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裝配工藝范文1
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
裝配是按規定的技術要求，將零件或部件進行配合和聯系，使之成為半成品或成品的工藝過程。整機裝配是生產過程中的最后一個階段，它包括裝配、調整、檢驗和試驗等工作，且產品的最終質量由裝配保證。
一、整機裝配工藝介紹
1、整機裝配工藝過程
整機裝配工藝過程即為整機的裝接工序安排，就是以設計文件為依據，按照工藝文件的工藝規程和具體要求，把各種電子元器件、機電元件及結構件裝連在印制電路板、機殼、面板等指定位置上，構成具有一定功能的完整的電子產品的過程。整機裝配工藝過程根據產品的復雜程度、產量大小等方面的不同而有所區別。但總體來看，有裝配準備、部件裝配、整件調試、整機檢驗、包裝入庫等幾個環節，如圖1所示。
圖1整機裝配工藝過程
2、流水線作業法
通常電子整機的裝配是在流水線上通過流水作業的方式完成的。 為提高生產效率，確保流水線連續均衡地移動，應合理編制工藝流程，使每道工序的操作時間(稱節拍)相等。流水線作業雖帶有一定的強制性，但由于工作內容簡單，動作單純，記憶方便，故能減少差錯，提高功效，保證產品質量。
3、整機裝配的順序和基本要求
a. 整機裝配順序與原則
按組裝級別來分，整機裝配按元件級，插件級，插箱板級和箱、柜級順序進行，如圖2所示。
圖2整機裝配順序
元件級：是最低的組裝級別，其特點是結構不可分割。
插件級：用于組裝和互連電子元器件。
插箱板級：用于安裝和互連的插件或印制電路板部件。
箱、柜級：它主要通過電纜及連接器互連插件和插箱，并通過電源電纜送電構成獨立的有一定功能的電子儀器、設備和系統。
整機裝配的一般原則是：先輕后重，先小后大，先鉚后裝，先裝后焊，先里后外，先下后上，先平后高，易碎易損壞后裝，上道工序不得影響下道工序。
b. 整機裝配的基本要求
(1) 未經檢驗合格的裝配件(零、部、整件)不得安裝，已檢驗合格的裝配件必須保持清潔。
(2) 認真閱讀工藝文件和設計文件，嚴格遵守工藝規程。裝配完成后的整機應符合圖紙和工藝文件的要求。
(3) 嚴格遵守裝配的一般順序，防止前后順序顛倒，注意前后工序的銜接。
(4) 裝配過程不要損傷元器件，避免碰壞機箱和元器件上的涂覆層，以免損害絕緣性能。
(5) 熟練掌握操作技能，保證質量，嚴格執行三檢(自檢、互檢和專職檢驗)制度。
4、整機裝配的特點及方法
a. 組裝特點
電子設備的組裝在電氣上是以印制電路板為支撐主體的電子元器件的電路連接，在結構上是以組成產品的鈑金硬件和模型殼體，通過緊固件由內到外按一定順序的安裝。電子產品屬于技術密集型產品，組裝電子產品的主要特點是：
(1) 組裝工作是由多種基本技術構成的。
(2) 裝配操作質量難以分析。在多種情況下，都難以進行質量分析，如焊接質量的好壞通常以目測判斷，刻度盤、旋鈕等的裝配質量多以手感鑒定等。
(3) 進行裝配工作的人員必須進行訓練和挑選，不可隨便上崗。
b. 組裝方法
組裝在生產過程中要占去大量時間，因為對于給定的應用和生產條件，必須研究幾種可能的方案，并在其中選取最佳方案。目前，電子設備的組裝方法從組裝原理上可以分為：
(1) 功能法。這種方法是將電子設備的一部分放在一個完整的結構部件內，該部件能完成變換或形成信號的局部任務(某種功能)。
(2) 組件法。這種方法是制造出一些外形尺寸和安裝尺寸上都統一的部件，這時部件的功能完整退居次要地位。
(3) 功能組件法。這是兼顧功能法和組件法的特點，制造出既有功能完整性又有規范化的結構尺寸和組件。
二、整機裝配工藝設計分析
1、機器裝配與裝配工藝系統圖
在裝配工藝規程設計中，常用裝配工藝系統圖表示零、部件的裝配流程和零、部件間相互裝配關系。在裝配工藝系統圖上，每一個單元用一個長方形框表示，標明零件、套件、組件和部件的名稱、編號及數量，圖3、圖4、圖5分別給出了組裝、部裝和總裝的裝配工藝系統圖。在裝配工藝系統圖上，裝配工作由基準件開始沿水平線自左向右進行，一般將零件畫在上方，套件、組件、部件畫在下方，其排列次序就是裝配工作的先后次序。
圖3 組件裝配工藝系統圖
圖4 部件裝配工藝系統圖
圖5 總裝裝配工藝系統圖
2、裝配精度與裝配尺寸鏈
機器的裝配精度是根據機器的使用性能要求提出的，例如，CA6140型普通車床的主軸回轉精度要求為0.01mm，CM6132型精密車床主軸回轉精度要求就是1µm ，而中國航空精密機械研究所研制的CTC-1型超精密車床的主軸回轉精度要求則高達0.1-0.2µm 。正確地規定機器的裝配精度是機械產品設計所要解決的最為重要的問題之一，它不僅關系到產品質量，也關系到制造的難易和產品成本的高低。
