装配信息（精选10篇）
装配信息 篇1
0 引言
随着计算能力的显著提高以及软件在设计和制造过程中的广泛应用,CAD/CAM/CAE系统已经成为产品集成开发平台的代名词,其功能在不断地扩展,逐渐覆盖了产品的整个生命周期,服务于产品开发的全过程,包括产品的设计、产品的数字化校核与验证、产品的生命周期管理,成为了提高企业市场反应速度和产品竞争力的有力保障。在现代制造技术中,虚拟装配技术在产品全寿命周期设计过程中的作用日益凸现。但是对装配公差的研究远落后于对其他方面的研究,多数局限于公称尺寸的零部件的装配,虽近年来对公差约束的影响的研究日渐深入,但与工程实际应用的要求相比仍有较大差距,特别是公差信息建模以及公差优化设计的建模研究。
1 装配公差信息模型的研究
公差信息数学模型即为一组能刻划公差语义的模型变量及限制这些模型变量的不等式。公差语义主要表示为公差域如何形成和标识,变动后的要素如何形成及表示。建立完整的、正式的公差语义表示的数学模型对自动公差分析、公差分配等后续工作十分重要。
人们自计算机辅助公差设计研究以来,从不同的方向对公差信息模型进行了研究,出现了以下几种数学模型:1)漂移模型。Requicha最早对公差数学定义进行了研究,他针对几何造型的需求,以变动族为基础于1983年提出了实体漂移模型。模型用点集的形式来表述,实体是欧氏空间的一个正则子集,用点集定义了其上的特征。漂移模型易于实现,没有二义性,但与公差标准不相适应,所确定的公差带偏严,只能用来表示公差域的边界等。2)基于公差函数与矢量方程的数学模型。Hoffman在三维欧氏空间中发展了一种模型,把几何图形视为由一些点矢量组成,公差被解释为一系列的以点矢量为参数的公差函数。Turner在变动实体造型的基础上也提出了基于公差可行域的公差模型。目前这种方法主要用于确定公差域的边界,对满足公差变动后要素如何表示未作深入的研究。3)基于几何约束变动的参数矢量化数学模型。Hillyard和Braid把几何实体视为物理框架,尺寸信息是一些使框架受到约束从而得到固定的固件,公差信息是尺寸信息所允许的微小变动。该模型较好的表示尺寸公差信息,但不能处理形位公差信息。4)基于数学定义和自由度变动的数学模型。Shah等人提出建模的关键是能对满足公差的要素的变动作出准确的解释,在此模型中,设自由度为模型变量,由公差的数学定义导出基于自由度变动的公差域边界标识和变动后要素的表示统一的方法。刘玉生等针对多面体提出了机遇数学定义和自由度的建模方法,较好的解决数学模型的两个问题。该模型以一个点集统一地表示出所有的公差域边界及变动要素,并且还能实现不同公差类型的组合,作用对象已应用到圆形、矩形截面和直线等。可以看出,数学定义与其他方法的结合的模型具有独特的优点,有较好的应用前景。
按与实体造型的关系,表示模型可分为依赖于实体模型和独立于实体模型内的表示模型。前者可进一步分为基于CSG、基于B-Rep及基于CSG/Rep混合模型等;后者可分为基于TTRS、基于公差元及基于特征等类型。
公差信息表示模型是公差分析、公差综合等后续工作的基础,是产品信息建模的基础。但现有的CAD软件尚不能有效地处理公差信息,缺少公差信息表示模块。但是在产品信息系统中必须包括公差信息,因此需寻找一种合适的公差信息表示模型,使之能与产品信息系统有机的结合起来。
2 装配公差建模的实现
现有的CAD系统的核心是实体造型器,其中的公差信息只是符号的表示,缺少有效的工程语义表示,所以CAD,CAPP和CAM难以实现真正的有机集成。虽然有些软件(如CATIA)集成了公差信息模块,但是存在许多问题,无法有效地对公差信息进行评价,对公差信息的综合有所欠缺,进行公差分析时,需手工完成大量的前期工作,所以需要设计合适的公差表示模型和公差语义定义,并须考虑公差原则,使之与CAD系统有机集成,通过一定的方法对公差进行评价,最终使公差满足设计要求。公差评价的一般步骤如图1所示:
3 公差优化建模研究
3.1 动态公差设计
装配公差优化设计是一种辅助设计手段,可以合理地解决设计与生产中公差分配上的矛盾,降低生产过程中的设计修改返工率。传统的方法是根据预定的加工顺序,在零件加工前计算出工序尺寸和公差。这种方法具有局限性,为了克服传统方法不能在加工过程中修改尺寸和公差的缺点,发展了一种根据实际获得的尺寸来重新动态设计后续尺寸和公差的方法,称为动态公差设计方法。有关研究已对低维尺寸公差设计进行了研究,但对较复杂多维零件的尺寸公差、角度公差等混合设计较少涉及。
动态公差设计的实质是根据工序公差可行域中的实际可行点,构造新的降维公差可行域,确定后续的工序尺寸和公差。动态公差设计的步骤如下:1)在第i道工序前,确定公差分配算法;2)对部件进行测量,如果产生的公差域不在规定的范围内,则此算法失效,重新对公差进行再分配,进行第i+1道工序。
3.2 公差优化设计
3.2.1 基于M-C方法的优化设计
优化设计问题的数学模型包括设计变量、约束条件和目标函数。在有约束优化设计问题中,其数学模型为:
装配过程中产生的公差大多数是服从正态分布或矩形分布,常用Monte Carlo方法(简称M-C方法)进行实验仿真,模拟装配公差统计分布,分析误差原因,修改公差指标或装配过程,对结果进行优化处理。M-C方法的基本原理是,当所求解的问题是某个事件出现的概率时,可以通过抽样试验的方法得到这一事件出现的概率,把它作为问题的解;当所求的问题是某个随机变量的期望值时,通过抽样试验求出随机变量的样本平均值,并作为问题的解。这里以公差样本服从正态分布为例,通过线性变换可以转化为标准正态分布。正态分布的一个重要规则即“3σ规则”,正态随机变量分布由它的数学期望和方差决定,它的值在区间[μ-3σ, μ+3σ]的概率几乎为1。由区间估计, μ的置信度为1-α时置信区间为:undefined, σ2的置信度为1-α时置信区间为:undefined,最后可以得到公差样本参数值和特性。如果样本服从非正态分布,也可通过估计得到它的特征性能。
可以看出虽然在公差分析过程中M-C方法可较好的处理非线性装配函数,但为确保较高的精度,需要大量的样本,多次重复运算,计算量较大;而且如果装配函数中各分量的均值或方差发生改变,需重新计算,因此应该研究更高效的算法。
3.2.2 基于遗传算法的优化设计
近年来,发展了一种模拟生物进化的优化方法,即遗传算法。在遗传算法中,目标函数北转化成对应各个个体的适应度。适应度是根据预定的目标函数对每个个体(染色体),进行评价的一个表述。计算开始时,从随机产生的染色体中选择适应度(性能好)的染色体组成初始的寻优群体(初始可行解),称为“种群”。算法将一组染色体用二进制(或十进制)的字符串进行编码,其中的一位或几位字符的组合称为基因,两个染色体表示二维空间的两个可行解,称为一个寻优的初始点。维数越高,染色体的群体个数越多。而且遗传空间内可行解会有多种组合,它们组成了可行解的空间。改变了染色体的某个基因的位置,可以作为一组新的寻优试探点。这种交换叫“杂交”。为了提高算法搜索全局最优解的能力,还需扩大基因组合,这就是“变异”。可以看出遗传算法是多点搜索,直接利用从目标函数转化成的适应函数,采用编码的方法以概率原则指导搜索。目前,遗传算法还存在一些问题,主要是计算时要求种群规模较大(一般为50～100),在求解过程中有时会过早收敛于局部优化解,对低维、连续、单峰等简单问题不能显示其优越性。遗传算法的基本程序如下:BEGIN/*遗传算法*/生成初始种群,并计算每个个体的适应度
4 结论
装配公差与产品的装配和制造过程以及产品最终的性能密切相关,因此随着计算机辅助设计技术的应用和推广,装配公差已成为产品设计开发阶段的一项重要内容,它的应用前景将十分广阔。由于产品零部件的材料,使用环境的影响,以及装配方式造成的盈余和变形,确定正确的公差分配方案尤为必要。以往的装配公差大体上可分为公差分析和综合,均是基于直观地公差分布通过工程数学方法进行处理,无法考虑实际工况造成的影响,因此,需要在这方面深化研究。
参考文献
[1]顾寄南,等.基于虚拟装配的装配工具与公差的信息建模研究[C].全球化制造高级论坛(21世纪仿真.
[2]姬舒平.虚拟装配环境下公差并行设计方法的研究[D].哈尔滨工业大学,2000.
[3]曹衍龙.基于数学定义的公差建模方法与技术研究[D].浙江大学,2005.
[4]蔡敏.基于数学定义的圆柱要素公差数学建模与分析技术的研究[D].浙江大学,2002.
