产品机匣装配工艺编制及工装设计(3)

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装配工艺设计要描述各个构件的组装过程，还要说明每一个组装步骤的具体方法和技术要求。装配工艺设计通过产品设计的图纸，其中包括总装配图、部件装配图、组件和分组件的装配图及其相应的零件明细表，按照产品要求的结构功能要求来说明对产品的组装过程、装配方法、检验要求、试验方法、辅助器具等。装配工艺用来指导产品的装配作业与指导生产组织过程。

现行的设计流程[4]：

（1）阅读并充分理解设计部门提供的工程图纸、零件明细表及相关技术资料，熟悉所需装配产品的结构和动作原理，理解其设计意图；

（2）由图纸资料确定产品装配后的外形尺寸、工艺、重量等，并进行必要的尺寸链计算；

（3）根据产品的功能和结构将需装配的产品有层次地划分为部件、组件；

（4）查阅装配工艺设计手册，并结合相关的工艺基本知识，遵循行业标准，进行各组件、部件的组装，并提出相关的技术要求和检验方法；

（5）设计相应的工艺装备：夹具、辅具、量具等。

（6）进行试车工作。

在装配设计过程中，每一步装配过程都有自己的基准，保证零件与零件、组件与部件、部件与部件的相对位置精度，正确选取每一步的装配基准对保障产品装配质量至关重要。

零件本身存在公差，在装配过程中公差会产生叠加与抵消，所以会存在一定的误差，需要进行必要的修配及调整。产品的装配精度的好坏很大程度依靠这个环节，但修配及调整会占用很多时间，降低装配效率，应尽量减少此环节的设置。

1.3 计算机辅助装配发展概况

传统的装配工艺设计需要实践经验非常丰富的工程师来编制，并且会有很多重复性的劳动，这就使得工作效率低，劳动成本大，对设计人员技能要求高。随着社会进步，生产制造的步伐加快，当今的市场需求日益多样化和竞争越来越激烈，产品的生命周期也越来越短，传统的装配工艺设计方法已经不能满足制造系统高效率、柔性化、信息集成化及智能化的市场对产品要求，已成为制约企业发展的主要瓶颈之一了[5-8]。论文网

随着“大数据”、“工业4.0”等新思维的提出，人们逐渐对生产制造的数据有了新的认识，分析现有数据的技术提高了，提出了专业数据库与专家系统[9]。对生产制造的产品和工艺设计专家的先进经验进行科学分类整理，利用计算机建立实例数据库与工艺知识库。这样就可以在进行一个新产品的装配工艺设计时，利用实例数据库选择装配工艺模板或者典型装配工艺做参照。如果没有类似的工艺，就直接创建新的装配工艺，由经验丰富的工程师进行编制，然后转化成利用产品的结构相似性基于实例数据库和工艺知识库确定装配工艺设计的方案，不断地丰富数据库，提高设计质量。

近年来，随着我国在计算机集成制造系统（CIMS-Computer Integrated Manufacturing System）方面不断深入研究，取得了不少成果，计算机辅助装配工艺设计（Computer-Aided Assembly Process Planning，CAAPP)）研究的重要性也逐渐被重视[10]。CAAPP的本质就是将产品的三维几何结构模型输入计算机，利用计算机模拟人编制装配工艺的方式，高效快捷地输出装配工艺文件，帮助工程技术人员提高工作效率。在CIMS的环境下，CAAPP能够高效提供指导装配作业的装配工艺技术文件，也能为管理系统提供对装配生产进行科学管理的信息数据，将利于制造系统的集成化开发。利用CAAPP进行装配工艺设计，使得实践经验不丰富的工艺人员也能设计出符合要求的工艺规程，缩短工艺设计周期，使工艺规程标准化、最优化，保证工艺设计质量，降低生产成本，经验丰富的工艺人员可以从繁琐的重复性劳动中解放出来，将更多的精力投入到改进工艺和研究新的工艺。