论文部分内容阅读
[摘 要]本文笔者根据自己多年工作经验，阐述了重型机械产品装配及其装配工艺概述和重型机械产品装配作业过程，探讨了重型机械产品装配工艺的设计过程，分析了重型机械装配工艺设计中的关键技术。
[关键词]重型机械；装配；工艺设计
中图分类号：TH163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0059-01
引言
重型机械制造行业是机械工业中极为重要的一个行业，该行业为能源、交通运输、原材料等基础工业，以及化工、水利、环保、国防等工业提供矿山开采、矿物加工、金属冶炼及轧制、压力加工、起重运输和物料搬运成套设备，为各种工艺装备以及大型铸锻件产品提供服务。制造过程的主要活动之一就是装配，它是根据确定的精度标准和技术要求，将一组零散的零件通过合理的工艺流程及各种必要的方式联结组合起来，使之成为产品的过程。
一、重型机械产品装配工艺概述
制造过程的主要活动之一就是装配，它是根据确定的精度标准和技术要求，装配过程是整个产品制造过程的最后一道工序，装配工作的效率和装配工作的质量对整个产品的制造成本和产品的最终质量有着极大的影响。相对装配活动而言，对其过程的决策一装配工艺设计就是产品制造过程中一项重要的技术准备工作，它是产品设计与实际生产之间的纽带，是以生产实践为基础，并随生产制造环境的变化而变化，是一个多变的决策过程。
现在重型机械产品的装配工艺设计主要是设计人员依据图纸、装配技术要求、相关产品的装配工艺、企业的技术和工装条件以及个人的经验，设计出产品的具体装配流程。装配工艺过程设计中大量的设计决策是由工艺设计人员根据产品的技术条件、结构工艺信息、装配顺序、装配工艺技术现状及发展趋势等多方面因素主观决定的。在传统的装配工艺设计过程中，设计人员是装配工艺设计的中心。装配工艺设计结果的好坏依赖于设计人员的技术水平，依赖于其对工程图纸的理解，依赖于其装配工艺设计的经验，依赖于其对企业工装条件和相关产品的了解等等。因此，重型机械装配工艺设计具有很大的主观性、不确定性和经验性。这就导致了对同一产品，不同设计人员的装配工艺设计结果有可能差距很大。这形成了装配工艺的不规范性。同时由于装配工艺大多以文字形式描述且内容线条较粗糙，造成现场操作时操作人员理解不清，需要工艺人员到现场进行实际指导。
二、重型机械产品装配作业过程
一个产品的装配过程是由零部件逐步组合的过程，这个过程应该是分层次、分单元进行的，尤其是复杂的机械产品。在每个装配单元中，为了保证产品的质量与要求，其组合过程既有装配工艺的顺序位置要求，还有严格的工艺技术要求。实际工作中，我们是先按装配结构及装配要求将产品进行逐层分解为能够进行独立装配的构件，直到不能分解为止；然后再按自底向上，由内向外的顺序，结合工艺技术要求进行组装成整机。
一个装配设计少到几个零件，多到几千个构件的组装，不但要描述几千个构件的组装过程，而且说明每一次组装的具体方法与要求。为了描述整个设备的装配过程，产品设计的图纸一般都包含有总装的装配图、组件的装配图、分组件的装配图、部件的装配图及相应的明细表，装配工艺设计就是要通过这些资料及装配产品的结构性能要求对产品的组装过程、装配方法、检查要求、试验方法等等进行说明.因此，在指导装配作业与指导生产组织过程中，除设计部门提供的图纸及明细表外，指导装配作业与产品生产计划的装配工艺设计规程是必不可少的。实际上，在这个装配设计过程中还形成了进行装配作业所需的零部件明细表。
三、重型机械产品装配工艺的设计过程
