約 3 mm 長(zhǎng)度與螺紋長(zhǎng)度相同的樂(lè)泰鎖固膠262, 件 1 要一次上緊, 上緊后需要松開(kāi)調(diào)整, 必須再次涂上樂(lè)泰鎖固膠 262;3) 件 4 的唇口上和外圈表面及件 2 的 W 面上涂一薄層汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂, 件 4 應(yīng)安裝到底。
2 現(xiàn)裝配工藝
現(xiàn)裝配工藝對(duì)原裝配工藝作了重大改進(jìn), 將墊片分組, 每組墊片尺寸間隔為 0. 025 mm, 共分 40組。采用主動(dòng)傘齒輪前軸承調(diào)整墊片選擇機(jī)床對(duì)該墊片進(jìn)行準(zhǔn)確的組別選擇, 一次成功, 操作者將其按次序組合在一起, 再用后面工序的另一臺(tái)專(zhuān)機(jī)擰緊并測(cè)量擰緊力矩和啟動(dòng)力矩, 檢驗(yàn)是否合格。這樣, 操作者只進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的操作即可, 勞動(dòng)強(qiáng)度(strength)大為減輕, 勞動(dòng)生產(chǎn)(Produce)效率大大提高。
3 分析與探討
下面就主動(dòng)傘齒輪前軸承調(diào)整墊片選擇機(jī)床工作原理及 GageM aster/ StatMaster 軟件在實(shí)際中的使用方法作些介紹。
3. 1 主動(dòng)傘齒輪前軸承調(diào)整墊片選擇機(jī)床系統(tǒng)框
3. 2 主動(dòng)傘齒輪前軸承(bearing)調(diào)整墊片選擇機(jī)床的工作原理
先將主動(dòng)傘齒輪后軸承內(nèi)環(huán)、隔套、主動(dòng)傘齒輪前軸承內(nèi)環(huán)等依此套到模擬主動(dòng)傘齒輪軸頸上,液壓滑臺(tái)下移, 壓頭對(duì)主動(dòng)傘齒輪前軸承內(nèi)環(huán)施加軸向壓力, 測(cè)量位移的電感傳感器記錄壓頭的位置并輸入系統(tǒng)。然后滑臺(tái)退回, 取下主動(dòng)傘齒輪前軸承內(nèi)環(huán), 將軸承座套到夾具上, 再放上主動(dòng)傘齒輪前軸承內(nèi)環(huán), 滑臺(tái)重新下移, 壓頭再次對(duì)主動(dòng)傘齒輪前軸承內(nèi)環(huán)加壓力, 電感傳感器記錄第二個(gè)數(shù)據(jù),由電感傳感器感受到的工件的尺寸變化量先經(jīng)前置放大電箱將信號(hào)放大, 放大以后的電信號(hào)送到 A/ D轉(zhuǎn)換器, 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可接受的數(shù)字信號(hào), 經(jīng)計(jì)算機(jī)中的 GageM aster/ StatMaster 軟件處理得到其差值, 此值即為所需選的調(diào)整墊片的厚度。再將厚度值折算成墊片的組別號(hào), 操作者按組別號(hào)從墊片架上選取調(diào)整墊片即可( 墊片已按組別放好, 共分為 40 組, 每組公差 0. 025 mm)。
機(jī)床是在模擬(定義:對(duì)真實(shí)事物或者過(guò)程的虛擬)軸承的軸向壓力下, 用實(shí)際裝配(assemble)工件在模擬工作情況(Condition)下測(cè)量出所需主齒前軸承墊片厚度值, 因而墊片的選取方法合理, 實(shí)踐也證明, 墊片厚度值是比較準(zhǔn)確的。
軸向壓力值, 即當(dāng)大螺母以170~220 Nm 的力矩?cái)Q緊后, 軸承(bearing)的啟動(dòng)力矩能達(dá)到 0. 6 ~0. 9 N m時(shí), 軸承所受軸向壓力。另外, 現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)
?。?接近開(kāi)關(guān)、磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)) 信號(hào)經(jīng)數(shù)字量輸入輸出接口板送到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行控制, 同時(shí)通過(guò)數(shù)字量輸入輸出接口板對(duì)液壓站電磁閥進(jìn)行控制, 實(shí)現(xiàn)油缸的動(dòng)作, 來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)(system)所需要的力及各種操作。
3. 3 GageMaster/ StatMaster 的使用方法
接通 MDG-1 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量?jī)x機(jī)箱頂部銘牌上的電源開(kāi)關(guān)即可啟動(dòng)系統(tǒng), 然后系統(tǒng)對(duì)軟硬件進(jìn)行自檢, 自動(dòng)裝入 DO
S、GageM aster
?。?測(cè)量軟件包) 、St自動(dòng)取款機(jī) aster
( 統(tǒng)計(jì)分析軟件包) .在系統(tǒng)啟動(dòng)并檢查完與系統(tǒng)相連的所有輸入輸出設(shè)備之后, 屏幕上將顯示測(cè)量選擇菜單, 如果系統(tǒng)只有一個(gè)測(cè)量應(yīng)用程序, 那么測(cè)量程序?qū)⒆詣?dòng)裝入而不顯示測(cè)量應(yīng)用程序選擇菜單。按光標(biāo)鍵選擇測(cè)量應(yīng)用程序名, 按“F1”鍵確認(rèn)。系統(tǒng)將其自動(dòng)裝入內(nèi)存, 根據(jù)系統(tǒng)實(shí)用配置的設(shè)置進(jìn)入測(cè)量模式(pattern), 選擇不同的鍵即可進(jìn)入定標(biāo)模式或測(cè)量模式。
