装配工艺设计精品(七篇)
时间：2022-06-29 21:54:11
序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇装配工艺设计范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。
篇(1)
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
装配是按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联系，使之成为半成品或成品的工艺过程。整机装配是生产过程中的最后一个阶段，它包括装配、调整、检验和试验等工作，且产品的最终质量由装配保证。
一、整机装配工艺介绍
1、整机装配工艺过程
整机装配工艺过程即为整机的装接工序安排，就是以设计文件为依据，按照工艺文件的工艺规程和具体要求，把各种电子元器件、机电元件及结构件装连在印制电路板、机壳、面板等指定位置上，构成具有一定功能的完整的电子产品的过程。整机装配工艺过程根据产品的复杂程度、产量大小等方面的不同而有所区别。但总体来看，有装配准备、部件装配、整件调试、整机检验、包装入库等几个环节，如图1所示。
图1整机装配工艺过程
2、流水线作业法
通常电子整机的装配是在流水线上通过流水作业的方式完成的。 为提高生产效率，确保流水线连续均衡地移动，应合理编制工艺流程，使每道工序的操作时间(称节拍)相等。流水线作业虽带有一定的强制性，但由于工作内容简单，动作单纯，记忆方便，故能减少差错，提高功效，保证产品质量。
3、整机装配的顺序和基本要求
a. 整机装配顺序与原则
按组装级别来分，整机装配按元件级，插件级，插箱板级和箱、柜级顺序进行，如图2所示。
图2整机装配顺序
元件级：是最低的组装级别，其特点是结构不可分割。
插件级：用于组装和互连电子元器件。
插箱板级：用于安装和互连的插件或印制电路板部件。
箱、柜级：它主要通过电缆及连接器互连插件和插箱，并通过电源电缆送电构成独立的有一定功能的电子仪器、设备和系统。
整机装配的一般原则是：先轻后重，先小后大，先铆后装，先装后焊，先里后外，先下后上，先平后高，易碎易损坏后装，上道工序不得影响下道工序。
b. 整机装配的基本要求
(1) 未经检验合格的装配件(零、部、整件)不得安装，已检验合格的装配件必须保持清洁。
(2) 认真阅读工艺文件和设计文件，严格遵守工艺规程。装配完成后的整机应符合图纸和工艺文件的要求。
(3) 严格遵守装配的一般顺序，防止前后顺序颠倒，注意前后工序的衔接。
(4) 装配过程不要损伤元器件，避免碰坏机箱和元器件上的涂覆层，以免损害绝缘性能。
(5) 熟练掌握操作技能，保证质量，严格执行三检(自检、互检和专职检验)制度。
4、整机装配的特点及方法
a. 组装特点
电子设备的组装在电气上是以印制电路板为支撑主体的电子元器件的电路连接，在结构上是以组成产品的钣金硬件和模型壳体，通过紧固件由内到外按一定顺序的安装。电子产品属于技术密集型产品，组装电子产品的主要特点是：
(1) 组装工作是由多种基本技术构成的。
(2) 装配操作质量难以分析。在多种情况下，都难以进行质量分析，如焊接质量的好坏通常以目测判断，刻度盘、旋钮等的装配质量多以手感鉴定等。
(3) 进行装配工作的人员必须进行训练和挑选，不可随便上岗。
b. 组装方法
组装在生产过程中要占去大量时间，因为对于给定的应用和生产条件，必须研究几种可能的方案，并在其中选取最佳方案。目前，电子设备的组装方法从组装原理上可以分为：
(1) 功能法。这种方法是将电子设备的一部分放在一个完整的结构部件内，该部件能完成变换或形成信号的局部任务(某种功能)。
(2) 组件法。这种方法是制造出一些外形尺寸和安装尺寸上都统一的部件，这时部件的功能完整退居次要地位。
(3) 功能组件法。这是兼顾功能法和组件法的特点，制造出既有功能完整性又有规范化的结构尺寸和组件。
