机械装配工艺基础题目

机械装配工艺基础题目（推荐6篇）

机械装配工艺基础题目 篇1

一、填空：

1、零件

是组成机器的最小单元，机器的质量最终是通过

装配

保证的。

2、装配系统图是。

表明产品零、部件间相互关系及装配流程的示意图

3、装配精度包括的内容是

精度、精度和

精度。

相互位置

相对运动

相互配合4、保证产品精度的装配工艺方法有

法、法、法和

法。

互换法

选配法

调整法

修配法

5、装配调整法保证装配精度时又有

法、法。

固定调整法

可动调整法

6．选择装配法有三种不同的形式：

法、法和复合选配法。

直接选配

分组装配

二、选择：

1、装配尺寸链的封闭环是

B。

A．精度要求最高的环

B．要保证的装配精度

C．尺寸最小的环

D．基本尺寸为零的环

2、大批、大量生产的装配工艺方法大多是

A。

A．按互换法装配

B．以合并加工修配为主

C．以修配法为主

D．以调整法为主

３、在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品有出现废品的可能性，这种装配方法称为

B。

A．

完全互换法　　B．概率互换法　D．选择装配法　B．修配装配法

4、在机械结构设计上，采用调整装配法代替修配法，可以使修配工作量从根本上

B。

A．增加

B．减少

5、装配尺寸链的最短路线（环数最少）原则，即

A。

A．“一件一环”

B．“单件自保”

三、问答题：

1、什么叫装配尺寸链？它与一般尺寸链有什么不同？

答：在装配过程中，由相关零件的尺寸或位置关系所组成的一个封闭的尺寸系统。

它与一般尺寸链的不同点是：

1）装配尺寸链的封闭环一定是机器产品或部件的某项装配精度，因此，装配尺寸链的封闭环是十分明显的；

2）装配精度只有机械产品装配后才能测量；

3）装配尺寸链中的各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个零件或部件之间与装配精度有关的尺寸。

2、简述制订装配工艺的步骤是什么？

答：

1）将机械产品分解为可以独立装配的单元。装配单元即为各部件及组件。

2）选择确定装配基准件。它通常是产品的基体或主干零、部件。

机械装配工艺基础题目 篇2

在研究制造重型机械的过程中,我国已积累了很多经验,并且建立了知识库。所以在对新产品进行装配工艺设计时,人们可以参考知识库中的模板,并且加以创新,从而提高设计质量。其次,在进行装配工艺设计时,可以将每部分都划好单元,再对每个单元进行设计。之后,可以往每一道装配工序中添加虚拟元件。同时,还要学会利用互联网技术来控制时间和成本。上述工作完成后便可等待审签。装配工艺设计工作完成以后,可以把工艺设计的文件保存起来,然后存储到已有的知识库中,这样就可以以后继续使用了。

2 机械技术关键要素分析

2.1 分层次规划装配工艺

机械装配产品尤其是重型机械,它们的产品结构都很复杂。有些产品在装配过程中可能需要大量的零部件,而且我国的机械产品装配空间有一定限制,所以如果我们不能事前对这些零件整理归类,不能事前考虑装配空间是否适合装配完成后的产品,那么装配起来就会很麻烦。所以,设计人员在设计时要考虑这些问题,谨慎地选择装配空间,减少不必要的麻烦。

2.2 变换BOM

机械装配工艺设计人员在设计一个新工艺之前都会选择已有的相关工艺作为参考,而其设计的新工艺和所参考的工艺之间可能会存在功能结构和制造结构上的误差。当某些原件需要改变时,零件的位置也会随之改变。所以,设计人员要对自己设计的工艺加以详细论述、说明。

2.3 设计装配网络计划图

机械设计的产品结构复杂,尺寸较大,当装配工人对正确的装配思路难以理解时,在装配过程中就很难衔接,最终使生产不能继续。所以,装配工人在装配前要认真分析产品的装配顺序。除此之外,生产部门也要根据产品的工艺设计,合理安排生产计划和生产时间,及时完成产品生产,为公司减少不必要的损失。