编制装配工艺的基本任务就是研究在一定的生产条件下，以高生产率和低成本装配出高质量的产品。而将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程。重型机械产品有轧钢设备、锻压设备、矿山设备、连铸设备、重容设备等等，由于重型机械产品具有单件小批的特点，主要以订单为中心开展设计、工艺、生产等业务活动，因而每个产品的装配工艺过程规划设计都具有自身的特点，其装配过程都是相对复杂的。
如图所示，现行的重型机械产品在进行具体的装配工艺规划的设计时，首先阅读设计部门提供的图纸、明细及相关的资料，了解所需装配的产品的结构及动作原理；确定整个产品装配后的外形尺寸及重量与工艺路线划分指定的装配场地及起吊能力的要求是否一致；接着查阅工艺设计手册或结合相关工艺基本知识，根据产品的功能及结构将整个产品需装配的零件进行部件、组件的划分；然后进行各零、部件的总装，最后进行试运转工作。在以上每一步的装配过程中都有它自己的基准零件，它不仅有着联接有关零件、部件的作用，同时用于保证零件与零件、零件与部件、部件与部件以及整台机器的相对位置精度，因此每一步基准件的找正是非常重要的，它是整个产品最终质量的保证。另外，由于零件本身有一定的公差范围、装配过程中也会存在有一定的误差、设计可能考虑不周等等因素，因此装配过程经常都需要进行修配及调整。产品设备的装配精度的高低很大程度也是依靠这一环节，而热模锻产品在这一环节上尤其突出。根据以上过程，形成装配工艺文档下发到相应的装配车间，装配工人就依据装配工艺规程的内容依次进行。而在编制装配工文件时多以文字性描述为主，这样就使得装配工艺设计较粗放，许多细节描述不清，实际进行产品装配时需要工艺服务人员到现场进行指导。装配工艺设计过程中，由于没有典型工艺库和知识库的支撑，使工艺专家总结出的优秀经验得不到继承，技术准备时间长，还导致某些错误重复出现；另外，没有整体概念，装配工艺文件以文字描述为主就造成实际操作中大部分装配工作都是串行进行，装配作业过程缓慢，生产周期较长。
四、重型机械装配工艺设计中的关键技术
1、分层次进行装配工艺规划。重型装备的产品的结构都有大型复杂的特点，一个产品涉及的零件数量及种类多达上千上万个，如果全部铺开进行装配，则会头绪纷乱，查找困难，令人无从下手。因此在装配工艺设计时就必须对每个产品进行具体的剖析、按其功能结构或组织结构进行分层规划，为实际的操作人员和生产管理部门提供指导。
2、BOM的变换。建立新产品的新工艺或者从工艺库选择好与新产品相似的参照产品的工艺后，由于设计时的功能结构与制造时的工艺结构存在差异，出现虚拟件或结构调整而导致零件归属位置的变化，在编制装配工艺时需要进行设计明细与制造明细的变换，而由此产生的制造明细则可以为生产制造部门提供相应的制造信息。
3、工序设计。产品装配主要有总装、组装、部装三个层次，而每个层次的装配则有若干装配工序组成，现有工序内容为操作人员和生产管理人员提供的相关信息不是很清晰，造成实际操作具有一定难度。因此在进行工序设计时，应具体描述该工序所关联的零部件及进装顺序的信息，还应包含有该阶段的开工时间、完工时间以及装配基准、定位要求、装配工艺参数、工装要求等装配质量要求。
结语
重型机械制造业是我国机械制造业的重要组成部分，是国民经济中的重要支柱产业，该行业的技术装备水平是衡量国家重工业发展的重要标志，在国民经济中有着不可替代的作用，它的发展壮大和水平高低在很大程度上决定着国民经济建设和国防建设的独立自主程度。以上本文笔者对重型机械装配工艺设计进行了探讨由于时间和篇幅有限，还有许多内容没设计到，在今后的工作中笔者继续研究。
参考文献
[1]张亚勤.基于实体装配模型的装配工艺规划的研究[D]..2006.
