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科研产品的装配工艺及工艺管理

2008-05-26 09:29:28  来源:万方数据

摘要:装配是决定产品质量的关键环节之一,针对科研产品的特征,分析科研产品的功能、特点和装配要求,研究影响装配精度的各种因素,制订科学的装配工艺,采取有效的保证装配精度的装配
关键词: PDM

    近年来,随着国家装备制造业的迅速发展和新技术、新工艺、新材料的广泛应用,在机械加工方面的机械化、白动化、规模化程度提高较快,对产品质量要求也越来越高,装配工作量在制造过程中所占的比重有扩人的趋势.因此,科研产品的装配不仅需要有优秀的工艺师,高技能的技术工人,而目_也需要完善的工艺管理、科学合理的装配工艺,唯其如此才能提高装配工作的技术水平和劳动生产率,适应装备制造业的的发展趋势.
   
    科研产品一般都是由许多零件组成,装配就是把加工好的零件按规定的技术要求和一定的顺序组合成套件、组件、部件或将已组合好的套件、组件、部件连接到一起,成为一个完整的产品,并且可靠地实现产品设计的功能.
   
    科研产品的装配是制造过程中的最后阶段,在制造过程中占有非常重要的地位,科研产品的质量最终由装配工作来保证和检验零件质量是科研产品质量的基础,但装配过程并不是将合格零件简单地组合起来.高质量的零件、低质量的装配也可能装出低质量的产品;高质量的装配则可以在经济精度零件、部件的基础上,装配出高质量的产品.因此,在研究产品特点和要求的基础上,制汀合理的装配工艺,采用有效装配方法,对保证和提高产品质量有着十分重要的意义.
    
    1产品特点及要求分析
    
    任何一个产品都有特定的功能,比如环状球形舵机(如图1所示)的主要功能是操纵舵运转,改变船航向,它是实现船帕操纵性的重要设备为确保环状球形舵机产品完成特定功能,在装配时,就必须研究产品装配图及装配技术要求,了解结构功能、特点及调整方法,并对包括装配尺寸链分析计算和结构装配工艺分析在内的产品结构进行分析。
   
    以环状球形舵机为例,该球形舵机具有以下三个方而的特点:
   
    1)操舵油缸采取圆弧状整体式结构,操舵油缸轴心线由直线变成圆弧状,活塞在操舵油缸内作圆弧运动.
    2)采用球面支承结构,锚状球面转子体上的球面支承套球面始终保持与上、下定子体以及锚状球面转子体活塞之间采用"球铰"连接.
    3)采用"无键"联接型式,实船安装时,直接通过胀套将舵杆与球形舵机连接.环状球形舵机的重要作用之一是在舵杆受力弯曲变形的工况下,锚状球面转子体上的球面支承套球面始终保持与上、下定子体的球窝良好接触,这样避免了锐边载荷发生,减少了球面摩擦副的磨损程度,使磨损、振动和噪声减少到最小程度,提高了环状球形舵机的可靠性.针对环状球形舵机的功能和特点,装配之前应对装配尺寸链进行分析和计算,该装配尺寸链不仅要考虑基本尺寸公差,而且还要考虑形位公;不仅要考虑舵杆未变形时的装配尺寸链,而且更要重点考虑舵杆受力弯曲变形时的装配尺寸链.
    
    2装配精度的控制
    
    装配精度指产品装配后实际达到的精度,一般包含:尺寸精度、位置精度、相对运动精度和接触精度等,如操舵油缸中心与安装面的高度、锚状球面转子体与球面支承套过盈量、球面支承套与上下定子体的球面接触面积和区域分布等.
   
    影响装配精度的因素主要来自于零件精度和装配方法,为有效控制装配精度,必须控制好零件的加工精度、采取科学合理的装配方法.
   
    零件是组成科研产品的最基本的单元,零件一般装配成套件、组件或部件后再配到产品上,各相关零件的误差的累积将反映到装配精度,产品的装配精度首先受到零件(特别是关键零件)的加工精度的影响.因此,零件精度是影响产品装配精度的首要因素.
   
    产品装配中装配方法的选用对装配精度也有很大的影响,选择保证装配精度的工艺配合方法需要全面地考虑加工与装配两方面的要求,即需要将加工工艺与装配工艺作为整体来衡量工艺方案的优劣.
   
    装配上艺配合方法可以分为五种;完全互换法,不完全互换法、选择装配法、调整法和修配法.
   
    一般说来,在选择保证装配精度的工艺配合方法时,应优先考虑完全互换法,组成环较多时可以考虑不完全互换法;批量很大、精度很高、组成环很少时可以考虑选择装配法;只有在这些配合力一法难以保证装配精度、或很不经济时才考虑其他装配工艺配合方法.
   
    对于科研产品而言,大多具备单件小批量、装配要求较高的特点,仅采川提高零件加工精度的方法往往不经济、且不易满足装配要求,而通过装配中的选配、调整和修配等合适的装配方法来保证装配精度则非常重要.

