本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）第1頁(yè)共27頁(yè)1引言1.1本課題研究意義發(fā)動(dòng)機(jī)流水線裝配需借助裝配線進(jìn)行，由于裝配工藝的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中占有重要地位。發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是否合理，直接影響了摩托車質(zhì)量和產(chǎn)量。隨著摩托車行業(yè)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線正由較為剛性裝配線向柔性裝配線方向發(fā)展，柔性裝配線的特點(diǎn)是裝配節(jié)拍可以在一定的范圍內(nèi)自由調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)多品種混流生產(chǎn)并適應(yīng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的變化。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的加工生產(chǎn)線和裝配線或技術(shù)，通過(guò)借鑒、消化、吸收和改造，使我們的工藝裝備、加工能力和水平有了大幅度的提高。發(fā)動(dòng)機(jī)是摩托車領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，在摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中，由于被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，采用摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線就顯得尤為重要。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)順序裝配的流水線工藝過(guò)程，每個(gè)工位之間是流水線生產(chǎn)，因此每個(gè)環(huán)節(jié)的控制都必須具備較高可靠性和一定的速度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。1為了使復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就必須要在生產(chǎn)過(guò)程中注重每一個(gè)環(huán)節(jié)。而要確保每個(gè)環(huán)節(jié)都既達(dá)到高度精細(xì)，又滿足工業(yè)生產(chǎn)必需的高效率，就必然要借助最先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。2隨著國(guó)內(nèi)摩托車生產(chǎn)廠家質(zhì)量意識(shí)的不斷提高，摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)、設(shè)備也將越來(lái)越受到重視。3這幾年，我們的許多企業(yè)花了很大的力氣，從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的加工生產(chǎn)線、裝配線和各式各樣的設(shè)備，使我們的工藝裝備、加工能力和水平有了大幅度的提高。但從總的方面來(lái)看，我們的裝配線水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距。4目前，國(guó)內(nèi)還有部分生產(chǎn)廠生產(chǎn)條件較差，從原本混亂的零部件市場(chǎng)上購(gòu)買零部件拼裝發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)緊固件松動(dòng)、密封部位滲油、摩擦損失偏大、振動(dòng)噪聲偏大、零部件損壞等現(xiàn)象。其中因裝配問(wèn)題占不少。51.2本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著摩托車行業(yè)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線正由剛性裝配線向柔性裝配線方向發(fā)展，柔性裝配線的特點(diǎn)是裝配節(jié)拍可以在一定的范圍內(nèi)自由調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)多品種混流生產(chǎn)并適應(yīng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的變化。又由于在裝配作業(yè)時(shí)裝配對(duì)象和裝配工人保持相對(duì)靜止?fàn)畋究飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）第2頁(yè)共27頁(yè)態(tài)，對(duì)采用專門的裝配設(shè)備保證裝配的高質(zhì)量提供了方便的條件，便于實(shí)現(xiàn)裝配的自動(dòng)化。國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線目前也趨于采用柔性裝配線。6柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)以工藝設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，以數(shù)控技術(shù)為核心，是自動(dòng)化地完成企業(yè)多品種、小批量的加工、制造、裝配、檢驗(yàn)等過(guò)程的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。它涉及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、控制、信息、監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、質(zhì)量控制與生產(chǎn)管理等技術(shù)。