機器由零、部件組裝而成，機器的裝配精度與零、部件制造精度直接有關，例如圖6所示臥式普通車床主軸中心線和尾座中心線對床身導軌有等高性要求，這項裝配精度要求就與主軸箱、尾座、底板等有關部件的加工精度有關?？梢詮牟檎矣绊懘隧椦b配精度的有關尺寸入手，建立以此項裝配要求為封閉環的裝配尺寸鏈，如圖6所示，其中A1是主軸箱中心線相對于床身導軌面的垂直距離，A3是尾座中心線相對于底板3的垂直距離，A2是底板相對于床身導軌面的垂直距離，A0則是在裝配中間接獲得的尺寸，是裝配尺寸鏈的封閉環。由圖5-45所列裝配尺寸鏈可知，主軸中心線與尾座中心線相對于導軌面的等高性要求與A1、A2、A3三個組成環的基本尺寸及其精度直接有關，可以根據車床裝配精度要求通過解算裝配尺寸鏈來確定有關部件和零件的尺寸精度要求。
圖6 車床主軸中心線與尾座中心線的等高性要求
1―主軸箱 2―尾座 3―底板 4―床身
三、裝配工藝規程設計
1、研究產品裝配圖和裝配技術條件
審核產品圖樣的完整性、正確性；對產品結構作裝配尺寸鏈分析，主要裝配技術條件要逐一進行研究分析，包括所選用的裝配方法、相關零件的相關尺寸等；對產品結構作結構工藝性分析。發現問題，應及時提出，并同有關工程技術人員商討圖紙修改方案，報主管領導審批。
2、確定裝配的組織形式
(1）固定式裝配。全部裝配工作都在固定工作地進行，這種裝配方式稱作固定式裝配。根據生產規模，固定式裝配又可分為集中式固定裝配和分散式固定裝配。按集中式固定裝配形式裝配，整臺產品的所有裝配工作都由一個工人或一組工人在一個工作地集中完成；它的工藝特點是：裝配周期長，對工人技術水平要求高，工作地面積大。按分散式固定裝配形式裝配，整臺產品的裝配分為部裝和總裝，各部件的部裝和產品總裝分別由幾個或幾組工人同時在不同工作地分散完成；它的工藝特點是：產品的裝配周期短，裝配工作專業化程度較高。集中式固定裝配多用于單件小批生產；在成批生產中裝配那些重量大、裝配精度要求較高的產品（例如車床、磨床）時，有些工廠采用固定流水裝配形式進行裝配，裝配工作地固定不動，裝配工人帶著工具沿著裝配線上一個個固定式裝配臺重復完成某一裝配工序的裝配工作。
(2）移動式裝配。被裝配產品（或部件）不斷地從一個工作地移動到另一個工作地，每個工作地重復地完成某一固定的裝配工作，這種裝配方式稱作移動式裝配。移動式裝配又有自由移動式和強制移動式兩種，前者適于在大批大量生產中裝配那些尺寸和重量都不大的產品或部件；強制移動式裝配又可分為連續移動和間歇移動兩種方式，連續移動式裝配不適于裝配那些裝配精度要求較高的產品。
3、劃分裝配單元，確定裝配順序，繪制裝配工藝系統圖
將產品劃分為套件、組件、部件等能進行獨立裝配的裝配單元，是設計裝配工藝規程中最重要的一項工作，這對于大批大量生產中裝配那些結構較為復雜的產品尤為重要。無論是哪一級裝配單元，都要選定某一零件或比它低一級的裝配單元作為裝配基準件。裝配基準件通常應是產品的基體或主干零部件，基準件應有較大的體積和重量，應有足夠大的承壓面。
在劃分裝配單元確定裝配基準件之后即可安排裝配順序，并以裝配工藝系統圖的形式表示出來。安排裝配順序的原則是：先下后上，先內后外，先難后易，先精密后一般。
4、編制裝配工藝文件
單件小批生產中，通常只繪制裝配工藝系統圖，裝配時按產品裝配圖及裝配工藝系統圖規定的裝配順序進行；成批生產中，通常還要編制部裝、總裝工藝卡，按工序標明工序工作內容、設備名稱、工夾具名稱與編號、工人技術等級、時間定額等；在大批量生產中，不僅要編制裝配工藝卡，還要編制裝配工序卡，用它指導工人做裝配工作。此外，還應按產品裝配要求，制訂檢驗卡、試驗卡等工藝文件。
結束語
整機的裝配需要熟悉機械的功能與構成，在進行轉配設計時才能全方位的做好各種工作，確保機械裝配的質量。
參考文獻
[1] 闞風華.提高裝配精度的幾種方法[J].安徽電子信息職業技術學院學報.2010(02)
裝配工藝范文2
關鍵詞：PBOM；可視化工藝；PDM系統
中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 15-0000-01
1 前言
裝配工藝設計是連接產品設計和裝配生產現場的關鍵環節。實現數字化裝配工藝設計，就是要有效連接數字化產品設計和裝配生產現場的制造執行，即充分繼承和利用數字化產品設計信息，通過創造性的工藝設計，為裝配生產現場的制造執行提供必要和準確的工藝技術信息。
2 裝配工藝業務現狀
目前現有裝配廠工藝編制主要以查閱二維裝配圖紙、編寫工藝文檔、手工統計清單方式完成，工作量非常大，對工藝人員編制工藝提出很高要求，同時也對使用工藝文件生產的操作人員提出了很高的要求。對于新工藝人員或操作人員來說需要一定的時間來編制、理解工藝，在操作中有可能會出現錯誤。因此基于PDM平臺的裝配工藝編制需要從理解二維圖紙、編制文檔方式中解放出來，采用直觀的三維結構化編制方式，提高工藝工作效率，保證產品裝配質量。
3 裝配BOM的建立
3.1 BOM的基本概念
BOM物料清單，是計算機可以識別的用數據格式來描述表達的產品結構或物料結構關系的規范性數據文件，是產品對象的屬性結合。BOM是一種定義產品結構的技術文件，因此又被稱為產品結構表或產品結構樹。BOM也是一種管理文件，是聯系與溝通企業各項信息業務的紐帶，是產品數據傳遞的載體。產品BOM一般包含產品結構信息、產品屬性信息等，企業中的BOM并不是單獨存在的，需要與所有與產品相關的技術文檔、圖形文檔、工藝路線、制造資源等信息關聯到一起。
