装配工艺方法（精选8篇）
装配工艺方法 篇1
0 引言
随着我国科学技术的不断发展,计算机技术的应用对我国各方面都产生了重大影响,尤其是在制造业方面。;三维CAD技术在上个世纪至今在航空、电子要、汽车等制造业的应用越来越广泛。三维装配工艺模型技术不断地应用到制造业方面是科技发展和行业需求的必然结果。装配工艺设计在工艺设计方面十分重要,三维装配工艺设计中的三维建模是最为重要的技术阶段。三维装配工艺模型的建模方法主要是应用在相关的设计软件方面。
1 三维装配工艺模型基本认识
1.1 三维装配工艺模型研究背景
装配工艺模型方面的研究主要是针对模型的主要内容、具体信息、管理方式以及建模的具体方法。装配工艺模型已经有了很多研究成果,具体包括:基础模型和系统模型。从上世纪计算技术在装配工艺模型的建立方面的引入和应用,到本世纪初期,装配工艺模型的构建方面的具体技术的研发已经迈入了理论应用于实践的具体运用阶段。很多研发人员在基础装配工艺模型的基础上进行研究,经检验通过得出了拥有更加丰富信息资源的装配工艺模型。例如,可以应用于虚拟设定装配情况下的以场景图为基础的模型;模型与仿真紧密联系在一起所研发的面向过程与历史的模型;分为产品、部件、零件及特征层四个层次的产品装配模型;根据装配任务和操作划分装配过程的过程信息模型以及在虚拟环境下进行实体建模等等。目前,在具体工程中的装配工艺建模技术中,仍然存在着不少缺点有待完善。装配工艺模型的相关信息不够详尽和准确,比如尺寸、公差、技术要求等等。装配工艺模型中缺少部分辅助功能的技术工艺,导致在直接得到工艺文件上存在障碍。为了弥补缺失和解决问题,本文介绍了以产品层级构成为基础的装配工艺模型,它包含产品的装配工艺的全部信息,可以实现装配工艺文件的直接生成
1.2 三维装配工艺模型概述
装配工艺设计过程主要有两个:第一、通过建立拆卸工艺模型再映射出粗装模型的粗装设计过程。具体程序是:首先通过调整将相关部件对相应的任务节点进行映射然后建立拆卸模型的结构树,然后根据层次不同由上到下的顺序,拆卸各个任务节点并对其依次拆卸的部件进行具体记录,最后拆卸过程结束得出拆卸模型,对其进行相应的计算映射出粗装配工艺模型。第二、在粗装设计的基础上对其整体进行辅助添加和具体标示从而得到更加优良的精装配模型。精装配工艺模型相对粗装配模型,更加完善,同时囊括了装配的序列路径以及辅助工艺和标注等全面信息,能够实现仿真和直接生成工艺文件的功能。
1.3 三维装配工艺模型介绍
装配工艺模型的任务结构树是由于拆卸过程中任务节点存在的一定不同关系层面的总体结构而产生的,其本身及其映射对象的关联是装配进行序列和具体工艺设计的先决基础。
装配工艺模型的任务节点所囊括的内容有对象、关联任务及工序的各项列表。任务对象列表是作为相关工序进行具体操作对象的顺序表述。关联列表是任务列表有关对象的表述。关联列表的任务是作为前提先于其他部分完成的。工序列表是个系列活动列表,不但包括了各个分部分的详细操作内容,而且分为工步和活动具体工序的。精装配工艺模型主要是包括记录装配的相关信息以及相关辅助工艺和标注信息的添加。标注信息的添加方法主要是通过将其与工步装配列表结合并设置出具体的显示与否的节点,也就是合理的在适当的位置做适当的标注添加。
通常情况下,装配的零部件需要在装配前进行相应的清理、防腐的处理和相关的适配性的检测等等。粗装配设计阶段缺少一些辅助的工艺。而在精装配设计阶段对其进行完善而进行相关的辅助工艺的增加和补充。
2 三维装配工艺模型的建模方法
拆卸工艺模型的第一任务是建立任务的结构树。拆卸工艺模型是通过拆卸部件得到的。通过拆卸工艺模型的映射得到粗装配工艺模型。本着先拆后装的原则,在任务节点固定的情况下,将任务中的工序进行逆序调整,对相同的活动中的连续活动逆序,并且对位置变换矩阵进行逆向求证,这样就得到了粗装配工艺模型。
粗装配工艺模型相对来说,对工艺信息的全面性方面有所欠缺。精装装配工艺模型相对完善一些。具体完善主要是通过增加辅助工艺、同步和增加信息标注的方式来实现的。
第一、增加辅助工艺需要在后续改良阶段及关键位置和重点对象进行。首先对增加的对象进行选择和增加一些预处理方面的程序,然后将所选部分添加到辅助列表中。对列表中的具体对象和其相关的辅助信息进行标注、记录和说明。
第二、首先对具体工艺标注进行列表添加,然后根据顺序的不同进行具体的演示、标注和拆卸并保证整体的合理性。演示拆卸活动可以分成多个部分进行。每完成一个自动认为其在编辑状态。工作人员可以在这个状态下进行信息的标注。另外,工作人员要对标注的出现和隐藏的节点进行具体的明确。
第三、装配工艺模型建立和设计的过程中存在大量的信息数据以及其中相对比较复杂的联系,因此,需要合理地安排其管理的工作和流程。建模过程中的数据走向流程的主要内容包括过程中信息的产生和后期的管理的具体方式,包含资源、信息、规则、模型、装配工艺等方面的数据库。
3 结语
本文从装配工艺设计的历史背景和以往发展过程出发,对三维装配工艺模型的数字化建模方法的应用进行了分析和研究。具体产生了装配设计的概念、三维装配工艺模型的大致分类和主要内容以及对数字化建模方法在三维装配工艺模型中的实际应用进行了阐述和介绍。三维装配工艺数字化建模方法的信息完整性和实用性有效提高设计人员的工作效率,在未来的发展中,其应用范围和作用会越来越好。
参考文献
[1]叶盛,唐家霖,鲍劲松,黄卫东.基于MBD技术的三维装配工艺系统构建及应用[J].排灌机械工程学报,2015(02):179-184.