國(guó)外廠家生產(chǎn)的裝配線由于價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)一般廠家難以承受。鑒于此，江蘇瑞晟自動(dòng)化設(shè)備有限公司通過(guò)潛心研發(fā)，將模塊化的各類柔性自動(dòng)化專機(jī)、高精度機(jī)器人裝配、各類檢測(cè)軟件及在線檢測(cè)等技術(shù)融為一體，使發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線滿足多品種、小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，將發(fā)動(dòng)機(jī)裝配生產(chǎn)線最快生產(chǎn)節(jié)拍由54秒提升到20秒、年產(chǎn)能由30萬(wàn)臺(tái)提高到80萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)品價(jià)格只有國(guó)外同類產(chǎn)品的三分之一。由于該生產(chǎn)線具有高度模塊化的特點(diǎn)，裝配線的生產(chǎn)交貨期由一年左右縮短至半年。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)緊跟汽車工業(yè)的發(fā)展動(dòng)向，結(jié)合自身特點(diǎn)和具體要求，選擇性地移植汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的裝配先進(jìn)技術(shù)，有許多成熟的裝配技術(shù)已在摩托車裝配技術(shù)上得到了應(yīng)用。7目前我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力已接近國(guó)外先進(jìn)水平，在裝配線開(kāi)發(fā)方面已縮短了與國(guó)外先進(jìn)水平的差距。但在實(shí)際生產(chǎn)中，裝配作業(yè)的自動(dòng)化程度卻遠(yuǎn)低于其它作業(yè)的自動(dòng)化水平，成為提高生產(chǎn)率的主要制約因素。對(duì)此，國(guó)外制造業(yè)中普遍采用了機(jī)器人技術(shù)。利用機(jī)器人的識(shí)別、定位、檢測(cè)、補(bǔ)償、避碰等功能和它的柔順裝配技術(shù)，可以大幅度提高生產(chǎn)柔性和生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本。8但就全國(guó)范圍而言，總體開(kāi)發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力還參差不齊，一些企業(yè)裝配線的開(kāi)發(fā)還處在引進(jìn)、仿制及小規(guī)模改進(jìn)階段，沒(méi)有形成自己獨(dú)立完善的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，主要是缺乏高水平的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人才，缺乏驗(yàn)證手段，加之開(kāi)發(fā)資金投入不足，這種弱的開(kāi)發(fā)能力是我們不能進(jìn)入世界摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)國(guó)的障礙之一。為了促進(jìn)我國(guó)摩托車行業(yè)的發(fā)展，在人員素質(zhì)的提高、科研手段的完善、資料的積累、信息系統(tǒng)的建立等方面還需做大量的工作。9在裝配線制造技術(shù)上來(lái)看，我國(guó)少數(shù)設(shè)備生產(chǎn)廠通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，已能自行設(shè)計(jì)和制造用于中小機(jī)械的非同步裝配線，并用于生產(chǎn)中。但與引進(jìn)的設(shè)備相比還有一定的差距，主要問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)是可靠性差，輥?zhàn)雍蜐L杠耐磨強(qiáng)度低，影響設(shè)備的使用壽命。不少這種設(shè)備還是引進(jìn)的，如果采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備將使生產(chǎn)線的成本大本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）第3頁(yè)共27頁(yè)大降低，在我國(guó)有廣泛的推廣前景，因此在這方面還有待于進(jìn)一步研制，尚需我們?nèi)袠I(yè)的共同努力。101.3本文的具體工作及各部總體設(shè)計(jì)思路根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書上的設(shè)計(jì)要求及通過(guò)對(duì)本課題的研究，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的場(chǎng)地限制，在查看已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)整套摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配線。使之既符合本校實(shí)際教學(xué)需要，又適用于企業(yè)生產(chǎn)的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線。按任務(wù)書要求，本文的具體工作如下：兩半圓加兩直線線體，可增加分裝線設(shè)計(jì)；發(fā)動(dòng)機(jī)裝配傳輸為手動(dòng)傳動(dòng)，但也可在某一機(jī)構(gòu)上加入一些自動(dòng)化機(jī)構(gòu)；兩直線段應(yīng)滿足全部20個(gè)裝配工位同時(shí)裝配；隨行夾具可水平旋轉(zhuǎn)并定位，同時(shí)，固定發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的橫架可繞水平軸翻轉(zhuǎn)一定角度并定位；編寫部分裝配工藝過(guò)程卡、部分工序卡。