2.4 管理装配工艺库

在研究制造重型机械的过程中,我国已积累了很多经验,并且建立了知识库。所以在对新产品进行装配工艺设计时,设计者可以参考知识库中的模板,并且加以创新,从而提高设计质量。而为了更好地使用装配工艺库,首先要管理好。在进行装配工艺库的管理时,可将产品进行编码整理,这样在使用时就能很快地找到,从而提高效率。

3 机械产品装配工艺设计流程

3.1 机械产品装配作业流程

机械产品装配流程就是将各零部件一一组合的流程,而由于机械产品的复杂性,这个流程需要分层次、分单元进行。而为了是产品的质量和要求得到保障,在每一个装配单元中其组合过程不但有装配工艺顺序的要求,而且有工艺技术要求。在实际装配过程中,要把产品按照装配结构和要求进行逐步分解,之后按照由下往上,从内向外的顺序进行装配。

3.2 机械产品装配工艺的设计流程

重型机械产品的件数单一而且批量较少,而且它的订单完成顺序为设计、工艺装配、生产,所以每个产品都有自己的规划设计特点,由于它们特点的复杂性也导致了装配过程的复杂性。重型机械产品装配工艺的设计流程主要分为以下几个步骤:(1)查阅相关图纸和资料,对产品的结构要有所了解,同时也要对装配场地能否满足装配完成后产品的需求进行估量。(2)按照产品的功能和结构把需要装配的零件划分为部件和组件,然后进行安装。(3)产品开始试运行。

4 机械产品装配工艺设计存在的问题

在研究制造重型机械的过程中,我国已积累了很多经验,并且建立了知识库。所以在对新产品进行装配工艺设计时,可以参考知识库中的模板,并且加以创新,从而提高设计质量。然而尽管如此,我国在机械产品装配工艺设计方面仍然存在一些问题。

4.1 高成本,低效率

机械产品装配工艺的设计需要设计人员的实践经验丰富。除此之外设计人员还需要阅读大量的工艺设计图纸、机械装配工艺设计的流程以及生产要领等。如果设计人员不能具备这些条件,就会导致产品装配工艺工期延长,成本增加,也就是所谓的高成本,低效率。

4.2 机械产品装配工艺设计的信息不具有精确性

在计算机及其软件开发还不太发达的时候,设计人员主要靠绘制图纸来表现机械装配工艺设计的几何信息和装配信息。由于图纸是设计人员自己绘制的,所以其中会夹杂很多设计人员个人对图纸的理解,而每个人对信息的理解又是不一样的,所以难免会产生歧义。因此,机械产品装配工艺设计的信息不具有精确性。

4.3 机械产品装配工艺的设计质量难以保证

传统的机械产品装配工艺的设计都是工艺设计人员来完成的,而每个设计人员的知识、经验以及经历都不同,所以即使在生产条件相同的情况下,每个设计人员的设计方案也会不同。而他们的方案又具有很大的主观性和不确定性,所以机械装配工艺设计的质量很难得到保证。

4.4 市场需求快速、多变,机械装配工艺设计不能满足

伴随着经济的迅速发展,市场竞争也日益激烈。在如今的市场中,一个产品出现不久便会被另一个产品取代,他们的生命周期较短。再加上市场需求快速、多变,机械装配工艺设计已不能满足。随着信息技术以及计算机的发展,如今的机械装配工艺设计若不能改变、创新,就很难促进企业的发展。

4.5 对于产品结构较为复杂的机械产品,机械装配工艺设计不能提供完整的和有用的信息

如今,处于一个高速发展的社会,生活节奏日益加快,市场竞争也越来越激烈,市场的需求也更加多样化,而机械产品的二重制造步伐也在加快。所以对于产品结构较为复杂的机械产品,其设计也较为烦琐,而现有的装配工艺设计并不能为装配者提供一个整体的概念,甚至不能为他们提供有用的信息。机械产品装配工艺设计若想有更大的发展,必须突破传统设计方法的限制,以满足日益变化的市场需求。