[2]刘晓军,倪中华,杨章群,程亚龙.三维装配工艺模型的数字化建模方法[J].北京理工大学学报,2015(01):7-12.
装配工艺方法 篇2
1、把喷好油漆的车体架的两个油箱清洁干净，并把螺丝孔清丝；然后把液压油箱盖板和燃油箱盖板一些附件安装好与车体接合面加密封垫，涂密封胶，上好螺丝，各连接管路不扭曲，不干涉，结合面保证不漏油，不渗油。
2、成品转向桥与生产线转向桥支架配合良好，装上后桥减震垫，涂上润滑油，再把清理好的车体架与后桥结合安装并固定螺栓。
3、驱动桥、变速箱、发动机三大件组装要保证同轴度，各结合面处加密封垫、涂密封胶，不得渗漏；油泵安装外表无损伤，接合面处密封垫和密封胶，按标准力度、拧紧螺栓，脚制动安装要操纵灵活，有上下调整余量，刹车油管安装不得渗油。
4、驱变发吊装，驱动桥与车体两端连接要涂螺丝胶，发动机与车体支座接合面加防震胶垫，固定螺栓涂螺纹胶，按标准力度拧紧。
5、主线路连接不能与油管困扎一起，走线时应避开排气管道等高温处；电瓶支座安装要固定牢靠垫上橡皮垫；蓄电池安装电瓶状态要良好，线路安装牢固；护顶架底部与车体相应孔对准，与车体左右对称，固定螺栓按标准拧紧；电气仪表安装各种灯具，电器外表无损伤，固定牢靠，接通电源要求所有灯能正确亮熄，喇叭声音庙角清脆，仪表各种功能只是正常；方向管柱安装角度调节灵活，锁定牢靠；手制动安装牢固。变速箱操纵杆装配后再空档位置横向在同一平面内，检查换挡时操纵灵活，无卡阻。
6、水箱安装位置必对准风扇中心固定，不允许倾斜，风扇叶有1/3伸出导风罩，水箱及进出水口不允许漏水，消声器和排气管连接处涂上高温密封胶，与车体连接处加减震垫；倾斜油缸后轴端锁片应锁住销轴，安装后加注润滑油；多路阀安装要检查有无损伤，进气管内清洁干净，连接无扭曲，液压油管装所有管道内应清洁干净外观无破损，锈蚀现象，油管接头处不允许渗油，漏油，各连接处按标准拧紧。
7、前后轮胎按要求力度拧紧，并做好标准，并注意充气嘴是否装正。发动机、变速箱、驱动桥液压油箱、燃油箱内按规定标准加油至油尺规定范围，并做好标记
装配工艺方法 篇3
1 影响印制板装配质量的因素分析
据统计, 印制板30%-70%的故障与焊点质量有关, 特别是人工焊接印制板的故障90%与焊接点缺陷有直接关系。因此对焊点缺陷检测是提高手工焊接印制板质量的关键。
1.1 常见的焊点缺陷
焊点是经过润湿、扩散、冶金结合后使焊点在静止过程中自然冷却来完成并达到良好的焊接效果。一个高质量的焊点, 不但要有良好的电气性能和机械性能, 还应有光滑洁净的表面。即使采用波峰焊、回流焊这样完善的焊接手段, 也都会出现不同程度的焊接缺陷, 需要人工进行补焊和再次焊接, 才能提高焊接质量。从实践中得知, 常见的焊接缺陷有:拉尖、桥接、虚焊、漏焊、空洞 (气泡) 、印制导线和焊盘翘起脱落、针孔、偏焊、结晶松散和焊锡量少等。
1.2 导致焊点缺陷的原因分析
影响手工焊接印制板的主观原因受到操作者的熟练程度、技术水平、细心程度等影响, 经过长期职业训练和经验积累均可进行提高。但印制板自身缺陷 (如金属化孔毛刺、安装快设计不合理) 、焊接设备 (电烙铁的温度因素) 、印制板制版基材的优劣, 这些影响手工焊接印制板质量客观因素等是无法改变的, 排除这些客观因素是提高手工焊接印制板的先决条件。
对缺陷的检测也由人工目测发展到激光红外检测、超声检测、自动视觉检测。印制板的焊点质量, 关系整个电子产品使用可靠性和使用寿命。因此提高印制板焊点质量是一项不可忽视的基本工作。
2 手工焊接印制板的工艺方法改进
通过对手工焊接印制板焊点缺陷原因的分析, 对手工焊接印制板的工艺方法进行改进, 具体步骤如下:⑴装配前须进行印制板可焊性测试;⑵对被焊元器件进行予搪锡处理, 去除氧化层, 提高可焊性;⑶在规定范围内正确选用助焊剂的成份、比重、用量;⑷焊接温度控制在230℃~250℃;⑸焊接时间控制在2S~3S;⑹针对不同元器件、不同种类的印制板合理选择不同的电烙铁;⑺掌握正确的焊接步骤, 如常用的焊接五步法或三步法。
3 手工印制板质量检测
印制电路板的测试主要有两种:裸板测试和载体测试。人的目视检查, 只能评判焊点外观的质量, 对于焊点内部的缺陷, 只能根据焊点外观特性来判断。非人工检测印制板焊点质量, 目前国外发展很快, 主要有三种方法:激光红外检测技术、超声波检测技术、自动视觉检测技术。检测技术的更新, 新技术的出现, 将逐步代替人工检测来完成和提高工人检测的速度和质量, 使焊点质量得到更完善的可靠的控制[2]。
焊点的质量都影响着产品的稳定性、可靠性、使用寿命和电气性能。工作中常因为焊点的质量而造成整个产品不能正常工作的现象, 因此, 焊接结束后, 对焊点的质量要进行100%的检测, 如目视检测、电性能检测、X射线透视检测、超声波检测和利用设备进行检测, 从而提高焊点质量, 以保证电气性能。常用的人工目测检测, 用3-5倍的放大镜, 用比较的方法进行焊点检测, 即焊接点与标准焊点进行外观直观比较, 其标准点外形 (如图1) 主要是指焊料与被焊金属 (如焊盘、元器件) 表面湿润角不大于30º, 焊料在被焊金属表面, 是逐渐减薄并延伸流动性好, 引线轮廓明显可见, 焊料冷缩后, 弯曲面显著, 并且焊料到引线表面之间看不出明显的分界线总而言之, 外观光泽平滑、无针孔、无沙粒裂纹、无拉尖和桥接等细小缺陷, 即为良好焊点。如果焊料在引线周围基本无弯曲面, 形成一个截头圆锥体, 分界线清楚, 表面粗糙, 有裂纹, 稍用力被焊引线即被拉出的焊点为不合格的焊点[3]。
经过对影响手工焊接印制板质量的因素进行分析, 得出了焊点缺陷是影响手工印制板最主要的因素。对原先手工焊接印制板制造工艺流程的改进与优化, 采用合理方法对焊点缺陷进行检测后, 手工焊接印制板的质量得到很大提高, 产品一次合格率达到了98%以上。
摘要：为了提高手工焊接印制板质量水平, 主要针对影响手工焊接印制板质量主要因素—焊点的检查, 改进了手工印制板装备制造工艺和检测方法。经过质量检测证明:采用改进后的印制板检查方法使得手工印制板合格率提高到98%以上。
关键词：印制板,手工焊接,焊点缺陷分析,检测方法
参考文献
[1]王琦.检测技术在印制板质量控制中的作用[J].印刷电路信息, 1996 (1) :7-13.