二、整机装配工艺设计分析
1、机器装配与装配工艺系统图
在装配工艺规程设计中，常用装配工艺系统图表示零、部件的装配流程和零、部件间相互装配关系。在装配工艺系统图上，每一个单元用一个长方形框表示，标明零件、套件、组件和部件的名称、编号及数量，图3、图4、图5分别给出了组装、部装和总装的装配工艺系统图。在装配工艺系统图上，装配工作由基准件开始沿水平线自左向右进行，一般将零件画在上方，套件、组件、部件画在下方，其排列次序就是装配工作的先后次序。
图3 组件装配工艺系统图
图4 部件装配工艺系统图
图5 总装装配工艺系统图
2、装配精度与装配尺寸链
机器的装配精度是根据机器的使用性能要求提出的，例如，CA6140型普通车床的主轴回转精度要求为0.01mm，CM6132型精密车床主轴回转精度要求就是1µm ，而中国航空精密机械研究所研制的CTC-1型超精密车床的主轴回转精度要求则高达0.1-0.2µm 。正确地规定机器的装配精度是机械产品设计所要解决的最为重要的问题之一，它不仅关系到产品质量，也关系到制造的难易和产品成本的高低。
机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部件制造精度直接有关，例如图6所示卧式普通车床主轴中心线和尾座中心线对床身导轨有等高性要求，这项装配精度要求就与主轴箱、尾座、底板等有关部件的加工精度有关。可以从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此项装配要求为封闭环的装配尺寸链，如图6所示，其中A1是主轴箱中心线相对于床身导轨面的垂直距离，A3是尾座中心线相对于底板3的垂直距离，A2是底板相对于床身导轨面的垂直距离，A0则是在装配中间接获得的尺寸，是装配尺寸链的封闭环。由图5-45所列装配尺寸链可知，主轴中心线与尾座中心线相对于导轨面的等高性要求与A1、A2、A3三个组成环的基本尺寸及其精度直接有关，可以根据车床装配精度要求通过解算装配尺寸链来确定有关部件和零件的尺寸精度要求。
图6 车床主轴中心线与尾座中心线的等高性要求
1―主轴箱 2―尾座 3―底板 4―床身
三、装配工艺规程设计
1、研究产品装配图和装配技术条件
审核产品图样的完整性、正确性；对产品结构作装配尺寸链分析，主要装配技术条件要逐一进行研究分析，包括所选用的装配方法、相关零件的相关尺寸等；对产品结构作结构工艺性分析。发现问题，应及时提出，并同有关工程技术人员商讨图纸修改方案，报主管领导审批。
2、确定装配的组织形式
(1）固定式装配。全部装配工作都在固定工作地进行，这种装配方式称作固定式装配。根据生产规模，固定式装配又可分为集中式固定装配和分散式固定装配。按集中式固定装配形式装配，整台产品的所有装配工作都由一个工人或一组工人在一个工作地集中完成；它的工艺特点是：装配周期长，对工人技术水平要求高，工作地面积大。按分散式固定装配形式装配，整台产品的装配分为部装和总装，各部件的部装和产品总装分别由几个或几组工人同时在不同工作地分散完成；它的工艺特点是：产品的装配周期短，装配工作专业化程度较高。集中式固定装配多用于单件小批生产；在成批生产中装配那些重量大、装配精度要求较高的产品（例如车床、磨床）时，有些工厂采用固定流水装配形式进行装配，装配工作地固定不动，装配工人带着工具沿着装配线上一个个固定式装配台重复完成某一装配工序的装配工作。
(2）移动式装配。被装配产品（或部件）不断地从一个工作地移动到另一个工作地，每个工作地重复地完成某一固定的装配工作，这种装配方式称作移动式装配。移动式装配又有自由移动式和强制移动式两种，前者适于在大批大量生产中装配那些尺寸和重量都不大的产品或部件；强制移动式装配又可分为连续移动和间歇移动两种方式，连续移动式装配不适于装配那些装配精度要求较高的产品。
3、划分装配单元，确定装配顺序，绘制装配工艺系统图
