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試析工程機械裝配工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

發(fā)布日期： 2014-01-03 發(fā)布：  

  2013年第4期目錄       本期共收錄文章20篇

　　【摘 要】通過對工程機械裝配特點、組織形式、裝配方法和裝配工藝的梳理，對工程機械裝配工藝現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，提出工程機械裝配工藝的改進策略并對其發(fā)展趨勢進行展望。
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　　【關(guān)鍵詞】機械裝配 工藝 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
　　1 工程機械裝配概述
　　工程機械裝配具有自身的特點、組織形式、裝配方法和裝配工藝，對這些內(nèi)容的梳理有助于分析其問題所在并具有針對性的提出建議。
　　從特點上看，工程機械外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件種類繁多。工程機械的零部件較笨重，并且包括不同功能、不同材質(zhì)的零件。工程機械的生產(chǎn)量雖然隨著需求的增加會有所擴大，但是總體上產(chǎn)量較小，且裝配工藝復(fù)雜。
　　從組織形式上看，主要分為固定式裝配和移動式裝配。固定式裝配即在固定位置進行產(chǎn)品或部件的全部裝配，全過程不移動且所需零部件集中在周圍，適用于小批量裝配生產(chǎn)。固定式裝配又根據(jù)全部裝配工作是否在一個地點進行具體分為集中固定式裝配和分散固定式裝配，分別適用于大型工程機械的小批量生產(chǎn)和具有一定批量的生產(chǎn)。移動式裝配即裝配過程中地點和操作人員都發(fā)生變化的一種裝配形式，通過工位的流程協(xié)作完成裝配，如果采用機械化的輸送方式進行工位移動，即形成裝配流水線，適用于大批量生產(chǎn)。
　　從裝配方法上看，根據(jù)精度的不同，主要分為互換法、選配法、修配法和調(diào)整法�；Q法對工件加工精度具有較高的要求，并且具有較高的裝配時效；選配法對工件加工精度的要求較低，有利于降低成本，但是時效也較低；修配法適用于精度要求較高，但無法互換的零件，需預(yù)留修配余量；調(diào)整法可以實現(xiàn)以經(jīng)濟精度為根據(jù)實現(xiàn)必然的裝配精度。
　　從裝配工藝上看，主要分為配焊工藝、膠接工藝和連接工藝。配焊適用于焊接生產(chǎn)過程中無法準確定位，需相關(guān)零部件裝配調(diào)整到位再進行焊接，可降低設(shè)計難度，使用較為普遍，但易燒毀周圍漆膜，影響外觀質(zhì)量。膠接即用膠粘劑將工件進行連接，多用于液壓系統(tǒng)密封和螺紋放松。連接包括銷鏈接和螺紋連接，銷鏈接強度高，多用于工程機械的工作裝置，而螺紋連接操作簡單、容易拆卸，多用于工程機械的零部件裝配。
　　2 工程機械裝配工藝現(xiàn)狀
　　2.1 自動化程度
　　工程機械的生產(chǎn)量較小，自動化程度落后，雖然近年來有了較快發(fā)展，但裝配工藝水平整體仍然不高，主要體現(xiàn)在：一是輸送自動化程度低，除總裝線外，絕大多數(shù)部分仍然采用固定式裝配，通過起重機或叉車進行車間之間的轉(zhuǎn)運；二是依靠人工作業(yè)，由人工完成工件的搬運、安裝等，國內(nèi)國際尚無自動化程度較高的裝配生產(chǎn)線。
　　2.2 工裝工具
　　工藝裝備和工具對裝配的效率和精度具有重要作用。在工程機械制造中，焊接機器人和加工中心的使用對焊接、加工起到了極大的推動作用并且已經(jīng)普遍使用。然而在裝配過程尚無與之相配套的先進裝備的使用。
　　工程機械裝配主要使用壓裝機、擰緊機等。軸承內(nèi)圈與軸、外圈與孔的裝配以及銷與孔的裝配有很多情況采用過盈配合，采用加熱與冷凍的方法可以便于裝配，但卻缺乏便捷性，且需專業(yè)的工業(yè)加熱箱和冷柜。如果采用壓裝工藝，設(shè)計專門的壓裝機，通過液壓油缸驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單、適用性強，則會使效率大大提高。工程機械的部分螺栓較大，需靠工具進行裝配。目前主要采用氣動扳手，但無法有效控制擰緊力矩并容易松動，為質(zhì)量事故留下隱患�？赏ㄟ^定扭矩電動扳手、風(fēng)扳機和多軸擰緊機等的使用保證螺栓連接的可靠性。