[2]阔沛文.确保印制板质量的在线测试系统[J].国外电子测量技, 2003 (3) :13-14.
机体挡圈装配研制工艺 篇4
机体挡圈装配由上止推挡圈和下止推挡圈两部分组成, 材质均为铸锡青铜 (ZQSn-1) , 两端面的不平行度公差为0.02 mm, A面对B面的圆跳动公差为0.03 mm, 各表面粗糙度要求较高, 如图1。
根据图纸要求, 该产品材质本身的性能决定了无法利用普通的磨床来保证平面加工精度和平行度要求;另外上、下止推挡圈是两个半圆, 合成后形成了一个完整的圆, 如何完成两体合为一体后的加工是制定加工工艺的关键。
1.上止推挡圈2.下止推挡圈
1 工艺方案的确定
通过对机体挡圈装配图样的研究分析, 并结合本车间现有设备的实际情况, 对其加工工艺分析提出了如下具体要求:1) 因挡圈材质是铸铜, 普通平面磨床无法保证两A面的平行度公差, 必须通过精度较高的普通车床一次装夹车削完成;2) 上、下止推挡圈合二为一, 形成一个整圆, 因此在保证平行度要求后应立即切断, 以便后序加工;3) 切断后的结合面表面粗糙度达不到Ra0.8, 可通过手工研磨保证其粗糙度及两结合面严密结合;4) 为保证上、下止推挡圈形成一个整圆, 精车中必须一体加工, 这需要通过工装夹具来实现;5) 划线、铣油槽也必须通过工装夹具来保证, 同时要借助铣床回转工作台来实现圆周铣削运动。
工艺流程为:车→画铣开线→研磨上、下挡圈断面→精车内孔→精车外圆→划孔及油槽线→钻油孔→铣油槽及定位销孔。
2 加工工艺实施
1) 车削。毛坯选择:机体挡圈厚度为14 mm, 从用料的经济、合理性及工艺的安排考虑, 铸造毛坯保证一次可加工5件。设备:毛坯外径为准305, 要保证切断后两端面的平行度要求, 必须选择精度较高刚性强的车床, 根据车间设备状况, 选用新普通车床CW6163C/1500。加工要点:外圆和内孔加工完成后, 切断刀切至厚度14.5+0.1 mm, 深φ243 mm处, 将刀退出, 再进刀将该端面光一刀, 保证厚度及表面粗糙度Ra1.6的要求, 然后继续彻底切断。这样既保证了两A面平行度公差0.2 mm的要求, 同时两A面的表面粗糙度也达到了要求。在最后彻底切断的圆环面上表面粗糙度较高, 但这部分余量将在后序加工被去除, 因而不影响两A面的表面要求。
2) 划挡圈铣开线。采用4 mm厚的锯片铣刀, 为保证后续加工上下止推挡圈余量的均匀性, 先划出直径方向的中心线, 再以中心线为基准引出两条铣开界线, 总宽为4 mm。
3) 铣开。采用工具铣床X8130进行加工, 通过平口虎钳、平板、垫铁装夹工件, 同时为保证两平面不被划伤, 要垫上铜皮, 然后按划线基准铣开, 保证铣开去除余量均匀在划线范围内。
4) 研磨上、下挡圈断面。两端面口采用手工研磨, 用60#砂纸和金相砂纸进行研磨, 并配以研磨膏。上、下挡圈研好后必须校对“等高度”, 否则会给后续加工带来装夹误差。
5) 精车内孔。上、下挡圈铣开再合起来之后, 必然形成一个椭圆, 为完成一体加工, 专门设计制作了车内孔工装, 上、下挡圈置于工装内孔中, 以挡圈一断面为定位基面, 同时上、下挡圈结合面外圆处为两定位点。安装时上下挡圈在垂直方向的间隙必须一致, 左、右两结合面保证处在同一水平线上, 则可以通过调整夹具体外圆螺钉来保证, 安装好之后再紧固外圆及断面压盖螺钉。加工中可以一次完成内止口φ249×2, 、内孔φ239和倒角工序。
6) 精车外圆。同样, 精车外圆也必须采用夹具夹装才能完成。此时工件以一端面和内孔进行定位, 夹具须能保证端面A对外圆柱面B的跳动要求。装夹中, 上、下挡圈紧套于夹具心轴上, 同时一端面紧靠夹具定位面上;保证两边结合面处于同一水平线上, 再用端面压板紧固便可进行加工。这样可以完成外圆准290及两边倒角工序。
7) 划孔及油槽线。因孔及油槽线在工件端面上圆周分布, 也需要设计相应的夹具实现本工序, 夹具体安装在划线分度卡盘上, 将上、下挡圈安装在夹具中, 以一端面和外圆定位, 通过夹具上的4个小压板压紧工件 (保证左右对称, 力量均衡) , 然后用分度头分度来实现油孔、定位销孔和油槽的划线。
8) 钻油孔。油孔为φ4、φ6孔, 均在上止推挡圈断面圆周上, 采用新式台钻Z512-2进行加工, 同时用特制锪钻将油孔边倒圆, 不得有毛刺, 并保证2-φ4孔相对中心孔准6孔的对称度。
9) 铣油槽及定位销孔。铣油槽和销孔必须采用工装保证, 因与划线性质相同, 故采用同一夹具。由于油槽在铣削中还要进行回转运动, 因此必须将夹具体安装在HB-140型回转工作台上, 通过手动回转分度盘和铣刀的旋转运动完成油槽的加工。定位销孔φ14+0.1的位置精度和尺寸要求均较严格, 故安排在铣床上铣削完成, 效果良好。工件的定位装夹与划线工序相同。
3 结语
机体挡圈装配在整个研制工艺过程中, 两端面的平行度要求及切开后如何保证加工是工艺上的难点, 我们通过普通设备和利用三套工装夹具来完成这项产品的试制, 取得了成功, 并且工艺稳定性良好, 装夹定位可靠, 保证了产品的技术要求。产品售后得到用户的好评, 年产量逐渐上升, 同时产品的加工周期较短, 从而收到了良好的经济效益, 为进一步打开市场, 争创名牌产品奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]赵长发.机械制造工艺学[M].3版.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2013.
