時間:2023-06-05 10:30:23
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇裝配工藝設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號TH122 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)39-0146-01
0引言
在機械設計過程中,不能單單以實現某種功能而盲目的設計一個產品。在設計時要將零部件的工藝性同整個機器裝配工藝性結合起來,使零部件的設計的更合理。
1 裝配單元的劃分
在產品設計中要將整臺機器劃分成套件、組件、部件的裝配單元。由于各裝配單元可以平行作業,實現了裝配分級,由此大大縮短了裝配周期提高了效率,更便于保證組裝精度與方便維修。
比如鉆機,將變速箱的輸出軸與轉盤軸分開,制成兩根軸,用聯軸器聯接,變速箱與轉盤分成兩組部件可以各自單獨裝配。簡化了裝配工作量,易于保證裝配精度。
在設計產品時不僅要考慮裝配的分級作業,還要考慮可以分開進行試驗。如設計產品中的某一部件轉子時可以單獨進行動平衡試驗等。
2 簡化裝配操作降低裝配難度
零件的結構設計中,在滿足其加工工藝性條件下要盡量減少裝配操作降低裝配難度,以提高裝配周期與裝配精度。
如圖1所示設計此類的齒輪時 (a)是用螺栓連兩齒輪,(b)是整體式結構,(b)的設計中在保證加工工藝性的前提下就比較合理,減少了裝配操作。
在零件的連接設計中,選擇合理的連接方式。比如設計標牌安裝時有些設計人員就不考慮裝配難易程度。方案1:在標牌安裝表面配鉆絲底孔,套口,最后用螺釘連接成。方案2:在標牌安裝表面配鉆孔后直接用鉚釘鉚接成。根據裝配難易程度可知方案2比較合理。如果在工況合理的情況下標牌也可以直接粘接成。
3 合理的安裝措施保證組裝精度
3.1 采用結構措施補償誤差
比如在一對圓柱齒輪嚙合,使小齒輪比大齒輪稍寬一點,避免了在裝配誤差時仍能使兩齒輪正確嚙合。
3.2 采用定位基準補償誤差
如在設計油缸時,缸蓋的孔與缸體的孔有同軸度要求。方案一缸蓋 缸體是用螺紋連接,螺紋間有間隙,不能保證其同軸度要求。方案二缸蓋與缸體是用螺栓連接,缸蓋設有止口定位,這樣就保證了同軸度的要求。
3.3 采用調整零件達到組裝要求
在軸承安裝時有些需要有軸向間隙要求。通過對軸承端蓋止口的返工或加減相應端蓋處墊的數量來保證軸承間隙。
4 裝配的拆裝方便性
設計產品零件時要結合相關的零部件圖與總裝圖,要考慮到裝配的可操作性。
如圖2將套裝入箱體內,套與箱體在同一方向的接觸面只能有一個。這樣既滿足裝配又降低加工精度。圖(a)當加工有誤差是可能導致裝配不到位。圖(b)則避免了這種情況。
另外為了便于安裝,在設計中要避免兩端配合面同時進行裝配,零部件拆裝要有吊裝孔,緊固的螺釘用扳手是否有空間,將軸穿如孔中相應的軸與孔要有倒角,軸承、齒輪等件拆裝是否方便,裝配時零部件間是否互相干涉,等等。
5 結論
裝配工藝性對產品的整個生產過程影響很大,它是評價機器設計好壞的標志之一,它所包含范圍很廣,以上論述的還遠遠不夠。不管怎樣,在設計過程中要靈活掌握,不但要考慮滿足結構的加工工藝性,還要保證裝配工藝的合理性。
參考文獻
[1]成大先主編.機械設計手冊[S].4版.化學工業出版社.
[2]鞏云鵬,田萬祿,等主編.機械設計課程設計[M].東北大學出版社.
【關鍵詞】數字化裝配;建模;Pro/E
1 引言
隨著科學技術的發展,機械制造工藝技術也在不斷的更新換代。數字化裝配技術主要基于Pro/E等計算機三維設計軟件技術對傳統的制造工藝加以提升。給工藝設計人員減輕了很大壓力,工作量大大降低。
數字化裝配是一種泛指的虛擬工藝,用于模擬裝備過程,簡單來說就是在實際產品沒有制造出來,裝配起來之前,在電腦上進行一次模擬裝備過程。這個過程完全是仿真實際生產過程中,產品零部件尺寸和形狀,為生產的決策者以直觀的判斷,節省了實際產品生產出來進行裝配的成本。本文就是基于Pro/E三維設計軟件技術,對一種產品進行的一次數字化裝配。
2 建模信息
在實際生產之中,數字化裝配首先的工作就是建模工程。簡單來說,建模過程就是將實際生產設計的產品零部件用Pro/E等三維軟件設計出來,對相應的尺寸參數和形位特點加以描述,仿真出設計人員的零部件的設計構想。建模需要的信息參數根據不同實際產品的需求是不同的。同時,企業對建模的效果要求不同也將導致設計參數信息的重點不同。但是主要參數信息采集的過程涉及零件物理屬性、尺寸、形位、組裝要求和組裝順序等信息參數設計。
首先,零件物理屬性信息。這部分信息涉及了零件的基本信息(名字、工程代碼、工藝要求、工程材料、圖標等)這些基本的物理屬性信息是以后進行組裝時檢索的根據和歸檔的編碼。
其次,尺寸信息的采集。這里的尺寸信息是廣義上的尺寸,不僅有具體的零件的大小尺寸和公差要求,還有零件的基礎的金屬材料和色彩等信息參數。Pro/E等三維軟件就是利用三維成圖的效果來顯示設計者的設計理念,所以這些信息參數是必要。現代的Pro/E等三維軟件中,軟件開發商早就考慮到這個方面了,軟件有自帶的一些尺寸信息,設計建模時可以直接加以利用,如果沒有,在進行設計建模,同時可以將新建立的模型進行存檔,以便下一次使用。
再次,形位的信息采集。在三維軟件中,每一個零件在組裝后的位置是固定的和唯一的。它的位置在線性代數中的矩陣可以準確描述,在軟件的設計中,每個零件的形位都是一個矩陣表述的。這個唯一的矩陣對應著唯一的形位,從而固定了零件在坐標系中的形位。
然后,組裝要求。這個要求就是零件之間的尺寸、形位公差的配合,這是零件是否能組裝到產品上去的關鍵,這里的要求一定要認真仔細采集。不然會導致推到從來的情況。現在的三維軟件也開發了這種要求的進一步放縮功能,以便以后的修改。
最后,組裝順序信息。這個順利信息在軟件編程中就是一組邏輯代碼。每一個產品可以分解成若干個部件和零件,每一個部件又可以分解為若干個部件和零件,如此分解下去,最終就是一個一個零件。軟件的這種順序信息實際上就是生產過程中的產品的拆裝過程,有一定順序。
3 建模方式
在這種設計系統中,還有兩種設計思路――由下而上的設計和由上而下的設計。所謂的由下而上的設計屬于常規的設計思想,就是將產品的每一個零部件一個一個設計出來,計算機三維成型出來,然后進行相應的裝配組裝,這種設計出來的零部件之間的尺寸和形位公差沒有特別的考慮,對尺寸公差和形位公差要求比較高的產品,還是考慮由上而下的設計思路,這種設計思想是將從產品的使用性能等特點出來,設計出整體設計要求開始,考慮產品各個零部件的關系和配合,這種設計思想設計出來的產品延伸性較強,可以進行產品的二次開發。
對于前期采集的建模信息主要可以分為兩類:一類是物理特性參數信息,一類是零部件聯系的信息參數。現在這些三維設計軟件是按照一定的邏輯順序進行組裝產品的,一般這種組裝順序分為四個環節,一個為產品環節,一個為部件環節,一個為零件環節,一個為零件屬性環節。