BOM是計算機識別物料的基礎數據，編制計劃的依據，配料和領料的依據，采購和外協的依據，成本計算的依據，報價參考的依據，物料追溯的依據，使設計系列化、標準化、通用化。
3.2 基于EBOM的PBOM的重構
裝配BOM的重構實質是各裝配業務部門的裝配工藝業務的劃分，當定義好裝配BOM的結構后，結合工藝流水，各業務部門就清楚的知道需要編制哪些零部件的裝配工藝規程和作業指導書。裝配PBOM是企業的工藝設計部門在EBOM的基礎上，依據分工明細信息，在裝配工藝設計過程中，制定裝配工藝路線，確定產品裝配順序、各種相關資源等，反映產品物流過程，按各零（組）件裝配順序給出各裝配階段的零組件及消耗數量形成的BOM數據。裝配PBOM為零件級BOM，即從零件形成到最終形成整個產品的BOM結構，是工藝BOM的上層BOM。一般簡單產品的裝配PBOM和EBOM基本相同。對于結構或功能復雜的產品來說，EBOM中所描述的產品設計結構未能完全體現產品裝配順序，不能直接用來指導生產，產品的裝配PBOM和EBOM就有著很大的區別。產品的工藝設計為了滿足企業工藝裝備特點和生產實際，通常改變EBOM的零組件間的結構順序，形成新的結構關系，反映產品的實際裝配關系，裝配BOM的所有葉子節點的實體零件完全來源于EBOM，且裝配PBOM和EBOM的所有葉子節點的實體零件應完全一致。
4 裝配工藝系統的建立
4.1 裝配工藝數據管理
裝配工藝數據管理系統是基于數字化制造平臺（TCM）之上，包括實現產品、工藝、資源的數據模型統一管理，實現對發動機的裝配工藝、工裝、檢驗及指導書的數據管理，實現裝配工藝設計審批及更改等的過程管理。通過對現有PLM系統的擴展，建立裝配工藝數據管理平臺，實現與設計數據、零件工藝數據、工裝資源數據、工藝流水分工數據的關聯和共享的模式。定制裝配工藝數據模型、流程、版本、更改、配置管理規范和實現模式。
4.2 結構化裝配工藝規劃的研究
在裝配工藝的設計方面，直接利用設計的三維模型和工藝BOM，進行裝配工藝規劃，進行裝配結構的定義，包括工藝、工序、工步、資源等。結構化裝配工藝編制管理系統提供定制格式的裝配工藝規程生成機制，自動從結構化工藝中抽取信息，輸出工藝規程。支持圖文并茂的裝配工藝操作指導卡的生成。
4.3 典型裝配工藝、工序庫的研究
工藝模板是重要的工藝知識。采用資源庫進行管理，方便檢索和使用。模板庫的建立、優化和管理，有利于工藝編制的規范和效率。工藝模板庫包括典型工藝和通用工藝，通用工藝是非結構化的，在編制工藝時引用，用于簡化工藝內容、規范操作過程。典型工藝是結構化的，在編制工藝時克隆，用于提高工藝編制效率。
通過分析裝配工藝的發動機類型、裝配單元的劃分、裝配方法等，建立典型工藝分類庫，包括工藝、工序、工部等。建立典型工序、典型工步等已經經過實際驗證的工藝實例知識，通過工藝屬性的查詢，選擇相似的工藝屬性查詢，選擇相似工藝模板，可以實現快速工藝編制，提高設計效率和質量。
4.4 可視化裝配工藝的研究
裝配作業指導書作為新增加的工藝文件能夠提供更豐富的信息，采用了更為直觀、更容易理解的圖表表現方式從而能幫助操作人員更好地理解工藝，減少錯誤，穩定裝配質量。裝配作業指導書是裝配工藝規程中工步的擴展，與工序一 一對應，即每一工序生成一個作業指導書。裝配作業指導書由工步目錄、工步順序圖、工步內容以及輔助的統計目錄組成。
4.5 裝配工藝知識的描述方式
從工藝設計師那獲取的知識，并不能直接用于專家系統進行決策，必須經過提煉、整理，一定方式形式化、結構化，編譯為可供工藝決策專家系統進行工藝決策的計算機內部形式表示。
5 結論
通過應用最新數字化、信息化技術，結合裝配的具體情況和發展需求，改進工藝設計和管理模式，建立結構化的可視化的裝配工藝管理平臺，使得工藝技術人員從繁瑣的重復性工作中解放出來，投入更多的精力用于工藝改進和技術創新，使得車間操作明確、規范，減少更改和返工，穩定質量，使得生產管理獲取實時、準確數據，實現精細化和科學化管理。
參考文獻：
裝配工藝范文3
關鍵詞：結構分析；主軸裝配；精度檢驗
1 結構分析
車床主軸箱內的軸為階梯軸，軸上的零件都需要定位、緊固，還需要方便拆卸以便于維修，同時主軸箱也是車床結構中一個非常重要的部件，它是主要的傳動系統，它是用于擴大電動機速度的裝置。
在車床的主軸箱內，使用的主電機一般為伺服電機，這樣也可以實現初步的無級變速，而在主電機與主軸箱之間的傳動選取V帶，舉例說明一下車床的主軸箱的整體布局，圖1為某臥式車床的主軸箱總體布局圖。
通過圖1可以看出，這個車床的結構布局非常緊湊，布局也很合理，在直觀上給人一種美觀，同時該車床采用的是動力液壓卡盤，系統采用的是自動裝置。
在車床主軸箱設計上，從主電機出來帶主軸上，一般是降速傳動，這樣可以是主軸的扭矩提升，有足夠的動力去切削。
2 主軸裝配
車床的主軸箱結構上一般是各直面間的直角連接方式，這樣使整個主軸箱內的結構非常簡單，都為線條，方便主軸箱內零件的裝配，在主軸箱裝配工藝上，首先一定要對主軸箱進行清洗，而清洗的順序是將主軸箱內壁清洗、吹干；然后對箱體上的毛刺和銳角進行倒鈍，最后防銹處理，并將重要的位置進行檢驗，防止精度不夠，例如軸承座。
