工程機(jī)械自動化裝配工藝發(fā)展研究

倪紅強(qiáng) 梁忠楠

青島沃華軟控有限公司 山東青島 266000

1 工程機(jī)械裝配工藝

1.1 裝配的形式

通常而言，機(jī)械裝配有兩種形式。一種是固定裝配，一種則是移動裝配。固定裝配就是按照人為規(guī)定，安裝多個裝配的地點(diǎn)，然后，進(jìn)行相應(yīng)的工作人員匹配。可以有效地分解整個生產(chǎn)的流程，職責(zé)到人，裝配效率很高，可以開展大規(guī)模的生產(chǎn)活動。移動裝配，則是因?yàn)楣こ痰牟粩嗤七M(jìn)，作業(yè)的地點(diǎn)和工作人員會相應(yīng)地發(fā)生變化。要根據(jù)實(shí)時的變化，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。一般來說，在一些裝配效率較低的廠房中，經(jīng)常會使用這種裝配方式。其長處可以有五花八門的生產(chǎn)模式，缺點(diǎn)是產(chǎn)量較低，不能進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

1.2 裝配工藝的特點(diǎn)

在生產(chǎn)機(jī)械的過程中，裝配工藝是必不可少的。雖然在這一環(huán)節(jié)中，沒有特別多的工藝要求，但也需要嚴(yán)加重視。裝配工藝的可靠性，直接保障了機(jī)械生產(chǎn)的后期工序。能夠達(dá)到降低勞動力投入、增強(qiáng)工作效率的目的。首先，這些年來，我國的城市化進(jìn)程不斷發(fā)展，工程量也日益提升。與此同時，市場所需要的機(jī)械設(shè)備也越來越大。如果體型變大，其組成零件也會大，在移動時，會帶來各種各樣的困難，靈活性較差；其次，機(jī)械裝置一旦達(dá)到中型以上，就會有各種各樣、不同類型、不同作用的零部件。零件的含量非常多，十分復(fù)雜，包括了成千上萬個零件。一旦有精度要求，設(shè)備還要有相關(guān)的橡膠塑料等零件。從以上描述不難看出，要將不同作用、不同造型、數(shù)量龐大的零件，由小變大，裝配成一個完整的整體，是需要耗費(fèi)多么龐大的人力和精力。在裝配時，還要保證每個零件裝配的合理性和有效性，確保最終成品的可靠性。所以，即便是勞動力充裕、時間足夠、硬件質(zhì)量過關(guān)，但是，裝配質(zhì)量仍舊是個棘手的問題。在快節(jié)奏發(fā)展的今天，已經(jīng)無法滿足市場發(fā)展需求；有的工程設(shè)備體積龐大，平時使用概率較低，無法進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。比如市場上常見的起重機(jī)，廠家最多一次性生產(chǎn)幾百臺，少則幾十臺，10臺；最后，機(jī)械裝配，不僅涵蓋了裝配機(jī)械零部件的內(nèi)容，還包括電子元件的裝配[1]。

1.3 裝配工藝

一般來說，裝配工藝有三個重點(diǎn)內(nèi)容，分別是配焊、連接、膠結(jié)。連接，顧名思義，就是借助銷軸或者是螺紋，有效地連接兩個零件；配焊，是在要求裝配的高精度時，需要借助的一項(xiàng)工藝。不過在進(jìn)行配焊時，很有可能會損傷工件，所以只是被小范圍地使用，并沒有得到廣泛的推廣；膠結(jié)主要是拿來進(jìn)行液壓密封和螺紋防松。如果黏結(jié)劑的質(zhì)量夠高，那么其成效也會更好。

1.4 裝配技術(shù)

現(xiàn)在我國的裝配技術(shù)有四類：互換法、修配法、選配法、調(diào)整法。根據(jù)實(shí)際的場景，選擇不同的技術(shù)。在要求高精度的零件時，就可以使用調(diào)整法。