[2]关宏刚.刍议重型机械产品装配工艺设计[J] .民营科技.2011（1）
[关键词]重型机械；装配；工艺设计
中图分类号：TH163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0059-01
引言
重型机械制造行业是机械工业中极为重要的一个行业，该行业为能源、交通运输、原材料等基础工业，以及化工、水利、环保、国防等工业提供矿山开采、矿物加工、金属冶炼及轧制、压力加工、起重运输和物料搬运成套设备，为各种工艺装备以及大型铸锻件产品提供服务。制造过程的主要活动之一就是装配，它是根据确定的精度标准和技术要求，将一组零散的零件通过合理的工艺流程及各种必要的方式联结组合起来，使之成为产品的过程。
一、重型机械产品装配工艺概述
制造过程的主要活动之一就是装配，它是根据确定的精度标准和技术要求，装配过程是整个产品制造过程的最后一道工序，装配工作的效率和装配工作的质量对整个产品的制造成本和产品的最终质量有着极大的影响。相对装配活动而言，对其过程的决策一装配工艺设计就是产品制造过程中一项重要的技术准备工作，它是产品设计与实际生产之间的纽带，是以生产实践为基础，并随生产制造环境的变化而变化，是一个多变的决策过程。
现在重型机械产品的装配工艺设计主要是设计人员依据图纸、装配技术要求、相关产品的装配工艺、企业的技术和工装条件以及个人的经验，设计出产品的具体装配流程。装配工艺过程设计中大量的设计决策是由工艺设计人员根据产品的技术条件、结构工艺信息、装配顺序、装配工艺技术现状及发展趋势等多方面因素主观决定的。在传统的装配工艺设计过程中，设计人员是装配工艺设计的中心。装配工艺设计结果的好坏依赖于设计人员的技术水平，依赖于其对工程图纸的理解，依赖于其装配工艺设计的经验，依赖于其对企业工装条件和相关产品的了解等等。因此，重型机械装配工艺设计具有很大的主观性、不确定性和经验性。这就导致了对同一产品，不同设计人员的装配工艺设计结果有可能差距很大。这形成了装配工艺的不规范性。同时由于装配工艺大多以文字形式描述且内容线条较粗糙，造成现场操作时操作人员理解不清，需要工艺人员到现场进行实际指导。
二、重型机械产品装配作业过程
一个产品的装配过程是由零部件逐步组合的过程，这个过程应该是分层次、分单元进行的，尤其是复杂的机械产品。在每个装配单元中，为了保证产品的质量与要求，其组合过程既有装配工艺的顺序位置要求，还有严格的工艺技术要求。实际工作中，我们是先按装配结构及装配要求将产品进行逐层分解为能够进行独立装配的构件，直到不能分解为止；然后再按自底向上，由内向外的顺序，结合工艺技术要求进行组装成整机。
一个装配设计少到几个零件，多到几千个构件的组装，不但要描述几千个构件的组装过程，而且说明每一次组装的具体方法与要求。为了描述整个设备的装配过程，产品设计的图纸一般都包含有总装的装配图、组件的装配图、分组件的装配图、部件的装配图及相应的明细表，装配工艺设计就是要通过这些资料及装配产品的结构性能要求对产品的组装过程、装配方法、检查要求、试验方法等等进行说明.因此，在指导装配作业与指导生产组织过程中，除设计部门提供的图纸及明细表外，指导装配作业与产品生产计划的装配工艺设计规程是必不可少的。实际上，在这个装配设计过程中还形成了进行装配作业所需的零部件明细表。
三、重型机械产品装配工艺的设计过程
