基于非标准工艺装备的总装工艺快速设计

孙金惠

摘要：非标准工艺装备一般拥有精良的装配线，产品设计制造水平较高，因此对装配工艺的设计效率及工艺质量的要求较高。本文首先探讨了非标准工艺装备的总装工艺快速设计的内容，论述了非标准工艺装备的装配工艺，探讨了基于非标准工艺装备的总装工艺快速设计的实例设计创新，最后以电机为案例进行了装备探讨。

关键词：非标准工艺装备；总装工艺；快速设计；快速装配

中图分类号：TH162文献标识码： A 文章编号：

随着我国工业的快速发展与工业产品的增加，需要对工艺装备进行快速设计。其中工艺设计是优化配置工艺资源，它是生产准备工作的第一步，也是连接产品设计与产品制造的桥梁[1]。而尤其对于某些以非标准工艺装备著称的装配型企业来说极其重要[2]。本文为此具体探讨了基于非标准工艺装备的总装工艺快速设计过程与装配过程。

1 非标准工艺装备的总装工艺快速设计的内容

(1)审查资料，了解产品结构，审查原始资料的完整性和正确性，并对结构工艺性进行分析。多了解产品结构，明确产品零部件之问的装配关系，为确定装配顺序打下基础。(2)了解产品的装配技术要求和检查验收方法，并分析关键技术问题，制定相应的技术措施，明确应采用的装配方法和组织形式。(3)确定装配顺序。通常对于复杂产品，应将其分成若干个组件、部件，先进行组装，后进行部装，最后进行总装[3]。装配时首先要确定装配基准，再安排零部件的装配顺序，同时要考虑装配的效率、装配精度、装配方法等。(4)编制装配工艺文件。确定装配工序、工步，选择设备和工艺装备，确定检测方法和应达到的技术要求等。

2 非标准工艺装备的装配工艺

装配是按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联系，使之成为半成品或成品的工艺过程。非标准工艺装备介于大批量生产和单件小批生产类型之间，它的特点是生产的产品品种较多，生产具有重复性，每个品种的产量不大，都不能维持常年连续生产，所以在生产中形成了多种产品轮番生产的局面。由于生产的品种多、生产的稳定性差，所以要建立正规的生产线和流水线的难度较大，所以无法采用高生产率的专用生产设备和工艺装备[4]。

2.1 装配单元

在非标准工艺装备装配中，一般先将零件装成合件、组件和部件，然后再装至成产品。合件是装上一个或若干个零件而构成，它是最小的装配单元。组件是在一个基准零件上，装上若干合件及零件而构成。部件是在一个基准零件上，装上若干组件、合件和零件而构成。在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个产品。

2.2 装配工艺设计

装配工艺过程设计是在一定的约束和有限的装配资源下为了获得需要的生产目标而制定出工艺方法的活动。非标准工艺装备的装配工艺就是使生产对象在数量和外观上发生变化的工艺过程[5]。在这个过程中，数量的变化表现为在装配过程中，零部件、总成的数量在不断地增加并相互有序地结合起来；外观的变化表现为零部件、总成之间有序结合后具有一定的相互位置关系，导致外形不断地变化，最后成为一个具有预期功能的产品。

3 基于非标准工艺装备的总装工艺快速设计的创新

3.1 传统设计存在的问题

(1)设计周期长：由于传统装配工艺设计周期长,很难迅速响应市场需求，因此它已成为产品生产中的瓶颈问题之一。(2)对工艺人员的依赖性强。装配工艺设计需要有丰富经验的工艺人员，经验需要长期的积累过程，工艺人员的变动都会对工艺设计质量产生影响。(3)装配工艺设计繁琐而不规范。不同的工艺人员设计的装配工艺往往不同，不利于装配工艺的规范化。(4)在以信息化带动工业化的今天，传统的装配工艺设计与管理方法不利于信息的集成和先进制造技术与先进制造模式的实施[6]。

3.2 总装工艺快速设计的创新-基于实例的工艺设计

基于实例推理的核心在于用过去实际中所用的实例和经验来解决新问题，它以实例为主进行推理，直接利用以往的设计结果(实例)迸行推理，从而大大减少知识获取量，其优点如下：(1)更符合入的思维过程。当我们对新的零件进行工艺设计时，实例推理模式也就是模拟人的这种相似推理的模式而产生的。(2)对于需重现和大部分借鉴以往设计工艺规划的情况，实例直接从类似实例开始类比推理，这样就提高了设计效率。(3)实例是针对以前设计问题的优化结果，它本身就包含了大量的设计经验知识，以设计实例作为主要的设计依据的实例推理显得更为有效。

4 基于非标准工艺装备的总装工艺快速装配分析-电机

4.1 电机装配关系的确定

本文所选择的132型Y系列电机为非标准工艺装备生产方式，因而装配中为保证质量大多数选用互换装配法。电机中关键件定子铁芯与定子绕组的同轴度，就是靠加工予以保证的。在装配中，电机分解为部件、电机的组合件、电机的零件；电机的部件分解为部件、部件的组合件、部件的零件；分部件再分解为组合件、分部件的零件。根据对电机的研究，将电机进行装配工艺分解，将电机分为定子、转子、前端盖、后端盖、风扇、接线盒这几个组件及其它附件[7]。

4.2 电机装配顺序的确定

装配一般顺序为小组合件-大组合件-部件-基准零件-整机。以定予组件为基准进行装配时，先进入构成定子的组件，后装转子等组件。一般前道工序的结构不得影响后道工序的连接通路，否则调整装配顺序。电机内部结构件及系统件能在前道工序安装的不应转到后道工序。易损组件的装配顺序应尽量往后安排。

总之，基于非标准工艺装备的总装工艺快速设计要尽量采用实例设计法，在工艺设计过程中需要随时引用。在装配中，装配过程的工装、设备、工时等是指导生产的重要依据，与装配流程形成统一的整体。

参考文献：

[1] 谢胜利，黄强，林兰芬，等．基于实例的智能工艺设计系统[J]．计算机应用研究，2002(9)：97-99．

[2] Tsatoulis C，et al，Case Based Reasoning and Learning in Manufacture the TOLTEC Planner[J]．IEEE Transactions System[J]．Man and Cybemetlcs，2008，23(2)：1010-1013．

[3] 赵继云，钟廷修．CBD系统应用于产品变型设计的关键技术研究[J]．机械设计与研究，2009，2(2)：36-39．

[4] 董天阳，童若锋，张玲，董金祥．多细节层次装配模型及序列规划[J]．计算机集成制造系统，2004，10(10)：1212-1219．

[5] 王平安．计算机辅助工艺管理的研究及应用[J]．贵州工业大学学报，2009，28(6)：29-33．

[6] 陈满意，陈定方，吴定川．支持产品复用的集成产品开发研究[J]．计算机集成制造系统，2004，12(10)：1471-1475．

[7] 慈瑞梅．面向敏捷制造的装配CAPP研究[D]．南京理工大学，2002：84-86．

作者简介:孙金惠(1958.3--),性别：女, 籍贯 ：山东省济南市,职称：工程师； 研究方向：内燃机生产现场装配工艺.