如果要關(guān)閉系統(tǒng), 在完成了編譯或當(dāng)前操作控制之后, 在測(cè)量模式的停頓時(shí)刻, 關(guān)斷計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量?jī)x機(jī)箱頂部銘牌上的電源開(kāi)關(guān)即可, 操作十分簡(jiǎn)便。
3. 4 系統(tǒng)工作機(jī)理
該主動(dòng)傘齒輪前軸承調(diào)整墊片選擇機(jī)床綜合應(yīng)用了微型計(jì)算機(jī)控制(control)技術(shù)、傳感技術(shù)、傳統(tǒng)電氣控制技術(shù)、液壓(hydraulic)控制技術(shù)等工業(yè)自動(dòng)化技術(shù), 并與GageMaster/ StatM aster 軟件的完美結(jié)合, 基于比較測(cè)量原理, 通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)件尺寸的比較來(lái)獲得工件的尺寸數(shù)據(jù)。
工件尺寸與某標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸相同, 則該標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸數(shù)值就是工件的尺寸數(shù)值。要得到不同工件的實(shí)際尺寸數(shù)值, 就要有與之尺寸相同的標(biāo)準(zhǔn)件, 理論上只要制作出在工件公差范圍內(nèi)的所有尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件即可。
實(shí)際上, 不可能也沒(méi)有必要制作那么多的標(biāo)準(zhǔn)件, 因?yàn)榧词棺龀龊芏啵?其尺寸數(shù)值也是離散的, 而工件尺寸的變化是連續(xù)的。因此, 必須引入了傳感技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù), 通過(guò)測(cè)量位移的電感傳感器來(lái)將工件尺寸這種非電量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算, 得出相應(yīng)的位移變化量代表得出實(shí)際工件尺寸的變化量。而電感傳感器根據(jù)其動(dòng)線圈相對(duì)于定線圈的位移而產(chǎn)生的電信號(hào)是模擬的電壓信號(hào), 在時(shí)間上是連續(xù)的。但計(jì)算機(jī)只能處理在時(shí)間上不連續(xù)的數(shù)字信號(hào), 通過(guò) A/ D 轉(zhuǎn)換后經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到的也是離散信號(hào)。要得到誤差盡可能小的尺寸值, 只有采用位數(shù)盡可能多的 A/ D 轉(zhuǎn)換器。實(shí)際選用的A/ D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)由測(cè)量要求的準(zhǔn)確程度決定。
需要討論的是, 電感傳感器的位移變化與所產(chǎn)生的電信號(hào)之間的關(guān)系并不是線性關(guān)系, 且測(cè)量范圍小, 如該機(jī)床使用的由Air-Xi Gage Co. LT D
?。?無(wú)錫愛(ài)錫量?jī)x有限公司) 制造的測(cè)量位移的MDT -1型差動(dòng)變壓器式電感傳感器, 其動(dòng)線圈的設(shè)計(jì)行程為
1. 82 mm,實(shí)際為
1. 6~
2. 0 mm, 有效行程為
1. 0 mm, 而且在其有效行程內(nèi)位移與所產(chǎn)生的電信號(hào)之間的關(guān)系為近似正弦曲線(Curve)。
五菱汽車(chē)后橋總成LZ111-2402120中主動(dòng)傘齒輪前軸承墊片尺寸鏈墊片最大值:
2. 37 mm墊片最小值:
1. 47 mm因此, 后橋總成 LZ111-2402120 中主動(dòng)傘齒輪前軸承墊片要選擇的墊片范圍為
1. 47 ~
2. 37 mm, 墊片最小尺寸都大于電感傳感器的有效行程, 實(shí)際中是怎樣應(yīng)用的呢如果其位移與所產(chǎn)生的電信號(hào)成一定的線性比例關(guān)系, 在公差的范圍兩端做好標(biāo)準(zhǔn)件(
1. 47、
2. 37 mm)就可以了。根據(jù)其線性關(guān)系就可以得到一一對(duì)應(yīng)的尺寸值。而公差帶為
2. 37-
1. 47= 0. 9 mm, 沒(méi)有超過(guò)電感傳感器的最大行程。硬齒面齒輪減速機(jī)傳動(dòng)的效率是所有傳動(dòng)式中效率最高的一種,其效率比蝸桿傳動(dòng)要高的多。齒輪減速機(jī)的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定??磥?lái)只要將電感傳感器的位移變化與所產(chǎn)生的電信號(hào)之間的非線性關(guān)系線性化問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。
3. 5 線性化方法