[2]黄健求.机械制造技术[M].2版.北京:机械工业出版社, 2013.
[3]杨叔子.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社, 2002.
[4]薛顺源.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社, 2001.
[5]杨俊峰.机床及夹具[M].北京:清华大学出版社, 2005.
装配工艺方法 篇5
机械产品的装配规划是机械产品生产的重要组成部分。据有关统计, 在产品的生产过程中, 大约1/3左右的人力及产品生产制造总工时的40%-60%被用于产品的装配过程, 装配成本占总生产成本的50%左右, 因此提高装配规划的效率和品质成为了装配规划的研究重点[1]。
传统的装配规划忽视了对以往成熟产品装配规划经验的借鉴, 同时, 装配规划过程中需要确定紧固连接件的工具、检测装配精度的量具以及一些标准的装配操作规范, 这些工作需要查阅机械设计手册或是行业规范, 但查阅过程繁琐、时间耗费大, 而且易出现人为错误。近年来, 由于人工智能的发展, 人们越来越重视对经验知识的应用, 知识这一概念也被引入到了装配规划的研究中, H.K.Tonshoff[2]等提出了一种基于知识的自动装配序列规划方法、X.F.Zha[3]等建立了一个集成的基于知识的装配序列规划和评价系统。KAPSS、Jiannan Zhou[4]等开发了装配规划的原型系统, 其基于知识的装配规划系统主要以基于产品装配特征[4]的规则类知识为依据并结合算法进行装配规划, 体现了规划的智能性和高效性, 但由于规则类知识少且不易表达, 导致规划方案往往不能满足现实要求, 缺少实际的装配生产指导意义。本文将提出面向装配规划的机械产品装配工艺知识管理系统, 该系统主要对面向装配规划的装配工艺知识进行收集、表达和存储, 形成了装配实例知识库、装配资源使用知识库和基本装配工艺知识库。通过知识库的积累并结合人的逻辑推理能力, 可以为装配规划提供更全面、更有效的指导。
1 面向装配规划的装配工艺知识
装配规划的主要工作包括产品装配单元划分、产品装配工序确定和产品装配资源选择三部分内容, 完成这三方面装配规划工作所需的知识构成了面向装配规划的装配工艺知识的组成部分。装配单元确定知识是对产品进行套件、组件和部件等装配单元确定, 选择装配单元基准件, 从而进行分层分级装配的知识;装配工序确定知识是确定零部件装配顺序、确定工序内容、制定装配操作规范的知识;装配资源分配知识是确定各工序所需的工具和量具的知识。由于装配工序中很多装配操作是标准的, 普遍适用的, 因此将标准的装配操作知识单独提出, 构成基本工艺知识, 为装配操作规范的制定提供辅助。
1.1 装配单元确定知识
装配单元[6]是由多个零件或部件通过配合、连接等关系组成的一个不可自发分离的子结构, 而且这个子结构不影响原装配体中其余零件的装配。配合关系是装配特征之间的配合方式, 如平面配合、柱面配合和锥面配合等, 而装配特征[5]是零件表面上参与装配活动的区域, 主要由形状特征、材料特征、运动关系和位置关系组成。连接关系是用于定位和传递零件之间的几何约束的结构。若干相同类型的连接件同其所连接的普通零件以及相应的附件所组成的集合称为一个连接组件。
通过以上分析得出装配单元主要取决于装配基准、配合关系和连接方法三方面。
1.2 装配工序确定知识
装配工艺过程[7]是装配人员按照产品的装配顺序, 通过一定的装配操作, 按照指定的装配路径并在保证装配精度要求的情况下高效率、高品质的完成产品装配的过程。装配顺序是装配工序中各零部件进行装配的次序, 是产品装配的重要依据。如果装配顺序选取不恰当, 将致使装配操作不断重复, 造成装配一次成功率降低并极大的浪费装配资源, 延长产品的开发周期, 直接导致成本的增加。装配操作是指将零部件组合在一起而进行的清洗、定位、连接、调整、修配、检验等操作。
装配工序划分是将装配工艺过程划分为若干个阶段, 以保证装配生产的平衡, 提高生产效率。
由上可见, 装配工序确定主要取决于装配顺序、装配操作、装配夹具、装配路径四个方面。
1.3 装配资源使用知识
机械产品装配规划中使用的装配资源主要由工具、夹具和量具组成。工具的选择主要根据螺纹紧固件的类型及其公称直径和装配现场拥有的工具资源确定。量具的选择主要根据装配精度要求及装配现场拥有的量具资源确定。由于机械产品的装配过程中使用的夹具基本上因产品不同而不同, 很少能重用, 因此本文中将夹具认定为与具体产品零部件相关的属性, 而不将其包括在装配资源中。
1.4 基本装配工艺知识
基本装配工艺知识是指一些标准操作规范, 这些操作规范不会因为产品的不同而发生变化, 而只与具体的装配操作相关。这些装配操作规范包括清洗、防松和胶接。
清洗是为保证装配品质及装配工作的顺利进行, 对待装配的零部件进行的操作。对于不同的零部件材料采取不同的清洗方法即选择不同的清洗参数。
螺纹连接在冲击、振动和变载荷作用下可能自松, 因此要根据具体的产品使用环境及现场条件选择合适的防松方式。
胶接是工艺简便, 不需要复杂的工艺设备的连接操作, 但是合适的胶接剂组分、固化压力、固化时间、固化温度的选择对胶接品质至关重要。
2 基于本体的装配工艺知识表达