同時將要裝配的零件進行清洗，例如齒輪、軸承，將主軸箱的主軸進行清理，退刀槽、階梯軸，在清理過程中防止對零件進行損壞。
經過上述對主軸箱內及零件進行清洗完成之后，進行主軸箱內的裝配，具體說明其中一個軸的裝配，裝配的順序是安裝主軸上的回油環，之后安裝軸承，軸承選用雙列圓滾子軸承，然后安裝隔套，安裝完成后，將齒輪裝配上，將齒輪內的平鍵安裝上，對齒輪軸向限制，安裝另一端的隔套，安裝另一側的雙列圓滾子軸承，之后安裝下一個齒輪，以此類推，安裝中要掌握配合產生的外圈滾道直徑直徑收縮量，公式如下：
式中：Dh-軸承座內徑尺寸；D-軸承外圈尺寸；h-外圈滾道直徑收縮量。
在主軸箱裝配中，需要安裝系統，一般是管路，它的安裝順序為先將管路上的管接頭纏上生料帶，將管路與分油塊連接上，再將分油塊固定在箱內，將銅管按照需要的路線進行排管，將每個管線通到相應的位置，最后將油標和油箱連接上。
3 精度檢驗
在車床主軸箱整體裝配完成之后，并將其他輔助零件安裝后，需要對主軸箱進行裝配檢驗，對主軸箱檢驗最重要的位置就是主軸，主軸檢驗中，對主軸端面的檢驗內容有徑向跳動、軸向竄動、端面跳動，檢驗這些項目的檢具為指示器和檢驗棒，主要的檢驗示意圖如圖2。
對主軸的內孔也需要進行檢測，如圖3，檢驗方法還是用指示器和驗棒，利用z驗棒靠近主軸端面，檢驗的時候要使主軸緩慢旋轉，而檢驗次數最少3次以上，確保質量。
4 結束語
在設計研究上要避免對設計步驟、零部件認知模糊，不懂得其原理，在裝配工藝上也是一樣，要使設計者明白零部件的原理，怎么對其裝配，最后怎樣檢驗重要點，要通過車床的整體結構，設計圖紙，安裝要求，不斷的設計創新，提高車床的性能，將這些作為出發點，就一定能提高機床的性能和品質，要綜合的利用有效資源，實際聯系理論，就一定能設計出一套優秀的車床裝配工藝。
參考文獻
[1]曹玉榜，易錫麟.機床主軸箱設計指導[M].北京：機械工業出版社，1987.
[2]曹金榜.機床主軸/變速箱設計指導[M].北京：機械工業出版社.
裝配工藝范文4
關鍵詞:生產現場；可視管理
中圖分類號：F279.23 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）04-000-01
隨著信息技術發展的日新月異，企業在信息管理方面也日漸成熟。而當企業從作坊式管理逐步向流程式管理轉變的同時，也對生產現場管理提出了更高的要求，可視管理便應運而生。
其實，可視管理并不是深奧難懂的，甚至可以說隨處可見。組裝作業法就是可視管理。組裝作業法的前身是裝配工藝卡片，里面羅列了裝配過程及使用的工具、涉及的零件及裝配注意事項等等，詳細的，會有一張裝配圖(二維)。這種卡片對操作者來說，勉強可以使用，但對管理者來說，很難做到一目了然，管理者需要一個形象、直觀的東西。這樣組裝作業法噴涂板就產生了，它不但具有裝配工藝卡的內容，而且繪有三維視圖，較二維視圖更直觀，以下圖為例，我們可以看見，空重車限壓閥蓋的裝配全過程，從爆炸圖可以清楚的看見各個零件的形狀，這樣我們的操作者和管理者可以通過圖案輕松的分辨零件并準確的進行裝配。把組裝作業法噴涂板懸掛于生產現場就是可視管理。
這些工作標準，不僅是用來提醒操作者工作的正確做法，而且更重要的是，使管理人員得以判定工作是否依據標準在進行。
可視管理的目的有兩點：
第一，看出問題。生產現場的問題要通過可視管理快速的看出來，如果不能找出問題所在的話，就無法管理好整個流程了。所以，可視管理的第一個目的，就是要使問題表面化。在以往的工作中，員工發現問題，逐層匯報，最后才被報告到最高管理者面前，在往上逐級呈報過程中，所發現的問題就會愈來愈抽象并且可能已經離事實很遠。然而，在生產現場有可視管理的話，管理者只要一走入現場，一眼即可看出問題的所在，而且可以在當時、當場進行批示，使得現場的員工能夠快速的解決問題。
第二，接觸事實。生產現場里有可能出現兩種情況：操作者在按照各種標準進行工作，生產在順利的進行，或是操作者超出了標準要求的范圍，那就表示已經出了問題。這時可視管理就是一種很方便可行的辦法，用來判斷事件是否超出標準，以及發生問題時，能快速發出警告。如果可視管理存在的第一個目的，是要使問題能看得出來，那么第二個目的，就是要使操作者及檢查管理者能當場直接地接觸到現場的事實。當可視管理真正發揮作用時，現場每個人都能做好本職工作并且及時的導正錯誤發生。
對于生產現場管理，我們大多數人都是聽說過5M管理，那么什么是5M呢，其實5M就是指人員、機器、材料、方法及管理五個現場管理方面，其英文首字母都是M，組合簡稱為5M管理。每天都會發生各種與5M有關的不同問題，這些都可以用可視化呈現出來，使之更形象、直觀。