本系統(tǒng)(system)線性化的方法就是引入了 12 位的 A/ D轉(zhuǎn)換器。將電感傳感器的有效測(cè)量行程內(nèi)返回的模擬量電壓值成比例地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量值。我們稱(chēng)此值為A / D U
?。?shù)轉(zhuǎn)換單位(unit)Unit)值。12 位的A / D 轉(zhuǎn)換器可分為 2 12( 4, 096) 個(gè) A/ D U的, 每一個(gè) A/ D U都對(duì)應(yīng)著一個(gè)惟一確定的傳感器的位移值。將A / D U值與實(shí)際對(duì)應(yīng)的位移值通過(guò)GageMaster/ StatMaster 軟件的作用均顯示計(jì)算機(jī)屏幕在通道活動(dòng)電柱的底部。這樣, 以中間值為 0 點(diǎn), 則分成了+ 2 048~0、0、0~- 204 7 共 4 096 個(gè) A/ D U 值。
為方便讀數(shù), 將 A/ D U 值表示為+
20. 48~0、0、0~-
20. 47.即傳感器全部釋放時(shí)通道顯示
20. 48A/ D U ,而當(dāng)傳感器全部壓縮時(shí), 通道將顯示。將傳感器的位置調(diào)整到它們的最佳工作段中,實(shí)際中是取靠近傳感器位移中點(diǎn)的±30% 的行程范圍作為最佳工作段來(lái)進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)檫@段電感傳感器的位移值與其所產(chǎn)生的電壓值之間的線性關(guān)系最好
?。?接近于比例關(guān)系) .關(guān)于電感傳感器的輸入輸出特性可以參看有關(guān)資料, 筆者在此不再詳述, 僅僅解釋一下測(cè)量與定標(biāo)的意義及二者之間的關(guān)系。
3. 6 定標(biāo)的原理
定標(biāo)是校正測(cè)量位移的電感傳感器。程序(procedure)設(shè)計(jì)時(shí)以將工件上、下公差值的標(biāo)準(zhǔn)件值
(
2. 37、
1. 47mm)編入到用戶實(shí)用程序( Setup00
1. -GM) , 并將這兩個(gè)值賦予(entrust to)通道活動(dòng)電柱條圖
?。?見(jiàn)) 上的Master Ⅰ、M aster Ⅱ處( 通道活動(dòng)電柱條圖顯示, 在未定標(biāo)之間是非線性的, 可用它來(lái)檢查通道的功能,每個(gè)條圖由 100 個(gè)LED 組成)。將工件上、下公差值的標(biāo)準(zhǔn)件(
1. 472、
2. 371 mm) 的實(shí)際尺寸與之比較,看誤差是否在允許的范圍內(nèi)。如果誤差在允許的范圍內(nèi), 計(jì)算機(jī)就將根據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸與之對(duì)應(yīng)的A / D U值, 計(jì)算出線性比例關(guān)系的比例系數(shù)K.根據(jù)此K值, 就能進(jìn)行測(cè)量了
( 為了確保測(cè)量精度, 操作者應(yīng)首先用變性酒精或工廠認(rèn)可的溶劑來(lái)清潔定標(biāo)件)。
3. 7 定標(biāo)的驗(yàn)證
定標(biāo)完成后, 活動(dòng)電柱條圖上的點(diǎn)亮的發(fā)光二極管將停留在 M aster Ⅰ、Master Ⅱ刻線處。否則,就清潔標(biāo)準(zhǔn)件并重新定標(biāo)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)(tōng guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算出的線性比例關(guān)系的比例系數(shù)K變成了K‘, 會(huì)得出誤差較大的計(jì)算結(jié)果。因此標(biāo)準(zhǔn)件要定期檢驗(yàn), 如果由于種種原因, 其尺寸值確實(shí)變化了, 則將其改變后的值輸入到用戶實(shí)用程序( Setup00
1. -GM) , 替換原標(biāo)準(zhǔn)件值。通過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸和相應(yīng)通道的測(cè)量值也可驗(yàn)證定標(biāo)的正確性。如果有一個(gè)傳感器損壞了, 或者電纜線或者四通道模塊損壞了, 那么相應(yīng)的通道將顯示- 9
9. 99A/ D U , 提示用戶要進(jìn)行硬件檢查。
3. 8 測(cè)量的原理
根據(jù)定標(biāo)過(guò)程確定的線性比例系數(shù) K, 工件公差范圍(
1. 47~
2. 47 mm) 內(nèi)的任何一個(gè)尺寸值, 計(jì)算機(jī)都能將其計(jì)算出并將工件的尺寸值在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái)。即根據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸值比較測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)件之間的任何一個(gè)尺寸值。
該軟件有 128 個(gè)通道供用戶使用, 也就是說(shuō)用戶可以用其強(qiáng)大的功能來(lái)進(jìn)行多達(dá) 128 個(gè)尺寸參數(shù)的測(cè)量。每屏顯示 16 個(gè)通道, 用光標(biāo)鍵很容易地實(shí)現(xiàn)翻頁(yè)來(lái)查看各通道的情況(Condition)。