将产品划分为套件、组件、部件等能进行独立装配的装配单元，是设计装配工艺规程中最重要的一项工作，这对于大批大量生产中装配那些结构较为复杂的产品尤为重要。无论是哪一级装配单元，都要选定某一零件或比它低一级的装配单元作为装配基准件。装配基准件通常应是产品的基体或主干零部件，基准件应有较大的体积和重量，应有足够大的承压面。
在划分装配单元确定装配基准件之后即可安排装配顺序，并以装配工艺系统图的形式表示出来。安排装配顺序的原则是：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般。
4、编制装配工艺文件
单件小批生产中，通常只绘制装配工艺系统图，装配时按产品装配图及装配工艺系统图规定的装配顺序进行；成批生产中，通常还要编制部装、总装工艺卡，按工序标明工序工作内容、设备名称、工夹具名称与编号、工人技术等级、时间定额等；在大批量生产中，不仅要编制装配工艺卡，还要编制装配工序卡，用它指导工人做装配工作。此外，还应按产品装配要求，制订检验卡、试验卡等工艺文件。
结束语
整机的装配需要熟悉机械的功能与构成，在进行转配设计时才能全方位的做好各种工作，确保机械装配的质量。
参考文献
[1] 阚风华.提高装配精度的几种方法[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2010(02)
篇(2)
关键词：装配模型；装配工艺；装配关系；装配顺序
中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：16727800（2012）011001702
作者简介：孟瑜（1976-），女，硕士，广西桂林电子科技大学计算机科学与工程学院讲师，研究方向为装配规划、知识表示与推理、描述逻辑。
0 引言
产品装配工作是机械制造的最后一个工作，一件合格的产品需要每个零部件正确的装配才能形成。产品的装配工艺是整个机械制造过程的重要组成部分，只有将各种零部件正确地装配才能达到产品设计时所要求的品质。有关学者研究发现，产品装配工艺技术不仅可以大量减少产品的制造成本，还可以使产品的生产率成倍增长。
随着科技的发展，计算机技术已应用在工业的各个领域，计算机辅助装配工艺设计正是计算机技术在产品制造领域应用的体现。该技术可以大大缩短装配工作的时间，降低人力的使用率，可以使产品装配工艺实现标准化、规范化、规模化，有效减少装配中可能出现的人为错误，还能及时优化和更新装配工艺技术，使之契合不同产品的装配需求。
1 装配模型
在任何一件产品的生产之前，都必须对该产品的装配模型进行建模。因为，模型可以提供有关装配工艺的各种相关参数。可以说，它是产品整个设计过程的核心，是支持和开发产品的有效工具。装配模型可以为设计人员和生产人员展示每个零部件的参数，还能帮助他们厘清各个零部件之间的相互关系，以及产品在装配过程中的不同零部件在不同层次上的制约和影响。因此，构建一个产品的装配模型可以提供全面、完整的装配信息，这不仅可以使得设计人员对产品设计的全过程能够进行全面的掌控，还可以为计算机辅助设计系统提供各种装配信息资源，使系统能对其进行全面的分析和评估。
1.1 装配关系
装配关系是装配模型中的一个重要组成部分。目前，主要的装配关系模型有以下几种：一是关联图模型。它是一种二维拓扑结构的模型，其关系式是G=。G代表产品，P代表零部件，L代表零部件之间的关系。该关系式显示，最终产品是由零部件和其之间的关系数量满足有着极其密切的关系。产品装配设计使用关联图模型，优点是简明易懂，零部件之间的装配关系一目了然。然而，该模型也带有明显的缺点，就是各零部件在模型中显示的关系，在实际的操作层面中并非如此。因此，要想使用关联图模型实现计算机辅助装配工艺的自动化装配是无法完成的；二是联接矩阵法。该方法比关联图模型更进一步，它将关联图模型以矩阵的形式表现。在产品的装配中，每一个零部件被分别安排在矩阵的行与列之上，如果零部件之间有着一定的关联，在矩阵式中所对应的值就会取1，如果没有关联则为0。