第一,產品環節。這是對整個企業預生產的產品的各種特征屬性進行羅列。例如,型號,名字等,還有一些其他的物理屬性。第二,部件環節。這是對組裝成產品的各個部件的屬性描述,他們之間,還有部件與產品之間,部件與零件之間存在著一定的邏輯關系和順序,三維軟件是通過一定的邏輯映射實現這種關系順序的。第三,零件環節。這個環節是對各個零件的物理屬性、尺寸、邏輯順序序號等屬性。他們之間,還有零件與部件之間也存在著一定的邏輯關系和順序,三維軟件是通過一定的邏輯映射實現這種關系順序的。第四,屬性環節。這里主要涉及屬性的分類、名字和一些具體參數信息等。屬性之間也存在一定的邏輯順序。
4 步驟
Pro/E這個軟件利用這種零部件之間的邏輯順序,進行數字化產品組裝的整個模型。這種邏輯順序實際上是一種相互約束,這種約束可以依據設計者的意愿隨時改變,調整其整體設計。例如,一個活塞缸是由缸壁、軸、桿、后蓋、活塞等組裝而成,其中的活塞還有若干個屬性環節。這些零件之間存在著邏輯順序,這種關系可以將其某一個具體的屬性特征隨時調用出來進行從新編輯,從而改變其某一項特征。這個邏輯順序可以分別對零件、部件和產品進行屬性更改。可以說,這種操作十分簡單,方便。
這種邏輯順序的基本設計思想是遞歸原理。由上而下的訪問,先是產品的整體屬性訪問,然后是部件的分支屬性訪問,最后是每一個零件的末端屬性訪問,這種邏輯訪問順序是一種條件判斷的循環訪問順序。
5 結語
基于Pro/E、UG等三維制圖軟件技術,現代的機械生產制造行業迸發出新的活力。設計人員的平時用于圖紙繪制的時間大大減少,他們有更多的時間開展產品的模擬應力試驗,仿真疲勞強度檢驗等工作。這些仿真試驗可以說明新產品的主要物理性能和參數。大大降低了企業試制新產品的經濟成本和人力投入,這種技術將成為模擬組裝工藝的主要方式。研究分析其建模的方式方法對整個技術具有很強的指導作用。
參考文獻:
關鍵詞:工程機械;裝配工藝;未來發展
工程機械的裝配工藝籠統講就是將生產好的零部件按照圖紙要求裝配起來,最后形成在工程項目上具有操作功能的機械設備,由于機械設備在項目生產中的重要作用,因此,對工程機械裝配工藝具有較高的要求,裝配工藝的好壞直接影響到機械設備的性能和使用情況,所以,裝配人員及廠家需要不斷提高自身的裝配能力,來實現機械設備上對裝配工藝的需求。
1工程機械裝配工藝的特點和現狀
1.1工程機械裝配工藝的特點
裝配工藝是機械生產中的重要環節,相比于機械設計前期的各種工藝,裝配工藝所涉及的設備較少,也沒有太高的工藝要求,但是裝配工藝的重要性同樣不能小看,先進的裝配工藝為機械生產的后道工序提供了保障,能有效提高生產效率,減少人員的重復勞動,總的來說,工程機械裝配工藝有以下幾個特點:其一,隨著工程量不斷加大,目前使用的機械設備也朝著體型巨大的方向發展,機械設備本身零部件就多,體型增大就意味著零部件也要相應變大,因此零部件移動不便,降低了靈活性[1]。其二,工程項目中機械設備需要實現生產和加工的多種要求,因此結構上一般比較復雜,這就需要較多零部件配合,才能完成機械的基本結構。其三,對一些大型機械設備來說,由于使用頻率不高或者運用范圍較小,造成一次性生產批量過小,如起重機,一次生產只有幾十臺,多的也就幾百臺。其四,在整個機械裝配領域,不僅需要對機械配件進行裝配,還涉及到一些電子元件的裝配,裝配形式多種多樣。
1.2工程機械裝配工藝的現狀分析
自動化程度方面———相對于一般批量生產裝配來說,工程機械生產量一般不是很大,因此在自動化要遠遠落后于批量生產類的裝配。近年來,隨著我國機械設備運用廣泛,在產量上也有相應的提高,但是在裝配工藝整體水平上還有待提升。一方面由于傳運自動化程度不高,在機械生產過程中除總裝上實現了機械化運輸外,其余還屬于固定式裝配,在車間由起重機或者叉車進行運轉[2]。另一方面,目前我國工程機械裝配上還沒有實現自動化,大部分都是通過人工完成。工裝工具方面———現階段,工程機械裝配工藝中最常見的工具有壓裝機、擰緊機等,在裝配中會涉及到軸承與軸、外圈與孔等不同形式的裝配。在有專業加熱箱或者冷柜的條件下,能很大程度上提高裝配效率。壓裝機對裝配工藝有很大的幫助,結構簡單,實用性較強。工人勞動方面———自動化程度的低水平以及工裝工具的落后,工程機械裝配工人往往需要較大強度對工件進行搬運,以及一些小工件的裝配和調整。對大型工件的處理主要依靠起重設備配合來完成,如門式起重機、平衡吊等。通過平衡吊的使用,可以大大減少工人對工件的搬運,并且,平衡吊能讓工件保持在一個精確的位置上,方便裝配過程。在一些勞動強度較高的裝配環節上,如大銷子與孔的裝配上,需要采用大錘敲擊的方式,明顯增強了工人的勞動強度,同時敲擊的過程中容易造成工件的損壞,不注意的時候還容易產生安全事故。
2工程機械裝配工藝的發展趨勢
2.1實現傳輸自動化
任何部門在機械生產過程中,都需要把提高生產效率和減輕工人勞動強度作為生產目標之一,在工程機械裝配工藝上,有效利用傳輸技術是提高裝配效率的前提[3]。現階段,我國正逐步采用機械化的鏈板輸送線、葫蘆輸送線等來配合完成輕型零部件的裝配工作,從而實現完整的生產線流程。但是,在一些特大型的工程機械生產中,由于產量一直得不到保證,并且零部件相對笨重,在短期時間內很難實現傳輸的自動化。
2.2確保生產線的實用性
自動化生產線的應用,實現了生產效率的提高,但是在工程機械生產中,種類多批量小是普遍存在的想象,因此在打造生產線的時候應該充分考慮生產線的適用性,能同時滿足不同種類不同批次設備的裝配。在設計生產線的過程中,讓生產線僅僅通過更換支架,工裝工具就能滿足不同產品的裝配任務,此外,生產線還應該確保可以隨時調整裝配的節奏,盡量滿足不同產品對不同裝配時間的需要。
2.3實現更人性化的操作
自動化傳輸設備的應用,減少了工人對工件的手動搬運,然而進一步減輕工人的勞動強度,這是公司人性化的表現。平衡式起重機、升降平臺等裝備工具的使用,使裝配工作在相對輕松的過程中完成;而運用加熱裝置和冷凍柜,避免了工人進行大錘敲擊作業,使裝配工藝不再是體力勞動;自動擰緊機的使用使得手動工作變得更加便捷,既減輕了工人裝配上的工作量,同時質量上還能得到充分的保障[4]。
2.4虛擬化裝配的使用
隨著科技水平的提高,工程機械產品的更新速度也越來越快,長時間以來新設備研發時間往往比較長,原因在于裝配時間占了研發時間上很大的比例,設計技術落后造成裝配次數反復。在這種情況下,機械生產過程中可引入三維可視化模式,在開發設計時就可以針對裝配問題,提前調整設計中出現的誤差,減少實際裝配中出現的問題。
3結論
綜上所述,工程機械裝配工藝的發展,直接影響著項目生產效率和進程,企業要充分重視這個問題,從多方面共同提高裝配工藝的技術水平,為企業實際生產中創造更大的價值。
參考文獻
[1]張宇.淺談某種機型推土機的裝配工藝原則與發展趨勢[J].科技風,2016(17).
[2]郭艷輝,魏冬梅,張丹丹.機械裝配工藝及關鍵技術分析[J].科技展望,2016(11).
[3]才革.現代化機械裝配工藝的問題分析[J].科技創新導報,2015(34).