知识表达的方法多种多样, 使用较多的知识表示方法[8]主要有:谓词逻辑表示法, 产生式表示法、框架表示法、语义网络表示法、面向对象表示法、基于本体的知识表示法等。本体作为构建描述领域知识模型的方法论[9], 它对领域内的概念模型进行了明确说明, 而且可以支持粒度小、语义复杂的概念模型创建, 这些特点正适合表达有不同细节需求的装配工艺知识。基于本体的表示方法对知识表示语言中的建构和约束作普遍的、无歧义的语义解释, 可以保证支持本体的不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作, 同时, 作为本体描述语言的OWL[10]可以方便的映射到数据库, 为本体的存储提供了方便。因此本文将采用基于本体的知识表达方法来构建装配工艺知识。
基于本体概念的装配工艺知识构成图如图1所示, 由装配单元、装配工序、装配资源和基本装配工艺四个本体组成, 每个本体又划分为若干粒度不同的下级本体。
a) 装配单元知识本体
使用零件和连接组件这两种最基本组成单元来描述其构成, 任何装配单元都是通过连接组件将零件连接起来形成不可自发分离的装配结构, 装配单元的特征由零件的特征形成, 零件的形状特征和材料特征是零件独立的特征, 它只与零件本身有关, 而零件的运动关系、位置关系和装配精度是零件之间的特征, 它由多个零件共同决定。零件特征构成了装配单元的结构特点, 也是装配工序规划的出发点。
b) 装配工序知识本体
由装配顺序、装配操作、装配路径描述, 装配顺序确定装配单元中零件或连接组件的装配秩序, 装配操作决定将两个零件装配在一起进行的各种操作如先定位再连接, 装配路径确定装配操作的方向。对于装配工序中所需使用的装配资源将单独在装配工装中进行描述。
c) 装配资源知识本体
装配资源知识本体由装配工具和装配量具组成, 装配工具是紧固连接件时需要使用的资源, 装配量具是保证零件装配精度时使用的资源。
d) 基本装配工艺知识本体
基本装配工艺知识本体是标准操作规范的描述, 对于某类型机械产品的装配, 主要考虑防松、清洗、胶接三类常用基本工艺。防松工艺主要用于螺纹连接件, 即在有螺纹连接件而且有防松要求时就需要相应的防松操作规范。清洗工艺主要用于零件或连接组件装配前操作, 具体清洗工艺的选择要取决于零件类型和污染物的种类及污染程度。胶接基本工艺的选择要根据被连接件材料、连接要求及环境决定。
3 装配工艺知识管理系统实现
3.1 系统架构
本文建立的装配工艺知识管理系统体系架构如图2所示。装配工艺知识管理系统主要对装配实例知识、装配资源使用知识和基本装配工艺知识进行管理, 建立了面向装配规划的装配工艺知识库, 以提供给用户进行知识重用, 其中装配实例知识由装配单元确定知识和装配工序确定知识描述。以面向装配规划的装配工艺知识库为基础, 该系统提供了装配实例检索、装配资源检索、基本装配工艺检索和装配工艺知识录入界面, 实现了用户对相应知识的管理。装配实例知识的管理将产品的装配过程进行管理, 以供工艺规划人员规划相似产品时进行查询、学习和借鉴, 提高装配规划效率;装配资源使用知识的管理将螺纹连接件或装配精度对应的装配资源进行管理, 便于工艺规划人员快速查询, 得到符合实际的需要使用的装配资源。基本装配工艺知识管理对防松、清洗、胶接工艺知识进行管理, 为工艺规划人员提供标准的装配操作规范。
3.2 面向装配规划的装配工艺知识应用
以台钻Z4006-A主轴箱部件装配工艺规划为例说明装配工艺知识管理系统的应用。对于主轴箱部件, 装配工艺知识管理系统的辅助规划主要分为三个层次, 一是辅助装配工序确定;二是确定需要使用何种装配资源;三是确定标准操作规范。
在规划台钻Z4006-A主轴箱部件装配过程前先学习以往相似产品装配过程, 可以通过装配实例知识检索得到如下相似装配实例, 通过学习借鉴来辅助Z4006-A装配工序确定, 如图3 (a) 。台钻Z4006-A主轴箱部件中采用了M5×25的开槽沉头螺钉连接刻度板和主轴箱, 因此需要确定紧固该螺栓的工具, 可以通过装配工具检索辅助确定装配工具资源使用, 如图3 (b) 。主轴箱部件中垫块的装配有平行度为0.1 mm的精度要求, 因此要确定测量其装配精度要求的量具, 可以通过装配检索辅助确定装配量具资源使用, 如图3 (c) 。由于主要轴箱部件使用过程中存在振动, 因此需要对起连接作用的开槽沉头螺钉进行防松, 通过防松工艺检索确定合适的防松标准操作规范, 如图3 (d) 。
通过利用系统提供的装配工艺知识, 并结合三维装配过程规划软件, 最终实现台钻Z4006A从装配工序规划到装配资源使用再到基本装配工艺应用的辅助规划, 形成装配技术要求等文字信息和三维装配过程动画为一体的装配工艺文件, 图4所示为主轴箱部件的装配工艺指导界面。
4 结论
装配工艺知识在装配规划过程中具有重要的作用, 需要进行规范的管理以使这些知识得到重用。基于本体概念构建了装配工艺知识体系, 形成了包含装配单元、装配工序、装配资源和基本装配工艺等知识为主体的装配工艺知识库, 开发了面向装配规划需求的装配工艺知识管理系统。结合台钻Z4006A的装配规划为例, 说明了装配工艺知识管理系统中各主要知识模块的使用, 为快速形成装配工艺指导文件提供有力支撑。将来的工作需要对装配工艺知识库进行扩充, 形成更多的知识容量;另外, 如何在三维装配规划中实现知识的主动推动, 更好的为三维装配提供知识服务也是一个研究方向。
摘要：分析了机械产品装配规划所需知识, 利用本体方法建立了装配工艺知识本体。并构建装配工艺知识, 建立了面向装配规划的装配工艺知识库。以知识库为基础并结合用户界面, 建立了面向装配规划的机械产品装配工艺知识管理系统, 通过应用实例说明并验证了系统的工作过程及其有效性。该知识管理系统可为快速形成装配工艺指导文件提供技术支撑。