用联接矩阵法的优点是可以从矩阵关系式中的代数特性，很容易地就能看出各个零部件之间的关系紧密程度，并可以对应行列中的数值，迅速找到所需要的零部件；三是增强联系图模型。这个模型是在二维拓扑结构的基础上建构的一种五维拓扑结构模型。其关系式是G=。P代表零部件，C代表两个零部件之间的关系，A代表的是各个连接的关系所对应的操作，R代表的是P、A、C三者之间的关系，F代表的是各种零部件的功能和连接的方式等。对比第一种关系模型的式子，我们可以看出，由于多了3个维度的信息，因此，它对产品装配关系的描述更为全面、准确；四是等级装配模型。该模型的设计理念认为，每一件产品都是由不同的功能部件和零件组合而成，它们分别有着自己独特的功能，在它们之下还存在着更下一级的部分，下一级又包含着更下一级的部分，以此类推，最终达到最下一级的部分。在模型中表现出产品的层次性，正好可以体现产品中各零部件之间的层级关系。等级装配模型利用等级的表达方式体现了产品物理结构和功能的清晰分层。其所体现的最大优点就是可以有效减少产品的复杂结构度。等级装配模型表现的不同层次，其实也内隐着装配中所应该采取的先后顺序，即下一级的部件应优先于上一级的部件进行装配，而处于同一级的部件则可以同时装配。因此，等级装配模型在设计时其实已经为实际的操作设置了部分的产品装配顺序。
1.2 装配特征
装配模型的特征有着不同的分类方法。零部件的装配性能是由零部件本身的几何与非几何特征以及零部件的装配操作组成。因此， 我们可以将零部件的特征划分为以下3类：一是几何特征，几何特征包含以下几个属性，首先是零部件的几何形状；其次是零部件在产品中的位置；再次是各零部件之间的几何形状的联接；二是物理特征，此特征主要是描述零部件的重量、体积、坚硬度、匹配度等属性；三是装配操作特征，指在装配过程中，零部件在装配时所涉及的方法、轨迹、方向、握力、定向与否等。
2 装配顺序设计
产品的装配顺序设计指的是为了满足产品的最优性能，而希望解出的最优化、最合理的零部件装配顺序。装配顺序是装配工艺设计中最为基础的部分。上文所描述的装配的三个特征决定了产品的装配顺序。装配顺序的设计可以划分为以下几类：一是优先原则的装配顺序设计。这种方式是装配顺序设计中最为直观的方式。根据系统所设计的优先原则来安排零部件的装配顺序。这种方法设计比较紧凑，其关键就是按照事先安排的优先原则来进行。但是由于这种方式采用的是一种人机交互的方式，操作人员的工作量比较大，容易犯错。装配设计一旦确定了优先原则，那么相对来说，装配的顺序就显得比较简单了；二是组件识别的装配顺序设计。这种方式是将各零部件进行归类分组，然后再在此基础上分层设计装配顺序，最后求得整个装配顺序设计的方案。这种方式可以有效减少装配顺序的复杂流程，剔除那些在实际操作上不可行的环节。三是拆卸法装配顺序设计。 如果我们把零部件的装配过程比作正顺序的话，那么产品的拆卸就属于逆顺序。因此，通过反向的方法也同样可以求解产品的装配顺序。这种方法的优点是只要某一个零部件在拆卸顺序中存在一定的位置，那么其也必然会满足装配顺序的过程。但需要指出的是，满足装配顺序的零部件在拆卸法顺序中却未必一定适合。此外，通过拆卸法还可以确定各零部件的装配方向，而处于自由状态的零部件是无法确定其装配方向的。拆卸法的缺点就是零部件必须同时满足零部件的装卸过程，才能应用这一方法。四是矩阵法装配顺序设计。利用矩阵法来记录产品中的每一个零部件之间的相互关系和装配关系。然后，通过对矩阵的代数运算转变，使其简化出产品的装配顺序。
产品的装配顺序设计是一个综合性的难题，它涉及几何、非几何、物理等各方面的问题，同时还需要一定的经验知识的支撑。这些方面缺一不可，否则装配顺序的设计必将存在一定的不合理。设计者只有综合各方面的因素，才能设计出切合实际需求的装配顺序。
3 装配顺序的检验和优化