[關鍵詞]汽車裝配;工藝規劃;技術
中圖分類號:U466 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)08-0013-01
引言
在汽車已經成為人們出行主要工具的今天,人們越來越重視汽車產品的質量與性能。為此,汽車制造企業應當高度重視汽車產品的生產制造,尤其是汽車裝配,其對汽車產品質量、性能有很大影響。當然,要想保證汽車裝配合格,需要科學規劃汽車裝配工藝,并運用適合的、有效的技術來進行汽車裝配,以此來保證汽車產品質量與性能,同時滿足汽車產品制造向個性化、多樣化、全球化方向發展的需求。所以,正確認識汽車裝配工藝的重要性,結合實際汽車產品制造需求及要求,科學探索汽車裝配工藝規劃與技術是非常重要的。
1 汽車裝配的技術要求分析
1.1 統一性
按著生產計劃,對基本車型,按工藝要求裝配,不得誤裝、錯裝和漏裝,裝配方法必須按工藝要求;裝配要統一:兩車間裝的同種車型統一、同一車間裝的同種車型統一、同一工位干的同樣車型統一,簡稱為“三統一”。
1.2 緊固性
凡是螺栓、螺母、螺釘等件必須達到規定的扭矩要求。應交叉緊固的必須交叉緊固,否則會造成螺母松動現象,帶來安全隱患。螺紋聯接嚴禁松動現象,不過,過緊會造成螺紋變形、螺母卸不下來。
1.3 完整性
必須按工藝規定,將所有零部件、總成全部裝上,不得有漏裝、少裝現象,不要忽視小零件。如螺釘、平墊圈、彈簧墊圈、開口銷。
1.4 密封性
冷卻系統的密封性:各接頭不得漏水。燃油系統的密封性:各管路連接和燃油濾清器等件不得有漏漆漏油現象。各油封裝配密封性:裝油封時,將零件拭干凈,涂好機油,輕輕裝入,油封不到刃口,否則會產生漏油。空氣管路裝配密封性:要求空氣管路里聯接處必須均勻涂上一層密封膠,錐管接頭要涂在螺紋上,管路連接膠管要涂在管箍接觸面上,管路不得變形或歪斜。
2 汽車裝配工藝規劃
2.1 裝配前處理
工作的規劃裝配前處理是在建立產品總裝模型后首先進入的模塊。所處理的內容包括產品裝配條件、裝配工藝規范、裝配工藝流程、裝配準則等相關方面的整理與明確,以便后續可以科學地、合理地進行汽車零配件的裝配。由此可以確定,裝配前處理工作的有效落實可以為后續順暢地進行汽車裝配奠定基礎。而要想使此項工作充分發揮作用,相關工作人員應當結合汽車產品的總體設計及相關規范標準、質量要求,科學規劃裝配前處理工作內容、工作步驟、落實方法等,使裝配前處理工作能夠充分發揮作用。
2.2 虛擬裝配工藝規劃
虛擬裝配工藝是借助計算機等技術來構建汽車裝配模型,依照模型精度、約束關系等相關要素,明確汽車裝配標準,按照此標準模擬操作汽車裝配過程。虛擬汽車裝配工藝的操作可以為后續標準的進行汽車裝配創造條件。同樣,要想虛擬裝配工藝操作發揮作用,需要相關工作人員按照預期標準及要求,在虛擬裝配試設計階段注意考慮裝配關系、裝配順序、裝配結構等相關條件;科學規劃虛擬裝配模型,保證模型精度、約束關系以及相關參數符合汽車產品裝配要求;科學規劃虛擬汽車裝配流程,保證虛擬汽車裝配科學、合理進行。
2.3 裝配工藝卡
管理的規劃為了保證具體進行汽車裝配過程中不出現實際情況與文件要求不符的情況,在規劃汽車裝配工藝過程中要注意裝配工藝卡管理的優化。具體的做法是,結合現實汽車裝配需要,了解企業裝配資源,按照汽車裝配過程中各項功能要求,O計科學的裝配示意圖,并分析、思考實際汽車裝配可能出現的問題,從而有針對性地調整裝配工藝卡管理工作,使其可以優化調整汽車裝配各個環節,提高汽車裝配質量。
3 汽車裝配工藝的相關技術
3.1 人工智能技術
隨著我國汽車制造業的不斷進步和發展,我國在汽車裝配工藝的相關技術方面也取得了一定突破和發展。人工智能技術在汽車裝配過程中能夠極大地提升生產效率,降低生產強度,進而促進企業生產水平的提升,同時在保證安全生產、預防生產事故等方面也具有重要的現實意義。從目前的發展情況上來看,國外先進的汽車制造公司在裝配自動化程度上已經超過了一半以上。但是在我國這種技術的應用和發展則相對有所差異,在人工智能技術的不斷發展過程中,汽車裝配中機器人不僅要負責安全車輪、車門等簡單操作,甚至能夠完成更加復雜的安裝任務。
3.2 計算機輔助技術
計算機技術在當今諸多行業中得到了廣泛的應用,其中在汽車裝配工作方面也得到了有效應用。從當前的發展情況上來看,計算機輔助技術對裝配過程中各個階段的設計工作都具有重要影響。CAD技術是指計算機輔助設計與制圖,通過應用計算機系統來輔助一項設計的建立、修改、分析與優化。由于近年來計算機技術的迅猛發展,汽車裝配的工具以及CAD軟件也取得了長足的進步,目前為止已經可以很好地解決虛擬汽車裝配的分析問題,絕大多數的分析計算程序都具備了的CAD接口,促使計算的結果變得圖形化,將結構設計人員從繁重的結構設計工作中解放出來。從目前的發展情況上來看,我國在CAD制圖軟件的開發能力上已經逐漸成熟,相關的設計人員能夠在借助于軟件的情況下更加高效、高質的完成虛擬裝配的設計工作。
結語
總而言之,夾具對汽車轉向節、換擋桿零件的加工工序設計來說,是起著提高生產加工效率、縮短工序實施時間作用的。由于汽車零件大多以大批量的生產方式進行加工的,這就意味著相關建設人員必須要保證其加工工序的高效性和高精度性。
參考文獻
關鍵詞:液壓鉆機;三維裝配;工藝;應用
通觀我國煤礦機器制造領域,每個年度伴隨商品更迭均會涌現許多新構造、新效能與新外觀的煤礦機器投入生產,裝配是商品的終極工序,編纂裝配工藝文書的勞動強度過大。所以,對液壓鉆機中,三維裝配工藝的應用情況實施解析,有著巨大的價值。而CAD、CAPP軟件的使用將嚴格遵照設計部門的商品圖進行,并且增加工藝文檔的附圖,并進行注解。
一、液壓鉆機的實體模型構建
SolidWorks軟件操控頁面簡易,初次使用的人員極易掌握,其融合了二維平面圖形繪制與三維實體造型兩類技術。因此,運用范圍極廣。在SolidWorks2007的標準選項中包括了草圖繪圖選項欄與特征選項欄。當中,特征選項欄包含拉伸凸臺、旋轉凸臺等功能。在處置繁雜的幾何圖形階段還包含更為高端的選項,例如掃描、樣本凸臺等。有效使用上文述及的特征造型科技能夠針對液壓鉆機建立實體模型。
因為液壓鉆機部件繁多,無法全部簡介,而且大多數部件的設計均為簡易的疊加,繁雜部件的創設重點是科學挑選基準,之后依照部件的特征旋轉拉伸,最終在這樣的情況下實施修正。所以,筆者以動力頭體為實例來闡述建模過程。
首先,明確動力頭體的基本數據,再依照其特征,挑選斷面豎切的外觀大小編制草圖,之后使用“插入”選項中的“參考幾何體”的“基準軸”,以基準軸與草圖為核心,按下“旋轉凸臺/基體”選項鈕,挑選恰當的數據,就能夠構建動力頭體的初級模型,之后使用“圓周陣列”來完成螺紋孔的設計,再使用基準面“拉伸切除”指令來完成耳扣c旋轉套等的設計,最終獲得動力頭體的模型,見下圖。
依照上述模式,能夠構建各個部件的實體模型,對標準件的構建能夠使用法恩特標準件庫內的實體,僅修正急需的數據就行。
二、液壓鉆機動力頭三維裝配工藝科技的技術需要
裝配是商品成型的終極工藝,其影響著商品的品質與特性,在鉆機生產成本中的比率超過了40%,而鉆機生產流程中裝配消耗的時間比例是40%-60%,特別是構造繁雜的鉆機,裝配所需要消耗的時間會更長。因為鉆機的特別屬性,鉆機動力頭裝配所消耗的時間比其它零件裝配的時間更長,并且鉆機動力頭構造品種繁多、構造繁雜、裝配精度要求苛刻,零件數目繁多,所以裝配流程相當繁瑣。假如僅憑借工程師的過往經歷利用CAD繪制圖形,那么設計工藝就會發生狀況。只要在現場裝配階段產生狀況,就必須對元件實施返工或修正工藝文檔的操作,如此會增加鉆機的生產成本,讓生產進度被耽誤。因此,使用電腦模擬裝配科技能夠對過往商品實施裝配工藝創設,讓其完成數字化的模擬裝配,能夠大幅度提升鉆機的裝配效能。
因為鉆機構造通常會隨著相異的礦井巷道的變更而變更,所以在生產階段會形成單件、小批次的情況,讓研究開發與批量生產同步。鉆機生產階段,會發現有若干個型號的鉆機在工作,對沒有定型的鉆機,工藝也會發生改變。而整體裝配流程組織模式變通性強、裝配工件品種繁多、工藝繁雜,所以導致鉆機工藝創設進度被耽擱、成本居高不下。當使用新式型號的鉆機階段,通常會投入大批的人物資源完成裝配的創設與生產。
三、整體方案與重要技術
(一)整體方案
解析具體的運用需要,解讀已有三維工藝的缺陷,構建了三維CAD裝配技術平臺。三維裝配工藝能夠劃定為商品創設時期、裝配工藝創設時期與制作時期三個時期。
(二)三維裝配工藝創設運用
使用三維軟件完成裝配工藝的創設通常包含四個時期,筆者在此處以鉆機頭為實例來演示三維工藝創設模式。
1.第一時期
運用Pro/E超強的三維與二維制圖能力,把Pro/E數模爆炸創編后轉化成二維視圖,然后運用Pro/E的轉化能力把二維投影圖轉變為.DXF文檔,進而使用CAPP編寫工藝文檔。實際的操控流程是:Pro/E三維模型圖――Pro/E爆炸圖――Pro/E二維映射圖――轉變為.DXF文檔――導進CAPP編寫工藝文檔――打印工藝文檔。Pro/E軟件環境下的三維裝配見下圖。
使用軟件的視圖功能,能夠把裝配圖轉換為Pro/E爆炸圖。
構造繁雜的鉆機元件三維視圖,侵占的系統資源很多,導致電腦運轉變慢,極易產生死機的現象。二維映射圖轉變為.DXF文檔所消耗的時長變大,如此就致使運用CAPP完成工藝文檔的編寫極不便利,容易讓電腦死機。鉆機的外觀線條繁多、雜亂,打印后的工藝文檔圖片并不清晰,如此的工藝文檔在鉆機生產廠房運用就缺乏價值。
2.第二個時期
運用Pro/E的三維模型建立與轉變二維圖片的功能,將Pro/E三維模型圖爆炸編寫后轉變成二維平面圖,再使用Pro/E的制圖功能將轉變的二維圖像轉化成HPP文檔,使用View Companion軟件把HPP文檔再次轉變為DXF文檔,從而導進CAPP內完成工藝文檔的編寫。