关键词：机械产品,装配规划,工艺,本体,知识库,管理系统
参考文献
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探索汽车装配工艺规划与技术 篇6
关键词：汽车装配,装配工艺,规划,技术
在汽车已经成为人们出行主要工具的今天, 人们越来越重视汽车产品的质量与性能。为此, 汽车制造企业应当高度重视汽车产品的生产制造, 尤其是汽车装配, 其对汽车产品质量、性能有很大影响。当然, 要想保证汽车装配合格, 需要科学规划汽车装配工艺, 并运用适合的、有效的技术来进行汽车装配, 以此来保证汽车产品质量与性能, 同时满足汽车产品制造向个性化、多样化、全球化方向发展的需求。所以, 正确认识汽车装配工艺的重要性, 结合实际汽车产品制造需求及要求, 科学探索汽车装配工艺规划与技术是非常重要的。
1 汽车装配工艺规划
1.1 汽车装配工艺内容说明
从近些年我国汽车装配工艺研究与发展情况来看, 汽车装配工艺方面积累了大量实践经验, 并取得一定成果。但由于多种客观因素的限制及影响, 相对于外国发达国家来说, 国内汽车装配工艺方面的技术含量、竞争实力依旧比较落后。因此, 在我国汽车产品逐渐成为人们生活必需品的情况下, 创新、优化汽车装配工艺显得尤为重要。基于目前国内汽车装配工艺研究与应用情况, 确定汽车装配工艺内容为:检验汽车零配件是否符合相关规范标准;运用科学技术手段来进行汽车零配件组合;检查装配好的汽车产品, 确定其是否符合相应质量标准。基于此, 可以说汽车装配在某种程度上体现着汽车产品的设计性能、体现着汽车产品的美观、体现着汽车产品的质量, 是企业能力的一种反映[1]。所以, 汽车制造企业应当高度重视汽车装配工艺, 不断探索汽车装配工艺创新与完善的有效措施, 为提高汽车装配工艺的有效性奠定基础。
1.2 汽车装配工艺规划
基于汽车装配工艺流程, 对汽车装配工艺进行科学的规划, 应从以下几方面展开:
1.2.1 装配前处理工作的规划
装配前处理是在建立产品总装模型后首先进入的模块。所处理的内容包括产品装配条件、装配工艺规范、装配工艺流程、装配准则等相关方面的整理与明确, 以便后续可以科学地、合理地进行汽车零配件的装配。由此可以确定, 装配前处理工作的有效落实可以为后续顺畅地进行汽车装配奠定基础。而要想使此项工作充分发挥作用, 相关工作人员应当结合汽车产品的总体设计及相关规范标准、质量要求, 科学规划装配前处理工作内容、工作步骤、落实方法等, 使装配前处理工作能够充分发挥作用[2]。
1.2.2 虚拟装配工艺规划
虚拟装配工艺是借助计算机等技术来构建汽车装配模型, 依照模型精度、约束关系等相关要素, 明确汽车装配标准, 按照此标准模拟操作汽车装配过程 (如图1 所示) 。虚拟汽车装配工艺的操作可以为后续标准的进行汽车装配创造条件。同样, 要想虚拟装配工艺操作发挥作用, 需要相关工作人员按照预期标准及要求, 在虚拟装配试设计阶段注意考虑装配关系、装配顺序、装配结构等相关条件;科学规划虚拟装配模型, 保证模型精度、约束关系以及相关参数符合汽车产品装配要求;科学规划虚拟汽车装配流程, 保证虚拟汽车装配科学、合理进行。
1.2.3 装配工艺卡管理的规划
为了保证具体进行汽车装配过程中不出现实际情况与文件要求不符的情况, 在规划汽车装配工艺过程中要注意装配工艺卡管理的优化。具体的做法是, 结合现实汽车装配需要, 了解企业装配资源, 按照汽车装配过程中各项功能要求, 设计科学的装配示意图, 并分析、思考实际汽车装配可能出现的问题, 从而有针对性地调整装配工艺卡管理工作, 使其可以优化调整汽车装配各个环节, 提高汽车装配质量[3]。
2 汽车装配工艺相关技术分析
2.1 人工智能技术
人工智能技术具有较强的应用性, 将其科学的运用到汽车装配工艺实施过程中, 可以大大提高汽车装配质量、速度, 并且降低生产事故发生的可能性。人工智能技术是利用计算机软件来控制设备, 对汽车零配件进行智能装配, 完成装配任务。当然, 要想使人工智能技术在汽车装配中充分发挥作用, 相关工作人员应当根据汽车制造标准及要求, 科学、合理设置人工智能技术, 使其按照正确的操作流程来操作, 如此才能提高汽车装配效果, 保证汽车产品质量与性能达标。
2.2 计算机辅助技术
计算机辅助技术又称CAD技术, 是指计算机辅助设计与制图, 通过应用计算机系统来辅助一项设计的建立、修改、分析与优化。在近些年科学腾飞的背景下, CAD技术在汽车装配中应用日益广泛, 通过科学的运用此项技术, 可以虚拟的设计汽车装配全过程, 了解汽车装配存在不足, 进而对汽车装配工艺予以优化。之所以CAD技术具有较强的应用性, 主要是构建的CAD系统包括处理运算设备、外部存储设备、数据图像输入输出设备、系统软件、专业应用软件等, 具有多种功能, 且可以根据汽车装配工艺需要, 灵活地运用功能来设计汽车装配, 为后续科学地、合理地进行汽车装配创造条件[4]。
参考文献
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装配工艺方法 篇7
BOM即物料清单, 它定义了生产特定产品所需物料、数量及其相关属性, 又被称为产品结构树[1]。装配工艺BOM是在表述物料组成的基础上增加了线、工序等装配工艺信息, 它是计划编制、工单下达、物料配送等多个系统的基础。一个具有良好结构的装配工艺BOM最重要的是能清晰的表达企业产品的装配层次结构, 并方便企业在各业务系统中管理和应用[1,2]。
