重型机械产品铸铁平台装配工艺设计方法研究

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最后更新: 2017-08-29 14:43
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  一、重型机械产品铸铁平台装配工艺设计流程和特点
  重型机械产品由于具有尺寸大、重量大等特点,铸铁平台装配时不可能任意移动,都采用固定式铸铁平台装配,因此在进行装配工艺设计时就要考虑其特殊性。
  1、重型机械产品装配作业过程
  一个产品的装配过程是由零部件逐步组合的过程,这个过程应该是分层次、分单元进行的,尤其是复杂的机械产品。在每个装配单元中,为了保证产品的质量与要求,其组合过程既有装配工艺的顺序位置要求,还有严格的工艺技术要求。实际检验平板工作中,我们是先按装配结构及装配要求将产品进行逐层分解为能够进行独立装配的构件,直到不能分解为止;然后再按自底向上,由内向外的顺序,结合工艺技术要求进行组装成整机。
  一个装配设计少到几个零件,多到几千个构件的组装,不但要描述几千个构件的组装过程,而且说明每一次组装的具体方法与要求。为了描述整个设备的装配过程,产品设计的图纸一般都包含有总装的装配图、组件的装配图、分组件的装配图、部件的装配图及相应的明细表,装配工艺设计就是要通过这些资料及装配产品的结构性能要求对产品的组装过程、装配方法、检查要求、试验方法等等进行说明。因此,在指导装配作业与指导生产组织过程中,除设计部门提供的图纸及明细表外,指导划线平台装配作业与产品生产计划的装配工艺设计规程是必不可少的。实际上,在这个装配设计过程中还形成了进行装配作业所需的零部件明细表。
  2、重型机械产品装配工艺的设计过程
  编制装配工艺的基本任务就是研究在一定的生产条件下,以高生产率和低成本装配出高质量的产品。而将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程。由于重型机械产品具有单件小批的特点,主要以订单为中心开展设计、工艺、生产等业务活动,因而每个产品的装配工艺过程规划设计都具有自身的特点,其装配过程都是相对复杂的。
  现行的重型机械产品在进行具体的装配工艺规划的设计时,首先阅读设计部门提供的图纸、明细及相关的资料,了解所需装配的产品的结构及动作原理;确定整个产品钳工平板装配后的外形尺寸及重量与工艺路线划分指定的装配场地及起吊能力的要求是否一致;接着查阅工艺设计手册或结合相关工艺基本知识,根据产品的功能及结构将整个产品需装配的零件进行部件、组件的划分;然后进行各零、部件的总装,最后进行试运转工作。在以上每一步的装配过程中都有它自已的基准零件,它不仅有着联接有关零件、部件的作用,同时用于保证零件与零件、零件与部件、部件与部件以及整台机器的相对位置精度,因此每一步基准件的找正是非常重要的,它是整个产品最终质量的保证。另外,由于零件本身有一定的公差范围、装配过程中也会存在有一定的误差、设计可能考虑不周等等因素,因此装配过程经常都需要进行修配及调整。产品设备的装配精度的高低很大程度也是依靠这一环节,而热模锻产品在这一环节上尤其突出。根据以上过程,形成装配工艺文档下发到相应的装配车间,装配工人就依据装配工艺规程的内容依次进行。而在编制装配工文件时多以文字性描述为主,这样就使得装配工艺设计较粗放,许多细节描述不清,实际进行产品装配时需要工艺服务人员到现场进行指导。装配工艺设计过程中,由于没有典型工艺库和知识库的支撑,使工艺专家总结出的优秀经验得不到继承,技术准备时间长,还导致某些错误重复出现;另外,没有整体概念,装配工艺文件以文字描述为主就造成实际操作中大部分装配工作都是串行进行,装配作业过程缓慢,生产周期较长。由上所述可知,重型机械装配工艺设计主要存在以下的问题和难点:
  (1)效率低,成本高进行装配工艺设计,设计人员需要具有丰富的生产实践经验,且需要阅读大量的图纸、工艺规程和生产纲领等,工艺编制的效率难以提高,无法缩短产品开发周期,降低产品成本。
  (2)铸铁平台装配工艺设计的信息不精确性传统的重型机械装配工艺设计的几何信息和装配信息的主要来源是图纸。图纸是设计人员绘制的,其信息的掌握依赖于工艺设计人员对图纸的理解,因而存在信息理解的歧义性和不完整性。
  (3)铸铁平台装配工艺设计质量难以保证传统装配工艺设计主要是工艺人员完成的,由于受到个人经历和知识的限制,在同样生产条件下,可能会编制出不同的装配工艺,因而装配工艺设计具有很大的主观性,不确定性和经验性,导致装配工艺设计质量难以保证。
  (4)不能满足快速、多变的市场需要当今的市场竞争越来越激烈,产品的生命周期越来越短,现有的装配工艺设计已不能满足快速,多变的市场需求。信息技术的发展和计算机辅助技术的进步,现有的装配工艺设计方法已成为制约企业发展的主要瓶颈之一。
  (5)重型机械产品的结构比较复杂,现有的装配工艺设计不能给操作者和相关部门提供一个整体概念及相关有用的信息。
  因此,随着市场需求日益多样化和竞争日趋激烈,二重的生产制造步伐也在不断加快,现有的花岗石平台装配工艺设计方法已不能满足制造系统高效率、高柔性和信息高度集成的要求以及瞬息万变的市场对产品的要求,这就对装配工艺设计方法的发展提出了新的要求。
  二、重型机械产品对装配工艺设计方法的需求分析
  原有的装配工艺规划各装配工艺节点没有宏观统筹的概念,大型模锻设备从部装到总装有几百个的装配节点,还包括配研、冷装等特殊要求,工艺人员在规划装配工艺时,按照经验编写操作说明,很难从宏观上统筹配置各工序的先后关系,合理利用资源。各节点统一以流水序号层级标识,工艺文件以文字性操作说明为主,车间操作时严格按照串行执行,人为地增加了产品装配的时间,拖长了整个产品的交货周期。对于大型装备产品,大理石平板装配周期比较长,关键资源往往成为生产的瓶颈,在工艺设计过程中,需要参照项目计划和工艺装备的占用与释放状态,规划合理的装配顺序,但由于信息的不对称性,装配工艺的准确性大大折扣,时常造成生产现场的混乱。而且随着新老技术人员的交替,由于缺乏信息化以前工艺专家的经验和知识不能得到集中和充分利用,工艺设计经验的继承性较困难,导致工艺设计周期和工艺设计质量没有得到有效的提高。
  综上所述,装配工艺设计需要在以下方面进行提升:a.铸铁平台装配工艺对制造计划部门的拉动式生产计划调度能提供有效的进装点时间信息。b.将各检测平台装配工序安排为串、并行关系,节约装配作业的时间和成本。c.积累工艺专家的工艺知识与经验,提高铸铁平台装配工艺设计的效率与质量。d.能够实现装配工艺资源及其状态的查询。e.装配工艺卡能给生产、采购、质量等部门提供所需的工艺源头数据。
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