第二時期是對第一時期中消耗時間過多、轉變后的文檔容量過大、打印后圖片不清晰等缺陷的修整與改進,改進后的操控過程從二維圖像到工藝圖像成型僅消耗10秒的時間,文檔尺寸也被壓縮為312KB。利用View Companion將二維圖像轉變為.DXF文檔僅消耗5秒的時間,文檔尺寸被壓縮成3.44MB。導進CAPP創編工藝也僅消耗75秒的時間;而且,利用.PDF文檔打印的圖像也較為清晰。
第三時期
第三時期是使用以上模式完成編寫的工藝文檔圖像中還未裝配的零件的指引線的設計,致使裝配關聯不清晰,因此在第二時期的前提下要使用FlashPaper軟件,將CAPP所編寫的工藝文檔打印為.PDF文檔,之后導入Adobe Indesign,導出.PDF文檔,該模式能夠修復死機問題,大幅度提升工作效率。
第四時期,將InteVue軟件更新,更新后的InteVue軟件能夠對矢量圖完成拷貝,如此能夠將矢量圖粘貼到CAPP中,通過這類模式的應用,能夠大幅度縮短工藝卡片的編寫時長。
對比這四大步驟,第四時期比第一時期效率大幅度提升。
結束語:
三維裝配工藝的創設還位于起步時期,未來還必須進行改進與完善,進而創設出更為方便、完備的工藝文檔。筆者通過簡述Solidworks超強的建模能力,為工程師提供了一定的參考,有一定的實踐價值。
參考文獻:
(臺州科技職業學院,浙江 臺州 318020)
【摘 要】《機械制造工藝》是機械類專業的核心課,該課專業知識晦澀抽象,以傳授理論知識為主的傳統教學模式已然無法滿足培養學生職業技能的需要,對于該課進行了大刀闊斧的改革,開發出了一整套“1+N”課程包,實踐證明,該課程包實施效果良好,有效地解決了傳統教學的種種弊端,真正達到了有效教學的目的。
關鍵詞 機械制造工藝;1+N課程包;機械核心課程
基金項目:浙江省科技廳高技能人才培養和技術創新活動資助項目(2013R30052)。
作者簡介:陳曉(1983—),男,漢族,浙江臺州人,工學碩士,臺州科技職業學院,講師,研究方向為機械CAD/CAM。
0 引言
《機械制造工藝》課程是面向機械類各專業中研究機械加工共性問題的主干課程,通過本課程的學習,使學生掌握機械制造工藝的基本理論,具有制訂中等復雜零件機械加工工藝規程的初步能力,使學生初步具有分析、解決工藝、工藝裝備等制造技術問題的能力,為進一步地加深學習打下基礎。
1 《機械制造工藝》“1+N”課程包設計理念
原有的《機械制造技術》課程教學內容不能體現課程的實用性、實踐性和創新性,而從中獨立出的《機械制造工藝》課程則突破了傳統的學科體系,擺脫了以知識點為主線構建教學內容的慣例,在做好充分的崗位調研工作的基礎上,以真實企業典型零件作為教學載體,提煉出典型工作任務,重新整合了知識模塊,以工作過程為導向組織教學,構建“1+N”課程包,激發學生學習熱情,讓學生全程參與,努力做到“教-學-做”的有機統一,為學生的學習和就業服務,校企融合,緊跟先進技術發展、提升就業能力。該“1+N”的課程包具體內涵體現如下:
“1+N”課程包的“1”即“一技之長”,一技之長是指一項核心的高端技能,以職業道德、職業精神為靈魂,對接職業標準,對接企業新技術和新工藝,對接國際化生產的工藝流程、產品標準和服務規范等;“N”即N種相關技能,N種相關技能是指圍繞“一技之長”的N種輔助技能組合,以全面發展為主線,對接崗位(群)的風險控制能力,對接經營管理方法,對接人文素養等。由此:
1.1 “1”的內涵釋義
“1”——學習該課程所能掌握的1項核心技能:該課程緊密對接“機械工藝員”領班崗位,目標培養學生在實際生產中具有編制機械加工工藝規程與實施工藝規程的能力。
1.2 “N”的內涵拓展
學習該課程應同時具備以下兩方面技能:(1)掌握質量管理體系知識:ISO9000質量體系認證等;(2)熟悉現場“6S”管理:即整理、整頓、清潔、清掃、素養、安全。
2 《機械制造工藝》“1+N”課程包開發與實施
現以“減速器裝配工藝的設計與實施”項目為教學案例,分析該項目“1+N”課程包的開發與實施過程:
2.1 布置學習任務
2.2 “減速器裝配工藝的設計與實施”情境能力目標描述
1)1項核心技能:(1)熟練裝配的概念、裝配精度;(2)掌握各種裝配方法及各自的適用范圍及常見應用;(3)裝配工藝規程的制定要求與依據;(4)制定裝配工藝規程的步驟、方法與內容。
2)“N”項輔助技能:(1)熟悉裝配工藝基礎知識;(2)理解機器的裝配精度、機器的組成和裝配工藝系統圖;(3)掌握保證裝配精度的工藝方法;(4)理解結構的裝配工藝性;(5)掌握裝配尺寸鏈;(6)具備質量意識、并能兼顧成本核對,降低生產成本能力;(7)具備現場“6S”管理能力。
2.3 設計學習情境
該情境的學習與工作流程如下:(1)咨詢;(2)決策計劃;(3)實施;(4)檢查評估;(5)課內實踐;(6)學習檢查。
本情境依據真實的工作任務,以小組的形式按“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估”這一完整的“行動”方式來組織教學,分“資訊”、“決策計劃”、“實施”、“檢查與評估”四個步驟來進行,工作結束后安排課內實踐項目——“雙聯齒輪零件加工工藝分析”,對已學知識進行鞏固提高。本情境采用單班分組方式教學,每班分8組。該情境教學分如下5個步驟進行實施。
步驟一:資訊(4課時)
教學方法:案例教學法、參觀、討論、教師指導
任務:學生從接到的工作任務中分析完成工作的必要信息,為下一步的決策、計劃做好充分的準備,具體任務的設置如下:(1)掌握裝配的概念、裝配精度;(2)有哪些裝配方法,各自的適用范圍和常見應用;(3)分析減速器的結構特點;(4)分析減速器的可裝配性及裝配工藝性;(5)裝配要求及驗收要求。
學生自由組合分成8個小組(各組選出組長1名),各組根據任務工作單和資訊工作單完成必要的信息搜集,每組選4人準備發言。
步驟二:決策、計劃
學時:6課時
教學方法:小組討論法、提問引導法、講授法、多媒體教學法
任務:學生在資訊階段,了解了裝配的基本工藝信息,接下來在決策、計劃階段,需對具體確定減速器裝配的生產組織形式,劃分裝配單元,并制定出該減速器的裝配工藝方案,具體任務的設置如下:(1)原始資料的搜集研究;(2)確定裝配生產的組織形式;(3)劃分裝配單元,確定裝配順序,劃分裝配工序;(4)編寫裝配工藝卡和工序卡;(5)制定裝配檢驗與試驗規范。
步驟三:實施(2課時)
教學方法:講授法、項目教學法、四步教學法
任務:學生以小組的形式在實訓指導教師的指導下,在機械加工實訓中心,以各小組所制定的工藝方案為項目實施產品裝配,同時對每一個完成的工作步驟進行記錄和歸檔,并完成下面的工作:(1)填寫裝配工藝過程卡片;(2)零件常用的修復方法;(3)裝配工作安全和事故防護規定;(4)交流溝通和工藝管理。
步驟四:檢查、評估(2課時)
教學方法:討論法、講授法、學生評價、教師評價、教師監督
任務:通過實施階段的工作對各小組的項目成果進行專業的分析和總結,完成如下三個方面的任務:(1)裝配工藝規程的要求及依據;(2)制定裝配工藝規程的步驟、方法、內容的比較評估;(3)產品的結構工藝性分析;(4)工時定額評估;(5)裝配工藝方案的評價。
步驟五:課內實踐(6課時)
教學方法:小組討論法、提問引導法、項目教學法
任務:在前面學習的基礎上,學生赴校外實訓基地——浙江豐立機電有限公司參與減速器的實際裝配工作,具體任務的設置如下:(1)產品的結構工藝性分析;(2)產品常用裝配方法;(3)減速器裝配要求及驗收要求;(4)減速器驗收方法。
上述案例詳細的分析了該課程包實施的步驟、采取的教學方法,闡明了該課程包的教學理念。為了更好地有效實施“1+N”課程包,對于《機械制造工藝》課程進行了如下的改革:
(1)課程標準與職業標準對接,學歷證書與資格證書并軌
課程教學內容與相應工種的應知、應會相銜接,課程理論考試與職業技術等級考核相融通,實訓技能考核與職業資格證書考核相融通。實踐教學考核以學生實際加工零件的質量為評判依據。
(2)通過校企深度合作,實行教、學、做一體化。
充分發揮與校企合作優勢,對合作企業在線產品進行篩選,精心設計典型“核心實例”,將企業的實際產品作為承載知識、技能的任務,結合崗位工作流程,在教師引導資訊和操作演示后,學生嘗試完成任務,在實際的生產環境中實行教、學、做一體化融合的教學模式,使理論教學和實踐教學相互滲透、相互依存。
(3)教學方法的改革
企業的專業人士和校內專任教師,通過情境教學和獨立操作法,結合現代教學手段(多媒體課件、專題錄像等),在工學一體化教室以及實訓基地,由教師進行以實際零件加工為目標的生產性實訓教學,實施工學結合的教學方法,使專業知識學習與職業技能訓練一體化,學習空間與工作現場一體化。
(4)采取以學生為主體的教學方法,促進學生的角色轉化
本課程的教學過程是在工學一體化教室以及實訓基地,設置真實情境教學環境中完成,多媒體情境教學環境下進行引導資訊、計劃和決策,操作實施在真實的崗位上,身臨其境的角色,激發學生職業意識,從而初步完成學生-學徒-上崗的角色轉化,為進一步實現高技能人才的培養打下基礎。
(5)教學評價方式更趨多元,綜合考評學生的整體素質
多元化評價體系由以下幾個部分組成:1)理論考核(30%):(1)課程問答;(2)習題解答;(3)項目匯報;(4)過程作業、文件;2)技能考核(50%):(1)職業規范;(2)制定方案能力;(3)項目執行能力;(4)項目匯報、資料整理;3)職業素養(20%):(1)團隊協作能力;(2)創新能力;(3)職業態度、工作作風。
3 總結評價
經過上述改革,學生的厭學情緒明顯得到了一定的抑制,上課的積極性得到很大的提升。在課程包實施的一年多時間,大多數學生反映教學效果良好,對于該課的專業知識都能有了較為清晰的理解與掌握,學生的實踐動手能力也得到了一定的增長,該課程“項目驅動,任務導向”的教學理念不斷的深入學生的心中,真正的達到了有效教學的目的。
參考文獻
[1]張江華,吳小邦,主編.機械制造工藝[M].北京:機械工業出版社,2012.