潮女摄影の装配 篇2
女子相机入门篇
SAY BYE TO 欧巴STYLE！
Step 1.更换相机带
新相机到手后，男人第一样买的配件，应该是屏幕的保护贴，而女生则想尽快把那条随机附送的黑色老土兼印有牌子名的相机绳换掉，因为对爱美的女生来说实在受不了！所以“女子相机”入门篇最基本的动作就是添置一条“能见人”的相机带！
不少设计师都看准这个商机，开始设计以女性为对象的相机带。公司的创办人是3位相识于高中年代的年轻女孩子，3人原本的工作都跟设计毫无关系，唯一共通点是爱摄影，也像一般日本女孩子爱漂亮的东西，所以更加嫌弃那些毫无性格又平平无奇的黑色相机带！于是，便开始设计适合女孩子使用的相机带。
设计师推荐
还记得当年Panasonic GF-1跟Olympus E-P1推出的时候，用家都爱为它配上皮制相机带，自此之后大家都认为相机与皮带是最完美的组合。Portrait Things 的独特之处，是以英国名牌Liberty 的花布或彩色丝带作为相机带的最主要材料来制作，更加可爱富变化。
创始人兼设计师之一的山本野绘表示，为了方便女孩子搭配衣服，Trinity Flat系列是以3款不同的Liberty花布制成，每次使用都可以反出新花布，就好像买了3条不同的相机带一样。而Trinity 及Creeper 系列则是以3款不同的Liberty花布配上木珠编织成，而且全人手制造，所以每一条都略有不同。
除了外表，实力也非常重要，Portrait Things 的相机带都经过日本专业机构测试，能够承受30公斤的重量，而且最“受力”的颈背部分更特别不作编织保持平滑，加上是以100% 棉质的布制成，就算挂在脖子上一整天也不会磨损皮肤，亦不觉累！说老实话，虽然价钱是贵了一点点，但Portrait Things 的相机带是记者见过用过最漂亮最舒适的，绝对物有所值。
Step 2.增添卡哇伊配饰
走可爱少女系的摄影女子如果觉得Portrait Things 的相机带较高贵斯文，那么mi-na必定不会让你失望！除了各种各样材料做成的相机带和相机袋，连镜头盖到相机带上的吊饰都照顾周到，颜色、种类、款式又齐又多，单是为相机配衬饰物，也快令人患上“选择困难症”！ mi-na的唯一设计师今井智子，本身也是相机发烧友，所以知道女孩子的心思，她特别在相机带末端加上小钩，除了可以挂上心仪的小吊饰之外，更可以用来挂起存放镜头盖小袋子，可见设计师非常细心！
Step 3.配备实用相机袋
在日本，好看的相机带选择其实有很多，但外形可爱又具良好性能的相机袋则非常难求，由于mi-na的前身是间专门生产女装手袋的公司，所以除了相机配件之外，实用的相机袋亦是其主打项目之一。
NO.1. 袋中袋 ￥1，590
Bag-in-bag 的系列适合于旅行时收纳相机、镜头及叉电器等，除了较结实提高保护能力外，外层更使用防水的素材，袋里面的间隔同样设有魔术贴，可以自由摆放甚至拆除。
NO.2. 相机背囊￥1，590
专门为摄影女子设计的相机背囊，修身、轻巧又实用，底层更设有可拆出来的厚垫间隔，而外挂的小袋则可放滤色镜、记忆卡及电池等，方便于拍摄时更换。另有浅蓝及深蓝色。
NO.3 斜背小布袋￥590
外表就如平常使用的小手袋，完全看不出是相机袋，适合较为低调的摄影女子。袋里面的间隔可以自由组合，适合不同相机及镜头使用。
设计师随宝大搜身
设计师今井智子脖子上挂着的是她最新的作品，西装领的设计非常有个性，而且非常舒适，记者一试便爱上它！
今井智子
1. 相机带 ￥350、镜头盖小袋子 ￥230
2. Sweet Spiral 手织相机带 ￥790
3. 37mm 白兔镜头盖 ￥358
4. 相机带尾束环 ￥27、蝴蝶结 ￥37
装配信息 篇3
关键词：虚拟装配,产品信息,属性机制,树型框架结构
0 引言
虚拟装配作为虚拟现实技术在产品设计领域的典型应用,对优化产品设计、缩短装配周期、降低装配成本、提高装配操作人员的培训速度、提高装配质量和效率具有重要意义[1,2,3]。国内外学者对虚拟装配技术进行了广泛的研究。南洋理工大学的Wang等[4]在其开发的工业培训系统中用BSP-Tree组织虚拟环境中的几何对象模型,使用vml文件进行存储和表达。这种方法侧重表达零件的几何外观信息,未考虑零部件间装配约束关系和工程设计等非几何信息。文献[5-7]采用B-rep和CSG相结合的方法描述几何拓扑信息,支持3D操作的虚拟装配,可满足模型信息完备性的需求,但模型信息表达复杂,信息更新和管理效率偏低,不能很好地满足实时性要求。
总之,现有虚拟建模方法对装配过程中产生的装配工艺、工程语义、产品管理等信息未能提供动态、有效的存取和管理机制,难以发挥模型作为产品信息载体的作用。因此,为实现装配过程信息的有效集成和完备表达,虚拟装配模型应能满足如下三方面要求:
(1)完备性。装配模型不仅包含完整的几何拓扑信息,还应包含设计要求、工程语义、装配工艺等非几何信息,以满足装配工艺规划和可行性分析的需求。
(2)跟随性。模型装配信息随着装配过程的推进而逐步丰富,装配信息与模型动态跟随是减少模型信息冗余、满足实时性要求的基础。
(3)高效性。装配模型应具有合理的数据结构,支持信息的高效表达和有序组织,有利于降低系统检索、存取数据的开销。
鉴于此,本文研究了面向虚拟装配过程的产品信息模型原理和结构问题,运用属性机制建立模型几何信息与非几何信息动态跟随的映射关系,构建信息多层次表达的树型框架结构,以实现装配过程信息的完备表达和有效管理。
1 属性机制与树型结构框架
1.1 属性机制
目前,虚拟装配系统多采用几何拓扑元素直接驱动的模式存取装配模型的数据。当模型的几何元素发生改变时,连接在几何元素上的模型数据将会丢失或产生冗余,存在着数据结构可扩展性差、更新效率低的缺点。
针对以上不足,本文运用属性机制建立模型几何体与非几何信息动态映射关系。其基本原理是将模型包含的所有信息均作为属性类进行统一处理,即将模型的几何拓扑数据、非几何信息分别定义为形体属性和信息属性,通过属性机制建立模型几何拓扑数据与非几何信息的映射关系。不同于传统的属性方式(图1a),本文运用的属性机制包含一个特殊的树型框架结构,系统通过它建立模型的几何信息与非几何信息之间的映射关系,并为设计者在装配过程中实时修改、添加连接在模型或几何体素上的非几何信息提供支持,形成模型信息的动态跟随,原理如图1b所示。
1.2 树型框架结构
本文参考OCAF的Label树结构,结合装配设计的需求,通过构造树型框架结构对装配模型几何信息与非几何信息的映射关系进行组织和管理,将所有模型信息均挂接在树型框架结构的各层次节点上,通过访问节点标签可查询几何拓扑元素及其关联的非几何信息,实现对模型信息数据的存取与索引。树型框架结构如图2所示。
树型框架的构架规则如下:(1)节点位置由整数数值的节点标签标记;(2)树型框架的最高层节点为根节点,根节点标签始终标记为0;(3)除根节点外的节点都有一个父节点;(4)共享一个父节点的节点为兄弟节点,兄弟节点标签不能使用相同的标记值;(5)每个节点用唯一的数字编码来表示从根节点到该节点的索引路径。如图3所示,树型框架结构中圆圈内的数值是节点标签,圆圈下端数字是访问该节点的索引路径的数字编码。
2 产品信息装配模型的层次结构
为完整地表达产品的装配信息,基于产品信息的不同粒度,本文对文献[8]提出的产品层次信息表达方法进行改进,建立层次结构的产品信息装配模型,依次划分为产品层、零件层、装配特征层、几何拓扑层和面片显示层,实现产品信息的合理存储和表达,如图4所示,其中虚线所圈特征属于同一零件。本文中,量符号右上标的数字1,2,…,5表示模型结构的层次,而不是幂指数。
产品层表达为
其中,N1为产品节点集合,N1={n11,n21,…,nn1}。
产品层以产品为基本节点。产品节点信息包括产品型号、名称等BOM表信息,以及产品的组成零部件、功能设计等工程语义信息。产品层基本节点及相关信息以属性的形式挂接在树型结构框架的根节点上。
零件层表达为
H1=(N2,M2,E2)
其中,N2为零件节点集合,N2={n12,n22,…,nn2};M2为描述零件层与产品层之间的数据映射,M2={m2|m2=(n12,n22,…,ni2,nn2),ni2∈N2};E2为描述零件间的装配约束关系,E2={e2|e2=(ni2,nj2),ni2,nj2∈N2,i≠j}。
零件层以零件为基本节点。零件节点信息包括零件的标识、工程设计信息、物理信息及加工处理要求等信息;M2记录零件层节点与产品层节点之间的映射关系;E2记录零件与零件之间的装配约束关系,约束关系主要表现为以装配语义形式描述的装配关系,例如,工程中的“螺栓连接”、“键连接”、“轴-孔配合”、“平面配合”等装配语义表达零件间的约束关系。装配约束关系在零件层表现为一有向闭环,顺次将装配语义约束的零件节点联系起来。
装配特征层表达为
其中,N3为装配特征节点集合,N3={n13,n23,…,nn3};M3为描述零件层与装配特征层之间的数据映射关系,M3={m3|m3=(ni3,n3i+1,…,nj3),ni3,nj3∈N3,i≠j};E3为描述装配特征之间的约束关系,E3={e3|e3=(ni3,nj3),ni3,nj3∈N3,i≠j}。
装配特征层以零件的装配特征为基本节点。装配特征节点包括特征类型、特征名称及特征参数信息。零件由装配特征构成,因此装配特征对应相应的零件,M3记录装配特征层与零件层之间的映射关系;零件之间的装配约束关系本质上分为不同零件的装配特征之间的外部约束关系,E3记录装配特征之间的约束关系。
