工程機(jī)械裝配工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究論文
摘要:近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，工程行業(yè)得到了較快發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了工程機(jī)械行業(yè)以及工程機(jī)械裝配工藝的發(fā)展。從當(dāng)前我國工程機(jī)械裝配工藝的現(xiàn)狀來看，工程機(jī)械裝配工藝的發(fā)展還存在不少問題，需要引起相關(guān)企業(yè)和人員的重視。簡(jiǎn)要介紹了工程機(jī)械裝配工藝在工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展中的重要作用，分析了工程機(jī)械裝配工藝的主要特征，就工程機(jī)械裝配工藝的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械裝配工藝;特征;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
0引言
在工程機(jī)械中，裝備工藝是必不可少的工序。工程機(jī)械工作人員需要通過將設(shè)計(jì)的裝配零件圖紙按照一定的流程進(jìn)行裝配，然后用于工程施工中�？梢哉f，工程裝配工序是工程機(jī)械中的關(guān)鍵工序，如果工程機(jī)械的裝配工序未到位，工程機(jī)械的使用效率必然會(huì)大大降低［1］。而正是因?yàn)楣こ虣C(jī)械裝配工藝在工程機(jī)械中發(fā)揮著重要的作用，我國工程建設(shè)和工程機(jī)械企業(yè)才會(huì)更加重視對(duì)工程機(jī)械裝配工藝的研究。以下就工程機(jī)械裝配工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
1工程機(jī)械裝配介紹及其作用
工程機(jī)械裝配所涉及的內(nèi)容較為廣泛:一方面工程機(jī)械裝配指的是批量生產(chǎn)的工程機(jī)械裝配。這些機(jī)械裝配對(duì)科學(xué)技術(shù)的要求較高，批量生產(chǎn)之后可以幫助解決較為復(fù)雜的工程機(jī)械裝配問題，降低工程機(jī)械裝配的經(jīng)濟(jì)成本，提高工程機(jī)械裝配的適用性。另一方面柔軟性較佳的外圍機(jī)械設(shè)備［2］。與傳統(tǒng)的工程機(jī)械裝配相比，現(xiàn)代化的工程機(jī)械裝配更加具有靈活性和柔軟性，適合于小批量生產(chǎn)�，F(xiàn)代化工程機(jī)械裝配有助于改善工程機(jī)械的性能，在工程機(jī)械中具有較強(qiáng)的適用性。工程機(jī)械裝配工藝隨著工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展而逐漸發(fā)展，現(xiàn)代化工程機(jī)械裝配工藝的出現(xiàn)可以幫助實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械性能的提高，使機(jī)械設(shè)備在使用過程中能發(fā)揮出更大的作用，有助于促進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。
2工程機(jī)械裝配工藝的特征
2．1裝配形式方面的特征
從工程機(jī)械裝配工藝的裝配形式來看，目前我國工程機(jī)械采用的裝配形式主要為兩種，一種是移動(dòng)的裝配形式，而另一種是固定的裝配形式。具體來說，固定的裝配形式需要在裝配車間內(nèi)尋找到若干個(gè)需要固定的裝配點(diǎn)，然后再在這些裝配點(diǎn)的位置放置好相關(guān)的零部件，以便接下來在這些固定點(diǎn)的位置進(jìn)行工程機(jī)械裝配［3］。固定裝配形式又可以分為分散式固定形式和集中式固定形式，分散式的固定裝配形式具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，工作人員可以在不同的裝配地點(diǎn)由不同的裝配人員進(jìn)行組裝。采用分散式的固定裝配方法可以較好地提高裝配效率，因此在生產(chǎn)時(shí)可以采用大批量生產(chǎn)方式。而集中式固定裝配形式則與分散式不同，一組的裝配任務(wù)必須由同一個(gè)工作人員完成，因此需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，工作效率不高。一般情況下，這種工程機(jī)械更加適合于小批量的生產(chǎn)。而移動(dòng)式裝配形式則是目前我國工程機(jī)械裝配中較受歡迎的裝配方法。它所指的是由不同的工作人員和移動(dòng)的裝配地點(diǎn)組合成的裝配形式。很顯然，相對(duì)于固定的裝配形式而言，移動(dòng)式的裝配形式靈活性提高不少，因?yàn)樯钍芷髽I(yè)的喜愛和歡迎，在機(jī)械裝配中的應(yīng)用也較為廣泛。
2．2裝配方法方面的特征
目前我國比較常用的工程機(jī)械裝配方法主要有互換法、選配法、修配法以及調(diào)整法，不同的裝配方法有著自己獨(dú)特的特點(diǎn)，因而適用的方法也各有不同［4］。互換法是工程機(jī)械裝配中使用頻率較高的方法，這種裝配方法的主要特征是零件可以隨意調(diào)換使用，且經(jīng)濟(jì)成本低，效益高，因此可以較好地提高生產(chǎn)效率;選配法與互換法接近，但是效率低于互換法，但是經(jīng)濟(jì)成本和零件加工的'精準(zhǔn)度較低;修配法的主要特征在于不同的零件相互之間不能互換使用，裝配精準(zhǔn)度要求較高，在很大程度上會(huì)限制裝配的效率;調(diào)整法在所有的方法中，對(duì)零件的精準(zhǔn)度要求是最高的，在裝配工藝方面要求也較高，因此性能極佳。綜合以上四種裝配方法和技術(shù)來看，如何選擇裝配方法還需要工作人員根據(jù)具體的情況和對(duì)零部件的精準(zhǔn)度要求而定。
