关于重型机械产品装配工艺设计的研究与思考

刘虎刚 黄钟弟

摘要：重型机械产品装配需设计人员合理设计各个装配环节，按照装配技术要求，设计好图纸，注重满足客户合理的特殊要求，完善装配设计。但是，在重型机械产品装配过程中，工艺设计较复杂，且专业性突出，稍有不当就可能引发严重问题。故提出对相应装配工艺设计的研究，找到重型机械产品装配设计的理想技术路线。

关键词：重型机械;产品;装配;工艺设计;方式

重型机械产品其自身功能强大，且构件尺寸大、装配时不易移动，故装配为固定装配，装配需考虑重型机械茶品的特殊性。各个产品装配由不同部件构成，必须按照合理顺序，分单元完成装配 [1]。装配可先将重型机械产品逐层分解，设置不同的独立装配构件，再以自底向上的顺序，逐一组装成整体。

1.关于重型机械

重型机械产品众多，在电力、交通、航空、环保、化工、军事方面都有广阔应用。而重工行业的技术也较为先进，例如，现代化的微电子技术在重工行业得到广泛推广应用，将重工和高新技术结合，可大大提高重工生产设备质量。

在生产工艺方面，一些重型机械的产品生产较为复杂，其工艺流程较为特殊 [2]。例如，生产产品的零部件较多，其相应的工艺流程也就较长，对应的系统管理工作也就更复杂。此外，部分产品涉及焊接、锻造、热处理、防尘、防静电保护等，设计需企业提供各种专业性资料，生产中不同工艺涉及不通过变更，导致产品均衡生产受到严重影响 [3]。现阶段的重型机械产品生产管理有待进一步深入落实，其各个生产车间的生产过于自由，不能保证生产的稳定性。

2.重型机械产品装配工艺

产品装配都是由零件组合完成，装配需按照固定层次、单元有序开展。各个零件组合需满足装配工艺顺序设计要求，按照后期使用需要合理装配[4]。装配过程中，先按照产品结构，将产品分解为可独立装配的小构件，之后自底部向上有序装配，先装配好基本结构，再由内向外组装各个零部件。

重型机械产品装配往往涉及到上千个零部件，需描述好各个零件的组装操作，并示意各个零件的组装要求。为全面反映组装细节，装配的图纸多分为总装配图、组件装配图及分组件装配图等，图纸设置有配套的明细表，通过各式各样的资料及装配结构要求，采取对应的组装方式，完成产品装配[15]。在指导装配及生产过程中，设计部门需提供全面的图纸及明细，在此基础上，设置针对重型机械产品装配的设计规程，确保装配的各项工作都有明确的标准规定，保障昀终的装配质量。

3.重型机械产品装配工艺设计分析

要了解重型机械产品装配工艺，就需要在固有的生产条件大背景下，注重以较少的成本装配中符合要求的机械化设备 [6]。装配工艺可采取文字的形式记录下来，并以图文并茂的方式设置好装配的规程。重型机械产品的单个部件较小，且成批存在，装配应以订单方式开展设计、生产、装配等各项活动。故不同的产品其对应的装配工艺也并不相同，装配过程极为复杂。

当下重型机械产品的装配工作中，工作人员在对装配工艺进行规划设计过程中，主要依赖相关设计部门提供的图纸展开设計，积极查阅对应资料，分析装配产品的结构、运作、原理，进而确定装配后的设备整体尺寸、外形、重量以及工艺等。装配应在专业的装配场所完成，要求装配场地有专门吊装重型机械设备的起吊设备，满足装配要求。之后，需查阅工艺设计手册，结合自身装配经验及装配工艺支持，将装配技术融入到整体的产品装配中，做好组件的划分工作，再将零部件组装，昀终装配完成，进行试运行分析。

以上就是重型机械产品装配的整个步骤，在装配的过程中，各个步骤都必须有对应的基准零件，以基准零件和需要装配的零件关联起来，也保证装配零件和零件乃至设备的位置精度在允许范围内，避免出现装配误差过大的问题。此外，装配零件在具体的生产过程中，避免不了出现精度误差，故每一步的装配都必须确定好零件位置，保障装配的昀终质量。对于已经出现的零件位置误差或者由于操作人员考虑不缺面熬制出现的误差，应及时返工，做好修配及调整。

产品的昀终质量是否满足要求，都是由各个零部件的标准安装汇总而来的，热模锻产品其安装误差是否可控在装配环节显得尤为重要。按照上述装配过程，在设计好对应的装配工艺流程文件之后，将文件及时下发到装配车间中去，让装配人员按照规范完成重型机械产品各个阶段的装配工作。编制的装配文件，需以文字形式清楚描述，对于一些比较羞涩难懂的地方，可以配置图片，便于装配人员理解，必要情况下还可以由专业的工艺服务人员到装配的现场予以科学指导。若重型机械产品的装配没有得到工艺库、知识库支撑，则专家、设计人员总结出来的经验也就无法传承下去，会导致一些试验阶段和历史装配中出现的问题重复出现，导致重型机械产品装配的技术准备耗费大量时间，还会导致前面犯过的错误在后面持续重复出现，影响装配的稳定开展。

此外，重型机械产品装配中若装配人员缺乏整体性概念，在装配中仅仅考虑单方面的装配完成，而装配中一些实际操作往往是串行完成的，其装配作业整体开展较为缓慢，实际生产周期漫长。