几何拓扑层表达为
其中,N4为几何面节点集合,N4={n14,n24,…,n4n};M4为描述几何拓扑层与装配特征层之间的数据映射关系,M4={m4|m4=(n4i,n4j),n4i,n4j∈N4,i≠j};E4inside为描述构成零件装配特征的几何面之间的联系关系,E4inside={e4inside|e4=(n4i,n4i+1,…,n4j),n4i,n4j∈N4,i≠j};E4outside为描述不同零件的装配特征所包含的几何面之间的约束关系,E4outside={e4outside|e4=(n4i,n4j),n4i,n4j∈N4,i≠j}。
几何拓扑层以几何拓扑体素为基本节点,记录模型精确的几何拓扑信息,提供设计者在虚拟装配环境下面片显示模型所不能表达的精确几何形状信息,以及几何体素上的表面质量、形位公差、尺寸精度和装配精度等信息。零件装配特征由几何面组成,M4记录几何拓扑层和装配特征层之间的映射关系;构成零件某个装配特征的几何面之间存在邻接关系,E4inside记录同一零件构成某个装配特征的几何面之间的邻接关系;不同零件装配特征之间的约束关系可以分解为不同零件几何面之间的装配约束关系,E4outside记录不同零件的装配特征所包含的几何面之间的约束关系。两几何面之间的约束关系主要包括重合、平齐、垂直、角度等。
面片显示层表达为
H5=(N5,M5)
其中,N5为三角形面片集合,N5={n15,n25,…,nn5};M5为描述面片显示层与几何拓扑层之间的映射关系,M5={m5|m5=(ni5,nj5),ni5,nj5∈N5,i≠j}。
面片显示层以三角形面片为基本节点。该节点记录了组成零件表面各三角形面片的顶点坐标、顶点法矢量、面片颜色和纹理信息。模型的每个几何面均可离散成一系列三角形面片,M5描述面片显示层与几何拓扑层之间的映射关系。面片显示层主要用于虚拟环境下的模型显示及装配过程中的碰撞检测。
根据信息装配模型的信息需求,将系统中所表达模型的几何拓扑、装配约束和装配工艺等信息分别提取出来,依据导出信息记载的映射关系和装配模型的层次结构,由树型结构框架对这些信息进行重构。树型结构框架的层次节点分别联接装配模型产品层、零件层、装配特征层、几何拓扑层和面片显示层的基本节点和相关模型信息,描述了虚拟装配环境下产品模型的整体结构,可实现模型信息的快速查询,如图5所示。
3 装配模型信息的存取和管理
产品的装配设计信息主要包括产品的属性信息和过程信息。其中,属性信息是指产品的几何拓扑、工程设计信息、物理信息等,可通过装配过程的交互式输入获得。过程信息包括零件的装配序列、装配路径、装配约束、工装夹具的使用等与装配过程相关的设计信息,主要是在虚拟装配建模过程中生成。
下面以轴类零件的装配设计过程为例说明装配模型的建立和信息管理。如图6所示,轴模型由装配模型树型框架结构根节点的子节点保存,当设计者在轴的圆柱面、设计基准面等几何体素上添加表面粗糙度、装配精度等设计信息,或者记录装配约束等过程信息时,系统即在轴模型节点的下一级生成与该几何体素对应的子节点,子节点的指针分别指向几何体素和装配约束等设计数据,同时系统内部的数据库会动态地建立一个数据表,数据表名用该节点标签的数字编码标识,数据表保存和管理轴模型几何体素上的属性信息以及装配约束关系等过程数据,从而通过树型框架结构建立轴模型的几何体和装配信息之间的联系。
4 应用实例
基于上述原理和方法,本文在Visual C++6.0的环境下利用Opencascade工具包开发了产品信息虚拟装配建模系统,该系统的硬件设备包括集群图形系统、立体投影系统及人机交互设备。虚拟装配信息建模系统通过接口读取CAD系统导出的中性文件,获取产品零件的几何拓扑等数据,在系统中建立产品的树型结构层次装配模型。图7所示为利用系统建立ZJ112烟草卷接机组SE100传动主轴装配模型的设计实例。
系统在树型框架结构的对应节点上存储设计者添加、修改的装配信息,记录该传动主轴的装配序列、装配约束关系等过程信息,如图8所示。
在系统生成的虚拟装配环境中,设计者佩戴立体眼镜和位置跟踪器,通过三维鼠标、数据手套等进行虚拟装配操作,完成装配信息的实时添加和修改,如图9所示。
5 结论
本文研究了一种面向装配过程的产品虚拟装配建模原理和实现技术,满足了模型几何信息与非几何信息动态跟随的要求,实现了装配信息的层次表达,并进行了设计实例验证,研究表明:
(1)以属性机制和树型框架结构相结合的方式构建了产品模型的几何信息与非几何信息的映射关系,较好地体现了模型的信息载体作用,解决了模型信息的动态跟随问题,适于交互式虚拟装配设计过程的信息处理需求。
(2)树型框架结构较完备地表达了装配模型信息的层次关系,可定义和记录装配的过程信息,建立了信息较为完备的装配模型。
本文的探讨可以为相关研究提供借鉴。但是,如何建立可覆盖装配模型各层次信息处理需求的树型框架结构,并实现对各节点信息的高效添加和处理,关系到虚拟现实领域多个硬件和软件研究课题,本文还未作深入的研究。
参考文献
[1]Sankar J,Uma J,Wang Y,et al.VADE:a VirtualAssembly Design Environment[J].IEEE ComputerGraphics and Applications,1999,19(6):44250.
[2]Sankar J,Hugh I C,Kevin W L.Virtual AssemblyUsing Virtual Reality Techniques[J].Computer-aided Design,1997,29(8):575-584.
[3]Mo J Z,Cai J G.DFA-oriented Assembly RelationModeling[J].International Journal of Computer In-gergrated Manufacturing,1999,12(3):238-250.
[4]Wang Q H,Li J R.A Desktop VR Prototype for In-dustrial Training Applications[J].Virtual Reality,2004(7):187-197.
[5]万华根.基于虚拟现实的CAD技术研究[D].杭州:浙江大学,1999.
[6]Zhong Y,Ma W,Shirnzadeh B.A Methodology forSolid Modeling in a Virtual Reality Environment[J].Robotics and Computer Integrated Manufactur-ing,2005,21:528-549.
[7]Ma W,Zhong Y,Tsoa S K,et al.A HierarchicallyStructured and Constraint-based Data Model forIntuitive and Precise Solid Modeling in a VirtualReality Environment[J].Computer-aided Design,2004,36:903-928.
装配生产现场精益联线 篇4
【摘 要】深沟球轴承传统的加工特别是装配生产是各自为战，每个工序之间的距离比较远，布局设置不够合理，产品转序环节过多，造成不必要的重复劳动，针对以上问题对轴承装配生产线布局进行了重新布置，各工序之间缩短了距离，转序时减少了转运车使用的次数，提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度。
【关键词】精益生产；联线；效率
0.前言
深沟球轴承装配工序是轴承加工的最后工序，装配工序质量的好坏直接影响套圈组装成成品后的各项机械效能的发挥，原有的加工过程由于工作现场布局不合理，相关联的工序衔接不好，距离过远造成产品转运次数增多，不必要重复劳动过多，工人劳动强度大，生产效率低下，为此我们成立了课题小组，对装配生产现场布局进行合理整合设置。
1.现状分析及改进措施
1.1装配原有生产现场布局
深沟球轴承装配原有生产现场布局示意图见图1。从图1中可以看到原先装配生产过程是：外圈在装前先进行退磁—热清洗—外观检验—开式电显轴承标志—油清洗—放置在板车上—通过电梯运送至二楼外套在制品存放地。内圈先进行外观、尺寸检验—退磁—油清洗—放置在专用内圈托盘上—通过电梯运送至二楼内套在制品存放地。游隙分选外套、内套时，先由库房人员把外套、内套送至该游隙机台前，游隙操作人员先进行外套、 内套沟道尺寸分选，再进行合套，游隙检验合格后进行锛球，锛球后把轴承放置在转运车中，用电梯运送至一楼压力机旁。压力铆合前压力操作人员先把转运车内轴承取出放在压力案子上，放置保持架后进行铆合，铆合后进行外观质量检验，检验合格后放置在转运车中。轴承成品清洗前同样是操作人员先从转运车取出轴承放入清洗机自动上料盘中，再进行清洗、烘干、涂油，开式轴承在手感检验合格后进行包装，若是闭式轴承手感检验合格后还得放在转运车中等待压密封圈或是防尘盖。压盖前同样是先从转运车取出轴承放入压盖机自动上料盘中再进行注脂、压盖、均脂、外观检验、最后进行包装入库。
1.2存在的问题
通过对原有轴承装配生产的流程中可以清楚的看出，每个工序零件的流转环节比较多，零件的取出和放置动作频繁，转运车使用过多，同时各个零件组装在一起后整体重量增加，转运车过重移动时操作人员劳动强度过大，转运距离比较远，一个品种从零件到成品加工时间长，生产成本大，生产效率低。
