陳方明，王慶良，符晨琦

(前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 311200)

0 引言

裝配作為生產(chǎn)制造的最終環(huán)節(jié)，在整個(gè)生產(chǎn)周期中占著至關(guān)重要的地位， 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：設(shè)計(jì)過(guò)程、零件生產(chǎn)過(guò)程、裝配過(guò)程以及其他因素影響分別在產(chǎn)品失效過(guò)程中占得比例為25%、35%、30%、10%[1]。因此，提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量對(duì)提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量具有著十分重要的意義。隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)社會(huì)各方面都產(chǎn)生重大的影響，而在制造業(yè)方面，CAD技術(shù)從20世紀(jì)至今在航空、船用、汽車等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。三維裝配模型技術(shù)運(yùn)用到裝配工藝中也是行業(yè)發(fā)展和科技進(jìn)步的必然趨勢(shì)。

1 裝配工藝現(xiàn)狀

目前大多數(shù)企業(yè)主要以二維工藝文件以及二維工程圖作為工程現(xiàn)場(chǎng)裝配工作的指導(dǎo)。二維工藝文件與二維工程圖雖然具有一定的規(guī)范性，但是缺乏生動(dòng)直觀性，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件，其裝配工藝復(fù)雜、難懂，使得裝配工對(duì)圖樣難以理解；同時(shí)，二維工藝文件的純文字表達(dá)，使得裝配工不但理解困難，甚至造成歧義。在裝配現(xiàn)場(chǎng)，由于對(duì)二維工藝文件以及二維工程圖紙的理解歧義，產(chǎn)生錯(cuò)裝、漏裝現(xiàn)象，已成為制約產(chǎn)品質(zhì)量、影響生產(chǎn)效率的重要因素[2-3]。

2 基于輕型高速船用齒輪箱幾種裝配工藝分析

為解決二維裝配工藝文件以及二維公差圖作為現(xiàn)場(chǎng)裝配工作的指導(dǎo)而引起的裝配問(wèn)題，借鑒了國(guó)內(nèi)外其他的齒輪箱裝配工藝文件，設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)了適合于不同情況下的3種形式裝配工藝。

如圖1所示，方案一裝配工藝文件按照一工步一頁(yè)裝配工藝文件的形式進(jìn)行編撰，文件中利用三維CAD軟件對(duì)裝配工藝進(jìn)行可視化的說(shuō)明。在裝配工藝中包括標(biāo)題欄、作業(yè)步驟、明細(xì)表、量具、工裝編號(hào)、注意事項(xiàng)等相關(guān)內(nèi)容。裝配工藝文件具有裝配過(guò)程說(shuō)明詳細(xì)，對(duì)齒輪箱的裝配過(guò)程控制嚴(yán)格，但編纂裝配工藝文件的工作量較大。

圖1 方案一裝配工藝文件

如圖2、圖3所示，方案二裝配工藝文件按照一工序一份裝配工藝文件的形式進(jìn)行編撰;工藝文件中利用三維CAD軟件進(jìn)行三維建模并通過(guò)二維圖與三維圖相結(jié)合的方法對(duì)齒輪箱的裝配工藝要求以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行說(shuō)明，直觀明了。裝配工藝中包括標(biāo)題欄、作業(yè)步驟、明細(xì)表、量具、工裝編號(hào)、注意事項(xiàng)等相關(guān)內(nèi)容；裝配工藝文件說(shuō)明內(nèi)容詳細(xì)，與齒輪箱的裝配過(guò)程控制與方案一相比則具有相對(duì)自由的特點(diǎn)。編纂裝配工藝文件與方案一相比工作量較小。

圖2 方案二裝配工藝文件(一)

圖3 方案二裝配工藝文件(二)

如圖4所示，方案三裝配工藝文件僅僅利用三維CAD軟件的對(duì)部件進(jìn)行爆炸圖處理；注解了部件裝配過(guò)程中需要注意的地方。文件中并沒(méi)有其他的相關(guān)描述；相比于方案一與方案二的工藝文件,方案三的工藝文件簡(jiǎn)單、明了，但對(duì)裝配工在裝配過(guò)程中無(wú)實(shí)際指導(dǎo)作用。因此，在一般的場(chǎng)合下不適用；但在對(duì)裝配技師的培訓(xùn)過(guò)程中，工程師則可以編寫方案三的工藝文件對(duì)裝配技師進(jìn)行培訓(xùn)、指導(dǎo)。

裝配工藝文件形式的不同，運(yùn)用的場(chǎng)合也會(huì)不同。方案一形式的工藝文件適用于齒輪箱安裝工藝要求高、齒輪箱復(fù)雜，安裝工序、工步以及安裝方法需要嚴(yán)格控制的場(chǎng)所；方案二形式的工藝文件則適用于一般齒輪箱的安裝場(chǎng)所；而對(duì)于方案三形式的工藝文件則在培訓(xùn)過(guò)程中適用。

圖4 方案三裝配工藝文件

3 三維裝配工藝在實(shí)際生產(chǎn)的運(yùn)用

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，某款輕型高速齒輪箱具有按訂單生產(chǎn)、批量小、非流水線裝配的特點(diǎn)，裝配復(fù)雜程度與裝配工藝沒(méi)有風(fēng)電齒輪箱的要求高；故采用方案二來(lái)編制裝配工藝文件，部分裝配工藝文件如圖5所示。

圖5 生產(chǎn)用裝配工件文件

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析三維CAD軟件在裝配工藝中運(yùn)用的必要性及必然性；對(duì)不同形式的裝配工藝文件進(jìn)行了舉例說(shuō)明；通過(guò)對(duì)不同形式裝配工藝文件的分析，確認(rèn)了不同形式的裝配工藝文件的使用場(chǎng)所；并且通過(guò)某款輕型高速船用齒輪箱的裝配工藝文件進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，提高了齒輪箱的裝配效率以及齒輪箱的質(zhì)量，并為以后三維裝配工藝的研究提供了參考。