产品所包含的零部件不论多寡，对待其装配顺序都不能马虎了事。如果设计者为了贪图便利而只是简单罗列了零部件的装配顺序，则很可能难以达到预设的产品质量和性能的要求。因此，科学合理地设计装配顺序，对于产品的生产有着极其重要的意义。所以，在装配顺序设计完成之后，配置以科学、合理的检验指标对装配顺序进行评价，以求获得最优化的装配顺序有着重要的实践意义。目前，生产领域里广泛采用的有定性和定量两种检验指标体系。定性的检验方式主要是考察装配的频繁性、装配体的稳定性、装配操作的实践性、模块性以及其他配件的使用情况等。定量的检验方式是指考察整个装配的耗时（包括装配时间、调试时间、测量时间等）、装配所需花费的成本（包括劳工成本、损耗成本以及不确定成本）以及劳工人数、装配机数量、工作台的数量、工具数量等等。
定量的方式以量化的指标为整个装配顺序提供了参数指导，使得装配顺序能以可见的数量化参数进行优化。定性的方式也为装配顺序的优化提供了有益的参考，但是相对定量的方式而言，定性所提供的那些参考在实际的操作层面上的应用非常有限。笔者认为，在对一项装配顺序设计进行检验的过程中，以定量为主、定性为辅的方式，更加能够实现装配顺序的最优化设计。
4 结语
随着制造业的不断发展，计算机辅助装配工艺设计已引起了业内人士的极大关注。计算机技术的应用对于提高装配工艺设计的标准化、规范化和优质化起到了十分重要的作用。它不仅大量减少了装配工作的人力劳动，而且还提高了装配的技术和水平，增加了产品的生产率，有效降低了产品的生产成本，使产品在激烈的市场竞争中更具竞争力。但对于计算机辅助装配工艺设计系统我们要辩证看待，不是越先进的技术就越适合企业。企业必须结合自身的实际情况，分析自身对装配工艺的实际需求，选择最为合适的系统，才能做到利益的最大化。同时，企业也必须认识到，随着计算机技术的日新月异，计算机辅助装配工艺设计系统也必将发展迅速。因此，要求企业要紧紧跟随最新的研究成果，及时更新适合于自己的系统开发。
参考文献：
[1]苏强，林志航.计算机辅助几何可行装配顺序推理及其优化分析[J].中国机械工程，2001（12）.
[2]牛新文，丁汉.计算机辅助装配顺序规划研究综述[J].中国机械工程，2001（12）.
[3]冯驭.浅谈当代计算机辅助装配的发展方向[J].信息与电脑：理论版，2010（6）.
[4]刘检华，丁向峰.复杂产品计算机辅助装配过程控制与管理系统[J].计算机集成制造系统，2010（8）.
[5]郑轶，宁汝新.面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统体系结构研究[J].北京理工大学学报，2005（5）.
篇(3)
【关键词】装配工艺系统图；装配工艺规程；机床结构的工艺性
1 装配工艺系统图
在机床装配工艺过程中，表示产品的零件，部件间的装配方法和装配流程的示意图叫装配工艺系统图，所要装配的零件用一个方格表示，并在这个方格旁边标明零件的名称，编号和数量，它既能表示一个零件，又能表示组件和部件。
装配系统图的要求是由基准零件开始，沿水平线从左向右进行，一般是将零件画在上方，套件、组件、部件画在下方，而所画出的顺序就是零件的装配顺序。
装配工艺系统图配合装配工艺规程在机床的装配生产中起到指导的作用，是为了使产品的装配流水线，提高装配效率，同时它也为分析装配工艺起到指导作用，主要是应用于大批大量生产中。
2 装配工艺规程的制定
装配工艺规程是机床装配过程中不可缺少的文件，是指导装配生产的主要技术文件，制定装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一，装配工艺规程对保证装配质量、提高装配生产效率、缩短产品装配周期，减轻工人劳动强度、缩短装配占地面积，降低生产成本等都有重要的意义。
制定装配工艺规程的步骤
（1）产品分析
（2）装配方法选择
（3）确定装配的组织形式
（4）确定装配顺序
（5）划分装配工序
（6）编制装配工艺文件
3 装配尺寸链
装配尺寸链是指在装配过程中，由不同零件的相关设计尺寸作为组成环所构成的尺寸链。装配尺寸链组成要满足“一件一环”。
