梁海波
摘要清洗机是汽车发动机制造厂加工装配中必不可少的工艺装备，其配置前的选型工作包括类型选择、设计审核、成本审核以及售后服务等项内容。
关键词清洗机选型订货
中图分类号U468.4文献标识码B
在现代的汽车发动机生产企业中，为提高竞争力，都把数控机床放在优先选择的地位，都希望用最少的投资获得精度高、功能强、运行可靠的机床。而在发动机生产线，特别是发动机零部件的机加工线中，比如：缸体、缸盖、曲轴零件的机加工线中都使用了各种类型的辅机，主要有清洗机、试漏机、拧紧机等。由于辅机在生产线中与加工机床多数为串联的方式，如果辅机设备停线将会造成整个生产线的停线，在当今大批量生产的企业中，这是不允许的。因此，用户如何选择适合的，可靠性高的辅机显得十分重要。辅机的选型，特别是清洗机的选型，由于价格远较普通机床昂贵，所以受到的制约因素更多，清洗机的选择合理与否就更显突出。本文从几个方面重点论述了在小排量汽油发动机（0.8~1.2L）生产中用户该如何正确选择清洗机，使其发挥充分效益。
一、清洗机选型的前提
正确、全面认识清洗机的作用是选型订货的基础，要对清洗机的性能、特征、类型、主要参数、功能、适用范围、不足等有全面、详尽的了解和掌握。在充分认识的基础上，可按下述程序展开。
1．正确选择清洗对象
在企业生产的众多零件中选择典型清洗对象，即零件族选择。清洗机适宜于多品种、中小批量清洗。批量的形成不仅按零件的几何尺寸和数量来决定，还应考虑工艺的成组性。采用成组技术，可以有效地增加相似零件的清洗批量，以接近大批量生产的效率和效益，实现中、小批量的清洗。零件族选择的是否合适，对充分发挥投资效益有着十分重要的影响。
2．制定工艺方案
对确定的零件族的典型零件（主样件）进行工艺分析，制定工艺方案。选择规格、清洗精度、功能符合要求的清洗机，并考虑企业今后的发展，决定是否需要功能预留。同时，清洗机的清洗工时费用高，在考虑工序负荷时，不仅要考虑清洗的可能性，还要考虑清洗的经济性。
二、清洗机选型内容
1．类型选择
考虑清洗工艺、清洗机的最佳清洗对象、范围和价格等因素，根据所选零件族进行选择。如，大批量生产时，由于节拍短，可选择机械抬起步伐式，直线通过式清洗机；中、小批量生产时，由于节拍较长，可以选择回转式清洗机。另外，要考虑清洗机的平面布置，第一种清洗机的占地要比第二种清洗机的大很多，通常都是5倍以上。当然上述各点不是绝对的，特别是清洗正朝着复合化方向发展，最终还是要在工艺要求和资金平衡的条件下作出决定。
2．参数选择
根据确定的零件族的典型零件，选择清洗机最主要参数。
(1)清洁度。这是清洗机的主参数，主要取决于典型零件的外廓尺寸、零件的材料、清洁孔的数量和深度等。对于缸体、缸盖的中间清洗机，清洁度通常在30μm左右，最终清洗机通常在15μm左右；而对于曲轴的最终清洁度通常在5μm左右，这是由图纸的工艺决定的参数。清洁度的好坏会直接影响到下一道工序和发动机的装配。
(2)干燥度。零件清洗之后，由于下一道工序通常是零件的试漏测试，所以必须保证足够的干燥度，否则会直接影响到下一道工序和发动机的工作性能。干燥度的检测通常是通过目视的方法，如果要检测零件中各孔的干燥度，则使用其他的方法。
(3)清洗压力。正确选择清洗的压力是确保清洁度的一个关键因素，如果清洗压力不够，很难清洗干净零件表面的油污和机加工的残留物等，特别是深孔中的油污。中间清洗机的清洗压力通常在1.5MPa左右，而最终清洗机的清洗压力则在3MPa以上。
(4)过滤精度。正确选择清洗液的过滤精度是确保清洁度的另一个关键因素，如果清洗液的过滤精度不够，清洗后留在零件表面和孔里的颗粒就多而大，这就很难确保清洁度了。清洗机清洗液的过滤系统通常分为两级：一级过滤和二级过滤。一级过滤的精度通常在70μm左右，二级过滤则在25μm以下。