5 机械产品对装配工艺设计方法的需求分析

原来的装配工艺规划对每一个装配工艺的节点没有宏观概念。所以装配人员在进行装配工艺时,按照操作说明难以从宏观上把握装配的先后顺序。设计人员在设计的时候应该合理地规划装配的先后顺序,以便于操作工人安装。根据以上论述,二重装配工艺设计质量若想提高需要注意以下问题:(1)装配工艺的设计要能把有用的进装点信息提供给制造部门。(2)每一个装配工序要有顺序,从而缩短工作时间,减少成本。(3)在平日里,要善于总结吸收其他工艺设计专家的经验,并学会利用,进而提高自己设计的效率和质量。除此之外,机械装配工艺设计人员还要学会查询机械装配工艺的资源和状态;装配工艺的图纸还要能为其他部门提供他们所需要的数据。机械装配工艺设计人员只有掌握了以上设计方法,才能在工艺设计方面有所突破。

6 实现装配工艺设计的途径

在以上对机械产品装配工艺设计的研究中发现,若想实现机械产品装配工艺的设计流程,首先,我们要根据产品的功能结构对产品有一个整体把握;然后根据产品的关键技术设计出一定工艺设计流程,并制定符合设计的装配方法。

7 结语

本文在研究机械装配工艺过程设计的同时,对机械装配工艺设计进行了简要概述,对机械技术的关键要素进行了分析,同时简单概括了机械产品装配工艺设计的流程。除此之外还对机械产品在装配工艺设计方面存在的问题,并提供了实现机械装配工艺设计的途径。所以,笔者认为在机械装配工艺设计过程中,要善于利用我国已建立的装配工艺库,在此基础上进行创新。同时,要运用相应的互联网技术,将进装点与相应的互联网技术结合,从而促进机械装配工艺设计。

摘要：按照设计的技术要求,把机械的零部件连接起来,抑或是把机械的零件或部件组合成机器,这就是机械装配。机械装配是制造机器和维修机器的重要的环节,装配工作的好坏影响机器的效能、修理的工期和机器的成本等。而在机械装配过程中,重型机械是机械工业中一个重要的行业,重型机械为国家基础建设服务,维系国家经济命脉。因此,文章主要分析重型机械的装配工艺、设计流程、设计方法等,在此基础上进而分析机械装配工艺过程设计。

关键词：重型机械,装配工艺,设计流程,设计方法

参考文献

[1]张帆.基于可拓实例推理的起重机械装配序列规划系统研究[D].杭州:浙江工业大学,2012.

[2]吴国.威轻型机械产品装配工艺设计方法研究田[J].民营科技,2010(1):14,25.

[3]张国军,邵新宇,蔡力钢,等.工艺信息建模及其在装配工艺设计中的应用[J].机械与电子,2000(1):5-8.

浅谈重型机械产品的装配工艺设计 篇3

关键词：重型机械产品；工艺设计；技术

重型机械产品由于具有尺寸大、重量大等特点，装配时不可能任意移动，都采用固定式装配，因此在进行装配工艺设计时就要考虑其特殊性。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。

1.重型机械产品装配工艺的设计过程

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，了解所需装配产品的结构及动作原理；确定整个产品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。而在编制装配工艺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，进行装配工艺设计时，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)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)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。

2.重型机械产品装配工艺设计方法及关键技术

2.1重型机械产品装配工艺设计方法

1)对生产制造的产品及工艺专家的先进经验进行分类整理，在此基础上建立实例库和工艺知识库。2)划分装配单元，将产品划分为部件装配、组件装配和总装等装配单元是制定装配工艺规程。3)在每个装配工序中进行添加虚拟件的操作，把各零部件(包括虚拟件)、工艺资源等拉人相应的工序内容中。4)利用网络计划技术，将各装配工序通过箭头连接形成装配网络图，实现成本、时间、资源等的控控制。5)形成装配工艺文件，并进行相应的审签流程。6)装配工艺设计完成后，可把相应工艺文件提升为典型工艺，进入典型产品装配工艺知识库存储备用。

2.2重型机械装配工艺设计中的关键技术

1)分层次进行装配工艺规划：重型装备的产品的结构都有大型复杂的特点，一个产品涉及的零件数量及种类多达上千上万个，因此在装配工艺设计时就必须对每个产品进行具体的剖析、按其功能结构或组织结构进行分层规划，为实际的操作人员和生产管理部门提供指导。

