关于机械装备工艺的思考

　　摘要：从工程机械产品特点，组织形式，装配方法，工装工具等方面综述了国内工程机械装配的工艺现状，并分析了存在问题，指出了输送自动化、设备柔性化、操作人性化、新产品虚拟化装配等未来的发展趋势。
　　关键词：工程机械；装配；自动化
　　一、工程机械装配概述
　　1.工程机械产品特点
　　外形尺寸大，一些零部件较笨重。
　　结构复杂，一台工程机械少则几百个零件，多则上万个零件。
　　零件种类繁多，不仅有铸造件、锻造件，还有焊接件、冲压件等，不仅有液压件，还有电器元件及变矩器等传动件，不仅有金属零件，还有塑料、玻璃、橡胶等材质的零件。
　　生产批量一般较小，尤其一些大型工程机械，如大型推土机，履带式起重机等。装配工艺复杂，不仅有机械，电气的装配，还有液压、电子元件的装配，连接形式不仅有螺栓，还有焊接、胶接等。
　　二、装配的组织形式
　　1.固定式装配
　　固定式装配是将产品或部件的全部装配始终安排在一个固定的位置进行。在装配过程中产品不移动，装配所需要的零部件也全部集中在周围，小批量的装配生产，特别是新产品的试制常采用这种固定式的装配。在固定式装配中，由于产品的结构和类型不同，又分为集中固定式装配和分散固定式装配。
　　集中固定式装配是指全部装配工作由一组固定的工人在固定的地点集中完成，又被称为地摊式装配。这种形式适用于大型工程机械的小批量生产，新产品试制采用这种形式不仅因为批量小，还由于装配试制人员固定，自始至终完成一台车的装配，分别在不同的地点进行，部件和整机的装配由几组工人在不同地点平行进行，装配好的部件通过叉车，车间起重机等输送设备送往整机装配地点进行总装。
　　2.移动式装配
　　移动式装配是产品在装配过程中地点和装配操作人员都发生变化的一种装配形式。被装配的部件或整机连续或间断地从一个工位向另一个工位移动，最后一个工位完成装配，这是目前工程机械装配生产最普遍的一种形式，如果采用机械化的输送方式进行工位移动，就形成装配流水线，适于大批量生产，目前叉车、装载机、挖掘机等主要厂家都采用这种装配组织形式。
　　3.装配方法
　　常用装配方法有互换法、选配法、修配法、调整法，适用于不同加工精度零件和装配精度的部件或总成，互换法对工件加工精度要求高，但是装配时效率高，选配法可以降低零件加工精度和加工成本，但是装配效率低，对于装配精度要求较高，又不能互换的零件，可采用修配法，但是修配法需要预留修配余量，修配也影响装配效率，采用调整法，零件可按经济精度要求加工而获得较高的装配精度，工程机械装配中，以上方法都存在，为了实现流水线生产，提高装配产能，
　　很多厂家购进了精度较高的机床，提高零件的加工精度，尽可能采用互换法装配，但是，对于一些提高加工精度会造成成本大幅提高的零件#装配时仍采用选配法，修配法和调整法。
　　4.装配工艺
　　①配焊工艺
　　配焊是因为零件在焊接生产过程中难以确定准确位置，不得不在相关零部件装配调整到位后再对某一零件进行焊接，配焊可以减轻焊接工装的设计难度，适应性强，过去在工程机械装配中应用普遍，但是，配焊存在焊接时烧毁周围漆膜的问题，尤其是工程机械正在推行零部件面漆化和提高产品外观质量，配焊成了极为不利的影响因素。
　　②胶接工艺
　　胶接是采用胶粘剂将需要装配的工件连接配合在一起，比如将驾驶室内饰件粘接到顶棚，在工程机械装配中，用胶的地方较多，主要用于液压系统密封和螺纹防松。
　　③连接工艺
　　连接包括销连接和螺纹连接，销连接强度高，可实现转动副的连接，工程机械的工作装置大多采用销连接，当然，应用最多的还是操作简单，拆卸容易的螺纹连接，工程机械绝大多数零部件都是通过螺纹连接来实现装配的。
　　三、工程机械装配工艺现状
　　1.自动化程度
　　与汽车生产批量相比，工程机械的生产批量小得多，而装配自动化程度也比汽车装配要落后得多。尽管这几年工程机械发展迅猛，一些叉车企业年产量突破十万台，装载机产量突破万台，但是装配工艺水平整体仍然不高#主要表现在以下几个方面：
　　一是输送自动化程度低，除了总装线较多地采用机械化输送，实现流水生产，绝大多数部装还是固定式装配，然后通过车间起重机或叉车进行转运。
　　二是装配作业基本都是人工作业，国内工程机械目前还不存在自动化装配#所有工件的搬运，安装都是人工操作或借助车间起重设备完成的，即使在国外#工程机械也没有自动化程度很高的装配生产线2.工装工具
　　工艺装备和工具都十分重要，只有先进的装备工艺才能提高效率和精度，焊接机器人和加工中心已经成为工程机械制造中焊接，加工常用的设备，但在装配过程中，这些先进的装备几乎没有，工程机械装配中常用的工装工具主要有压装机、拧紧机等，结构简单，适用性强，可以定点压装，也可以通过起重设备吊运在不同位置使用，连接紧固是装配作业的主要内容，工程机械所用的部分螺栓直径较大，而且一些关键部位的螺纹连接对拧紧力矩有着较高的要求，比如传动件，工装装置的连接等，必须靠拧紧工具进行装配。
　　3.工人劳动强度
　　大型工件的吊装主要是依靠车间内起重设备，如桥式起重机、门式起重机、平衡吊、悬臂吊等，但是一些较轻的工件在装配过程还是以人工搬运为主，平衡吊的使用，可以大大减少工件的搬运量并使工件停留在合适的位置，便于装配，可大大减轻工人的劳动强度，一些工件如大销子与孔的过盈配合#在装配时还采用大锤敲击的方式进行作业，不仅容易损坏工件，还非常危险。一些大型工件为了与底部工件配合，吊装时采用撬杠等落后工具，操作人员需要费力地撬动工件，另外，工程机械采用的螺栓直径较大，采用的紧固工具也较笨重，而且完全依靠工人抱着气动扳手或手动工具拧紧。
　　参考文献：
　　【1】李长江,朱新才,徐明,林顺洪.利用Pro/E生成工程装配图的方法[J].机械工程师,2007,(12)