2 現(xiàn)代化的機(jī)械裝配自動化概念及意義

機(jī)械裝配是現(xiàn)代機(jī)械維修和領(lǐng)域機(jī)械制造生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。它主要根據(jù)具體機(jī)械裝配的要求，利用一定的裝配技術(shù)，科學(xué)合理地連接或組合機(jī)械零部件，最終獲得具有所需功能的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品。在機(jī)械制造業(yè)中，手工裝配過程由于十分復(fù)雜，固有勞動密集型產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，其中，工人實(shí)際操作時間與其生產(chǎn)率不能夠滿足廠家利益需求，因此，現(xiàn)代機(jī)械裝配越來越占有重要地位，一方面來說，機(jī)械裝配自動化程度逐步提高，將管理成本和生產(chǎn)成本降低到最低水平，適應(yīng)了現(xiàn)代化飛速發(fā)展進(jìn)程，緊跟時代發(fā)展，提高了裝配效率。另一方面，自動化的實(shí)現(xiàn)也可以為流水線模式的實(shí)現(xiàn)提供有力的保障。因此，將機(jī)械化設(shè)施可以在一定程度上減輕員工的勞動強(qiáng)度，若將其應(yīng)用到工作量的生產(chǎn)中，可以有效地滿足利益需求，并且可以最大限度地減少生產(chǎn)活動時工人在生產(chǎn)過程中的意外情況對生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的不良后果，例如疏忽、疲勞、情緒等主觀或客觀因素等。

3 工程機(jī)械裝配工藝現(xiàn)狀

3.1 自動化程度落后

我國的工程機(jī)械自動化程度不高，裝配工藝水平較低。首先，在輸送上，自動化水平落后。一般來說，總裝線以外的地方，基本上都是進(jìn)行固定式搭配。借助叉車起重機(jī)，實(shí)現(xiàn)車間轉(zhuǎn)運(yùn)；其次，需要人工作業(yè)。比如，搬運(yùn)工件時，一般都是工作人員親自動手搬運(yùn)和安裝；最后，我國缺乏高水平的自動化裝配生產(chǎn)線。

3.2 工作人員的勞動密度較高

自動化水平較低，意味著工作人員的勞動密度較大。工作人員一般要親自搬運(yùn)工件、調(diào)整工件、使用工具等。在裝配時，工作人員需要親自去搬運(yùn)工件。其實(shí)可以結(jié)合實(shí)際情況，借助平衡吊，盡量降低搬運(yùn)工件的頻率，讓工件停留在恰當(dāng)?shù)奈恢茫ＷC其正常裝配，有效地減少工作人員的勞動量[2]。

3.3 工具和工藝裝備

在裝配時，工具與工藝裝備，切實(shí)地影響著裝配的精度和效率。一般來說，裝配會借助擰緊機(jī)和壓緊機(jī)。在裝配軸和軸承內(nèi)圈、孔與外圈時，通常會借助過盈配合技術(shù)。借助冷凍和加熱的方式，雖然能夠更好地進(jìn)行裝配，但是，便捷性較低。現(xiàn)在，很多工廠都借助氣動扳手進(jìn)行擰緊工作，但是，如果無法徹底擰緊，就會埋下安全隱患，最終導(dǎo)致螺栓松動。面對這種情況，企業(yè)可以擰緊后，再借助扭力扳手進(jìn)行校對，這樣，就能夠很好地解決這一問題。不過，因?yàn)榕ちΠ馐直容^笨蛋，只是借助抽檢方式控制大直徑的螺栓緊固力矩，也會埋下螺栓松動的安全隱患。

4 現(xiàn)代化的機(jī)械裝配自動應(yīng)用及發(fā)展前景

4.1 集成化應(yīng)用

在機(jī)械制造過程中，集成應(yīng)用是指在機(jī)械制造程序的相關(guān)設(shè)計(jì)中，使其形成集成狀態(tài)，根據(jù)相關(guān)信息技術(shù)的操作，將滿足不同需求的技術(shù)集成起來，以系統(tǒng)工程理論為指導(dǎo)，進(jìn)而集成應(yīng)用于機(jī)械裝配中，最終達(dá)到機(jī)械制造智能化自動化的目的。近年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，智能自動化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械裝配領(lǐng)域，擴(kuò)大我國科技發(fā)展渠道，大大改變了傳統(tǒng)的樣貌，出現(xiàn)了新的勢頭，在中國機(jī)械制造業(yè)引進(jìn)其他新技術(shù)的同時，智能自動化技術(shù)也被更加重視起來，穩(wěn)步于智能自動化技術(shù)，這在一定程度上滿足了機(jī)械制造業(yè)的社會需求，滿足了機(jī)械裝配的相關(guān)需求。集成應(yīng)用需要以整體為基礎(chǔ)，將生產(chǎn)經(jīng)營活動集成為一個有機(jī)的整體，綜合考慮企業(yè)的所有活動，統(tǒng)籌兼顧，然后實(shí)現(xiàn)機(jī)械內(nèi)部的操作，并對企業(yè)的各個組織進(jìn)行細(xì)分，最終達(dá)到企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的機(jī)械制造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)的目的。