2)BOM的變换：建立新产品的新工艺或者从工艺库选择好与新产品相似的参照产品的工艺后，由于设计时的功能结构与制造时的工艺结构存在差异，出现虚拟件或结构调整而导致零件归属位置的变化，在编制装配工艺时需要进行设计明细与制造明细的变换，而由此产生的制造明细则可以为生产制造部门提供相应的制造信息。

3)装配网络计划图：重型机械产品普遍具有尺寸大、结构复杂的特点，在进行装配时必须对产品的结构及装配顺序分析清楚，另外，生产部门现在都是根据工艺再结合经验编制生产计划和进行调度，时间节点掌握的非常粗糙，造成产品装配时所需零部件不能及时进装。针对重型机械装配的实际情况，需要有一种工具来直观地描述装配各工序之间的相互联系及相关时间点，从而反映整个产品装配的全貌，并在规定条件下，能够全面筹划、统一安排。

4)工序设计：现有工序内容为操作人员和生产管理人员提供的相关信息不是很清晰，造成实际操作具有一定难度。因此在进行工序设计时，应具体描述该工序所关联的零部件及进装顺序的信息，还应包含有该阶段的开工时间、完工时间以及装配基准、定位要求、装配工艺参数、工装要求等装配质量要求。

5)装配工艺库的管理：及时总结积累形成工艺库会使今后的工作少走许多弯路，提高工作的效率和质量。在形成工艺库的过程中，每个产品的装配工艺编号应进行唯一标识，以支持装配工艺的借用，同时通过知识挖掘和积累，形成系列产品的工艺知识术语和条目，可在整个装配工艺过程中方便地调用。

3.结束语

机械装配工艺基础题目 篇4

在工程机械中，装备工艺是必不可少的工序。工程机械工作人员需要通过将设计的装配零件图纸按照一定的流程进行装配，然后用于工程施工中。可以说，工程装配工序是工程机械中的关键工序，如果工程机械的装配工序未到位，工程机械的使用效率必然会大大降低[1]。而正是因为工程机械装配工艺在工程机械中发挥着重要的作用，我国工程建设和工程机械企业才会更加重视对工程机械装配工艺的研究。以下就工程机械装配工艺的现状和发展趋势等问题进行简要分析。

1工程机械装配介绍及其作用

工程机械装配所涉及的内容较为广泛:一方面工程机械装配指的是批量生产的工程机械装配。这些机械装配对科学技术的要求较高，批量生产之后可以帮助解决较为复杂的工程机械装配问题，降低工程机械装配的经济成本，提高工程机械装配的适用性。另一方面柔软性较佳的外围机械设备[2]。与传统的工程机械装配相比，现代化的工程机械装配更加具有灵活性和柔软性，适合于小批量生产。现代化工程机械装配有助于改善工程机械的性能，在工程机械中具有较强的适用性。工程机械装配工艺随着工程机械行业的发展而逐渐发展，现代化工程机械装配工艺的出现可以帮助实现工程机械性能的提高，使机械设备在使用过程中能发挥出更大的作用，有助于促进工程机械行业的发展。

2工程机械装配工艺的特征

2.1装配形式方面的特征

从工程机械装配工艺的装配形式来看，目前我国工程机械采用的装配形式主要为两种，一种是移动的装配形式，而另一种是固定的装配形式。具体来说，固定的装配形式需要在装配车间内寻找到若干个需要固定的装配点，然后再在这些装配点的位置放置好相关的零部件，以便接下来在这些固定点的位置进行工程机械装配[3]。固定装配形式又可以分为分散式固定形式和集中式固定形式，分散式的固定装配形式具有较强的流动性，工作人员可以在不同的装配地点由不同的装配人员进行组装。采用分散式的固定装配方法可以较好地提高装配效率，因此在生产时可以采用大批量生产方式。而集中式固定装配形式则与分散式不同，一组的装配任务必须由同一个工作人员完成，因此需要花费大量的时间和精力，工作效率不高。一般情况下，这种工程机械更加适合于小批量的生产。而移动式装配形式则是目前我国工程机械装配中较受欢迎的装配方法。它所指的是由不同的工作人员和移动的装配地点组合成的装配形式。很显然，相对于固定的装配形式而言，移动式的装配形式灵活性提高不少，因为深受企业的喜爱和欢迎，在机械装配中的应用也较为广泛。