人員方面(操作者)：一直以來，我們要知道操作者的技能，知道操作者的工作方法是否正確，都是通過詢問的方式，費時又不能正確的判斷。這時就需要我們在現場里制作出明確的標識，比如標識板上張貼員工照片，并對其所屬工種，有何特殊技能進行公布。對于工作方法的正確與否，我們可以把工藝文件及作業指導書等用看板展示出來。更直觀的方法還可以采用照片的形式，把每一個操作要領的正確操作過程拍攝下來，張貼在工作者的正前方。這樣就相當于有人在手把手的教授工作方法，管理者也可以一目了然。
機器方面：在生產現場我們看到最多的就是生產設備，這些機器是在工作還是停下來，我們都必須明顯的標示出來。運轉中的機器設備要有明顯的設備完好標識，如果停下來，我們必須知道為什么，也要有指示牌。
材料方面：生產現場要有專門的材料儲存位置，并且標明產品零件的名稱、圖號、庫存數量等，這樣材料數量過多或者不足就可一下看得出來。
方法方面：在生產現場中，將操作指導書張貼在每一個工作位上，這些指導文件上要注明工序、工時、安全注意事項、質量控制點，以及發生問題時要如何處置等。
管理方面：我們可以在現場醒目位置里掛出生產任務圖表，或者質量改進目標等等，也可以把合格品和不合格品陳列出來，警醒生產現場人員。
上述幾方面在生產現場上用可視化表現出來，會使操作者對目標有了認識，而且了解到管理部門期望他們達成目標。無論何時，一旦操作超出了可視規范的要求，他們就知道發生問題了，然后糾正錯誤，以避免往后再次發生這樣的錯誤，這就是可視管理的作用。
裝配工藝范文5
關鍵詞：三維裝配工藝設計；裝配仿真；DELMIA；俯仰裝置
中圖分類號：TP391．7文獻標志碼：B
作者簡介：胡國高（1977－），男，高級工程師，主要從事航空電子產品系統工藝總體設計等方面的研究
目前，電子裝備行業內工藝設計的主要手段是采用填卡片式的二維CAPP，裝配工藝設計主要依靠圖樣和二維裝配工藝規程卡片來表達。電氣結構設計階段所形成的產品數字三維模型得不到充分利用，已有的數字化設計信息需要工藝人員分析和重新輸入，與數字化三維CAD系統沒有建立有效傳遞途徑，不能與設計協同工作，工藝設計工作繁瑣，效率低下，表達不直觀，線纜敷設根據實物在現場進行手工實施，線纜設計沒有三維模型化，布線路徑不具體，機械裝配和電氣互聯交錯裝配工藝過程不能準確清晰表達，不能進行裝配工藝定量虛擬仿真和流程優化，裝配工藝靠工藝人員的知識水平和裝配經驗來完成復雜的裝配工藝設計，裝配工藝可行性、裝配順序工藝合理性、裝配工具及路徑最優化、裝配操作空間可達性等問題無法在裝配設計階段得到有效驗證，導致工藝更改較為頻繁，輸出的工藝規程可讀性差，指導性不夠，裝配工藝規劃編制周期長。在電子設備的樣機研制過程中，對其裝配性能的分析和評價都是根據零部件實物來完成的，即在零件加工完成后，在產品實際的裝配過程中對其裝配工藝可行性、合理性進行分析和驗證，根據裝配結果對其裝配工藝性進行修改迭代，使其滿足設計要求，是一種典型的“試裝配調試修正設計再試裝配”傳統電子設備研制生產流程，大大增加了裝備研制周期和費用。先進的產品設計生產制造流程迫切需要以產品三維模型和設計物料清單（EBOM）為基礎，改變現有的工藝集成制造體系，建立數字化工藝模型，形成以數字化模型為核心的數字化三維工藝設計體系，實現三維裝配工藝設計仿真與產品設計并行，真正實現數字化設計制造一體化。
1三維裝配工藝設計仿真規劃
裝配工藝過程仿真為產品裝配提供一個三維的虛擬制造環境來驗證和評價工藝規劃的裝配順序、路徑及操作程序的合理可達性。基于模型定義的數字化三維裝配工藝設計過程需從產品數據管理平臺（PDM）中獲取某雷達產品設計數據，通過自行集成開發的數據轉換程序將產品設計數據轉換成DEL－MIA軟件可以編輯識別的三維工藝設計數據，形成適用于工藝設計過程的產品結構樹；將已定義的相關資源（如車間、工作臺、工裝、工具和人等）加入到DELMIA軟件系統的裝配工藝規劃模塊（DPE）環境中，形成工藝資源結構樹，并在DPE中創建詳細產品工藝結構樹，進行三維裝配單元組件劃分、裝配順序和裝配路徑規劃等工藝過程設計；根據規劃好的裝配組件、裝配順序及路徑在DELMIA軟件的工藝仿真與驗證模塊（DPM）中進行裝配干涉檢查、裝配順序仿真、裝配工裝工具仿真和人機功效仿真，根據仿真結果評判其合理可行性，優化迭代三維裝配工藝，并將根據最終仿真結果固化的工藝輸出可視化操作文檔；將文檔檢入工藝管理系統（CAPP）中，同時從產品數據管理平臺（PDM）導入設計物料清單（EBOM），在CAPP系統中進行計劃物料清單（PBOM）配置，并進行編輯形成二維和三維可視化集成的工藝文件；然后將可視化集成工藝文件檢入PDM系統進行歸檔，將的工藝文件傳輸到車間MES生產制造管理系統中，進行排產和作業分配，并將可視化文檔在車間終端上進行顯示，指導技術工人裝配，實現無紙化裝配生產?；贒EL－MIA軟件的三維裝配工藝設計與仿真總體規劃。
2三維裝配工藝設計與仿真的關鍵技術
2．1三維裝配工藝仿真數據轉換接口
首先，從產品設計數據管理系統PDM中下載三維UG模型文件（＊．prt）轉換成DELMIA軟件系統可以讀取的STEP格式文件模型；然后，在DELMIA系統中導入STEP格式的模型文件，建立裝配結構樹［3－4］。在DELMIA軟件裝配環境中，利用VB軟件自行集成開發的宏程序，調用產品設計數據管理系統（PDM）中輸出的物料清單文件，將零件編號、名稱和材料屬性等相關信息自動添加到STEP格式的中性幾何模型中，更新零件屬性、為數字化裝配工藝設計進行數據預處理。