编制装配工艺的基本任务就是研究在一定的生产条件下，以高生产率和低成本装配出高质量的产品。而将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程。重型机械产品有轧钢设备、锻压设备、矿山设备、连铸设备、重容设备等等，由于重型机械产品具有单件小批的特点，主要以订单为中心开展设计、工艺、生产等业务活动，因而每个产品的装配工艺过程规划设计都具有自身的特点，其装配过程都是相对复杂的。
如图所示，现行的重型机械产品在进行具体的装配工艺规划的设计时，首先阅读设计部门提供的图纸、明细及相关的资料，了解所需装配的产品的结构及动作原理；确定整个产品装配后的外形尺寸及重量与工艺路线划分指定的装配场地及起吊能力的要求是否一致；接着查阅工艺设计手册或结合相关工艺基本知识，根据产品的功能及结构将整个产品需装配的零件进行部件、组件的划分；然后进行各零、部件的总装，最后进行试运转工作。在以上每一步的装配过程中都有它自己的基准零件，它不仅有着联接有关零件、部件的作用，同时用于保证零件与零件、零件与部件、部件与部件以及整台机器的相对位置精度，因此每一步基准件的找正是非常重要的，它是整个产品最终质量的保证。另外，由于零件本身有一定的公差范围、装配过程中也会存在有一定的误差、设计可能考虑不周等等因素，因此装配过程经常都需要进行修配及调整。产品设备的装配精度的高低很大程度也是依靠这一环节，而热模锻产品在这一环节上尤其突出。根据以上过程，形成装配工艺文档下发到相应的装配车间，装配工人就依据装配工艺规程的内容依次进行。而在编制装配工文件时多以文字性描述为主，这样就使得装配工艺设计较粗放，许多细节描述不清，实际进行产品装配时需要工艺服务人员到现场进行指导。装配工艺设计过程中，由于没有典型工艺库和知识库的支撑，使工艺专家总结出的优秀经验得不到继承，技术准备时间长，还导致某些错误重复出现；另外，没有整体概念，装配工艺文件以文字描述为主就造成实际操作中大部分装配工作都是串行进行，装配作业过程缓慢，生产周期较长。
四、重型机械装配工艺设计中的关键技术
1、分层次进行装配工艺规划。重型装备的产品的结构都有大型复杂的特点，一个产品涉及的零件数量及种类多达上千上万个，如果全部铺开进行装配，则会头绪纷乱，查找困难，令人无从下手。因此在装配工艺设计时就必须对每个产品进行具体的剖析、按其功能结构或组织结构进行分层规划，为实际的操作人员和生产管理部门提供指导。
2、BOM的变换。建立新产品的新工艺或者从工艺库选择好与新产品相似的参照产品的工艺后，由于设计时的功能结构与制造时的工艺结构存在差异，出现虚拟件或结构调整而导致零件归属位置的变化，在编制装配工艺时需要进行设计明细与制造明细的变换，而由此产生的制造明细则可以为生产制造部门提供相应的制造信息。
3、工序设计。产品装配主要有总装、组装、部装三个层次，而每个层次的装配则有若干装配工序组成，现有工序内容为操作人员和生产管理人员提供的相关信息不是很清晰，造成实际操作具有一定难度。因此在进行工序设计时，应具体描述该工序所关联的零部件及进装顺序的信息，还应包含有该阶段的开工时间、完工时间以及装配基准、定位要求、装配工艺参数、工装要求等装配质量要求。
结语
重型机械制造业是我国机械制造业的重要组成部分，是国民经济中的重要支柱产业，该行业的技术装备水平是衡量国家重工业发展的重要标志，在国民经济中有着不可替代的作用，它的发展壮大和水平高低在很大程度上决定着国民经济建设和国防建设的独立自主程度。以上本文笔者对重型机械装配工艺设计进行了探讨由于时间和篇幅有限，还有许多内容没设计到，在今后的工作中笔者继续研究。
参考文献
[1]张亚勤.基于实体装配模型的装配工艺规划的研究[D]..2006.
[2]关宏刚.刍议重型机械产品装配工艺设计[J] .民营科技.2011（1）