2.2装配方法方面的特征

目前我国比较常用的工程机械装配方法主要有互换法、选配法、修配法以及调整法，不同的装配方法有着自己独特的特点，因而适用的方法也各有不同[4]。互换法是工程机械装配中使用频率较高的方法，这种装配方法的主要特征是零件可以随意调换使用，且经济成本低，效益高，因此可以较好地提高生产效率;选配法与互换法接近，但是效率低于互换法，但是经济成本和零件加工的精准度较低;修配法的主要特征在于不同的零件相互之间不能互换使用，装配精准度要求较高，在很大程度上会限制装配的效率;调整法在所有的方法中，对零件的精准度要求是最高的，在装配工艺方面要求也较高，因此性能极佳。综合以上四种装配方法和技术来看，如何选择装配方法还需要工作人员根据具体的情况和对零部件的精准度要求而定。

2.3装配方面的特征

机械加工工艺基础知识点总结 篇5

一、机械零件的精度

1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。理解配合制、公差等级及配合种类。掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。

1.1基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸）公差、标准公差及等级（20个公差等级，IT01精度最高；IT18最低）、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各28个基本偏差代号）。1.2配合制：

（1）基孔制、基轴制；配合制选用；会区分孔、轴基本偏差代号。（2）了解配合制的选用方法。

（3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合

（4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带，判断配合类型。1.3公差与配合的标注（1）零件尺寸标注（2）配合尺寸标注

2.了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。理解形位公差及公差带。2.1几何公差概念：

1）形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。

2）位置公差：位置度、同心度、同轴度。作用：控制形状、位置、方向误差。3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度。4）跳动公差：圆跳动、全跳动。2.2几何公差带： 1）几何公差带 2）几何公差形状 3）识读

3.正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等），并能对零件进行准确测量。3.1常用量具：

（1）种类：钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。（2）识读：刻度，示值大小判断。

（3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。3.2专用量具：

（1）种类：螺纹规、平面角度样板。（2）调整与使用及注意事项 3.3量具的保养

（1）使用前擦拭干净

（2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯（3）用力适度，不测高温工件（4）摆放，不能当工具使用（5）干量具清理

（6）量具使用后，擦洗干净涂清洁防锈油并放入专用的量具盒内。

二、金属材料及热处理 1.理解强度、塑性、硬度的概念。

2.了解工程用金属材料的分类，能正确识读常用金属材料的牌号。2.1金属材料分类及牌号的识读： 2.1.1黑色金属：

（1）定义：通常把以铁及以铁碳为主的合金（钢铁）称为黑色金属。

（2）铸铁：灰铸铁HT抗拉强度（σb）200（MPa）、可锻铸铁KT（H黑心、Z珠光体）抗拉强度（σb）300-伸长率06、球墨铸铁QT抗拉强度（σb）400-伸长率18。（3）碳钢：

按含碳量分：低、中、高碳钢。

按质量分：普通、优质、高级优质。按用途分：

普通：Q235A：一般工程用，屈服强度Q数值235等级A。

优质碳素结构钢：45钢：机械零件用，中碳钢，含碳量0.45%）；

碳素工具钢：T12：工具钢，用于刃具、量具、模具用钢，含碳量1.2%。铸造碳钢：铸钢ZG屈服强度不低于270-抗拉强度不低于500。（4）合金钢： 按用途分：

合金结构钢：40Cr：合金结构钢，含碳量0.40%，合金含量小于1.5%不标。合金工具钢：9SiCr：合金工具钢，含碳量0.9%，Si、Cr含量小于1.5%；

高速钢（锋钢）W18Cr4V：含碳量0.7-0.8%，钨含量18%，Cr含量4%，V含量小于1.5%。2.1.2有色金属

（1）有色的定义：除黑色金属以外的金属材料，统称为有色金属。（2）了解铝及铝合金。（2）了解铜及铜合金。

3、了解退火、正火、淬火、回火、调质、时效处理的目的、方法及应用。重点放在应用上。

（1）退火：消除铸件、焊接件、冷作件毛坯的应力。（2）时效处理：长时间退火，消除毛坯的应力。

（3）正火：消除锻件毛坯的锻造应力。调整硬度，便于加工。

（4）调质：淬火 回火，综合机械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。（5）回火：消除淬火应力。温度越高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。