2．2快速三維裝配工藝規劃設計
在DELMIA軟件裝配環境中，通過人機交互的方式進行裝配工藝設計，規劃裝配單元組件的裝配順序，定義裝配工序及工步。其中，工步主要有直線運動、平面運動、徑向運動、螺旋運動、牽引運動及典型運動［5］。而復雜電子設備的裝配過程涉及電子元器件組裝、線纜裝配、機械裝配和系統聯試等，同時軍用電子產品研制特點是多品種小批量生產，研制周期短，而且大多數產品處于研制狀態，變化頻繁，其裝配過程就成為一個經驗性很強的工藝活動，裝配路徑和裝配順序規劃、裝配操作過程指令生成等需要反復迭代。軍用電子設備的聯接螺釘數量較多，需根據工藝人員的裝配經驗和裝配生產環境，分析制定合理的工藝組件，分層次劃分裝配單元，并將裝配工藝流程信息添加到工藝組件的名稱中，通過工藝組件及其工藝（工步）流程信息，不斷優化裝配順序路線，提高裝配順序的并行度以提高裝配生產資源利用率，使裝配過程中差異不大的裝配作業集中完成，減少工藝組件的裝夾和裝配工具的更換次數，縮短裝配所用時間，降低裝配成本。
2．3某電子設備雷達俯仰裝置裝配的工藝過程仿真
2．3．1俯仰裝置裝配特點
俯仰裝置是該電子設備雷達轉臺中最重要的結構件之一，是整個雷達最重要的俯仰轉動與承力結構，裝配精度高且過程復雜。主要結構件包括俯仰支架、軸承端蓋、擋板、齒輪、軸承、電動機、軸套和平鍵，在擋板與支架之間還有定位銷（見圖2）。
2．3．2裝配干涉的仿真
在DELMIA虛擬裝配環境中，依據在工藝規劃模塊（DPE）中設計好的裝配工藝流程和工藝組件裝配順序，通過對每個工藝組件的移動、定位和裝配過程等進行組件與組件、組件與工裝之間的干涉檢查，一旦系統發現有干涉情況，自動停止模擬仿真過程并報警，同時給出干涉位置和干涉量，這樣可以有效幫助查找和分析干涉原因（見圖3）。該項是檢查工藝裝配單元組件沿著設計好的模擬裝配路徑在移動過程中是否與周邊環境或產品有碰撞，整個檢查過程在三維環境中進行直觀地顯示，為裝配工藝過程優化提供可靠有效的數據。
2．3．3裝配順序的仿真
在DELMIA軟件的三維裝配環境中，利用已定義的裝配工藝流程設計信息、產品設計信息和工藝資源信息，依據在工藝規劃模塊（DPE）中規劃的裝配工藝過程及定義好的工藝組件裝配路徑，對產品裝配過程和拆卸過程進行三維裝配工藝動態仿真，驗證每個工藝組件按照設計好的工藝順序是否能夠無阻礙裝配。如果發現工藝設計過程中存在裝配順序的錯誤，則可以重新定義工藝裝配單元組件裝配順序、裝配工序和裝配工步，反復迭代裝配順序，避免出現在實際裝配時才發現工藝組件裝不上去的情況（見圖4）。裝配順序雖然是按先工裝后工藝組件，自下而上，由里向外的原則進行設計的，但仍不能保證規劃的裝配順序合理可行，因為電子設備的各個裝配結構單元之間需要用各種各樣的線纜進行電氣連接，導致規劃的工藝組件裝配順序在接線時發現無法操作，同時實際裝配生產現場制造資源布局、裝配技能及操作習慣也會影響產品工藝組件的裝配順序、裝配作業指令；所以裝配知識與經驗在裝配工藝過程中占據舉足輕重的地位，尤其在電氣互聯復雜的電子設備研制過程中，這種產品裝配特性體現得更明顯。
2．3．4人機工程的仿真
電子設備的裝配過程，會涉及很多種類的工具、工裝和操作工人的各種運動及動作，設備工藝組件裝配移動的過程是一個人機互動的過程。在DEL－MIA軟件三維虛擬裝配環境中，通過控制虛擬人體模型，模擬現場裝配人員在裝配時的站位及各種實際操作動作，并進行計算和仿真分析，實現裝配工藝方案的預裝配及人機工效評估，這樣就可以及時發現產品在裝配過程中可能遇到的問題［6］。在DEL－MIA軟件中可以根據虛擬裝配環境進行人機功效仿真，分析各個工藝組件的裝配順序，可以對人體各種極限姿勢進行模擬，檢查裝配路徑對人體操作可達性的影響，工藝組件的裝配是否在極限姿勢的操作范圍之內；同時也可以檢查裝配的操作空間是否能滿足人體作業需求，裝配操作是否舒適，相關設備布局是否合理（見圖5）。在產品及工藝資源模擬結構環境中，將人體的標準三維模型放入虛擬裝配環境中，根據可視、可達、可操作、舒適以及安全等5個要求，按照工藝設計流程對工人的每一個操作特性動作進行仿真。
2．3．5裝配過程的記錄及生成相關文檔
利用上述裝配過程的三維數字化裝配工藝仿真功能，將整個裝配過程記錄下來，形成可以播放的可視化文檔及動畫視頻文件，指導現場操作人員進行該雷達俯仰裝置裝配，實現可視化裝配，驗證雷達俯仰裝置裝配工藝設計的合理性和仿真符合度，整個裝配仿真過程經裝配驗證無誤后，可以根據產品裝配生產需要，定制生成相關文檔（見圖6）。同時，也可以制作維護保養電子手冊和對雷達維護人員進行上崗培訓，幫助操作人員直觀地了解設備操作全過程。
3工程驗證