2．3裝配方面的特征
從總體來說，工程機(jī)械裝配的種類較為多樣，工程機(jī)械裝配涉及的零部件也較多，材質(zhì)也各有區(qū)別。要想將不同材質(zhì)、不同大小、不同類型以及不同性能的細(xì)小零件組裝在一起是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，這也就決定了我國工程機(jī)械零件裝配工藝的復(fù)雜性和靈活性。工程機(jī)械裝配工藝的組裝可能需要大量的人力、物力和財(cái)力，以生產(chǎn)批量的零部件，并實(shí)現(xiàn)零部件的組裝。綜合以上分析，工程機(jī)械裝配的主要特征就在于流程的復(fù)雜性以及對(duì)人力、物力和財(cái)力的消耗量較大。
3工程機(jī)械裝配工藝現(xiàn)狀
3．1自動(dòng)化程度較低
與傳統(tǒng)的工程機(jī)械裝配工藝相比，我國現(xiàn)代化工程機(jī)械裝配工藝在批量生產(chǎn)與科技含量方面已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，發(fā)展水平也有所提高。但是通過與其他機(jī)械裝配工藝水平比較，我們依然可以發(fā)現(xiàn)，我國工程機(jī)械裝配工藝還存在不少問題，其中之一就是自動(dòng)化程度仍然較低。首先，從我國輸送自動(dòng)化程度來進(jìn)行分析［6］。目前我國工程機(jī)械大多屬于批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)形式大多以小批量生產(chǎn)為主，這是因?yàn)椴糠至慵䦟?duì)加工精準(zhǔn)度的要求較高，而這些加工精準(zhǔn)度較高的工程機(jī)械裝配形式也主要以固定式的裝配為主，因此導(dǎo)致輸送自動(dòng)化程度較低，流水生產(chǎn)的現(xiàn)象較為嚴(yán)重;此外，從我國工程機(jī)械裝配的作業(yè)形式來看，雖然我國目前的工程機(jī)械裝配作業(yè)形式已經(jīng)開始由人工作業(yè)向自動(dòng)化裝配轉(zhuǎn)變，但是整體水平還較低，人工作業(yè)的現(xiàn)象仍然較多，自動(dòng)化程度有待提高。
3．2裝配工具較為落后
工程機(jī)械裝配工藝需要以工藝裝配和工具為基礎(chǔ)，工藝裝配和工具的科技含量越高，工程機(jī)械裝配的效率和零件加工的精準(zhǔn)度就越高。但是從我國工程機(jī)械裝配工藝的發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國工程機(jī)械裝配工藝所需的工藝裝備和工具整體水平仍然較低。工程機(jī)械裝配工藝經(jīng)常需要使用到的工藝裝配和工具有擰緊機(jī)和壓裝機(jī)。裝配過程中需要采用冷熱交替的方法來實(shí)現(xiàn)外圈與孔、軸承內(nèi)圈與軸以及銷與孔的裝配，但是很顯然這樣的裝配程序需要花費(fèi)的工序較多，還需要使用到專業(yè)的冷凍柜和加熱箱，效率較低。壓裝機(jī)雖然結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，也具有較強(qiáng)的適用性，使用壓裝機(jī)可以較好提高工程機(jī)械裝配的效率。但是采用壓裝機(jī)工藝需要另外設(shè)計(jì)，所需生產(chǎn)成本較高。而擰緊機(jī)主要負(fù)責(zé)的是裝配作業(yè)中的連接和固定。工程機(jī)械裝配中使用的螺栓大部分屬于大螺栓，只有大螺栓才能夠?qū)C(jī)械關(guān)鍵部位擰緊，協(xié)助做好機(jī)械裝配工作。然而，直徑太大的螺栓對(duì)于擰緊的力度要求較高，單純依靠普通的氣動(dòng)扳手進(jìn)行擰緊無法達(dá)到固定效果，時(shí)間長(zhǎng)了之后還有可能導(dǎo)致螺栓松動(dòng)，對(duì)機(jī)械安全十分不利。因此，我國相關(guān)人員和部門還需要采用更加先進(jìn)的擰緊機(jī)，來對(duì)螺栓進(jìn)行擰緊和固定。
3．3人力勞動(dòng)的強(qiáng)度較大
結(jié)合當(dāng)前我國工程機(jī)械裝配過程中自動(dòng)化程度較低以及裝配工具較為落后的現(xiàn)狀來看，不難想象，當(dāng)前我國工程機(jī)械裝配還需要運(yùn)用到大量的人力。工程機(jī)械裝配是一項(xiàng)勞動(dòng)力密集型工作，其對(duì)工作人員的勞動(dòng)力要求較高，如工人需要對(duì)零件進(jìn)行搬運(yùn)、移動(dòng)和組裝。過強(qiáng)的勞動(dòng)力度不僅會(huì)降低工程機(jī)械裝配的效率，還對(duì)工人的身體素質(zhì)有著嚴(yán)重的不良影響，最終將會(huì)制約整個(gè)工程機(jī)械裝配行業(yè)的發(fā)展，必須要引起相關(guān)企業(yè)和人員的注意。
4工程機(jī)械裝配工藝的發(fā)展趨勢(shì)
4．1自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