　　2.3 工人勞動強度
　　自動化程度落后，勢必使工人勞動強度加大，體現(xiàn)在工件搬運、工件配合和調(diào)整以及工具使用上。在裝配工過程，較輕的工件一般由人工搬運，如果能合理使用平衡吊，可減少工件搬運量，保證工件在合理的位置，便于裝配，降低工人勞動強度。一些工件如大銷子與孔的過盈配合，需以大錘敲擊作業(yè)，存在工作危險。一些工件間的配合需用撬杠等進行撬動，也使工人勞動強大加大。
　　3 發(fā)展趨勢
　　3.1 輸送自動化
　　企業(yè)經(jīng)營者追求的是以最低的成本生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，在產(chǎn)品質(zhì)量得到保證的前提下最大限度得提高效率和降低工人勞動強度，在工程機械裝配中，輸送技術(shù)的采用是關(guān)鍵。在輕型零部件裝配工序間，采用機械化的鏈板輸送線、空中自行小車等將極大提高輸送效率，降低勞動強度。大型工程機械雖然仍然長期依靠固定式的裝配，但對其裝配工序間運輸問題的研究也具有重要意義。
　　3.2 設(shè)備柔性化
　　裝配線的自動化能夠提高效率和產(chǎn)能，但也要充分考慮到工程機械的產(chǎn)量問題，應(yīng)該在設(shè)計中充分考慮到設(shè)備使用的柔性，使設(shè)備使用多種產(chǎn)品和批量的裝配。因此要以不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點為基點，可通過更換支架、工裝等方式保證設(shè)備對不同產(chǎn)品的裝配的適應(yīng)性。
　　3.3 操作人性化
　　輸送的自動化使得工人的勞動強度得到大大得降低，并且通過平衡式起重機等設(shè)備的應(yīng)用，讓操作者在工作中處于更加便捷和舒適的狀態(tài)，這樣不但能夠使工人從重體力勞動中解放出來，更能保證工人的身心健康，進而提高工作效率，降低單位生產(chǎn)的時間成本和人工成本，提高產(chǎn)品的單位利潤或取得相對的價格優(yōu)勢。這既符合企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，又是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必然。
　　3.4 新產(chǎn)品虛擬化裝配
　　傳統(tǒng)的裝配存在周期較長，試錯成本較大的特點。企業(yè)可以通過三維可視化設(shè)計軟件的使用，對新產(chǎn)品的裝配進行虛擬化演示，發(fā)現(xiàn)裝配設(shè)計中存在的問題并進行修正，然后再進行實際的裝配，這樣能夠大大降低裝配的的試錯成本，縮短周期，實現(xiàn)效益最大化。
　　4 結(jié)語
　　工程機械裝配的輸送自動化、設(shè)備柔性化、操作人性化、新產(chǎn)品虛擬化裝配的實施將使裝配效率極大提高，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，在競爭中占據(jù)優(yōu)勢，在現(xiàn)代化企業(yè)中勢在必行。
　　參考文獻：
　　[1]張瑞，，王春英，王萌，梁成嶺.工程機械裝配工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].新技術(shù)新工藝，2010，2.
　　[2]薛建，孟軻，曹建偉.淺談工程機械裝配工藝的重要性與發(fā)展趨勢[J].中國科技博覽，2011（24）.
　　[3]佚名.工程機械裝配工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機械工業(yè)，2012，4.
　　作者簡介：黃召明（1978年2月—），男，漢族，本科，工程師，南車青島四方機車車輛股份有限公司。

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