1.3改进措施：见图2（以6206-2RZ为例）
精益生产的核心思想就是消除一切浪费和无效劳动，跟据这一原则我们对装配生产现场布局重新进行设置，遵循的唯一原则就是尽量减少无效劳动（减少产品转运次数）。根据压力铆合工序生产能力强，而游隙工序生产能力相对较差的现状，我们就让两个游隙机组生产的产品提供给一个压力机组，在生产任务安排上让两个游隙机组尽量加工同一规格的产品，这样能减少压力机组换活时间。游隙机组由于两个机台使用同一台锛球机，可一个机组进行分选、合套，另外一个机组进行锛球，减少由于锛球机带来的中停时间。压力外观检验合格后的产品用一个传送带（见图3）将轴承运送至成品清洗机进口处（见图4）传送带的带速由可调速电机控制，同时传送装置底座安装上车轱辘移动非常轻便，传送带系统做成可调式的，既可以调节距离，又可以调节高度、角度，此方式经过一段时间的试验，发现有缺陷就是传送带传送轴承在清洗机进口处容易造成堆积，或是由于清洗机出现故障，在清洗机进口处造成大量产品积压、落地现象，为此我们进行了第二次改进，将传送带传送的轴承先运送至圆盘自动上料机中，轴承通过上料机的旋转，将轴承匀速的运送至清洗机进口（图5），这样就很好的解决了上述问题，同样在轴承清洗完毕检验手感合格后，也用传送带将轴承运送至压盖机圆盘自动上料机中（见图6），
为了节约时间，把放置在二楼的配件（钢球、保持架、胶木架、防尘盖、密封圈，包装箱）全部改放在一楼，设置一名配送员，对各个工序、机台所需的零配件用配送车直接配送机台，减少机台人员取零件、配件所占用的时间。
2.应用效果比照
此种方法通过对多个品种多批次产品进行实际生产验证，操作者劳动强度大幅下降，同时对该种方法的快捷非常认可。目前此种改进已在我分厂得到全面推广使用。
利用前后两种不同生产布局方式，分别对6206-2RZ和6308-2RZ、6213-2RZ三个品种从游隙分选、合套；铆合压力；成品清洗、注脂压盖试验，（分别加工500套）统计数据如下表1：
表1 结构改进前后铆合质量对比统计表
从表1中的数据可以看出，利用改进后生产布局方式进行生产加工，生产时间可以节省1.5～2小时的时间，产品移动的距离缩短一半，生产效率也大幅提升，工人的劳动强度有所下降，生产成本下降，受到了工人的一致好评。
3.结束语
装配信息 篇5
随着航天事业的快速发展,运载火箭进入高密度发射期,面临多型号多发火箭同时装配,并且装配周期不断压缩以及“保成功”的质量要求,采用传统的计划管理软件和“人盯人”方式难以满足多项目信息流程监控的要求。装配作为运载火箭研制生产的最后一个环节,是对前期研制生产工作的总结,所涉及的范围广,包含的信息量大[1],出现的任何一个问题都有可能涉及到不同的研制生产单位和不同的研制生产环节,传统的信息逐级反馈、逐级确认、逐级汇报、逐级上报的信息传递模式已经远远不能满足现阶段的质量控制及生产进度要求[2]。所以必须采用更为高效的技术手段来辅助装配管理模式的改进与提升。
目前,运载火箭装配管理模式存在以下六方面的问题:1)计划的传递未能深入一线装配生产现场;2)质量记录以纸质方式为主,记录不及时不规范;3)对产品质量的过程控制制定了控制方法,但存在执行难的问题;4)生产过程采用表单人工流转,导致效率不高,并且无法进行监控与追踪;5)计划流程与技术流程脱节,导致计划信息与技术信息不协调;6)对于统计数据,目前还采取手工收集及处理的方式,加上装配过程中的信息分散,数据信息掌握在不同部门不同人员手上形成信息孤岛,无法集成到一起,远远不能满足企业日益增长的数据量要求。
针对以上问题,本文采取以单发火箭为中心,研究分析装配过程中关注的主要信息,并对信息建立内在联系,从而集成与单发火箭装配有关的主要信息。为对信息进行过程控制,从闭环管理的角度提出三级控制与四级监督的过程控制方法,以达到提高装配信息管理水平和产品质量。
1 运载火箭装配流程及产生的装配信息
运载火箭装配过程包含总装厂装配及发射场装配,由于运载火箭研制是一个系统工程,装配作为运载火箭研制生产的最后一个环节,是众多研制生产单位产品的最后集成,因此装配过程中会产生各种各样的信息,并且会牵涉到不同的研制生产单位。运载火箭装配的一般流程如图1中X轴所示,从装配计划下达,工艺技术文件准备,各研制生产单位配套产品交付总装,总装厂总装,总装完成后的集成综合测试,然后进入发射场总装及测试,最后是成功发射。装配的不同阶段会产生不同的信息,如图1中Y轴所示,计划下达阶段会产生计划节点信息;工艺技术文件准备阶段会产生装配的技术文件信息,包含装配需要的各种工艺文件、通知单、更改单等;各研制单位配套产品交付总装会生产配套信息;总装厂总装会产生装配过程中的质量信息、现场问题处理信息、技术文件执行情况信息、计划节点完成情况信息等;集成综合测试会产生测试信息;发射场总装及测试会产生发射场工艺技术文件信息、发射场装配质量信息、发射场装配现场问题处理信息、发射场测试信息等。图1中装配流程具有先后顺序关系,见图中X轴的各装配流程节点之间的单向箭头,但是各流程节点产生的装配信息之间是双向流动的,见图中X轴方向各流程节点产生的装配信息之间的双向箭头,信息的流动通过不断的反馈循环进行。以技术文件信息和配套信息为例,配套信息的依据是技术文件信息,但当配套信息执行过程中发现配套信息有错误时,又反馈到技术文件信息,从而对技术文件信息进行修改,因此信息的流动是双向的。
由于装配过程产生的信息种类繁多,见图1中所示,信息分散在不同的生产单位、不同部门、不同人员手上形成信息孤岛,导致最后的信息汇总及追踪存在困难,并且有些信息是保存在独立的信息系统里。因此本文将从众多的信息中梳理出装配过程中关注的几项主要信息,对有些保存在其他专门信息系统中的信息预留接口,方便进行信息的集成与共享。通过对装配过程的分析,装配过程中关注的主要信息如图2所示,包含工艺技术文件信息、与本发火箭有关的通知单/更改单信息、计划节点及完成情况信息、配套信息、装配质量信息、现场问题处理信息等六大类信息。每类信息又包含众多的属性信息,比如工艺技术文件信息包含工艺编制人、编制日期、工序名称、工序内容、工艺文件中的配套信息、使用的工装工具信息等,这里不做详细论述。由于一发火箭的计划信息相对较粗,为便于总装进度的精细化控制,本文采取的方法是根据计划信息从工艺技术线的角度将大的计划信息拆分为不同装配子项目信息,以一子级火箭装配为例,将一子级装配细分为箱内传感器安装、单箱气密、舱段对接、发动机安装、导管协调、动力系统安装、整流罩协调、一子级气密、一子级设备电缆安装、一子级多余物滚动检查、一子级称重等,通过对这些装配子项目的进度节点控制来实现整个任务节点的控制。为对装配质量进行过程控制,本文将装配过程中对装配质量有影响的环节单独列出,形成质量控制点,主要包括强制检验点、同步检验点、以及工艺技术人员要求的质量控制点,对于不同的质量控制点列出详细的技术指标,以及需参与进行现场确认的人员名单,从而对质量进行过程控制。
2 运载火箭装配过程信息控制方法
2.1 运载火箭装配过程信息管理现状
近年来随着运载火箭发射任务量的逐年增加,对航天企业管理能力提出了严峻的挑战,亟需引进现代的生产管理方法及其信息化手段。但是由于一线生产的信息化技术发展远远落后于企业计划层,成为企业信息集成的瓶颈和企业信息化的最薄弱环节,制约了企业制造执行效率的进一步提高[3]。运载火箭装配现场大都还延续传统的装配模式,采用纸质文件和图纸,缺少便于理解的三维可视化工艺平台,过分依赖于操作人员的经验;总装生产过程监控手段落后,不能精确把握生产计划的执行情况;装配现场的配套管理落后,不能根据单发火箭进行配套信息的资源重组;产品零部件履历信息、检验结果等生产数据,采用手动记录方式,信息采集效率低,传递速度慢,可追溯性差[4]。
由于企业目前已经建立了一些信息化系统,与运载火箭装配有关的主要有计划管理系统、配套数据系统、CAPP系统、PDM系统、工艺文件登记系统等。对于运载火箭装配而言,主要关注两大类信息,计划信息和技术信息,计划信息主要存在于计划管理系统及配套数据系统,而技术信息主要存在于CAPP系统、PDM系统、工艺文件登记系统、质量管理系统,这些系统之间的数据信息互相独立,未能实现信息之间的互相自动关联,由于这些系统都是从企业层面考虑的,未能延伸到生产一线,企业正在规划的MES系统更多的是从计划信息角度考虑生产过程的执行监督,因此本文侧重于从技术信息的角度考虑生产一线的信息管理及监督,同时预留接口集成计划信息管理系统。
2.2 运载火箭装配过程信息控制方法
运载火箭装配过程中信息的控制需要装配过程中所有参与人员的共同配合,为确保火箭的装配质量,装配过程中的信息流转、信息监控、信息纠偏尤为重要。通过对企业实际装配过程的调查和分析,既满足简化流程、提高效率,又确保信息的完整性、可控性、真实性,本文提出一种符合企业装配实际的三级控制与四级监督的过程控制方法,该方法主要针对技术信息及计划信息,将两类信息建立联系,解决现有的技术信息与计划信息分离的问题。技术信息主要是工艺技术文件、通知单/更改单、质量控制点等信息,计划信息主要指装配大计划及装配子项目信息。装配过程中信息的三级控制主要考虑一线生产现场的人员参与频率,信息流转的及时性,信息的真实可靠性,既要简化流程,又要确保信息得到可靠的控制及追踪。因此本文结合企业生产实际,信息的三级控制由主管工艺员、一线调度员、现场检验员负责,最后流回主管工艺员处,形成闭环,以便信息得到有效的监控,装配过程中信息的三级控制如图3所示,工艺员负责技术信息,调度员负责计划信息,检验员检查最终的执行结果,装配过程中信息的三级控制方法有效地将技术信息与计划信息结合。为对信息的完整性、准确性、有效性、及时性进行实时监控与追踪,本文针对生产实际提出一种符合生产实际的四级监督控制方法,如图4所示。该控制方法对不同环节不同角色人员的信息由不同的人员进行实时监督,对有问题的信息进行及时纠偏,确保装配过程中的信息完整、准确、及时、可靠。如图4所示,工艺员数据信息的完整性、准确性由主任工艺师及质量师监督,调度员/配套员信息由工艺员监督,生产现场信息所有参与人员均可监督,检验员信息由工艺员及质量师监督,装配员对整个生产环节可进行反馈监督,通过该四级监督控制方法,使过程中的信息得到更好地控制。