综上所述，重型机械产品装配工艺设计存在多方面的问题及难点，如：

装配效率不理想：重型机械产品装配对设计、装配人员专业性要求较高，相关操作人员需熟悉具体生产实践的各个步骤，在重型机械产品装配中阅读相关图纸，了解工艺规程及生产纲领，这个过程必然耗时巨大，且工作人员的工作负担较大，无法大幅度简化操作，导致昀终装配效率并不理想。

装配设计信息不精确：传统重型机械产品装配其设计的信息及装配信息以图纸方式传递给装配人员，而图纸由专业设计人员绘制，一些信息表述是否合理全凭设计人员对图纸的理解，若设计人员对图纸理解不当，就导致图纸的细节问题展示不合理。此外，若装配人员专业知识有限，对图纸细节设计不理解，就会导致图纸出现：“双重错误”，造成装配信息理解出现歧义或理解不完整。

无法适应多变性市场需求：当下社会经济迅速发展，各行各业的竞争逐渐激烈，一些产品的实际生命周期不断缩短。而对于重型机械产品装配而言，其工艺的特殊性决定其装配过程缓慢、生产及装配需投入大量成本，一定程度上制约了企业自身迅速发展。

机械产品结构复杂：传统重型机械产品装配工艺设计不能为操作人员及管理部门提供有效且这个提醒的信息。在日益激烈的市场需求驱动下，重型机械产品的生产及装配也许积极优化，加快步伐，尽快适应制造业高效、高柔和性及信息集成的要求。

4.重型机械产品装配工业设计的关键分析

针对重型机械产品装配的特性以及其装配工艺设计中容易出现的问题，需采取与之对应的解决措施，把握好重型机械产品装配的关键，分层次、有序的开展重型机械产品装配工艺规划，重视 BOM的转化，做好装配网络规划，也积极整理重型机械产品生产制造的经验教训，在装配过程中融入虚拟模拟操作，提前把握好装配关键，在保障昀终的装配效果基础上，也提高装配效率。

4.1优化重型机械产品装配工艺设计方式

要先对传统的是重型机械产品装配工艺设计方式进行优化，采取多种措施，有效提高装配效果：首先，要对对应生产的产品结合相关装配工艺专家经验整理，在资料和经验整理的基础上构建实例库、工艺知识库，为今后查找资料、参考生产奠定坚实基础;再者，需划分好不同的装配单元，将需要转配的产品都划分为各个部件，统一好组件装配、总装配单元，以便制定好科学的装配工艺规程;然后，可以在各个装配环节中应用信息技术，融入虚拟件，便于装配试验操作，以便在装配过程中及时发现存在的问题。可以将零部件、虚拟件及各项工艺资源全部都通过箭头的方式联系在一起，昀终形成全面、系统化的装配网络图，為装配人员标准装配提供参考依据;再然后，可以将时代前沿的先进技术，如网络计划技术融入到装配指导中去，真正优化装配的成本、时间、资源等方面控制;昀后，需由技术人员和装配人员沟通之后，制作出双方都可以清楚理解的装配工艺文件，设置好各个审签流程。等装配工艺整体设计完成之后，可以将工艺文件优化为典型工艺，为处理其他的重型机械产品装配工作提供文件支持，将典型工艺收录到装配工艺的线上知识库内，便于日后使用。

2重型机械产品装配工艺设计的关键性的技术分析

2.1分层开展装配规划

重型装备其产品结构较为复杂，装配对操作人员专业性水平要求较高，单个产品涉及到大量的零件数量，装配较繁琐。故在具体的装配工艺设计阶段就需考虑到这一问题，对产品开展细节部位的剖析，按照产品的功能不同，有序开展分层装配规划，为操作人员提供科学指导。

4.2.2BOM的变换

若重型机械产品的装配工艺设计构建针对产品的新工艺，则应在工艺库内部选择和新产品可参照的工艺，考虑到设计的功能结构及制作过程中的工艺结构可能存在不同程度的差异，在虚拟件及结构调整操作导致零件归属位置发生变化的情况，可以通过调整装配工艺很好把握这一情况。编制装配工艺需考虑到设计明细及制造明细方面粗在的差异，产生的制造明细主要为设备制造生产阶段提供切实可靠的制造信息。

5.结束语

对重型机械产品装配过程、工艺设计进行分析，发现其工艺设计方面存在一些不足，故提出对重型机械产品装配工艺设计方法的研究，主要对其装配设计方法阐述，找到优化重型机械产品装配工艺的技术路线。通过积极研究重型机械产品装配工业设计方式，有助于提高工艺设计的规范化程度，从而将早期重型机械产品装配开展的经验和教训传承下去，提高生产装配阶段的效率和质量，促进相关生产企业可持续发展。

参考文献

[1]赵春凯.关于优化重型机械装配工艺设计方法的探讨[J].丝路视野，2018，000（027）：156.

[2]李晟莅.机械装配工艺的关键技术研究[J].内燃机与配件，2020，000（003）：P.39-40.

[3]张成.探讨机械装配工艺的关键技术[J]. 名城绘，2018，000（012）： 1-1.

[4]赵旭，刘海涛，林海峰，等. 一种复杂产品总装工艺流程设计方法研究[J]. 制造技术与机床，2020，000（005）：58-60.

[5]刘检华，孙清超，程晖，等. 产品装配技术的研究现状、技术内涵及发展趋势[J]. 机械工程学报，2018，054（011）：1-28.

[6]高宇，赵文军，马涛，et al.基于 MPMS的可视化三维装配工艺设计及表达方法[J]. 机电产品开发与创新，2019，032（006）：51-53.