(5)清洗温度。清洗的温度直接影响到能否清洗干净零件表面和孔中油污。通常在自来水中添加一定量的清洗液，根据工件的大小和油污的多少决定使用哪种清洗液和配比量，通常的浓度为1.5%a~4%a；清洗液的温度通常在45~55℃之间。
三、清洗机设计的审核
在对清洗机的选型确定后，接下来的工作重点是考察和审核清洗机的设计和图纸，用户可以从以下几个方面来重点审核：
1．由于清洗机的内部是直接与清洗液接触的，用户应该审核供应商是否合理地选择了制造的材料。通常要求清洗水箱的内衬、清洗的喷嘴都需使用不锈钢，而工件的定位块等使用黄铜或非金属材料，确保材料永久不生锈。
2．审核清洗机的整体设计和清洗方一式的合理布置，比如可以使用浪涌清洗和定点清洗。浪涌清洗可以清洗掉零件表面的颗粒和机加工的残留切屑等，这时要考虑浪涌清洗的压力和工件的回转速度；定点清洗可以清洗掉零件的油污和深孔中的残留物等。
3．审核清洗机的设备能量消耗。清洗机主要消耗的能量是：压缩空气，自来水和电。能量的消耗关系到工厂运行成本的高低。由于清洗机压缩空气，自来水和电的消耗量都比较大，通常都是机床的几倍。在使用压缩空气吹干工件时，建议不要使用工厂车间自己提供的，因为大量使用时会影响到生产线中的其他设备的气压，设备可能不能正常工作为此应审核供应商是否配备了独立的、低噪声的压缩机。清洗水箱的大小和加热方式不当会大量消耗自来水和电，所以，用户要审核供应商提供的方案是否合理。
4．审核供应商是否正确的选择清洗机所使用的零部件，特别是清洗泵和过滤方式的选择。由于清洗机经常都是使用高压清洗泵，清洗的压力很高，泵的好坏直接影响到清洗的压力，所以合理选择清洗泵的功率和类型也很重要。根据目前的经验，建议采用进口的较好，这样可以确保减少由于更换清洗泵而造成的清洗机的停机时间。
5．审核零件的干燥方式。清洗机通常是使用风力吹干和真空干燥。中间清洗机通常使用风力吹干的方式来保证干燥度，这时要考虑压缩空气的压力和品质，可以使用不同的压力来吹干零件的不同部位；最终清洗机通常使用真空干燥的方式来保证干燥度，这时要考虑真空机的真空能力了。
6．审核清洗机的一级和二级过滤系统，根据清洗的流量和清洗液中颗粒度的大小，企业可以选择不同的过滤方式。对于一级过滤，供应商通常使用加强尼龙的过滤材料，并且带有自反冲自清理的功能；对于二级过滤，通常使用过滤布袋或过滤纸的方式，这样就可以保证过滤精度。由于过滤布袋没有自反冲自清理的功能，更换的时间较短，用户要考虑过滤布袋的备份，以确保清洗机在正常工作状态时能更换其中部分的过滤布袋，通常为2+1或3+2的备份方式。
7．审核清洗温度的获取方式。供应商通常是使用电加热的方式，这时用户要考虑清洗水箱的大小。清洗水箱的容量取决于清洗的流量、零件的大小和加热时间等因素，供应商通常选择的清洗水箱的容量是2~4m3。对于加热时间的控制，控制系统应该具备时间定时的功能，比如在上班前半小时系统自动地工作，让清洗液的温度逐步地升温到指定的温度。
8．审核雾气收集的装置。由于环保的要求，用户不能让清洗机清洗时产生的油、水雾气直接排放到空气中。所以，清洗机必须配有雾气收集装置，通常供应商使用电制冷式雾气净化机，这样较经济和能确保雾气收集的效果。
9．审核清洗机设备的可维修性。任何设备的设计都必须考虑设备可维修性的问题，否则会直接影响到设备的可利用率和停线率。由于清洗设备都较大和较高，除了基本设备外，清洗机的辅助装置也很多，比如转动装置、升降装置、气动装置、泵、马达和各种感应装置、感应开关等，用户要考虑这些装置和元器件的安装位置和合理的搭配，用户可以要求供应商不要把这些装置和元件安装在设备里面和设备的顶部，这样既符合人际工程的要求，也方便了维修。