    因此,科研产品的装配精度依靠相关零件的加工精度和合理的装配方法来共同保证.

    3装配工艺过程的确定
    
    根据产品的设计要求,将装配工艺过程清晰、准确地描述出来,指导操作者进行装配.装配工艺过程包括装配顺序、装配工作内容和装配工艺设备等.
   
    1)装配顺序的确定
   
    对于结构比较复杂的产品,为了保证装配质量和装配效率,需要根据产品的结构特点,从装配工艺角度将产品分解为单独进行装配的装配单兀.装配单元等级一般分为:零件、套件、组件、部件、产品.在环状球形舵机中,操舵油缸、以及上、下定子体作为装配单元的零件,锚状球面转子体与球面支承套粘接、活塞与球状体通过过盈连接后形成套件,活塞、球状体、导向环、密封圈连接后形成活塞组件,锚状球面转子体、活塞组件、弹簧和连接螺钉连接后形成部件.通过装配单元等级的划分,就很容易确定出装配顺序。
   
    2)装配工作内容的确定装配由一系列装配工序以理想的作业顺序来完成.常见的基本装配作业包括清洗、连接、调整和检验等内容,具体如下:
   
    (1)清洗:清洗的目的是去除零、部件表面或内部的油污和机械杂质.清洗工作对保证和提高产品的装配质量、延长产品的使用寿命具有重要意义.
    (2)连接:装配过程中有大量的连接工作.连接方式一般可以分为可拆卸连接和不可拆卸连接两种.可拆卸连接在相互连接零、部件时不损坏任何零件,拆卸后还可以重新连接;不可拆卸连接在被连接零、部件的使用过程中是不可拆卸的,如要拆卸则往往会损坏某些零件.
    (3)调整:调整包括校正、配作和平衡等,校正指相关零、部件之间相互位置的找正、找平作业,配作指配钻、配铰、配刮和配磨等作业,平衡是旋转体装配精度中的一项重要要求,平衡方法可以分为静平衡法和动平衡法.
    (4)检验:在组件、部件及总装过程中,在重要工序的前后往往需要进行中问检验.总装完毕后,应根据要求的技术标准和规定,对产品进行全面的检验和试验.
    3)装配工艺设备的确定装配工艺设备是保证产品装配质量的重要手段在装配过程中,应选择合适的装配工具和安装夹具,必要时,对特殊工具应结合产品要求专门设计.

    4工艺规程的制定
    
    装配工艺规程是用文件形式规定的装配工艺过程.指定装配工艺规程的主要工作是依据产品图样、验收技术条件和现有牛产条件等原始资料,满足优质,高效、低消耗、低劳动强度和无污染等要求,对装配工艺过程进行划分和规定.
   
    广义上讲,装配工艺规程文件包括产品及其部件的装配图,尺寸链分析图、各种装配工装的设计,应用图、检验方法图及其说明、零件装配时的补充加工技术要求、产品及部件的运转试验规范及所有设备图、主要指装配单元系统图、装配工艺系统图,装配工艺过程卡片和装配工序卡片.
   
    装配工艺规程包括以下内容:
   
    1)制订出经济合理的装配顺序,并确定各部分的装配方法.
    2)选择和设计装配中需用的工艺装备.
    3)规定部件装配的技术要求,并与整机性能要求配合.
    4)规定产品部件装配、总装配的质量检验方法及使用工具.
    5)确定装配中的工时定额.
    6)其它需提出的注意事项及要求.
    
    5工艺管理
    
    合理的装配工艺可以弥补产品设计的不足和零件加工的缺陷,能提高工效、降低成本、提高产品质量,而采用不合理的装配工艺和工序或不正确的装配方式能使合格的产品变为次品,甚至变为不合格品.合理的装配工艺是保证产品装配精度和装配质量的前提,除此之外,还必须加强I_艺管理,尤其是要加强科研产品的工艺管理工作,首先要根据本单位和科研生产特点进行安排和运作,设立若干个管理机构和管理内容,编制本单位的工艺管理规划(计划),负责科研项目研制和生产的工艺管理,做到工作有计划、管理有组织和质量有控制;其次要有一定层次的管理人员、设计人员、工艺人员和技术工人、检验人员参加.他们要具有充分的理论知识,有丰富的实践知识和工作经验工艺人员配合设计人员确定装配技术要求,制定装配工艺和适合本单位的工艺规程,并通过一定的上艺手段(如编制工艺卡等)给子确认,做好记录,以备质量跟踪且具有可追塑性.
   
    科学的工艺管理需贯穿产品试制、定型和生产的全过程,它是实现产品功能、保证产品质量、提高生产效率的重要手段.
    
    6结束语
    
    装配是决定产品质量的关键环节之一,针对科研产品的特征,分析科研产品的功能、特点和装配要求,研究影响装配精度的各种因素,制订科学的装配工艺,采取有效的保证装配精度的装配方法,确定合理有序的工艺过程、工艺规程,加强工艺管理,这对提高科研产品装配精度、保证科研产品质量有着十分重要的作用.


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