4.了解金属表面处理的一般方法。（1）表面淬火

（2）（表层）化学处理：电镀

机械装配工艺基础题目 篇6

国内主流收获机械产品是小麦联合收割机、玉米联合收获机和水稻联合收割机,这3种机型占收获机械产量的90%以上。目前,自动化装配车间在飞机、汽车和工程机械等行业已得到了广泛应用,但在收获机械行业鲜有应用报道[1,2,3]。对于收获机械的装配,国内各主机生产厂主要采用的是简易装配模式,即一条电动的地拖链或板式链,物料吊装采用天车起吊,各零部件的分装及主机的总装大都如此。由于自动化程度较低,这种传统的生产模式制约了收获机械产能的提升,很难满足收获机械需求量日益增长的需要。

自动化装配车间是提高收获机械产能的有效手段。而自动化装配车间的工艺布置,对装配车间自动化程度的提高具有重要作用[4,5]。较好的工艺布置对提高自动线劳动生产率、稳定和提高产品质量、改善劳动条件、缩减生产占地面积、降低生产成本、缩短生产周期以及保证生产均衡性具有显著的效果。

1 收获机械自动化装配车间

1.1 收获机械自动化装配车间简介

为了提高产能,公司新建一条收获机械自动化装配车间,总面积为7 335 m2(长163 m×宽45 m)。此自动化装配线主要生产4行玉米联合收获机,生产纲领为5 000台/年,日产40台,生产节拍为12 min/台,生产周期为5个月/年(即有效工作时间为130 d/年),设备负荷率≤90%。

1.2 收获机械自动化装配线工艺流程

收获机械自动化装配线采用主线与辅线相结合的运作形式。主线上包括10个工位,分别为底盘上线工位、粮箱上线工位、发动机上线工位、剥皮机上线工位、散热上线工位、升运器上线工位、轮胎上线工位、外围件、摘穗台上线工位和启动下线工位。辅线是为了满足总线的生产节拍而进行布局,主要包括8条分装线,如图1所示。分别为底盘分装线、粮箱分装线、发动机分装线,剥皮机分装线、散热器分装线、升运器分装线、驾驶室分装线和摘穗台分装线。分装线的合理布置,可有效减轻总装线的压力,对主线的高效运行起着决定性作用。

如图1所示,整机在自动线上装配过程为从右至左,按生产节拍、工位次序依次进行。由于收获机械零部件的体积较大,加之总装生产线面积有限,所以整线的物料供应采用配送制。即零部件按照生产计划需要进行配送,当班生产所需的零部件足额配送,提高车间面积的利用率,最大限度提高产能。

2 装配线输送系统布局

2.1 主装配线输送布局

主装配线输送系统主要分为前段和后段2部分。

(1)前段。主要负责驱动轮装配前的装配工作,包括底盘、粮箱、发动机、剥皮机、散热器、升运器、驾驶室、驱动轮胎、外围支架、前梯和液压油箱等。前端运输系统采用带垂直翻转台车的地拖链,其驱动站采用变频电机,通过联轴器及行星齿轮减速机为主线提供动力。

(2)后段。主要完成摘穗台挂接、升降油缸装配、安全卡装配、加油加水和启动调整,最后下线。后段采用双板链输送,为使产品在前段地拖链与双板链之间的自动过度,这一阶段在地拖链末端与双板链重叠处设置向下缓坡。

2.2 分装线输送布局

2.2.1 底盘分装线

底盘分装线共设置4个工位,全长约26 m。该线用于收获机械底盘的分装,采用板式输送机,连续运行。其驱动站采用减速电机(带变频调速),为其运行提供动力。输送板采用中厚钢板折边而成,同时配工件支撑装置,线端设置有张紧机构。

2.2.2 粮箱分装线

主要完成粮箱体焊合、前支撑焊合、后支撑焊合和粮箱升降油缸的分装。采用无动力地面环形轨道+小车的运行形式。地面环形轨道用于粮箱体焊合及分装完成的粮箱总成的存储和输送过跨,小车由钢构件焊接而成,用于支撑粮箱体焊合及粮箱总成。工作时,先将前、后支撑焊合及粮箱体焊合用叉车上线,在粮箱分装线上完成装配后,再将分装好的粮箱总成推到主线的转挂工位。