所谓一件一环是在查找装配尺寸链时，每个相关的零、部件只应有一个尺寸作为组成环装配尺寸链。这样，组成环的数目就等于有关零、部件的数目，即“一件一环”，这就是装配尺寸链的最短路线（环数最少）原则。
装配尺寸链的计算方法：
（1）正计算，即已知组成环的尺寸和公差，求解封闭环的尺寸和公差。这类问题多出现在装配、检验中，用以校验产品是否合格。
封闭环的基本尺寸：等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环尺寸之和，即：
封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和；封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和。即：
（2）反计算，即已知封闭环的尺寸和公差，求解组成环的尺寸和公差。这类问题多出现在设计中，即在提出装配精度要求后，如何设计相关零件的精度。
（3）解中间问题，即已知封闭环与部分组成环的尺寸和公差，求解其余组成环的尺寸和公差。这类问题在设计和工艺中均会出现，许多反计算最后都会转化为中间问题来求解。
4 机床结构的工艺性
机床结构的装配工艺性和零件结构的机械加工工艺性一样，对机器的整个生产过程有较大的影响，也是评价机器设计的指标之一。机器结构的装配工艺性在一定程度上决定了装配过程周期的长短，花费劳动量的大小、成本的高低、以及机器使用质量的优劣等。
根据机器的装配实践和装配工艺的需要对机器结构的装配工艺性提出以下要求：
（1）机器结构应能分成独立的装配单元
（2）减少装配时的修配和机械加工
（3）机器结构应便于装配和拆卸
下面通过几个实例进行分析机床结构的工艺性：
A：有的机构有以下几个不足之处：
（1）轴承外圈左侧内径与箱体台肩平齐，造成拆卸不便；
（2）中间轴靠近轴承的轴肩部分外径与轴承内圈右端外径平齐，不利于拆卸。
篇(4)
本文选用数字化仿真软件DELMIAV5R16作为数字化装配工艺设计平台，3D建模和产品预装配过程的实施在软件UGSNX6．0中实现。数字化装配工艺设计具体实施步骤如下：（1）在UGSNX6．0软件中进行核动力设备和总装工装的3D建模，并进行产品的装配顺序和预装配检查。（2）在DELMIA的数字化工艺设计模块支持下，将产品数据导入DPE模块数字化工艺设计环境，建立产品数据库和资源数据库，并将数据库中模型导入数字化装配仿真环境中。（3）创建装配工艺数据库，以设计好的装配顺序为基础利用PERT图进行DPE环境下的二维装配顺序的建立，PERT图中每一个图标元素代表一个装配工序，通过修改其中的元素或者顺序，数字化环境中的装配顺序也会相应改变。（4）进行装配过程仿真，对每一个工序分配产品或资源元素，并进行总装焊接工装结构设计的合理性及组装焊接操作空间的评估，装配路径的规划，碰撞干涉检查，这一步骤是一个反复修改过程，直到得到最优结果再进行下一个装配工序的设计。系统根据PERT图和单个工序设计结果，自动生成整个装配工艺的动态仿真过程。
2核动力设备及工装3D建模
根据数字化装配工艺需要进行产品、总装工装及其他辅助工具等的3D建模。其中总装工装涉及的零部件较多，需要在装配工艺动态仿真前对其结构进行预装配验证，检查工装的结构设计合理性和工装与产品组件的干涉状况。通过验证结果对工装的结构不断进行优化。
3数字化装配工艺设计与动态仿真验证
3.1总装工艺初步制定
根据核动力设备和工装的结构特点，完成初步的核动力设备整台的组装工艺的制定，为数字化装配仿真验证做前期的准备。
3.2产品和工装资源规划
产品和工装资源规划是数字化装配工艺中的重要一环，是保证生产有序进行的前提。首先要对生产车间的场地及总装过程中需要的各种产品资源进行清理和分析，然后根据生产车间场地的情况对核动力设备各个零部件、总装工装、总装台架及辅助工装、工具进行有序的规划布局，使整个生产过程的资源摆放整齐，不会发生现场混乱的现象。
3.3装配路径设计