以某雷達部件裝配為對象，利用數據轉換器將產品設計數據轉換成DELMIA軟件可以識別的工藝模型數據，該數據導入DELMIA軟件中構建裝配工藝結構樹，將裝配過程中的工裝模型、夾具模型等相關資源加入模擬仿真環境；同時，進行裝配工藝順序規劃和裝配路徑規劃，分配工藝裝配單元組件，針對規劃好的裝配順序和路徑進行裝配干涉動態檢查、裝配順序仿真和人機工程仿真，并根據規劃好的裝配工藝指令，對裝配工藝規劃進行可視化的展示，交互式實現對每步裝配操作的可視化分析，對裝配協調過程中的可達性、可操作性和安全性等進行全面的分析，同時檢查裝配工藝方案是否可行。最終根據仿真的結果生成電子的三維裝配工藝文件，指導裝配生產，顯著提高了工藝指導性以及現場執行效率。利用實物裝配來驗證依據仿真結果輸出的工藝文件的正確性，結果其仿真符合率＞98％，證實基于DELMIA軟件的三維裝配工藝設計與仿真方法的可靠性和準確性。仿真過程分析了裝配過程中操作工具的可達性，操作空間的可行性，以及人機操作過程的工效，驗證了毫米波雷達部件和其配套工裝的可行性。
4結語
以某雷達俯仰裝置為例，開展了基于DELMIA軟件系統的三維裝配工藝設計和仿真技術研究，實現了三維裝配工藝的規劃、裝配過程的三維模擬仿真以及整個裝配過程的可視化輸出，實現了裝配信息從設計到工藝的有效傳遞與共享，提高了裝配工藝設計效率和指導性，減少了裝配現場的問題，提高了裝配質量和效率，三維裝配工藝設計和仿真是提高復雜電子產品數字化水平的必要途徑。本文未對基于三維模型的電子設備線纜敷設作業分析技術進行相關討論，但其今后將是電子設備三維裝配工藝設計的一個重點研究方向。目前的線纜敷設作業分析不是基于電子設備數字化樣機來完成的，而是根據工藝人員的知識和經驗來確定線纜敷設操作指令，容易導致線纜敷設設計的隨意性；布線是否合理很大程度上取決于從事線纜敷設設計人員的技術水平和經驗。線纜敷設工序的合理選擇、分配與優化，能夠提升電子設備的一次性裝配成功率，實現電子設備線纜敷設的快速分析、分配與優化，這對于提高零件線纜敷設的可實現性和操作性至關重要。
參考文獻
［1］鄒曉明，許建新，耿俊浩．基于三維模型的裝配工藝規劃技術研究［J］．工藝與裝備，2008（7）：97－100．
［2］馮廷廷，金霞，王珉．基于MBD的飛機裝配工藝模型設計［J］．航空制造技術，2010（24）：95－98．
［3］景武，趙所，劉春曉．基于DELMIA的飛機三維裝配工藝設計與仿真［J］．航空制造技術，2012（12）：80－82．
［4］孫中雷，陶華．飛機裝配工藝仿真與可視化技術研究［J］．現代制造工程，2006（2）：55－58．
裝配工藝范文6
洛陽職業技術學院 趙俊霞
針對大型裝備制造企業廣泛應用三維設計模型的現狀，基于數據管理平臺Teamcenter 開展三維裝配工藝應用模式研究；通過開展基于三維模型的裝配工藝設計、裝配工藝仿真，構建多樣的裝配工藝應用模式；達到驗證和改進產品的裝配工藝，提高裝配效率和質量，滿足三維環境下開展裝配工藝設計的目的。
一、引言
三維設計軟件NX 和數據管理平臺Teamcenter 在以航空、船舶為代表的國內大型裝備制造企業中得到了廣泛的應用，實現了產品數字化設計及管理。但是當產品從設計階段延伸到工藝階段時卻出現了三維數據傳遞的“斷層”，在工藝系統中基于三維產品模型應用等方面還很薄弱?，F有的工藝模式仍然采用二維圖紙和傳統工藝文件的方式進行，無法滿足三維環境下工藝工作的要求。目前，工藝工作中面臨的問題如下。
（1）工藝設計沒有直觀的產品和資源表現形式，工藝設計人員依據二維圖紙去理解產品的裝配關系及工裝的使用方式，并構想產品的裝配順序，整個過程耗費時間，且容易出現歧義。
（2）工藝數據表達手段單一，目前工藝輸出結果以二維工藝卡片為主，不能充分應用上游的三維設計數據，很難對復雜結構和過程進行清晰、直觀地表達，不利于操作者快速理解產品的裝配過程。
（3）工藝人員在工藝編制過程中根據生產要求提出的工裝需求，只能在實際生產中驗證工裝的可行性和合理性，如果在虛擬環境中驗證工裝的可行性和合理性，能夠有效避免工裝返工和修改，提高工裝設計效率和質量。
針對以上問題，開展數字化裝配工藝應用模式研究，構建基于三維模型的裝配工藝設計系統，實現三維設計、工藝數據的完整搭接，為最終實現數字化裝配工藝奠定基礎。
二、技術路線
基于三維模型的裝配工藝設計系統的總體技術路線如圖1 所示。實現途徑如下。
（1）從Teamcenter 系統中獲取設計BOM 及產品三維模型，進行裝配結構的可視化調整，形成工藝BOM，根據工藝BOM 進行工藝分工，確定各個部件所屬的裝配部門，最后輸出PBOM 和分單位目錄。
（2）工藝編制人員接收任務后制定工藝流程順序，確定產品在裝配過程中所需的裝配工序，形成裝配工藝流程；進行裝配工藝的詳細設計，指定各個裝配工序所需要的零組件、制造資源( 工裝、夾具) 等信息。
（3）工藝人員根據裝配工藝要求，進行裝配路徑規劃，對裝配工藝設計進行仿真驗證，確保裝配工藝設計的可行性和合理性，并輸出相應的仿真圖片、仿真動畫信息。
（4）將裝配工藝設計、裝配工藝仿真產生的結果通過工藝卡片、包含三維模型信息的PDF 文件以及AVI 格式的視頻動畫等方式輸出，以指導現場生產。
（5） 三維裝配工藝設計系統產生的結果信息存儲在Teamcenter 系統， 生產現場通過制造執行系統與Teamcenter系統的接口獲取相應的工藝數據用于指導生產。