4 統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程控制
?。?SPC)
統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程控制
?。?SPC) 即Statistical Process Control, 即使用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)來(lái)分析一個(gè)過(guò)程或過(guò)程的輸出, 以便使用正確的方法來(lái)得出控制方案, 從而改善過(guò)程能力。統(tǒng)計(jì)分析方法作為質(zhì)量管理活動(dòng)中產(chǎn)品(Product)質(zhì)量改進(jìn)的工具和技術(shù), 起到的是歸納、分析問(wèn)題、顯示事物的客觀規(guī)律的作用。在GB/T 19000-ISO9000 《質(zhì)量管理與質(zhì)量保證》族標(biāo)準(zhǔn)中,統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用是質(zhì)量體系基本要求之一。柳州五菱汽車(chē)沖壓件廠在嚴(yán)格按照ISO9002質(zhì)量體系進(jìn)行全面質(zhì)量管理的過(guò)程中, 認(rèn)真按要求運(yùn)用多種統(tǒng)計(jì)分析方法實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管理與質(zhì)量控制。而 St自動(dòng)取款機(jī)aster
( 統(tǒng)計(jì)分析軟件包) 給用戶提供了很多種用于對(duì)數(shù)字資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的工具。測(cè)量過(guò)程所得的數(shù)據(jù)存入一個(gè)名為Spcdata的數(shù)據(jù)庫(kù), 用戶可以很方便地通過(guò)按鍵選擇(xuanze)不同的統(tǒng)計(jì)分析工具對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
統(tǒng)計(jì)分析軟件包 StatMaster 中的統(tǒng)計(jì)分析工具有過(guò)程控制圖
?。?Process Control Chart) 、幾何 XY 關(guān)系圖表( Geometric XY Process Control Chart) 、屬性圖表( Attribute Process Control Chart) 、正態(tài)分布圖表
?。?Assumed Normal Distribution Analysis Histogram Chart)、趨勢(shì)分析圖
?。?Trend Analysis Chart) 、排列圖
?。?Pareto Chart) 等, 另外還有控制極限報(bào)表、數(shù)據(jù)報(bào)表、可分析原因報(bào)表等功能, 可以很方便地使用外設(shè)打印機(jī)將需要的各種圖表和數(shù)據(jù)報(bào)表打印出來(lái)。鑒于產(chǎn)品質(zhì)量管理人員對(duì)各種統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)已經(jīng)能熟練運(yùn)用, 使用中只要按下不同的功能鍵就能使用系統(tǒng)提供的各種統(tǒng)計(jì)分析工具,筆者在此就不一一贅述了。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)該GageMaster/ St自動(dòng)取款機(jī)aster軟件的較長(zhǎng)時(shí)間的使用, 我們覺(jué)得它是生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制的一個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)軟件。齒輪減速機(jī)是我國(guó)廣泛運(yùn)用在華東地區(qū)、華東地區(qū)、用于塔引入式起重機(jī)機(jī)械的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領(lǐng)域。并且該軟件人機(jī)界面友好, 操作簡(jiǎn)便, 易學(xué)易懂, 一般操作者通過(guò)兩天左右的培訓(xùn), 都能達(dá)到熟練掌握其使用方法。
引進(jìn)該軟件應(yīng)用于專(zhuān)用設(shè)備DD主動(dòng)傘齒輪前軸承調(diào)整墊片選擇機(jī)床, 弱化了各種人為因素(factor)對(duì)墊片選取產(chǎn)生的誤差和對(duì)總成的產(chǎn)品(Product)質(zhì)量產(chǎn)生的異常波動(dòng), 將產(chǎn)品質(zhì)量控制在正常波動(dòng)范圍內(nèi), 只要操作者按操作規(guī)程正確裝夾工件, 設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),就能高質(zhì)量、高效率生產(chǎn)出用戶滿意的后橋總成產(chǎn)品。
可以說(shuō) GageMaster/ St自動(dòng)取款機(jī) aster 軟件及其相關(guān)(related)技術(shù)應(yīng)用前景非常廣闊。