10．审核清洗机的控制系统。控制系统是指挥清洗机正确工作的核心，关系到清洗机可靠性和稳定性的问题清洗机通常使用PLC控制，该系统要收集外部的信号和可靠地控制各个清洗的动作。根据清洗机的工作情况，审核供应商是否合理地选择控制模块和元器件的安全防护等级，通常要求是IP67。由于使用了大功率的清洗泵，对于泵的控制和启动也要可靠，以提高泵的寿命，所以审核清洗机的电路设计和选择控制元件是否合理尤为重要。
11．清洗机的噪声和造型。绿色制造和清洁生产是现代制造重要的内容之一。对于清洗机的噪声，各国都有明确的标准。目前声音品质也被列为评价清洗机质量的标准之一。不少清洗机不但控制噪声等级，而且对杂音控制也提出了要求。即清洗机运转时，除噪声等级不允许超标外（通常要求小于80dB），还不应该有不悦耳杂音产生。不悦耳杂音一般指虽不超出噪声标准规定的等级，但是却可以听到的怪异音响。
清洗机造型也可以统称为清洗机的观感质量，清洗机造型技术是人机工程学在清洗机行业的实际应用。清洗机造型对工业安全、人体卫生和生产效率产生着潜在的、但又非常重要的影响。选型时要把清洗机造型作为一项要求内容。
12．综合以上的要点，清洗机运转的可靠性决定了设备的全部质量。清洗机使用中，故障发生的时间和频率直接影响到工厂的生产。数控系统由于某一块插件板故障造成停机数月的现象不少见，一个传感器失效造成清洗机丧失部分功能也多有发生。在现有条件下，用户选型过程中、可通过对老用户进行走访，多了解清洗机的一些使用情况。
四、清洗机制造成本控制和保证条件的审核
如何审核供应商是否用较低的成本制造出好的清洗机，用户可以从以下几个方面来重点审核：
1．设计面向制造，这是一个关键因素。用户需要认真地审核制造厂是否严格地按照设计的要求制造设备，按设计的图纸、工艺的要求生产和加工清洗机中的每一个零部件。如有更改，也必须在双方讨论后，认为是合理的，在保证质量的前提下更改，用户绝不能允许制造厂出现大量的修改。
2．审核清洗机的控制系统。在设计好控制系统和设计好控制电路图的前提下，用户审核制造厂提供的PLC编程是否是可靠的、经过优化的，各逻辑是否正确。审核制造厂提供的控制元器件的清单，清单中包括：元件名称、型号、潜在的生产厂家、每台设备的使用量等主要参数，审核制造厂是否通过询价的方式，采购可靠性好、价格较低的元件。对于一些关键的零部件，比如：高压清洗泵、PLC和I/O模块、气动模块等，用户可以审核制造厂是否使用了进口的、在国内有办事处的生产厂家提供的。为了得到一个更优惠的价格和考虑到长远的发展，清洗机供应商可以与这些二级供货商签订采购和服务合同。
3．审核清洗机的机械制造部分。随着国内的制造水平的不断提高，制造厂制造出来的清洗机也会越来越好由于清洗机都是由一些钣金件焊接组成，看制造厂是否从源头抓起，使用数控的或者激光的剪板机，数控的折弯机等设备来下料。因为这些设备是保证能否生产出质量好、外观好的清洗机的关键。
4．了解供应商上人的技能水平和现场的管理水平也是一个重要的因素，工人的技能水平反映到设备零部件的焊接、安装的水平，一个好的员工，是不会浪费材料的。现场的管理好坏关系到物料的配送是否及时，物料的摆放是否合理，物料是否足够等问题，它会直接影响到清洗机制造的进度。
五、技术服务
注意清洗机供货商是否具有良好的技术服务能力，如程序编制人员、操作人员、机械和电气维修人员的培训，一定期限的免费保修，长期迅速的维修服务，供货方能协助对典型零件做工艺分析，进行清洗可行性工艺试验、试清洗零件以及承担成套技术服务，直至全面投入生产。
总而言之，通过上述理论及实践方面的探讨，用户完全有能力做好清洗机的选型与汀货上作，购买到自己想要的、质量好的清洗机。同时，这些经验也可以适用于其他辅机或机床的选型与订货。