[2]馬敏莉,主編.機械制造工藝[M].北京:清華大學出版社,2011.
關鍵詞:裝配內容;裝配工藝;主軸裝配
1 裝配內容
數控車床的裝配內容如圖1:
清洗:在機床裝配之前需要對零件、組件進行清洗,保證裝配質量,對于裝配清洗有浸洗、擦洗、特種清洗等。
連接:在機床中需要大量的連接,而在機床連接中主要分兩種:一種是可拆卸連接,另一種為不可拆卸,前一種例如聯軸器,銷釘等,后一種例如使用其他方法使工件連接在一起不可拆卸。清洗完成后需要將這些零件組裝在一起。
矯正:是對機床裝配完成之后的調整,是為了保證數控機床總b的精度。
平衡:是保證數控機床裝配完成之后整體機床的平穩,不會產生機床顫抖等現象。
驗收試驗:這個步驟非常關鍵,是對數控機床組裝完成后,數控系統調試完成的整體檢驗,是對數控機床進行較全面的實驗。
2 裝配工藝
對于數控機床裝配的原則就是保證裝配質量,并從技術方面延長數控機床的使用壽命,合理安排裝配順序,縮短裝配的周期,節省工時,提高生產效率,減少車間返工次數,提高數控機床的加工精度。
數控機床的裝配工藝為確定機床的圖樣,分析技術要求和驗收要求;合理選用裝配設備,如工具、量具等;確定裝配順序,對各級裝配單元進行劃分,確定好零件的裝配先后次序;計算裝配工時定額,最后編寫數控機床裝配工藝卡卡片,如圖2。
數控機床裝配中需要對數控系統進行連接與調試,這個連接是對電路的連接,包括電氣柜,機床操作面板,伺服控制系統,反饋裝置等,這些根據電氣控制線路圖進行連接,同時要符合設計手冊。
3 主軸裝配
數控車床中機械部分要求最高的就是主軸,主軸精度直接影響數控車床加工精度,而對于主軸上每一個零件的精度和要求都非常嚴格,數控車床主軸三維示意圖如圖3,同時主軸的裝配方法也是需要認真考慮的,按照要求對主軸零件,如軸承、法蘭等零件進行清洗,然后將軸承、軸套、隔套、平鍵、齒輪安裝在主軸上,安裝位置根據數控車床主軸裝配圖紙,之后將裝有軸承、齒輪的主軸裝入箱體內,并用鎖緊法蘭固定,然后對主軸上另一端的齒輪、軸承等零件進行裝配,最后用鎖緊螺母鎖緊。
主軸箱內主軸的精度檢驗,主要是根據切削直徑進行選擇,如表1。
4 結束語
國內數控機床的發展,仍需要長期的研發與創新,高檔機床和精密機床上還有待提高,機床零件加工方面發展迅速,但是機床整體性能上發展緩慢,國家重點工程上所用的機床設備還需要國外進口,就是因為機床整體裝配后,機床性能、技術水平與國外相差較大,所以國內技術人員,在機床研究上,需要對裝配技術重點分析,將國內精密、高端設備推向國際化。
參考文獻
[1]陳循介.目前世界先進機床水平概述[J].精密制造與自動化,2007.
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[3]戴曙.金屬切削機床[M].機械工業出版社.
【關鍵詞】裝配鉗工 專業技能 裝配工藝
概論
鉗工是以手工操作為主,使用各種工具來完成工件的加工。特別是裝配鉗工其特點是靈活性強工作范圍技巧性強將一個個零件部件最終裝配成一種機械設備需要許多專業技能的支撐才能勝任的。機械設備的精度性能的穩定使用壽命的長短都是裝配鉗工的專業技能決定的。
1裝配鉗工的基本技能
裝配鉗工的基本技能主要有:劃線、鉆削、銼削、鋸削、鏨削、鉸孔、功螺紋、套螺紋、刮削、研磨、技術測量、精密量具的使用校正彎曲以及對機械設備的裝配檢驗、調試等。做好一名合格的裝配鉗工更要有熟悉安全文明生產的相關知識。更要有經濟合理的工藝制度。鉗工的這些基本技能的掌握靠的是平時的勤學苦練。認真掌握這些手工技能的掌握是當好一名合格裝配鉗工的基礎。只有掌握好這些技能才能在裝配中保證整臺機器的裝配精度才能裝出好的機器。
2裝配圖
裝配圖是機械設計中設計者意圖的反映。是機械設計,制造的重要的技術依據。裝配圖是表達機器或部件的工作原理,零件間的裝配關系和零件的主要結構形狀、以及裝配,檢驗和安裝時所需的尺寸和技術要求。所以我們在裝配時,必須看懂圖樣中的性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸、外形尺寸和行為公差要求。
(1)在裝配圖中既有零件圖中的一些特點同時也有因零件組合而帶來的自身特點。
(2)當兩個零件表面相互接觸時只畫一條粗實線。
(3)在剖視圖或斷面圖同一個零件的剖面線方向和間隔應保持一致,兩相鄰零件剖面線方向不同間隔也不同,從而達到區別不同零件的目的。
(4)剖切緊固件(如螺釘,螺母,墊圈等)和實心體(如軸,桿,球,銷,鍵,手柄等)時,若剖切平面通過其基本軸線,則按未剖切的外形表達。
(5)在裝配圖上一般步畫出工藝圓角、倒角、退刀槽等工藝結構。
(6)在裝配圖中,用細雙點畫線,畫出零件輪廓形狀表示可動零件的極限位置或相鄰輔助零件的輪廓。
(7)相同規格的螺栓螺釘等在裝配圖上一般之畫出其中的一部分,其余,用細點畫線來表示中心位置,其數量可根據標題欄中的明細表示。
(8)裝配圖中的滾動軸承和密封件一般只詳細畫出一半,另一半用相應的特征畫法畫出。
在識讀圖時要加以注意。
2.1識讀裝配圖的方法步驟:
(1)先看標題欄,初略了解零件看標題欄,粗看裝配圖從標題欄中了解裝配體的名稱和用途,從明細欄和序號了解零件的數量和名稱從而略知其大致的組成情況以及復雜程度,從視圖的裝配圖標注的尺寸及技術要求可知該裝配體的結構特點。
(2)分析裝配關系和工作原理,從分析試圖入手,了解零件之間的連接方法,配合性質等并讀懂裝配體的工作原理。這是識讀裝配圖的重要環節。同時,經過以上分析進一步了解各零件的作用和裝配關系。從而可確定出各零件的拆裝順序。
(3)分析零件讀懂零件的結構、形狀。
利用裝配圖特有的表達方式和投影關系,抓住剖面線的方向和間隔特點把同一零件在不同試圖中的部分形狀分離出來再按前后層次的遮擋關系想象出被遮蓋的部分的形狀。從而讀懂零件的基本結構形狀和作用。
(4)分析所有尺寸,了解技術要求 分析尺寸
裝配圖中標注有必要尺寸根據規格性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸和總體尺寸。其中裝配尺寸與技術要求有密切的關系因仔細分析裝配圖中的技術,要求還包括部件在裝配過程中或裝配后必須達到的技術指標(如裝配工藝和精度要求)以及對部件的工作性能,調試與檢驗方法,外觀的要求。
(5)綜合分析,歸納總結以上所讀圖的結果想象出裝配體的全貌,從而想象出裝配體的立體形狀。總之,識讀裝配圖關鍵是能夠拆至零部件和為一整體。
3裝配方法及步驟
按照一定的精度標準和技術要求,將若干個零件組成部件或將若干零件部件組合成構件或機器它的工藝過程稱之為裝配工作裝配工件的好壞對整個設備的質量起決定性作用,其裝配方法有四種:
(1)完全互換法
零件按圖樣公差加工裝配時不需要經過任何選擇、修配和調整就能達到裝配精度和技術要求這種方式生產效率高。主要在自動化流水線上使用,對鉗工技能設計的要求但零件加工 精度要求高,制造費用增大。
(2)選配法裝配
將尺寸鏈中組成環的制造公差防大到經濟可行的程度然后選取某種尺寸相當的零件進行裝配已達到規定的裝配精度要求。選配發的配合精度取決于分組數,增加分組數可以提高裝配精度其特點是分組后配合精度提高零件加工成本低可以互換但分組麻煩,容易造成半成品和零件的擠壓。
(3)調整法裝配
在裝配時改變產品中可調整零件的相對位置或選用合適的調整件已達到裝配精度的方法。其特點是不需要修配加工只需調整個別補償環便可達到裝配精度。