4.2 柔軟性較好的外圍設(shè)備

外圍設(shè)備具有很大的特殊性，與傳統(tǒng)機(jī)床有很大的區(qū)別。通過對現(xiàn)代裝配機(jī)械配置的分析比較可以看出，裝配機(jī)械主要用于制造特定產(chǎn)品。因此，裝配機(jī)械必然需要投入大量的開發(fā)成本和生產(chǎn)成本，在使用時也沒有足夠的靈活性。為了更好的促進(jìn)機(jī)械裝配的自動化，從目前的實(shí)際情況來看，由于其還處于初級階段，并且該系統(tǒng)只能一次完成小批量工業(yè)的生產(chǎn)。說明了機(jī)械中必須有柔性的外圍設(shè)備，如能連接夾持器和工具庫的相關(guān)工作系統(tǒng)，或是能適當(dāng)?shù)剡B接夾具和工具庫的產(chǎn)品輸送設(shè)備等。柔性在一定程度上是機(jī)械系統(tǒng)的特點(diǎn)，符合標(biāo)準(zhǔn)的外圍設(shè)備在這一過程中，為整個系統(tǒng)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)[3]。

5 現(xiàn)代化的機(jī)械裝配自動化發(fā)展前景

在當(dāng)代，將我國機(jī)械裝配自動化技術(shù)拿出來與國外一些國家相比，還存在著許多不足之處，由于機(jī)械自動化是機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分，我國十分重視其未來發(fā)展，并積極采取措施努力創(chuàng)新發(fā)展其技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，并在我國政策的扶持下，機(jī)械自動化與以往相比切實(shí)取得了極大的進(jìn)步。然而在世界范圍內(nèi)，我國機(jī)械自動化領(lǐng)域仍有著無窮的潛力，擁有巨大的發(fā)展空間，值得投入更多的資金去研究，去深層次挖掘潛力。在機(jī)械自動化技術(shù)健康發(fā)展的基礎(chǔ)上，企業(yè)不僅要獲得高經(jīng)濟(jì)效益，還應(yīng)當(dāng)積極考慮人民生活方面的滿足、使其成為利國利民的技術(shù)，雙向滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。隨著機(jī)械裝配自動化技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛，對于民眾來說，意味著工作崗位變多，機(jī)械制造自動化行業(yè)具有良好的就業(yè)前景，在一定程度上解決了市場的用工問題。機(jī)械裝配自動化還涉及到其他各個領(lǐng)域，例如設(shè)計(jì)制造、銷售、數(shù)控機(jī)床、工程機(jī)械、科研、管理等，并且由于我國機(jī)械裝配自動化技術(shù)還處于起步階段，發(fā)展相對緩慢，嚴(yán)重缺乏專業(yè)人才，這也是培養(yǎng)我國高技術(shù)人才的一次大好機(jī)會，讓更多有技術(shù)有知識的人才能夠匯集在這一行業(yè)中，未來可期。

6 結(jié)語

隨著我國社會的不斷進(jìn)步，工程機(jī)械行業(yè)得到了快速的發(fā)展，對我國的國民經(jīng)濟(jì)的提升起到了重要的積極意義。與過去的加工模式相比較，在進(jìn)行焊接、機(jī)械加工時，要借助更多的輔助設(shè)施。所以，就需要較長的加工周期和生產(chǎn)周期。在如今競爭激烈的市場環(huán)境中，要想取得一席之地，就要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。因此，必須優(yōu)化工程機(jī)械裝配工藝。