首先，要先確定裝配線線體的形狀，由于本校實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地有限，因此，不可能做一條占地面積很大的裝配線線體，所以，在有限的空間內(nèi)，必須造一條符合本校實(shí)際情況的裝配線，采用類似于跑道的線體設(shè)計(jì)，可以合理的利用實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地，也滿足20個(gè)裝配工位同時(shí)裝配，看上去也很簡(jiǎn)潔大方；其次，學(xué)校經(jīng)費(fèi)有限，要設(shè)計(jì)一條經(jīng)濟(jì)又耐用的裝配線線體。所以，在設(shè)計(jì)中盡量考慮可以把裝配線上的各個(gè)零部件都可方便的拆卸，出了什么問(wèn)題，也可以及時(shí)替換。因此，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，各部分基本上符合了裝配線上的各個(gè)零部件都可以方便拆卸的要求。設(shè)計(jì)好線體以后，就要考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在線體上運(yùn)動(dòng)的拖板了，由于線體是手動(dòng)的，因此在拖板下應(yīng)該安裝有助于滑動(dòng)的零件，可以在拖板的下面安裝4個(gè)鋼球，通過(guò)螺栓并經(jīng)中間加一個(gè)轉(zhuǎn)座類零件從而把拖板和輪子連接在一起，裝配線上就有可以推拉發(fā)動(dòng)機(jī)的拖板了。但是，若鋼球太小的話，發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)裝配過(guò)程中對(duì)線體的壓力比較大。因此，鋼球轉(zhuǎn)座盡量大一些并盡量安裝在拖板的外側(cè)，這樣就可以防止拖板與線體直接發(fā)生摩擦。設(shè)計(jì)好拖板以后，就要考慮設(shè)計(jì)一個(gè)零部件，使其可以在拖板上左右轉(zhuǎn)動(dòng)。可以設(shè)計(jì)一塊轉(zhuǎn)盤。通過(guò)一個(gè)螺栓把拖板和一塊轉(zhuǎn)盤相連接。不過(guò)這樣可能帶來(lái)了另外一個(gè)問(wèn)題，如果把螺栓擰緊，轉(zhuǎn)盤就被固定在拖板上了，起不到旋轉(zhuǎn)的作用了，因此可以在雙頭螺栓上加上略高一點(diǎn)的套筒，這樣就可以使拖板和轉(zhuǎn)盤之間有一定的間隙。開(kāi)始想用軸承來(lái)固定，這樣既不方便，又增加了成本，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜了。而且由于力臂很大，所需轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩比較小，沒(méi)有必要過(guò)度考慮摩擦力。為了方便轉(zhuǎn)盤在拖板上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可考慮用推力軸承來(lái)固定，這樣既不方便，又增加了成本，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜了。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）第4頁(yè)共27頁(yè)可以在拖板上車個(gè)圓形槽，在里面鋪上小鋼珠，當(dāng)然對(duì)應(yīng)的在轉(zhuǎn)盤上也開(kāi)個(gè)相對(duì)應(yīng)的圓形槽，可以讓小鋼珠在拖板與轉(zhuǎn)盤之間的軌道里轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就能沿水平面轉(zhuǎn)動(dòng)了，阻力也不大，結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)好轉(zhuǎn)盤以后，就要設(shè)計(jì)如何把轉(zhuǎn)盤與托架連接起來(lái)。考慮設(shè)計(jì)一個(gè)與裝配線線體相匹配的托架。裝配線托架在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配過(guò)程中既要有足夠的強(qiáng)度來(lái)支撐整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配，又要方便操作，還要確保操作人員的安全。在設(shè)計(jì)托架的過(guò)程中，起初的設(shè)計(jì)理念是設(shè)計(jì)一個(gè)類似于地球儀的隨行托架，但這個(gè)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，而且也不利于發(fā)動(dòng)機(jī)的固定，因此，放棄了該方案。經(jīng)過(guò)思考，想到可以用一個(gè)像U形的托架來(lái)作為隨行托架。為了將U形托架固定在轉(zhuǎn)盤上，可以用4個(gè)M6螺釘來(lái)連接U形托架和轉(zhuǎn)盤。設(shè)計(jì)好U形托架后，就可以設(shè)計(jì)安裝翻板了。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行的拆裝，測(cè)量出發(fā)動(dòng)機(jī)的大致輪廓。在設(shè)計(jì)安裝翻板的時(shí)候，在安裝板內(nèi)部，留出空間來(lái)放置發(fā)動(dòng)機(jī)。在安裝翻板和轉(zhuǎn)盤之間還要留足夠空間。由于發(fā)動(dòng)機(jī)有一定的重量，所以安裝翻板要稍微厚一些。為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括油漆等在裝配過(guò)程中不必要的擦碰、沖撞損壞，可以在安裝翻板上一些位置墊上一層塑料等。通過(guò)連接轉(zhuǎn)軸把安裝翻板和U形托架連接起來(lái)。在設(shè)計(jì)連接軸的時(shí)