(4)修配法
在裝配時根據實際測量結果改變尺寸鏈中某一個尺寸組成環的尺寸或者就地裝配這個環,使封閉環達到規定的精度需要修配的組成環成為修配環。其特點是對零件的加工精度要求低,不需要高精度的加工設備而且能得到很高的裝配精度裝配復雜需要裝配鉗工有過硬的技能和知識裝配時間增加。
裝配步驟
裝配工作包括各種裝配的準備、部裝、總裝。調整檢驗和調試還有噴漆涂油等保養工具每一步驟都需要裝配鉗工憑借專業的技能來完成。因此在整個裝配過程中鉗工都要認真、細致精益求精的工作作風來保證所裝配機器的精度特別是在調試階段更應如此,才能使做裝配的機器各項性能指標達到要求是機器的使用壽命延長。
4結論
綜上所說:當一名合格的裝配鉗工,掌握基本技能是基礎。同時還要能正確看懂裝配圖和裝配工藝文件裝配工藝卡。在實際的裝配過程中按照裝配步驟邊裝配邊檢查檢查每道工序的精度,檢查本道工序的零部件以及裝配精度。
【參考文獻】
[1]《機械設計手冊》 機械工業出版社
[2]《裝配鉗工》中國社會勞動保障部出版社
關鍵詞:飛機制造;裝配;協調;質量
前言
飛機的制造是一個系統性的工程,需要設計、制造以及裝配等多個環節協同工作確保飛機的制造質量。飛機制造中的不協調問題長期困擾著飛機制造企業,是影響飛機制造質量的重要因素之一。解決好飛機制造中的不協調問題是飛機裝配工藝中的重要一環,也是確保飛機制造質量的重要環節。
1 飛機制造中的不協調問題表現
在飛機制造過程中,飛機裝配是飛機制造的最后一個環節,在這一環節中,不協調指的是零、組、部件與裝配工裝之間,各個裝配工裝之間以及各飛機組件之間的裝配出現偏差,使得零部件無法按照設計圖紙上所要求的進行裝配,從而影響飛機制造質量。
飛機制造中的不協調問題可以分為以下三類:(1)飛機零部件與裝配工裝之間的定位基準出現偏差,從而使得裝配出現一定的不協調。(2)飛機各裝配由于制造問題而導致的不協調,其表現在飛機零部件等因外形尺寸、連接處或配合面之間具有較大的間隙而導致的裝配問題。(3)而裝配工裝之間的不協調,其具體表現在:在制造環節所采用的裝夾工裝出現偏差、裝配工裝與制造工裝之間的不協調等造成飛機的裝配出現問題。
2 造成飛機裝配出現不協調的原因分析
2.1 人為因素
在飛機制造過程中需要經過多道環節,其中人為因素是影響飛機裝配質量的重要因素之一,飛機裝配中由于人為因素而產生的不協調發生在零部件的設計、工裝設計以及制造工藝設計、工藝的編制等多個環節。
2.2 系統誤差所造成的飛機裝配不協調
飛機裝配需要在一定的環境因素下,(溫度、重力、外力等),如外部環境發生一定的變化會使得零部件呈現出一定規律的尺寸變化等,最為常見的表現形式有鉚接變形或是溫差變形等,其中鉚接變形是指在零部件進行鉆孔等環節時由于軸向力、切削力或是鉚接時的錘擊力等不均勻而使得零部件發生一定的變形,從而影響裝配質量。其中最主要的表現有:鉚接件長度發生變化、開口過大或過小或是蒙皮出現鼓包、扭曲等,從而造成裝配件的外形產生較大的尺寸變化,影響裝配質量,造成裝配誤差。溫差變形形成原因是由于不同材料在不同溫度下具有一定的變形量,而在溫差較大的情況下,不同材料由于熱膨脹性不同會引起組、部件和工裝尺寸出現一定的偏差,從而使得裝配出現一定的不協調。
2.3 飛機裝配中的偶然誤差所導致的裝配問題
在飛機裝配的過程中,因有些偶然突發因素所導致的誤差造成的裝配問題是較為難以控制的。偶然誤差是,在一定條件下所產生的且不具有確定變化規律的誤差,但是當此類誤差較多時通過統計可以發現其具有一定的統計規律。此種誤差多發生在型、板材料制造時的誤差以及零部件在制造過程中所產生的隨機誤差以及裝配過程中所產生的隨機誤差等。都會對飛機的制造質量造成嚴重的影響。
飛機制造過程中所產生的協調誤差通常是由以上所介紹的不協調因素復合構成,而且其構成的誤差性質也會相互產生交換,為解決飛機制造中的不協調,需要對產生問題進行具體分析處理。
3 做好飛機制造過程中的不協調問題處理
為解決好飛機裝配過程中的不協調問題可以從以下幾個方面入手:(1)在零部件加工制造過程中以及裝配中選用正確的工裝定位基準。(2)提高飛機零部件在設計過程中對于裝配結構性的考慮,零部件的裝配工藝性指的是在零部件生產過程中選用較為經濟、合理與可靠性的工藝方法,其特別體現在設計補償上,從而簡化協調關系,例如可以在零部件的外形設計上加設補償角片,對接交點接頭使用間隙進行補償等。同時在對分離面的劃分上既要保證裝配單元的完整性也需要盡可能的簡化裝配單元之間的協調關系。在滿足使用要求的情況下,盡量簡化分離面之間的形狀和連接形式,提高飛機的制造質量。(3)在裝配的過程中盡量選用工藝補償的方式,在裝配過程中可以對裝配的零、組、部件的相關尺寸進行一定的調整以便易于裝配,通過對裝配件進行調整可以在一定程度上減少制造中所產生的誤差,從而滿足裝配的精度要求。(4)對于裝配中所產生的變形要嚴格控制,在裝配過程中產生變形的原因是多方面的,對于不同方法可能會產生不同的裝配變形偏差,需要對不同的裝。配方法進行記錄,通過分析計算找出規律。飛機是一種半硬殼式的結構,其剛性不足,這是造成飛機裝配出現偏差的主要原因,在裝配中要時刻注意這一因素,在裝配時,各零部件需要具有足夠的剛性,從而確保其在安裝過程中不會受力變形,對于像大飛機壁板等剛性較低的組件,需要在吊裝、放置的過程中采用工藝撐桿、托架等對其進行固定,防止其變形。裝配型架主要起到定位和對裝配件的剛度進行一定的保持。在裝配的過程中,使用型架還可以達到一定的糾正作用。所以,在裝配型架的制造過程中需要使得其剛度要大于裝配組件的剛度,如果裝配單元的剛性過高,則需要對裝配組件中需要重點定位的地方進行局部定位。(5)減少鉚接工藝對零部件裝配所造成的影響,在組件組合的過程中合理的使用“強迫裝配”的方法,在鉚接時錘擊的方向需要與定位基準的加緊方向相一致,通過對構件的安裝位置進行分析,選擇合理的鉚接工藝,比如:在大范圍進行鉚接時,應當避免鉚釘不均勻而導致的鉚接變形,應當在滿足設計要求的情況下,采用鐓頭交錯排列的方式以及正確的鉚接順序。同時在鉚接時還需要注意鉚釘的垂直度,以及干涉鉚接的干涉量,確保鉚接的合理性與質量。(6)對于裝配過程中溫差變形需要尤為注意,特別是針對于大飛機的組裝。未解決這一問題可以采用“變形梁式”的型架結構進行裝配,也可以采用以裝配組件的一端為基準,而在另一端留有一定的富余量來協調裝配。(7)根據飛機裝配過程中的實際情況來確定裝配工藝,在飛機裝配工藝上應當遵循“最短尺寸鏈的原則”,從而盡量縮短協調路線,使得非公換件盡可能的少。將飛機裝配過程中對于裝配影響不大的尺寸確定為尺寸鏈中的封閉環,并將裝配中較為容易進行調整的尺寸確定為工藝容差調整環節。在裝配時對各個組成環在飛機裝配協調過程中的作用進行分析,根據裝配對于準確度要求來協調分配各組成環的容差。要解決好裝配不協調問題,歸根結底就是要對裝配過程中所產生的誤差構建尺寸鏈,并對其進行有效的分配與修正并加以控制,從而達到協調準確度的目的。其中確定誤差尺寸鏈工藝容差分配主要有經驗法和計算法兩種,并根據實際情況選用合理的方法。
4 結束語
飛機裝配是飛機制造中非常重要的一個環節,其對機的質量有著十分重要的影響,文章在分析飛機裝配過程中影響裝配質量因素的基礎上提出了如何更好地進行飛機裝配的措施。
參考文獻
[1]程寶藻.飛機制造系統準確度與容差分配[M].航空工業出版社,1987,2.