三、基于三維模型的裝配工藝規劃
1. 裝配工藝性審查
在產品設計階段，工藝人員應用三維裝配工藝設計系統進行工藝審查，檢查產品的可裝配性。當主管提出合理化建議時，通過批閱的形式反饋到設計人員，達到工藝提前介入的目的，提高產品的工程化水平。
2. 構建PBOM
通過集成接口讀取Teamcenter 系統中的EBOM 及相應的產品輕量化模型。根據產品的結構特點和裝配關系，在可視化環境中方便地調整裝配零組件組成結構、設置工藝組件、完善零組件的工藝信息，最終形成完整的PBOM。
3. 工藝分工
通過三維工藝設計系統，直接在三維環境中從產品樹上選取零組件分配到相應生產部門。系統能夠自動識別零組件的分配狀態，未分配的零組件和分配后的零組件分別以不同的方式顯示，避免零組件漏分而引起工藝錯誤。
四、基于三維模型的裝配工藝設計
1. 任務分工
生產分廠接到生產任務后，主管工藝人員根據實際情況進行裝配單元的分解，并且能對組件的組成進行調整，將本部門承擔的任務進一步分解為更小的裝配單元，并指定具體的負責人編制裝配工藝。系統能夠方便、快捷地輸出任務分工表。任務分工完成后進行零組件遺漏檢查，確保任務分工的完整性和正確性。
2. 制定工藝路線
工藝編制人員接收任務后在三維環境下制定工藝流程，確定產品的裝配工序，形成裝配工藝路線卡，并可指定裝配工位等。
3. 詳細工序設計
工藝編制人員在三維環境下指定本工序零部件、工裝和設備，并填寫工藝內容。工序設計完成后，零部件、工裝和設備信息自動匯總，填入相關的匯總表中，并進行零組件遺漏檢查，確保產品裝配的正確性和完整性。
裝配工藝設計完成后形成裝配過程信息樹，如圖2 所示，包含具有順序關系的各個裝配工序以及對應的裝配件和裝配資源。
五、基于三維模型的裝配工藝仿真
完成裝配工藝設計后，所有的裝配所需要的資源信息已經具備，進行裝配過程的仿真工作。在虛擬環境中驗證零組件的裝配過程，確定合理的裝配順序，避免發生因裝配順序不正確而出現的無裝配通路的情況，并且能夠優化裝配流程，得到最適合的裝配順序。裝配過程仿真的主要內容如下。
1. 裝配路徑設計
根據工藝路線的要求，在三維虛擬裝配環境中通過手動交互式的操作待裝配的零組件，規劃每道工序中裝配件的裝配順序來得到的零組件的裝配路徑，如圖3 所示。在保證零組件裝配的合理性的前提下，制定正確的裝配路徑。
2. 裝配路徑仿真
裝配路徑仿真主要包含以下內容。（1）根據生產的實際要求對裝配過程進行模擬，以保證裝配路徑的可行性，最終通過驗證零部件的裝配順序、裝配路和裝配操作姿態等數據的合理性，裝配所需要的工裝、工具等的可達性，以及裝配操作空間的敞開性。
（2）裝配路徑動態分析，工藝人員根據裝配路徑動態的分析情況，動態的調整零組件的裝配順序、裝配的優先級，重要特性的保障措施等，從而優化產品的裝配過程，達到驗證產品的裝配工藝性，完善工藝設計的目的。
3. 裝配干涉檢查
在裝配移動過程中實時進行干涉檢查，檢查裝配件、工裝在裝配過程中是否和其它裝配件或裝配資源發生干涉。模擬零組件在裝配過程中實際可能發生的問題，幫助用戶分析裝配過程并檢測可能產生的錯誤。當遇到干涉和失調時能夠及時停止仿真，并且能夠在裝配過程中標注和修改出現的問題。
通過裝配過程仿真，定位影響裝配整體效能的關鍵裝配環節，并對不同的改進方案進行實時分析、比較以及優化，建立局部和整體相結合的持續性優化機制，形成相對最優的工藝方案。
六、裝配工藝的輸出及管理
1. 裝配工藝輸出
工藝人員在系統中完成了全部的工藝工作，并通過仿真驗證裝配工藝過程的準確性，最終得到優化后的工藝設計的結果。這些結果能夠通過工藝卡片、在線交互工藝、包含三維模型信息的PDF（3D PDF）文件以及AVI 格式的視頻動畫等方式輸出，如圖4 所示。最終以視頻或電子文檔形式到生產現場，從而指導現場工人準確、快速的進行裝夾、裝配、拆卸和維護等。
2. 裝配工藝的管理
最終形成的裝配工藝等資源信息存儲在Teamcenter系統中，由Teamcenter 系統完成三維裝配工藝變更過程的控制，包括工藝版本的控制、審批流程的驅動、工藝更改以及工藝升版的控制等。
七、實現意義
通過開展基于三維模型的裝配工藝研究，實現意義如下。
（1）構建基于三維設計模型的裝配工藝設計體系以適應MBD 環境下開展工藝工作，改變以二維圖紙為主的傳統工藝設計；以產品三維設計模型為基礎，通過構造數字化的工藝設計與仿真環境，形成快速的裝配工藝設計、裝配工藝仿真及驗證能力。
（2）建立三維工藝文件表達及管理模式，滿足工藝文件審批、有效性管理以及現場應用等方面的需求，基于三維設計模型構建面向生產現場的工藝，豐富工藝展現形式，提高工藝指導生產的能力。
（3）一方面對產品的設計結果進行驗證，實現面向裝配的設計；另一方面實現基于虛擬現實的裝配工藝設計，通過建立三維可視化的虛擬環境，檢驗產品裝配工藝性，從而指導實際裝配生產。
（4）將裝配工藝設計與產品結構設計緊密結合，裝配工藝設計能夠在產品設計過程中同步開展，在產品實物到達裝配現場前直觀的開展工藝設計工作，充分體現并行工程的設計思想。