当前, 很多企业为了平衡忙季与淡季生产或预防不合格产品影响交货, 通常会多于计划生产, 并在某些工序进行半成品入库。如某个五金单位在生产过程中, 多个工序均具有半成品入库操作, 如图1所示。
若采用传统BOM结构表述上述产品模型, 为了计划编制、工单下达与物料配送等业务系统需要, 会生成大量的半成品BOM数据, 并且基于半成品生成的成品BOM数据结构层次较深, 在各业务系统中应用较为复杂。本文提出了以输入BOM和输出BOM松散耦合方式表示的一种柔性装配工艺BOM模型, 即可简化产品BOM定义、减少数据冗余, 还能清晰的表述中途入库的半成品信息, 方便在各系统中应用。并且模型具有一定的通用性, 对具有或不具有半成品入库的产品均适用。
1 现有主要BOM结构模型
1) 单层BOM模型
单层BOM是采用“单父一单子”的数据结构, 通过父子关系来描述零部件之间的装配与被装配关系, 每种层次结构只需描述一次[2,5]。单层BOM适用于产品类型较多但组装层次较少的企业[2,6]。
2) 多层BOM模型
多层BOM[1]是采用“单父一多子”的数据结构, 详细地记录了产品的每个层次结构信息。相同的零部件结构可重复出现。多层BOM适合于产品种类不多、结构稳定的企业[2,3]。
3) 层次编码BOM模型
层次编码BOM通过制定零件的层次码编码规则, 明确零件层次和结构[4]。它可清晰体现产品的层次结构, 数据冗余量较大。
4) 差异BOM模型
差异BOM以标准产品为基准, 规定增加或去掉哪些零件[1~6]。这种方法能有效地描述不同产品之间的差异, 适合产品结构稳定企业应用。
上述BOM模型分别适合于具有不同生产特征的企业。但都用于描述产品的装配物料组成信息, 没有考虑到产品的中途输出。若产品生产过程中半成品入库较多, 会造成产品BOM结构层次复杂。
2 柔性的装配工艺BOM模型
本文提出的柔性的装配工艺BOM模型, 包括输入BOM与输出BOM两部分, 如图2所示。输入BOM表述产品的物料组成及其装配信息, 可采用单层或多层等常规BOM定义方法。输出BOM定义在产品加工过程中需半途入库的半成品信息。
模型具有很好的柔性, 输入BOM与输出BOM互相独立, 依据产品的生产过程特点, 可有选择的进行输出BOM的定义。这种模式有效规避不必要的半成品BOM定义, 减少数据冗余量。
由输入BOM与输出BOM组成的柔性的装配工艺BOM简要模型如图3所示。
2.1 输入BOM模型
可根据企业的生产过程特点, 采用现有的任何一种BOM结构定义, 本文以单层BOM定义为例。图3的左半部分表述了输入BOM的单层表示模型。主要包括产品 (分装品) 、产品 (分装品) BOM、输入BOM组成、物料替代件、物料属性和物料。输入BOM定义详细的物料组成和装配信息。它的定义与常规单层BOM模型相同, 不需要关注中途入库的半成品。
2.2 输出BOM模型
输出BOM定义需半途入库的半成品信息, 为计划编制、下达工单和物料配送系统计算提供依据。
输出BOM模型如图3中的右半部分所示包括输出BOM组成与半成品信息, 并与输入BOM模型公用产品 (分装品) BOM数据。输出BOM组成包括半成品的编码、入库前的装配线、装配工序等信息。半成品数据包括产品编码和BOM名称等, 方便库存、计划等系统应用。半成品如为通用品, BOM名称为空, 表示所有版本BOM的产品都可使用。
输出BOM模型表达图1所示的半成品中途入库, 如表1、表2和表3所示。表1表示产品BOM的基本信息, 表2记录半成品入库前加工工序信息。表3为半成品信息。
3 柔性的装配工艺BOM模型应用
3.1 在车间计划编制中应用
企业在车间计划编制过程中不仅要考虑半成品的库存量, 还要设定产品在生产过程中半成品计划出入库数量。计划编制处理流程如图4所示。
依据要编排计划的产品编码和BOM名, 系统检索与其相关的半成品库存表, 形成依据工序的执行顺序倒序排序的半成品出入库计划表, 包括半成品编码、BOM名称、工序名称、可用数量 (库存数量-安全库存数量) 、计划需求数量、计划出库数量、计划入库数量。用户根据需求依次设定计划入库与出库数量。计划需求数量为动态变动值, 当依序完成一种半成品的数据设定后, 将自动触发系统计算剩下半成品的计划需求量信息。计算公式为:
j1为j2的直接前驱工序。
planQuantityj1为工序j1的计划需求量。
planQuantityj2为工序j2的计划需求量。
IntoQuantityj2为工序j2的计划入库数量。
OutQuantityj2为工序j2的计划出库数量。
AssemblyPerQuanityj1为工序j1的单位产品装配量。
其中最后一道工序的计划需求量为产品计划下达数量。
依据以上公式依次计算设定, 可完成产品计划编制工作, 同时可获得半成品计划出库表和半成品计划入库表。
3.2 在下达工单中应用
基于半成品出入库计划表, 并依据以下公式可计算具有半成品出入库的工序的加工量, 形成部分工序加工单P。
加工量j=计划需求量j+入库量j-出库量j。
其中j为具有半成品出入库的工序。
ProcessQuantityj为工序j加工量。
对最后一道工序来说加工量等同于产品计划生产数量。
其他工序的加工量计算方法如图5所示, 计算结果与工单P合并形成所有工序的加工单。
3.3 在物料配送中应用
依据获得的工序加工单, 可计算出工序物料配送清单。
m为物料, j为工序, p为工序j加工的产品。
Quantitym, j表示物料m在工序j的需求量。