關鍵詞 機械制造;生產過程;加工工藝
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)65-0140-02
機器生產的原材料運輸和保存、生產的準備、毛坯的制造、零件的加工和熱處理、產品的裝配及調試、油漆和包裝等工作是從原材料(或半成品)制成產品的全部過程。直接改變原材料(或毛坯)形狀、尺寸和性能使之變為成品的過程是生產過程的主要部分。
1 機械制造生產過程
1.1生產類型
由于工作地、車間等生產化程度的不同,我們把機械制造生產過程分為單件生產、成批生產、大量生產三種類型。
三種類型各有自己的特點。重型機械產品種類很多但是產量市場需求很少,科技的不斷發展所需設備的要求來提高產品予以改善,很少在原有的產品下重復生產,屬于單件生產。不同制造業對于機床要求的不同訂制相應的機床去生產,周期性的需要更換機床設備,提高生產效率,機床制造屬于成批生產。滿足農業生產的需求,拖拉機需要長期重復更換或加工某個易磨受損的零件,屬于大量生產。
1.2生產流程
1)通過一定的產品設計和生產計劃編制等工作為生產和制造技術做好提前準備;2)用鑄造、鍛造、沖壓的制造方法對毛坯進行制造;3)利用切削加工、熱處理、表面處理等加工方法對零件細化;4)產品的裝配通過總裝、部裝、調試檢驗和油漆等的工序步驟對產品進行裝配成為成品;5)原材料的供應、外購件的運輸、工具的保管、成品的銷售等工作為生產和反復生產做好充分的準備。
1.3生產過程
1)產品設計過程:作為一個企業產品開發以及后期銷售至關重要的生產前期過程――產品設計,我們不許保證它在技術上的先進性和經濟上的合理性,促進產品的效益和不斷改進。我們往往采取創新設計、改進設計和變形設計來實現產品設計。一個合格而理想的產品設計需要經過編制設計任務書、方案設計、技術設計和圖案設計等個內容上下功夫;
2)工藝設計過程:為了制造優質、高產、低耗的產品,我們需要通過對產品圖紙的工藝分析和審核等來制定出有關產品的試制及正式生產所需要的執照工藝規程,從而保證生產的產品符合設計的要求;
3)零件加工過程: 生產的產品合格出廠就需要合格的零件做保障,通過對坯料生產和一些加工方法的處理對零件進行加工;
4)檢驗過程:通過測量器具的檢測和鑒定方法的運用,檢驗生產的產品出產合格性;
5)裝配調試過程:通過調整、試驗、檢驗等工序完成作為機械制造過程中最后一個生產階段的裝配工藝過程,使最初的產品成為半成品或成品;
6)入庫:生產的半成品或成品等放入倉庫保管,等待產品出庫銷售。
2 機械制造加工工藝
生產類型不同,機械加工產品制造的工藝方法、所用的設備和工藝裝備以及生產的組織形式等均不同。為了提高生產率,可以在大批大量生產中采用高效率的設備和工藝方法;為了降低生產成本,可以在單件小批生產采用通用設備和工藝裝備或采用先進的數控機床。
根據機床運動的不同、刀具的不同, 可將去除零件毛坯多余材料的切削方法分為車削、刨削、磨削、鉆削和特種加工等幾種主要方法。
2.1工藝過程
在生產過程中通過毛坯的制造、機械加工、熱處理、裝配等工作改變形狀尺寸、相對位置和性質等使其成為成品或半成品。工藝過程中,直接通過機械加工來改變形狀、尺寸和表面質量使之成為合格零件的工藝過程;在工藝過程中,滿足裝配精度、預定技術性能是加工好的零件裝配成機器的工藝過程。這就是機械制造加工工藝的兩個過程。
2.2機械加工工藝過程
機械加工工藝過程包括安裝、工位、工步、走刀等,作為機械加工工藝過程的基本組成單位―工序編制生產計劃和進行成本核算的基本依據。經過一次裝夾過程后,在加工表面和教工工具不變的情況下繼續完成,變換工件與夾具或設備的可動部分的位置,這就是安裝到工位到工步再到走刀完成機械加工工藝的全過程。在批量生產中,往往采用多刀多刃或復合刀具和加工工件的幾個表面的方法提高生產率。如果想減少工件裝夾次數縮短輔助時間提高生產率可以采取多工位加工的方法。
2.3裝配工藝過程
1)基本過程
按照機械制造規定的技術要求,連接零件或部件使之成為半成品或成品;在基準件上進行若干個組件、套件和零件的裝配;裝配套件和零件使之成為一臺機器,這就是裝配到組裝再到總裝的過程。
2)裝配工作的主要內容
清洗,聯接,校正,調整,配作,平衡,驗收和實驗等。
3)機械裝配的工藝性
(1)為了方便多廠合作,減少裝配周期和合理組織裝配工作,為了滿足產品的改進和更新換代,減少總裝配量,提高總機質量。總之,就是把產品分解成若干個獨立的裝配單元;
(2)加工中盡量減少裝配中的修配工作和加工工作量;
(3)利用方便裝配與拆卸的機械結構。
3 結論
提高國民經濟技術進步和整個機械制造業的發展,生產過程和加工工藝的技術水準至關重要。我們要從機械自動化技術的應用與發展做起,按照具體國情做好基礎工作,為中國化的機械制造業的發展不斷探索。
參考文獻
[1]楊殿英編.機械制造工藝.機械工業出版社,2009,9.
[2]王先逵編.機械裝配工藝.機械工業出版社,2010,6.