3 面向过程控制的装配信息管理系统的设计与实现
3.1 系统架构设计
根据运载火箭装配过程的特点及上述装配过程信息控制方法的研究,为实现对装配过程中信息的有效监控和管理,构建了如图5所示的装配过程信息管理系统架构。该系统采用基于网络的B/S架构为总体架构,用户只需通过浏览器即可访问系统,系统包括用户层、应用层和数据层。用户层为多个用户提供统一的人机界面和协同工作环境;应用层包括系统应用功能和服务组件,用于对总装过程中信息的业务逻辑处理和应用数据维护;数据层为系统提供数据存储支持。
此外,系统为集成其他与本发火箭有关的数据信息,提供了对外接口服务,主要用于对计划管理系统、配套数据系统等的集成。
3.2 系统功能设计
本系统的功能模块分为技术信息管理、计划信息管理、 配套信息管理、现场信息管理、 接口信息管理、系统信息管理等六大模块,如图6所示。技术信息管理用于对装配过程中依据的技术文件信息进行管理,确保装配过程中的技术要求得到落实,对装配过程中的技术更改及时纠偏;计划信息管理用于对装配过程中的计划节点及配套节点进行管理,及时根据预警信息协调有关责任单位按节点完成配套和装配,该功能模块可通过接口直接集成计划管理系统;配套信息管理用于对各型号的配套零部件进行管理,与工艺文件信息结合使用,该功能模块可通过接口与配套数据系统集成;现场信息管理用于对现场的计划及技术要求完成情况进行实时监控,现场问题处理信息的记录,现场质量信息的记录,现场电子看板及内部通知信息的管理;接口管理用于与外部系统的接口管理;系统管理主要是后台的控制管理,主要针对用户信息及权限管理,系统流程的配置管理,各种数据信息的查询统计分析。
3.3 系统的开发和实施
基于前面对装配过程中信息管理及信息的过程控制方法的分析以及系统架构设计,开发了面向过程控制的装配信息管理系统,本系统在J2EE平台上进行开发,采用B/S三层体系结构,保证系统有较强的通用性以及维护的便利性,用户界面采用JSP与HTML技术实现,相关的组件采用Java Bean与Servlet实现,数据库使用SQL Server 2005,采用MVC设计模式。该系统在某航天企业装配现场成功实施,如图7所示为系统运行界面。
4 结束语
本文针对企业装配现场需求,对装配过程中的信息类型,信息管理控制方法展开研究,分析了装配过程中关注的主要信息,提出了一种符合装配现场实际的三级控制及四级监督的过程控制方法,构建了面向过程控制的装配信息管理系统架构,开发了原型系统,并在企业内部进行了实施应用,通过应用结果表明,该系统可以对装配过程中的信息进行有效地监控与追踪,以及快速获取及管理与单发火箭有关的主要信息。
摘要：为解决运载火箭装配过程中的信息分散问题,实现装配过程中主要信息的集成、共享,并实时监控及追踪装配过程中的信息,从装配现场实际需求出发,研究了运载火箭装配过程中围绕单发火箭关注的主要信息,以及各信息之间的相互关系,并从闭环管理的角度提出对信息的流动采取三级控制及四级监督的过程控制方法。最后设计并开发了面向过程控制的装配信息管理系统。
关键词：运载火箭,过程控制,装配,信息管理
参考文献
[1]余子开.基于SOA的航天产品装配工艺知识管理技术研究[J].制造业自动化,2014,36(6):136-140.
[2]杨山豹,何薇.面向航天产品制造过程的质量管理系统建设与实施[J].航天制造技术,2012,(6):19-23.
[3]孟翔,薛善良,李建平,杨年宝.航天产品装配生产MES研究[J].机械设计与制造工程,2013,42(10):43-46
装配信息 篇6
机床产品装配线生产过程中经常发生各类不确定的随机事件, 如客户订单变更、工序装配延迟等。其中, 一类事件不会明显影响生产进程, 或者其影响程度可以被调度系统本身具有的鲁棒性吸收;另一类事件对生产系统则影响较大, 会造成初始调度不可行, 进而影响正常生产, 通常将这类影响生产计划执行的事件称为生产扰动。 生产扰动可以划分为显性扰动和隐性扰动[1]。显性扰动指诸如紧急订单等对系统具有明显影响, 同时发生具有偶然性的扰动, 是可以监测的, 但影响程度不可知。隐性扰动在生产过程中实时发生, 其影响一般基于时间累加性质, 即需要经过一定时间累加才能显现。
快速准确地识别生产扰动是执行动态调度的基本前提[2]。在实际复杂生产过程中, 并非所有扰动发生后均可立即识别, 现有文献对扰动形成因素及扰动分类的讨论大多认为扰动已知[1, 3～5]。在扰动识别研究方面, Anne Raich[6]采用主成分分析法与区别分析法定量描述随机变化的扰动, 应用多元统计技术检测异常过程表现并识别扰动。刘文涛[7]应用可达矩阵分析变动事件对系统的影响程度, 以此作为重调度的依据。俞胜平[2]根据扰动设定模型, 建立了针对时间偏差扰动、工艺偏差扰动、产品质量不合格扰动的识别模型。饶运清[8]将基于信息熵测度的复杂性理论引入到生产调度评价中, 采用复杂度表示制造环境扰动造成的实际生产偏离原定调度的程度。何非[9]在此基础上提出采用系统复杂度偏离度来描述计划的实际执行情况与原计划方案的符合程度。侯东亮[10]对复杂连续生产中各扰动因素导致的后果、修复过程以及基本修复操作等方面进行了分析。
因为复杂机床产品装配生产过程中扰动形成因素繁多、扰动影响程度难以确定, 对于生产扰动识别问题的研究, 还需要充分考虑阈值动态确定等问题。针对混流机床装配线生产过程扰动发生的随机性特点, 为快速、准确地辨识生产过程中的各种扰动, 特别是隐性扰动, 本文提出基于信息熵的复杂生产过程扰动识别方法, 通过对信息实时监控来判断是否有扰动发生, 为机床装配线生产过程扰动分析及分类管理提供依据。
1基于信息熵的生产扰动识别问题分析
1.1基于计划执行偏离度的三阈值识别法
香农最先提出信息熵的概念[11]。信息熵描述系统的不确定性, 与系统状态的发生概率有关。 设系统有N个状态, 每个状态的发生概率为pi (i=1, 2, …, N) , 则系统的信息熵。系统中状态数越多, 信息熵越大。信息熵越大, 系统不确定性越大。
根据文献[8]、[9]中复杂度的概念与测度方法, 结合机床混流装配线复杂生产过程实际, 本文提出基于计划执行偏离度信息熵的三阈值生产扰动识别法, 将一段时间内批次物料依次在一道工序上进行加工的过程看作是一个系统, 该系统的可能状态为物料正常加工状态、物料提前加工状态和物料延迟加工状态, 选用各状态执行时间占总时间的比率作为系统各状态的概率。可计算系统的信息熵, 即工序执行复杂度。根据工序执行复杂度和静态计划计算工序执行偏离度, 表示由于扰动造成的工序上批次物料加工偏离原加工计划的程度。偏离程度超出阈值, 则意味着发生生产扰动, 否则未发生。
1) 设定扰动识别阈值
首先按照工序上的批次物料加工计划计算静态计划复杂度H (S) , 设计划中共有N个批次任务, ps为批次任务S发生概率, 有:
其次, 根据信息熵的性质与工序实际执行中松弛时间的分配情况, 分别计算最小执行复杂度、最大执行复杂度和平稳执行复杂度。其中:
最小执行复杂度:
即在生产过程中系统共发生了N次计划任务与一次计划外扰动;
最大执行复杂度:
即松弛时间均等分配给系统中N个计划任务的提前/延迟状态;
平稳执行复杂度:
即松弛时间按照各计划任务时间占总任务时间的比例分配给N个任务的提前/延迟状态。
最后, 计算系统的偏离度阈值。其中:
最小计划偏离度是在现有计划受控时间下, 保证整个生产过程属于完全受控状态条件下的控制偏离度的基本值。计算式如下:
最大计划偏离度是在现有计划受控时间下, 生产过程的最大可能受控程度。平稳计划偏离度则是为了提高生产受控程度而提出的阈值。同式 (5) , 可由H (Cmax) 、 H (Cstd) 和H (S) 分别计算得Amax与Astd。
2) 计算工序执行复杂度与计划执行偏离度
定义1工序执行复杂度。假设原工序批次物料加工计划中共有N个任务。对实际执行过程中任意时刻t, 已执行完个计划任务, 且发生了Nd个计划外任务, 剩余任务均按计划执行。称此时系统的实时复杂度为工序执行复杂度, 记为H (D) 。
由上述可得工序计划执行偏离度为:
3) 判定工序系统扰动程度
(1) 若0
(4) 若A>Amax, 则系统处于计划失效状态, 表明工序的原有调度计划已经完全失效。
在偏离度测度的基础上, 本文提出一种新的基于平稳调度水平的生产扰动单阈值识别法。对系统的多组执行数据分别计算计划执行偏离度值, 根据这些偏离度值的平均水平设定识别阈值。
3) 对m个完全计划偏离度值AD' (i ) 进行清洗处理, 可得平稳调度水平AL (清洗流程见1.1 (2) 节) 。
4) AL代表了当前调度水平下系统能够接受的稳定的偏离度水平。设为调度水平缓冲系数, 则识别阈值AY1 AL。将计划执行偏离度A与阈值AY进行比较:
(1) 当A ≤AY时, 生产系统为受控状态, 无扰动发生;
在应用该模型进行扰动识别之前, 首先需要对生产执行过程信息进行必要的处理:
步骤1:将离线数据以日为单位, 依次装入列表list, 其中list结构为{物料批次号, 物料开始时间, 物料结束时间, list. next, list.prev };
步骤2:获取物料批次i对应的生产号Ni, 若为试制件、新品试装配等则删除, 转步骤3;
其次, 计算完全计划执行偏离度AD’i 。随着生产系统的实时更新, 其执行效率逐步提高, 偏离度水平则逐步降低。因此在选取数据时, 应选取近期生产数据, 一般以最近一月的数据为准。
再次, 进行偏离度清洗。虽然经过离线数据清洗之后, 主要的偏离较大的数据已经删除, 然而对于因操作的偶然性产生的偏离仍未进行较好的处理。因此需要进一步对已得出的偏离度值进行清洗。处理步骤如下:
步骤1:计算算术平均偏离度AP与标准差C (i) , 其中C (i ) =|AD’ (i ) -AP|;
步骤2:设定调度缓冲系数, 若Ci , 则删除偏离度AD’i ;
步骤3:对剩余偏离度值执行步骤1, 直到不能进行下一步处理时止。
最后, 选定平稳调度水平。对剩余的偏离度值计算其算术平均值作为平稳调度水平, 即ALAP。
步骤1:监测系统是否发生系统定义的关键事件或者是到达本周期期末, 若是, 启动计划执行偏离度测量, 记录现在时刻t, 转步骤2;否则, 继续监测生产过程;
步骤2:获取本调度周期的开始时间, 记为t0。按照时间顺序, 从t0时刻开始检索物料批次, 记第一批物料为w1, 第i批物料为w1。分别获得各批次物料的状态时间, 其子步骤如下:
2) 获取批次物料i的计划执行开始时间t j0i与结束时间tj1i;
设提前/延迟时间不为0的批次物料数为n, n =Σ{1∣tsi≠0} ;
4) 若是由关键事件引发的识别启动, 则估计关键事件持续时间, 记为tg。
其中k =1, 2…, i, …, n; tk为ti或t si。
步骤6:比较计划执行偏离度与偏离度阈值的大小。偏离度阈值的选用依据现场控制的精度要求, 若只需判定系统是否有扰动发生, 三阈值与单阈值均可, 若要进一步判断系统扰动级别, 需采用三阈值法比较;
步骤7:若系统处于失控状态, 则启动扰动分类识别, 判断系统扰动类别。
某机床集团企业数控车床基地需生产CDE/ CDS/ CDS系普车产品, 若某月份以某一生产周期内订单产品在总装工序上的生产制造过程为例, 采用三阈值法进行生产扰动识别。
根据表1、表2及式 (13) , 可知实际执行过程中有4个物料批次发生提前/延迟, 其提前/延迟时间分别为ts110, ts45, ts55, ts620 , 所以系统中共12个状态。
比较计划执行偏离度值与阈值大小, AminA Astd, 说明系统处于计划受控状态。
步骤1:计算算术平均值AP10.2855 , 标准差Ci 的值如表4所示:
故识别阈值AY= (1+α) AL0.2594 , 因A AY, 故生产系统处于受控状态, 判定此时EAF工序上未发生生产扰动。
装配信息 篇7
计算机技术的提高及数字化设计制造技术的普及, 给企业带来了生产经营管理方式的转变, 逐渐向数字化信息化车间管理方式改变。传统的工艺设计模型是以二维图纸为根据, 对零件的产品信息进行表达, 这种工艺设计模式已不能有效地承接并传递数字信息。一种新的工艺设计模式将产品信息集成定义在三维实体模型中, 这就是基于模型定义技术 (MBD) [1]。其价值在各行各业越显突出, 成为数字化设计制造的新宠。
在NX8.0中, PMI模块可以体现三维立体零件的产品信息。但是, 它并不能完全满足产品设计制造人员的需求。这时就需要对NX8.0进行二次开发, 开发出需要的工艺信息模型, 能够充分满足三维产品信息表达的要求。开发的应用程序为MFC动态链接库, 在进行程序、数据库以及用户界面设计时, 解决了其局限性, 实现程序的无缝连接。将三维模型作为设计制造装配过程依据, 可以实现车间无纸化作业, 节省产品成本。将开发出的工艺信息模型运用到装配车间管理系统, 保证了零件的装配质量, 降低成本, 提高企业效益及车间的信息化管理的水平, 同时加快了企业的三维化进程。
1 UG二次开发创建工艺信息模型
1.1 创建工艺信息菜单脚本文件
在UG二次开发中, UG开放应用程序接口及我们所说的用户函数是二次开放系统软件包当中的关键构成, 可以借助这一系列化平台实现图形交互编程、用户界面设计及菜单脚本语言制定在内的多种应用化功能。UG NX也支持使用MFC编写对话框, 可以更加自由地设计用户界面。
创建工艺信息菜单脚本文件*.men, NX提供了自定义菜单脚本语言Menu Script, 用户可以根据需要对菜单结构进行修改、删除、制定新菜单[2]。菜单脚本文件根据技术人员对装配零部件的工艺要求, 进行编写。如图1所示。创建的脚本文件将来就会出现在UGNX8.0的菜单里。
1.2 MFC编写对话框
在Microsoft Visual C ++6.0 环境下创建一个MFC App Wizard (dll) 工程, 对项目环境设置完成后, 在Resource View中插入资源, 选择dialog资源, 然后对多个对话框进行绘制及程序的编写, 在“工程项目名称”*.cpp文件中添加头文件:
在*.cpp文件末尾添加动作函数, 同时在菜单文件中用action来激活动作函数, 以此来调用对话框资源。通过选择相应菜单按钮, 可以触发对话框界面。对话框编辑完成后, 在File View中对头文件进行程序的添加和更改。编写源文件, 程序编辑完成后, 对程序进行编译、组建、执行, 生成*.dll文件。
1.3 UG界面中创建的菜单与对话框
由于UG_OPEN API没有提供MFC的接口, 所以要添加回调函数, 并添加程序入口函数ufsta () [3], NX8.0启动时, 程序激活。打开任意模型, 可以录入模型的工艺信息, 如图2所示创建的菜单栏。点击菜单栏里工艺设计信息, 弹出对话框在界面中如图3所示。
就此实现了根据工艺人员的要求与装配车间管理系统工艺信息模块的需要, 在VC6.0环境下对NX8.0进行开发, 开发出对已建模的工艺信息 (三维模型的工艺信息) 的工艺信息模型。
2管理系统-装配工艺信息模块
2.1装配工艺信息管理模块体系结构
根据Web环境下装配车间管理系统的特点, 本文提出如图4所示装配车间管理系统的体系结构与工艺模块, 围绕着产品管理、装配工艺过程卡、工序卡管理、装配零部件明细表的读取等一系列的管理活动。
1) 产品信息管理模块。主要是对装配零部件的标识信息, 如产品名称、代号、数量等。主要的属性信息从模型中提取, 其它如产品的描述需要手动填写。
2) 装配零部件明细表管理模块。一个产品有许多装配单元装配, 这些装配单元之间的关系决定了装配顺序, 对装配单元对应的零部件信息录入。
3) 装配工艺过程卡。装配工艺过程卡是描述一个装配单元装配过程, 有若干工序组成。将开发定义好的工序信息显示在工艺过程卡中, 由技术人员完善卡片信息。
4) 装配工序卡。装配工序是将零部件按照一定顺序依照设计和规定技术要求组装起来[4]。装配工序卡就是将各个工序的作业内容及要求、使用设备、辅助材料等工艺信息以卡片的形式表述。
2.2 UG与管理系统数据实现交互
利用ADO数据库技术实现与SQL Sever 2008数据库数据的连接, 检索信息。如图5所示, 可以将在UG中打开的模型及工艺信息录入到数据库。
UG中录入数据库的工艺信息数据集将来为装配车间管理系统提供数据支持, 装配车间管理系统可以通过JDBC连接到SQL Sever 2008数据库, 从数据库中调取UG中装配零件的数据信息, 实现它们之间的数据交互。如图6所示, UG与管理系统数据交互关系图。
3 系统实现与应用
管理系统的设计开发是在Web环境下实现的, 必须遵循实用性、安全性、稳定性、可移植性的开发原则[5]。系统采用客户端与服务器端体系架构, 以及Java Web技术, 以SQL Server2008数据库为支撑进行系统开发, 进而实现管理系统数据收集与管理, 实现企业管理的信息化、数字化。
UG二次开发在装配车间管理系统中运用, 使得车间零部件数据、工艺信息、明细得到管理, 装配过程的每一道工序、工步得到控制。下面以装配过程工艺卡为例, 实现步骤如下:1) 将产品导入系统, 建立设计模型。2) 在NX8.0中打开模型, 在菜单栏里选择装配体属性信息录入, 录入零部件的属性信息, 将其导入系统。3) 如图3所示, 在工艺设计信息界面提取结构树, 在结构树上选择相应装配零部件, 再录入产品信息。4) 登录装配车间管理系统, 如图7所示, 在界面左侧工艺信息添加中选择装配工艺过程卡, 选择上步在NX中录入的零件名称后点击添加, 零件的信息以卡片的形式自动提取。工艺人员可以进行手动填写、修改, 然后进行保存, 也可以重置。最后提交, 提交经领导审批合格, 装配人员就可以查看。
4 结语
基于UG二次开发技术, 在VC++6.0环境下对NX8.0界面进行开发, 开发出工艺信息模型, 将其运用到装配车间管理系统, 实现对三维零件的工艺信息, 包括装配工艺过程卡、装配工序卡、装配零部件明细表等整合显示信息。提高了车间的装配效率, 实现了装配车间数字化、网络化、信息化。
参考文献
[1]师利娟.基于MBD技术的模具设计与制造[J].模具工业, 2012, 38 (9) :13-16.