Processp, j表示产品p在工序j的加工量。
InputBOMp, j, m表示产品p在工序j对物料m的需求量。
依据上述公式可获得产品物料配送清单。结合在计划编制中获得的半成品出库清单, 可得到完整物料配送清单。
4 结束语
以输入BOM与输出BOM基于松散耦合形式联合表述的装配BOM模型规避了半成品BOM定义, 避免不必要的BOM层次扩展。模型在不改变传统BOM定义的基础上, 清晰表述了半途入库的半成品信息。模型具有很好柔性, 可根据产品生产过程特点, 选择定义输入BOM与输出BOM。并方便企业在计划编制、工单下达和物料配送等多个系统中的应用。
摘要：为解决半成品中途入库导致产品装配BOM表述层次深、数据冗余大和在计划编制、工单下达等系统中应用复杂的问题, 本文在分析了已有BOM特点的基础上, 提出了以输入BOM与输出BOM松散耦合方式联合表示装配BOM的方法, 定义输入BOM与输出BOM, 建立了柔性的装配BOM模型。模型可清晰表达产品装配物料组成和中途入库的半成品信息, 简化BOM定义层次和系统应用的计算。最后给出了全新BOM模型在计划编制、工单下达和物料配送中的应用方法。
关键词：输入BOM,输出BOM,装配BOM模型
参考文献
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发动机主要总成的装配工艺 篇8
1. 安装曲轴
注意清洁 (特别是润滑油道) , 注意配对记号。安装时, 曲轴主轴承盖、主轴承 (大瓦) 、止推垫片按标记并注意方向和对应位置, 气缸体的轴承座油孔应与轴瓦油孔对齐, 有调整垫片应按调试的位置安放调整垫片, 调整垫片不允许有皱褶、破裂等损伤。
轴瓦接合面应高于座孔0.03~0.05 mm, 瓦背和座孔贴合良好。注意上下瓦片不要装错, 以免油孔堵塞。轴瓦与曲轴主轴颈、曲轴油封、止推垫片等的滑动接触面, 应在轴瓦表面上涂以机油。定时齿轮和止推轴承装在曲轴上, 注意止推轴承的方向 (有缺口的一侧朝外) 。
将曲轴装在机体上, 再装上轴承盖, 注意轴承盖的安装记号。按由中间向两侧的顺序拧紧主轴承螺栓螺母, 不要一次上够扭矩, 分四次上紧。第一次大约紧固到规定力矩的30%, 第二次大约紧固到规定力矩的60%第三次大约紧固到规定力矩的90%第四次紧固到规定力矩。每紧一道轴承, 转动一下曲轴, 若有阻滞现象, 要及时找出原因。全部装好后, 用手转动曲轴应很轻松, 阻力均匀、无阻滞现象。
2. 安装凸轮轴
安装凸轮轴时, 将各道轴承上涂上机油。凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮进入啮合时, 应对正记号。然后拧紧凸轮轴止推凸缘的固定螺钉, 止推凸缘与正时齿轮隔圈的厚度差是限制凸轮轴轴向移动的间隙, 应符合技术要求。
3. 安装活塞连杆组
首先应检查活塞在气缸内的偏斜量。将没有装活塞环的活塞连杆组装入气缸, 按规定扭矩拧紧各道螺栓。检查连杆小端与活塞座端之间的距离应不小于1 mm。如偏移, 多为气缸中心线偏移所致。转动曲轴, 检查活塞在上、下止点和中间位置时活塞顶在气缸前后方向的间隙, 其间隙差值应不大于0.10 mm, 否则应查明偏缸原因, 予以排除。偏缸消除后, 将活塞环装入环槽, 注意各道环切槽的位置和方向, 如有镀铬环应放在第一道环槽内。环装好后, 需彻底清洗, 并在环槽内和活塞销上涂一层薄薄的机油。三道气环按120°分布, 并且其缺口不得对正活塞销孔。
活塞连杆组装入气缸, 注意活塞的安装方向, 注意活塞顶面和连杆侧面上的记号。用活塞环箍箍紧活塞环, 再用手锤木柄将活塞推入气缸, 使连杆大头落在连杆轴颈上, 然后按规定扭矩上紧连杆螺栓, 穿上开口销。
每装好一道活塞连杆组后应转动曲轴, 如其阻力显著增加, 应查明原因, 排除后再继续安装。
4. 安装气缸盖和配气机构零件并调整气门间隙
首先将进排气门、气门弹簧装在气缸盖上, 注意进排气门不得装错, 气门锁片锁定可靠。然后将气缸盖装在机体上, 发动机拆卸后重新装复时, 气缸垫一定要换用新的, 注意润滑油孔不要被堵死。将气缸垫放在气缸体的上平面上, 位置、标记对准。将已组装好的气缸盖总成平稳、轻轻地对准位置放下, 应避免放不准而反复移动缸盖使气缸垫的位置移动。插入缸盖螺栓, 按规定力矩和顺序分次均匀拧紧, 再将气门挺杆、摇臂座、摇臂装好, 最后调整气门间隙, 可用逐缸法或两次调整法调整。
5. 安装分电器轴及分电器
安装分电器轴时, 应使第一缸活塞在压缩上止点位置。分电器传动轴装入后, 轴端槽口应与曲轴轴线平行。为了保证按一缸点火位置装配, 一缸点火高压线插入左下方, 应使轴端槽口两面之一的宽面朝下。
分电器的传动轴外壳切口应朝上, 分电器装入后应装上固定螺栓和螺母, 先将螺栓拧到底再退回少许, 最后用固定螺母紧固。
安装分电器时, 先调整好触点间隙, 插入分电器, 旋松分电器外壳的固定螺钉, 按与分火头转向相反的方向转动分电器外壳使触点张开, 再将外壳固定。
6. 安装定时齿轮及喷油泵
柴油机除配气凸轮轴齿轮外, 还有喷油泵定时齿轮。安装时必须对好所有记号。安装记号一种是打在齿轮和定时齿轮室壳体上, 另一种是全部记号都打在齿轮上。
7. 机油泵的安装
安装机油泵时, 应注意传动齿轮与凸轮轴上的驱动齿轮的啮合要准确, 传动轴和油泵轴要保持良好的同心度。
8. 安装飞轮壳
先将飞轮安装在曲轴上 (也有的发动机先装飞轮壳更为方便) 。注意曲轴和飞轮的装配记号, 螺栓要按规定扭矩上紧, 并应锁紧。