2.2.3 发动机分装线

用于发动机的分装,采用板式输送机,连续运行。该线共设置10个工位,总长为25 m。工作时,用悬挂吊车将发动机和变速箱吊上线,在合装线上完成一系列的装配后,在末端工位用自行葫芦吊起,送至总装线的装配工位上。

2.2.4 剥皮机分装线

主要负责剥皮机的分装、输送及存储。整线采用地拖链形式,运行为步进形式。工作时,将剥皮机用天车吊到地拖链的小车上,随着线体的运行被送到各个分装工位,地拖链采用环形布置,环形线上设置15个分装工位。通过一圈环形装配成后,将分装完成的剥皮机输送到与自行小车输送线的转接工位。

2.2.5 散热器分装线

主要完成散热器的分装,采用手推台车加地面轨道线的形式。工作时,人工将散热器的主体吊上线,在散热器分装线上完成一系列装配后,再将分装好的散热器采用单轨葫芦推到转挂工位上。为了保证散热器在总装配线左右两侧均能上线,将轨道设置为具有分叉功能。

2.2.6 升运器分装线

升运器分装线采用板式输送,连续运行,并在其线端设置张紧机构,保证分装线的正常运转。工作时,用悬挂吊车将升运器和滑草槽等吊上分装线,在分装线上完成一系列装配后,在末端工位由双葫芦单轨吊吊起,送至总装线的装配工位上。

2.2.7 驾驶室分装线

驾驶室分装线采用手推车+地面导轨线的运行形式。主要完成驾驶室内饰装配、驾驶室底座与驾驶室的分装与两个总成的合装,驾驶室内饰的分装在线下完成,底座的分装在线上的手推车上进行,待底座部分分装在线分装完成后,将驾驶室与底座在线上合装,完成整个驾驶室分装。上主装配线时,用行车将驾驶室底座吊上线。

2.2.8 摘穗台分装

摘穗台分装是整机装配最为关键也是最复杂的一个环节。摘穗台分装线主要负责摘穗台的分装、运输及存储。分装线采用地拖链,运行为步进形式。工作时,摘穗台用天车吊到地拖链的小车上,随着线体的运行被送到各个分装工位,通过环形地拖链上的18个工位分装完成后,输送到自行小车输送线的转接工位。

3 控制系统与安全保护

控制系统是整线正常运转的关键。此自动线系统控制核心为各分装线自行小车上线系统。自行小车控制系统运行原理如3所示。

可编程控制器(PLC)将来自载物车携带的继电器从滑触线采集的到位信号、限位信号、检测信号和控制信号以及地面设备反馈信号进行逻辑运算,按软件程序顺序驱动输出口所对应的执行元件,控制分段滑触线轨的得电与失电,从而实现载物小车的行走、停止和电葫芦的上升、下降等功能。

同时,系统配备运行安全保护功能。总装线和分装线的空中转接处,以及空中输送机和自行小车输送线的下部,均设有防坠落防护安全网,吊具上升经过安全网处设有光电检测开关。当系统进入全线自动方式运行,如果有人误操作,发出上升、下降或者放车等按钮信号,PLC及时收到命令,检测并识别错误指令,拒绝执行。这不仅有效的保护了设备不受误操作而损坏,而且保证了生产线人员的作业安全。

4 小结

自动化装配车间的应用对提高收获机械装配质量、产能提升具有重要作用。收获机械整机结构较为复杂,零部件种类较多,实现自动化装配的关键在于各个工位之间的协调,也就是装配车间工艺布局的合理性。此外,自动化装配车间的运行是一个系统工程,不仅要考虑车间工艺布局,还需要企业信息化建设的支撑。如洛阳中收在ERP运行的基础上,结合自动化装配生产线推行MES系统,为自动线的运转提供了良好的信息支撑。自动装配化车间的应用必将给企业管理、信息化建设以及自动化技术团队建设起到积极的推动作用,同时大大增强企业制造能力,提高产品市场占有率,进而提高企业的市场竞争力。

参考文献

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