[2]莫蓉.图表详解UG NX二次开发[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[3]李向南.基于MBD的工序模型建模方法研究与实现[J].成组技术与生产现代化, 2014 (31) :21-24.
[4]程道胜.烟草机械装配工艺设计方案的CAPP实现[J].科技创新与应用, 2013 (15) :76-27.
装配信息 篇8
一、中职《无线电装配与调试》实训的现状
中职电子技术应用专业的学生在二年级下半学期都会开设《无线电装配与调试》这门实训课程,时间一般为四到六周,并且要参加中级工的考试。所以,这门课程是中职学生必须掌握的一项专业技能课程。传统的《无线电装配与调试》实训教学手段单一,教学顺序一般是先讲电路原理,再让学生动手组装电路,然后调试电路板。最后的效果是讲原理时由于枯燥抽象,学生理解不了,不爱听;动手组装电路时,部分学生工艺不过关;调试电路板时,由于学生对电路原理一知半解,根本无从下手。整个实训效果很差,指导教师为了工考的通过率,只能让学生反复练习,增加他们的熟练度。这样,有的学生在练习过程中非常被动,有些学生甚至不想做。为了改变这种低效的局面,我把参加信息化教学大赛中学习到的一些信息化教学手段融入到了实训操作之中,以提高实训效果。
二、采用信息化教学手段的优势
信息化教学资源的应用,改变了传统教学方式单一、内容枯燥无味、学习效率低等缺点,相比传统教学资源而言占有很大的优势。例如,多媒体课件中增加了很多视频、动画等数字化教学资源,带给学生更直观形象的感觉,以提高他们的学习兴趣。可以将教学内容开发成网络小游戏,让学生在课前通过手机上的小游戏来熟悉教学内容;可以利用QQ群、微信等网络资源,与学生在课前及课后进行在线互动;也可以开发模拟仿真教学软件来展示真实工作场景,让学生体验到身临其境的感觉,并且可以反复训练,解决了传统实训教学中耗材量太大的问题。可以说,信息技术是一把魔法无边的魔杖,而我们教师就是操纵这把魔杖的魔法师。
三、怎样把信息化教学手段融入到《无线电装配与调试》实训中
下面,以“声光竞赛抢答器”实训项目为例,阐述怎样把信息化教学手段有效融入实训中。
(1)制作网络冲关小游戏,让学生认识“声光竞赛抢答器”中的元器件。在《无线电装配与调试》实训的每个项目中,都有元器件的分拣与检测环节,而这部分内容在学生一年级的“电子元器件识别与检测”这门专业基础课程中已经学习过。所以,我通过制作网络冲关小游戏,让学生在课前通过智能手机玩游戏:在各种类型的元器件中找到对应名称的元件放在指定位置,学生在声光等听觉、视觉刺激中就掌握了这部分内容。
(2)制作仿真教学软件———模拟“声光竞赛抢答器”电路安装,让学生模拟安装电路。学生在课堂中完成元器件的分拣、检测环节后,进行电路组装前,先使用仿真软件对电路进行模拟安装。在仿真软件中,拖动元件到电路板指定位置后,原理图上所安装的对应元件闪烁,显示安装正确;如果所拖元件参数不对或者不符合先低后高等安装工艺要求,则元件拖不到指定位置,显示安装错误。学生通过使用仿真软件对电路进行反复模拟安装,不仅能熟悉安装工艺要求,增加熟练度,更节约了实际操作中的耗材。同时,传统实训教学中,在组装电路这一块,学生总是会出现原理图上元件与PCB板上元件对应不起来的现象,在本仿真软件中则很好地解决了这一问题(篇幅所限,图略)。
(3)制作教学动画,使抽象的工作原理形象化。在我的实训教学过程中,都是采用体验式教学模式,打破传统实训教学中先讲原理的教学顺序。将电路组装放在前面,而将工作原理及电路调试放在后面,这样让学生在实际操作中体会工作原理。为了把抽象的工作原理形象化,制作了教学动画———“声光竞赛抢答器”电路的动态工作过程,直观形象地展示了各芯片的动态输出及整个电路的工作过程,把静态的内容动态化,把复杂的内容简单化,降低了学习难度。学生通过小组合作学习教学流程动画(篇幅所限,图略),很容易就能描述电路的工作过程,解决了这一教学难点。
(4)使用MultiSim电路仿真软件对电路进行模拟调试及排故。电路调试及排故对于中职学生而言,一直是比较困难的一部分,并且实训过程中的一些仪器设备只能在实训场地提供给学生使用。这就造成学生的训练时间只能局限在上课期间,学生预习和巩固工作很难进行。所以,让学生利用笔记本电脑中的MultiSim电路仿真软件,使用模拟万用表、示波器等仿真仪器对电路进行调试及检测,不仅可以提高训练的针对性,而且能无限地延长学生训练的时间,大大提高实训的效率。并且,通过仿真电路测量数值与实际电路测量值的对比,学生更容易找出电路的故障点。
(5)各种网络资源、交互平台及视频的应用,大大提高了学习效率。在教学中,除了开发各种仿真软件及教学动画外,还高效地利用QQ群、文件共享平台、电子极域教室等资源,使师生、生生之间的交流互动更多样化。拍摄的视频解决了传统实训教学中学生围观教师示范操作的视线不清等问题,教师可以利用DV摄像机记录学生的操作过程,再进行集体评价。还可以利用本项目制作好的电路板作为工具,设计知识抢答竞赛游戏等等。信息化资源的应用方式多种多样,大大激发了学生的学习兴趣,提高了实训效果。
经过半年的尝试,采用信息化手段辅助《无线电装配与调试》实训后,学生学习专业技能的热情大大提高了,每个项目都能积极主动完成。由此可见,我们应该大胆改革传统的实训教学方法,将信息化手段融入到实训教学的各个环节,使学生在整个教学过程中都能体验到学习的快乐,以此提高中职学生《无线电装配与调试》实训的教学质量,更好地培养应用型人才。
摘要：《无线电装配与调试》实训是电子技术应用专业学生必经的一个重要教学环节。中职学生虽然喜欢实训课上的动手操作,但有的理论基础比较差,造成理论跟不上实践操作这种现象,所以实训的效果不佳。因此,在教学过程中,可以尝试使用信息化教学手段辅助实训教学,提高无线电装配与调试实训效果,更好地培养应用型人才。
法兰的装配、连接与维修 篇9
【摘 要】在管道工程中，法兰主要用于管道的连接。在需要法兰盘连接两个管道的端头处，各安装一片法兰盘，低压管道可以使用丝接法兰，4公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。本文主要对法兰的装配、连接及维修进行分析。
【关键词】法兰；装配；连接；维修
0.前言
法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰管件（flanged pipe fittings）指带有法兰（突缘或接盘）的管件。它可由浇铸而成，也可由螺纹连接或焊接构成。法兰连接（flange，joint）由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使连接严密不漏。法兰连接是一种可拆连接。按所连接的部件可分为容器法兰及管法兰。按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。法兰密封面的型式有三种：平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合。垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板（白铁皮、不锈钢）将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃，对油类温度低于350℃，压力低于5MPa的场合，对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄（线接触），密封面与垫片的加工光洁度较高。 法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰及卡套法兰。低压小直径有丝接法兰和卡套法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。
1.法兰的装配
（1）装配法兰前，必须把法兰表面尤其是密封面清理干净。
（2）装配平焊法兰时，管端应插入法兰内径厚度的2/3，然后将法兰与管子点焊一处，如为水平管道，应先从上方点焊，再用90°角尺从不同方向检查校正法兰位置，使其密封面垂直于管子中心线，无误后再点焊下方第二个点。
（3）用90°角尺从左右方向检查校正法兰位置，合格后再点焊第三、第四个点，这样便完成了法兰的点焊固定工作。