工程機(jī)械裝配需要考慮的幾個(gè)問題為:工程機(jī)械裝配工藝的質(zhì)量、裝配的效率以及裝配的勞動(dòng)強(qiáng)度。輸送自動(dòng)化的發(fā)展可以提高工程機(jī)械裝配的效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)工程機(jī)械企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，企業(yè)在保證工程機(jī)械裝配質(zhì)量的同時(shí)需要加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的提高。要提高企業(yè)工程機(jī)械裝配的自動(dòng)化程度需要企業(yè)能夠加大對(duì)工程機(jī)械裝配的資金和技術(shù)投入，大量引進(jìn)和自主研發(fā)先進(jìn)的工程機(jī)械裝配技術(shù)，并配合實(shí)現(xiàn)高自動(dòng)化水平的流水生產(chǎn)線，提高工程機(jī)械裝配的自動(dòng)化技術(shù)。
4．2設(shè)備柔性化的發(fā)展趨勢(shì)
提高了工程機(jī)械裝配的自動(dòng)化和輸送自動(dòng)化水平可以較好地提高工程機(jī)械裝配的效率，促進(jìn)工程機(jī)械企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。但是我國工程機(jī)械生產(chǎn)中還存在著批量生產(chǎn)規(guī)模較小的問題。目前我國依然有較多的企業(yè)在工程機(jī)械裝配過程中采用的是固定式的裝配方式，這種裝配方式的靈活度較低，裝配效率也有待提高，要提高固定裝配方式的效率需要采用裝配生產(chǎn)線的方式。但是要裝配生產(chǎn)線就必須要求設(shè)備要具有更強(qiáng)的柔性，這樣才能夠增加生產(chǎn)的批量。因此，企業(yè)必須要根據(jù)產(chǎn)品的不同特征進(jìn)行生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，使生產(chǎn)線可以滿足不同產(chǎn)品的裝配。當(dāng)然，在生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員還需要充分考慮到裝配的時(shí)間問題，提高裝配的效率。
4．3操作人性化的發(fā)展趨勢(shì)
之所以要實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械裝配工藝的自動(dòng)化，是為了能夠提高裝配的效率，減輕工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，降低工人的勞動(dòng)壓力。也就是說，企業(yè)在實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械裝配工藝發(fā)展的同時(shí)還需要充分考慮到工人的因素，以人為本，促進(jìn)工程機(jī)械裝配的人性化發(fā)展。輸送的自動(dòng)化可以減輕輸送操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而同樣的，升降平臺(tái)、助力機(jī)械臂以及平衡式起重機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用也是操作人性化的具體體現(xiàn)。未來的工程機(jī)械裝配工藝發(fā)展過程中，企業(yè)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)操作人性化的重視，為勞動(dòng)工人營造更加良好的工作環(huán)境，配置冷暖空調(diào)，以提高工人的工作積極性，保證工人身體素質(zhì)的健康發(fā)展。
4．4新產(chǎn)品虛擬化裝配
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品的需求也在不斷提高，要求企業(yè)能夠及時(shí)更新工程機(jī)械產(chǎn)品，提高產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。三維可視技術(shù)在工程機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)中具有較強(qiáng)的應(yīng)用，企業(yè)可以利用三維可視技術(shù)對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行虛擬化裝配，以便于仔細(xì)觀察工程機(jī)械裝配新產(chǎn)品的各部分零部件設(shè)計(jì)是否合理，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)也可進(jìn)行調(diào)整。這樣可以使企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)因產(chǎn)品設(shè)計(jì)的細(xì)微差錯(cuò)而再次進(jìn)行修補(bǔ)和切割，有助于大大提高新產(chǎn)品研發(fā)的效率和質(zhì)量，減小產(chǎn)品研發(fā)的周期。
5結(jié)語
工程機(jī)械裝配工藝的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為:工程機(jī)械裝配自動(dòng)化程度較低，裝配工具較為落后以及人力勞動(dòng)的強(qiáng)度較大。未來工程機(jī)械裝配工藝的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)朝著自動(dòng)化、設(shè)備柔性化、操作人性化以及新產(chǎn)品虛擬化裝配等方面發(fā)展，這對(duì)于促進(jìn)我國工程機(jī)械裝配行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
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