關鍵詞:校中廠 校企合作 電氣設備裝配線 實訓
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(b)-0252-01
目前,國內很多高校實訓已經運行,但實訓設備都尚未達到生產一線的水平;實訓生產線的運行主要以教學實訓為主,尚未達到“產教結合、以產促教”高效運作的目的。因此,校企聯合電氣設備生產裝配線的設計研究,是解決當前校中廠模式下的校企聯合實訓生產基地建設中,基礎硬件設施的具體實現問題,有著重要的現實意義。
校中廠模式下的校企聯合電氣設備生產裝配線的設計研究是貫徹“校中廠模式”的具體實施措施,是校企合作真正意義上的結合點。企業在校內進行生產,生產真正的產品,學生在校內進行實訓,實訓場地是真實的企業產品生產現場。
通過研究幫助學校有計劃的完成實訓基地的建設,使實訓基地滿足電氣自動化專業教學需要,同時,實訓基地建設還要滿足企業生產的需要,提高學校投入資金的利用效率,避免重復建設。
教師在參與實訓生產線的設計研究過程中,不僅有機會參加一些針對性強的技能培訓,還能熟悉企業文化,提高教學相關的專業素養和與企業生產方面的業務能力。
實訓生產線作為理論實踐一體化教學實施的有效載體,其建設是電氣自動化專業發展的重要保障。隨著電氣自動化專業課程設置和課程標準的制訂和完善,課程改革力度的加大,自動化專業規模的擴大,自動化專業專門化方向拓展等,都需要有配套的實驗實訓實施。
以能力為本位、以職業實踐為主線、以項目課程為主體理念設置實驗實訓基地。有良好的實訓場所,與企業相關的氛圍,促進個性發展的專業文化,可以幫助學生提高職業素養。
1 設計目標
高職院校應深刻認識全面提高教學質量的重要性與關鍵性,大力推行工學結合,突出實踐能力培養,改革人才培養模式,校企合作,加強實訓、實習基地建設,積極探索校內生產性實訓基地建設的校企組合新模式,增強學生職業能力,社會發展能力的培養。校中廠模式下的校企聯合電氣設備生產裝配線的設計研究的提出,正是全面貫徹落實文件精神的具體實施要求。
校中廠模式下的校企聯合電氣設備生產裝配線是高職院校利用自身優勢,與政府、行業、企業、社會相結合,積極推動學院對接產業,工學結合,提高教學質量,促進職業教育鏈深度融入產業鏈,構建以職業能力為本位、學生為主體的工學結合體系,實現學生頂崗實習,實現“教、學、做”合一,推行“工學結合”人才培養的重要實訓。
校企聯合進行生產實訓的目的,是為了培養學生運用所學的知識、能力和技能去處理和解決實際問題的能力,同時使企業完成生產,達到學生與企業雙贏的目的。學生在真實的產品生產線上一方面學習知識,一方面完成具體的生產任務,同時具備了生產和學習的能力。
按照企業生產與實習教學規律、管理要求原則,裝配與電氣設備裝配工序內容安排合理,便于學生全面系統掌握電氣設備裝配工藝流程;部件電氣設備裝配線型簡單、布局合理、安全規范,便于管理,互不干擾;整機電氣設備裝配線型多機兼容、柔性電氣設備裝配,多個機型實現共線電氣設備裝配;有利于模擬企業生產環境,培養學生“6S”的崗位意識、質量意識和責任意識;以樓宇電氣控制屏柜、企業生產配電柜、配電間電氣控制柜為基礎,形成通過調整教學場地實現多機型流水線的共用,滿足生產和實習教學要求。
2 設計方案
設計方案圖如圖1所示,以樓宇電氣控制屏柜的電氣設備裝配工藝為主要教學內容,以企業生產現場管理模式,結合現代實習教學手段的設計思路,本方案達到的主要目標是使學生掌握電氣控制屏柜工作原理、結構組成和電氣設備裝配工藝流程。考慮到部件實習教學電氣設備裝配線既能進行企業生產,又要滿足電氣設備裝配實習教學管理的需要,部件電氣設備裝配實習車間設為三條電氣設備裝配線,一個其它零部件常規電氣設備裝配練習區,每條線均設計成直線型雙軌道,電氣設備裝配線的輸送為推(拉)式步進輸送工裝車,擬采用輪式人力驅動。這種設計的其特點是:車間整體布局為矩陣式結構,物件轉運流暢合理互不干涉,空間利用率高,還可預留一個備用區(即:其它零部件常規電氣設備裝配綜合練習區或技能鑒定用區或考試考核專用區);電氣設備裝配線體結構簡單、操作方便、安全可靠、便于管理。根據不同的部件特點,電氣設備裝配線設定不同的電氣設備裝配工藝內容,電氣設備裝配線分三類部件電氣設備裝配,分別為,一號線:柜外支架裝配線;二號線:柜內設備安裝線;三號線:柜內電氣設備總裝線;四號區:其它部件常規電氣設備裝配練習區(也可作為綜合訓練區或考試鑒定用區),各線應配有電氣設備裝配工藝工裝器具、電氣設備裝配工藝技術文件(含電氣設備裝配作業指導書、工位標志牌等)和必要的電氣設備裝配吊裝設備及輔助設施。
關鍵詞 模塊化;裝配生產;汽車總裝
中圖分類號:U466 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)17-0011-01
1 模塊化裝配生產的含義
1.1 模塊化含義
模塊也屬于產品,具有自身的獨特屬性,并且還擁有一些幾何連接口以及輸入、輸出端口。同一屬性的模塊能夠在眾多的產品中進行互換和協調,通過一定的排列組合就可以形成一個新的產品。主要有以下幾點特征:第一是獨立性特征,即能夠使用單獨的某個模塊進行生產、制造、設計、修改等環節,使得不同生產目標的專業性項目能夠獨立實施。第二是互換性,根據模塊的不同接口部分的尺寸以及結構數據等實現模塊與模塊之間的互換,從而將模塊運用到更大數目的生產過程中,滿足更多產品的需要。第三是通用性,模塊的通用型是指模塊在橫豎系列的各個層面夠可以發揮其功能,在跨系列產品的生產過程中能夠實現通用。由此可見,模塊的三種特征與傳統的零部件相比具有無可比擬的優勢。
1.2 汽車總裝生產中的模塊化含義
從20世紀初汽車生產工藝的流水化生產模式到現代社會的精益化生產工藝,汽車生產一直圍繞的主題是降低成本的基礎上制造出結構簡單性能安全的汽車。近幾年來,很多大型的汽車生產制造公司通過改進汽車的標準化配件,將不同車型的汽車公用一種配件,在一定程度上有效削減了投入成本,又促進了多種車型的同步生產,滿足市場的不同需求。在汽車生產中逐漸引入數字化技術,汽車制造工藝逐漸趨向于集約化、數字化和系統化,汽車中的總裝過程也逐漸走向模塊化的裝配生產。
模塊化生產工藝主要內容是將汽車的獨立配件通過整合形成一個綜合的單元系統。目前的汽車制造業領域內出現了兩種生產理念,一種是以日系汽車為代表的電子控制系統集約化生產理念,還有一種是以德系汽車為代表的產品多功能結構與各種零配件相互聯系的復雜體系。這兩種理念筑造了汽車的模塊化生產工藝。以豐田企業為例,日系汽車推崇的理念是希望按照各種模塊的不同功能將電子裝置系統進行整合,能夠涵蓋更大的模塊范圍。比如汽車的制動設置、車身的控制、安全系統控制以及多媒體系統等等多個模塊的共同開發。而對于德系車來說,他的主要生產模塊是:動力構成總模塊、車門總系統模塊、儀表構成模塊以及車前系統模塊。通過對這些汽車系統模塊的總裝配生產,縮短了生產時間,改善了生產工藝。
2 模塊化裝配生產的具體運用
在傳統的汽車生產制造領域內,汽車裝配中的使用零件都是通過疊加的形式來完成裝配過程,整條生產線路比較長,配置的效率也相對較低。而模塊化的裝配生產工藝徹底突破了傳統的生產工藝缺陷,將串型的疊加式生產流程改變為并行式的生產流程。具體而言就是不同功能的模塊裝配技術同時在一條生產線上工作,然后通過將所有模塊整合在一條總線路上共同運作來制造一輛車,這樣的模塊化裝配生產大大提高了生產效率。
模塊化裝配生產工藝不僅能夠在總裝區域內進行,還能夠在獨立的生產車間完成,供應商也可以按照模塊的形式來供應生產原材料。在以往的汽車總裝工藝中,總裝生產線路上需要配備有兩萬多個各種各樣的零部件,引用了模塊化的裝配生產技術后,總裝線路上一共只需要兩千多個零部件,極大程度上促進了汽車生產的集約化管理水平。因為模塊化的裝配工藝將一些主要任務通過總裝線路轉移到了模塊化生產線路上,所以能夠大大縮短總裝線,也可以減少在主線上操作的工人,生產一輛車所使用的裝配時間也可以有效縮短。例如某汽車生產企業將前端、前懸掛部位、變速箱以及發動機全部都集中在一個系統模塊上進行裝配,而不是以往的裝配生產中將發動機直接裝入整車。這就是模塊化裝配生產的簡單應用。
然而從裝配的投入成本來看,模塊化的裝配生產工藝使用的資金與傳統的工藝不相上下。但是模塊化裝配生產工藝卻能夠帶來許多傳統工藝無法企及的優點。例如,獨立生產的模塊裝配線路不會受到汽車總裝生產車間的尺寸以及環境限制;模塊裝配生產線有利于方便地進行調整和擴展,快速適應生產新的車型以及新的產量要求;進行縮短后的汽車總裝線路在一定程度上降低了成本。假設傳統的汽車總裝線總共有130個工位,引入模塊化的裝配工藝后,將總裝線上的30個工作位置的裝配內容轉移到新設置的模塊裝配線上,在總裝線上就可以減少30個工位,生產的130輛車也就減少了30輛。如果每輛車所使用的流動資金假定為5萬元,那么總裝線路上的原有資金為650萬元,而轉移到裝配線上之后,就會降低150萬元的成本資金。由此可見,在汽車總裝生產工藝中,使用模塊化生產能夠為汽車制造業帶來巨大的經濟效益。
此外,汽車裝配生產中的模塊化裝配工藝在一定程度上降低了新車生產的風險。如果制造出的新車型在市場上比較暢銷,那么就能夠利用模塊化的裝配生產線進行擴大生產;如果新的車型不受市場歡迎,模塊生產線就能夠及時滿足其他車型的生產需要。隨著全球汽車行業的市場競爭日益加劇,世界各大汽車生產企業紛紛實現了模塊化供應的生產要求,利用新技術開發汽車零部件主要依靠于零部件生產企業,整個企業行業的競爭主要趨向于品牌之間的競爭。模塊化裝配生產模式使得汽車制造商可以在全球的汽車制造范圍內選擇合適的裝配工藝以及各類零部件,設計汽車制造方案時能夠得到最大程度的優化,有利于擴大和提高各類汽車零部件的種類、智能化水平以及生產質量。
3 結束語
在我國,傳統型的裝配工藝還沒有引入模塊化這個新型概念。而以上的研究分析中可以看出,模塊化的新型生產工藝在現代化的裝配過程中具有極大的優勢特征,在我國的汽車制造領域內值得普遍推廣,提高國產汽車的裝配質量,增強品牌效應以適應全球化的市場競爭。
參考文獻
[1]余傳海.總裝同步工程中工藝前期輸入對整車開發的影響[J].汽車工藝與材料,2013(03).