（4）对于成对法兰的装配，应使后安装的法兰的螺栓孔对准已经固定的法兰相应螺栓孔，并且与已经固定的法兰相平行，其偏差不大于法兰外径的1.5‰，且不大于2mm。
（5）当选择设备或阀件的配用法兰时，应注意原设备或阀件的法兰与管子所用的法兰连接尺寸是否相一致。
2.常用软垫片材料
橡胶板及橡胶石棉板是最常用的法兰软垫片材料。
2.1工业橡胶板
平常所说的橡胶板就是指工业用橡胶板，也称为工业用硫化橡胶板或橡胶平板。
2.2橡胶石棉板
橡胶石棉板亦称石棉橡胶板，一般作为设备和管道法兰连接密封面作为垫片使用，介质
可为水、蒸汽、空气、各种燃气、氨、碱液及油品等。
3.法兰紧固件
法兰紧固件是指连接法兰所用的螺栓、螺母和垫圈。低压管道通常使用六角头螺栓，对于中、高压管道则应使用双头螺栓（螺柱）。与螺栓配套的螺母分为A型和B型，A型螺母在一面的六角上倒圆角，另一面是平面，而B型螺母的两面都要倒圆角。螺母的硬度应小于螺栓或螺柱的硬度，避免螺母破坏螺栓上的螺纹，并可减轻天长日久后的粘结牢度，便于拆卸、检修。螺栓或螺柱的长度，应在法兰加垫紧固后露出螺母5mm以内，并不大于两倍螺距为宜。法兰连接螺栓一般情况下可不加垫圈。当螺杆上的螺纹稍短时，可加一个垫圈作为长度补偿，为以后的二次紧固留出余地，但严禁用叠加垫圈的办法来补偿螺纹长度的不足。
法兰上螺栓孔的数量、直径及连接螺栓的规格，在有关法兰标准中都有具体规定，法兰螺栓孔一般比螺栓或螺柱直径大2～3mm。
4.法兰的连接
（1）法兰连接应保持同一轴线，其螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的5%，并应保证螺栓自由穿入。法兰的连接螺栓应为同一规格，安装方向要一致，拧紧螺栓时应对称均匀地进行。
（2）不得使用厚度不等的斜垫圈来弥补法兰的不平行度。不得使用双层垫圈。当大口径垫圈需要拼接时，不得用平口对接，应采用斜口搭接或迷宫形式。
（3）为便于装、拆法兰，紧固螺栓，法兰平面距支架和墙面的距离不应小于200mm。
（4）拧紧螺栓时应对称交叉地顺序进行，以保证垫片均匀受力。
（5）如遇下列情况，螺栓、螺母应涂以二硫化钼、石墨机油或石墨粉以便于日后拆卸：
1）不锈钢、合金钢螺栓和螺母；2）管道设计温度高于100℃或低于0℃；3） 露天装置；4）有大气腐蚀或腐蚀性介质。
（6）使用铜、铝、软钢等金属垫片，安装前应进行退火处理；
（7）高温或低温管道的法兰连接螺栓，在试运时一般应按下列规定进行热紧或冷紧；
1）热紧或冷紧，应在保持工作温度24h后进行；2）紧固管道螺栓时，管道最大内压力应根据设计压力确定，当设计压力小于6MPa时，热紧最大内压力为0.3MPa；当设计压力大于6MPa时，热紧最大内压力为0.5MPa。冷紧一般应卸压进行。热、冷紧的紧固要适度，要有安全措施。
（8）法兰连接不允许直接埋地。埋地管道的法兰连接处要有检查井，如必须埋设，要采取防腐蚀措施。
5.法兰的维修
管道长期使用后，垫片会发生泄漏。当更换垫片时，法兰又难以张开，可采用图8-6所示的自制简易工具，强力把两片法兰撑开。
5.1法兰连接不严密的原因
（1）相连接的两个法兰密封面不平行；（2）法兰密封面上有缺陷；（3）管道投入运行后，未进行法兰螺栓的二次紧固；（4）垫片失效：①材料选择不当；②垫片过厚，被高压介质刺穿；③垫片有皱纹、裂纹或折断；④垫片经长期使用失效；（5）管道投入运行后，未进行法兰螺栓的二次紧固。
5.2消除方法
（1）热弯法兰一侧的管子：在需要进行弯曲的一侧上，用氧乙炔焰将长度等于3倍直径、宽度不大于半径的带形面加热，然后弯曲管子，使两国法兰密封面平行；（2）深度不超过1mm的凹坑、径向刮伤等，在车床上加工；深度超过1mm的缺陷，在清理缺陷表面后用电焊焊补，再用手锉清理、刮平或磨平；（3）在管道投入运行后，当温度和压力升高到一定值时，适当再拧紧螺栓，在运行后的最初几天经常检查螺栓尽快情况；（4）更换新垫片，垫片材料应按介质种类和压力选用；该垫厚度符合规定的垫片；改装质量合格的垫片；定期更换新垫片；（5）在管道投入运行后，当温度和压力升高到一定值时，适当再拧紧螺栓，在运行的最初几天经常检查螺栓紧固情况。
【参考文献】
装配信息 篇10
1 钢丝螺套的结构
钢丝螺套是由不锈钢冷轧成菱形的钢丝加工成的一种弹簧状内外圆柱同心体螺纹连接件。菱形截面两个对角为60°。缠绕后的菱形在内外梁截面分别构成两螺纹牙型, 如图1。
菱形截面是钢丝螺套最为重要的结构要素, 它决定钢丝螺套与基体之间的配合精度与强度, 同时也决定了螺钉与钢丝螺套之间配合的精度与连接强度。钢丝螺套截面如图2。
钢丝螺套菱形截面与内外螺纹之间的尺寸参数关系如下:
B=0.649 5 P
K1=0.649 5 P
K2=0.541 25 P
式中, P为螺距, mm。
尺寸Ar用来限定截面的最小宽度。当两侧为尖点时Ar最大, 则
Ar (最大) =0.875 P
常用的钢丝螺套材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢钢丝。钢丝螺套旋入螺孔前, 自由状态的直径大于安装钢丝螺套用螺纹孔的直径, 将螺套旋入规定的螺纹孔后, 靠螺套自身的弹力使菱形外壁紧贴在螺纹内壁孔壁, 菱形截面的内角则形成一个标准的内螺纹。用标准螺钉拧入钢丝螺套所形成的螺纹中, 就构成一个高强度的螺纹链接副, 反复拆卸螺钉, 钢丝螺套也不会移位或脱落。
2 钢丝螺套的性能与用途
2.1 性能
钢丝螺套技术是一种新型的连接紧固技术, 在螺钉连接时可非常有效地改善连接条件, 大大提高螺钉连接的强度和可靠性。
a.钢丝螺套应用在各种低强度材料中, 能在很大程度上提高螺钉连接的耐磨损性能, 避免连接螺纹的损坏。
b.锁紧型钢丝螺套能把螺钉锁紧在螺纹孔中, 在经受冲击振动时使螺钉不至于松扣, 比通常锁紧装置的工艺性能好。
c.因钢丝螺套有一定弹性, 可使螺纹各圈上的负载分布比较均匀, 并能吸收振动, 因而提高了螺纹的连接强度和耐疲劳强度。
2.2 用途
a.钢丝螺套最主要的用途是增强连接强度、改善连接条件。钢丝螺套旋入铝合金材料, 可避免滑丝、错牙现象, 并获得优良的连接性能。
b.钢丝螺套耐磨损。可用于经常拆卸的部位, 大大提高螺纹的使用寿命。
c.防松脱。特别适用于航天产品要求高保险系数的场合。
d.增大受力面。用于要求有强度连接力而又不能增加螺孔直径的部位。
e.便于维修。将损坏的螺孔装入钢丝螺套, 修复后可以继续使用, 避免工件报损的可能。
3 钢丝螺套的安装
钢丝螺套的安装, 需遵循在基体上钻孔、攻丝、安装钢丝螺套和拆去安装柄4个步骤。基体的钻孔直径按螺套用内螺纹小径而定, 钻孔深度必须保证螺套旋入的长度。攻丝时用的也是专用丝锥, 将攻好丝的基体上安装钢丝螺套, 同样要用专用工具。如图3所示, 先将螺套放入专用工具柄部, 把螺套的安装柄嵌入工具的槽内, 再将工具的活动圈紧贴螺套的端面, 并将工具的活动圈上的小螺钉拧紧固定, 因为螺套自由状态的外径要比基体内螺纹大径还大, 但螺套有一个引导尺寸就小了一些。安装时将螺套的最小引导尺寸对准基体内螺纹的起始口, 然后旋转安装工具, 使螺套旋入基体内螺纹。注意不要在安装工具柄上施加较大的轴向力, 以防“乱扣”, 另外在安装时安装工具不要倒转, 以防折断螺套的安装柄。钢丝螺套安装后应检查一下是否装得完整, 再检查螺套所形成的内螺纹是否达到要求, 最后去掉螺套的安装柄。
钢丝螺套的装拆需注意以下要求。
a.钢丝螺套的装拆均需用专用工具。
b.安装钢丝螺套所用的内螺纹必须符合相关标准规定。
c.安装用内螺纹的攻丝长度必须超过钢丝螺套的长度, 螺孔为通孔时要全部攻丝。
d.钢丝螺套安装后应低于基体表面的l～1.5倍螺距。
e.对于有折断槽的钢丝螺套应根据需要去除安装柄。
f.钢丝螺套安装后检查不合格时, 应将其取出重新安装。
g.将拆卸工具垂直放于孔内, 用锤子轻击, 使拆卸工具的刃部卡住钢丝螺套, 然后逆时针旋出丝套。
4 安装过程关键工艺技术
(1) 安装钢丝螺套前应用底孔螺纹塞规检查工件基体螺孔, 确保整个螺孔长度上螺孔合格。
(2) 安装好钢丝螺套后形成的内螺纹的检验。
a.用普通的螺纹塞规检查螺纹。对于普通型丝套, 螺纹塞规通端通过且止端止即为合格的标准;对于锁紧型丝套, 螺纹塞规通端应顺利地旋至锁紧圈为合格的标准。
b.用测量工具检查钢丝螺套距基体表面深度, 其结果应满足设计要求。
5 结束语