在数字化装配过程中，需要对核动力设备的每一步组装工序的装配顺序进行设计、验证和优化，使其达到最优。装配路径设计要遵循效率优先、路径最短原则。在节约效率的同时，要考虑人性化设计，即在考虑操作人员的操作空间和操作舒适度的情况下增加装配路径。
3.4装配过程运动仿真
装配过程运动仿真是实现数字化装配技术的关键，是将所有组装工序的运动过程汇编成最终的装配过程。在进行装配过程运动仿真过程中需要对零部件的装配顺序与装配路径、装配资源配置的合理性、工艺装备设计的合理性及操作空间的开敞性和安装工具的可达性进行一个全面的验证、评估与优化，并根据验证的结果对前期的设计输入进行不断的修改完善。装配仿真对核动力设备总装工装设计的合理性和组件装配过程的碰撞干涉进行了重点关注，并在数字化装配环境中对每一个装配工序进行了详细的设计和分析，并最终得出最优的组件动态装配过程。图2为总装过程组中的一个装配场景。经过动态装配过程仿真和分析，发现了产品设计、工装设计、初步工艺设计和操作空间可达性、舒适性等多个问题，并提出了解决措施和解决后效果评估。
3.5仿真结果输出
数字化装配工艺设计仿真输出结果可以实现各种文件形式，如avi视频文件、txt文件以及各种形式报表等，可以对核动力设备总装过程中每个工序动态装配过程的数据、产品和资源的描述文本和动态装配过程视频进行输出。
4结语
篇(5)
关键词：半刚电缆组件；3D布缆；3D装配工艺
引言
3D布缆是以3D结构模型为基础，在3D环境下，充分考虑电子产品内部器件结构布局和空间干涉情况，并根据电缆连接关系，完成各电缆的走向规划和形状设计，并依此生成各种用于电缆制造的工程图纸与数据的过程。
3D装配工艺是直接利用包含电缆的产品3D模型，在3D环境下，通过合理规划装配流程、定义装配工艺要求并直观的模拟装配过程，最终形成3D可视化、结构化的装配工艺，并进一步到车间现场实现可视化装配作业指导的技术。
随着现代集成制造技术、制造业信息化技术的迅猛发展及其在我国国防制造业的推广和应用，三维CAD技术和PLM技术正在成为企业产品创新的基础条件，这对传统的工艺技术能力提出了新的挑战，同时也推动了3D技术在制造工艺领域的应用研究。半刚电缆组件作为电子产品中传输电信号的重要元器件，使用相当广泛，其制造装配过程是电子设备制造一个最为重要的环节。如何将3D技术，尤其是3D布缆技术和3D装配工艺技术，应用在半刚电缆组件制造领域，探索出一种新的制造流程与方法，以缩短产品的制造周期、提升质量并降低成本，就成为我们电气互联工艺专业需要解决的问题。
1 传统的半刚电缆组件制造所面临的问题
在传统的半刚电缆组件制造过程中，制造和装配一般都在产品总装阶段进行。由操作人员自行规划电缆的走向和形状，并进行制造、测试与装配。随着产品小型化进程的推进及用户的对于产品质量及供货周期要求的提高，这样的装配流程与方法逐渐凸显出了诸多的问题。
（1）质量可靠性问题：由于缺少有效的工艺文件指导制造、装配及检验作业，使得一些工艺技术要求，如成型要求，可靠性要求等难以在制造及装配过程中得到保证，检验过程也难以发现问题，形成了质量隐患。
（2）产品一致性问题：不同批次的产品由不同的操作人员完成制造与装配，半刚电缆组件的工艺参数和最终形态不能有效落实在工艺文件中，必然使得各批次产品的交付形态不一致，对产品形象造成不利影响。
（3）装配效率问题：一方面产品内部的结构越来越紧凑，留给半刚电缆装配的空间越来越小，另一方面由于电气性能的要求，对半刚电缆组件长度要求越来越严格。这增加了电缆配装难度，许多产品需要进行多层交叉式的装配。由于设计前期的在可装配性方面的疏漏以及操作人员对装配顺序规划的不合理，经常造成电缆装配反复，极大的影响了装配效率。
（4）产品制造周期问题：由于半刚电缆组件的制造、测试及装配过程必须在结构及电气器件实物装配完成后进行，需要极长的时间。这样的串行制造模式使得产品的制造周期延长，影响到产品的交付计划。
（5）产能瓶颈问题：随着产品订单的增加，半刚电缆组件的生产规模也随之增加，在操作技能人员不能大量扩充的情况，企业产能已无法满足产品生产规模的需求，产能瓶颈问题逐渐凸显。
（6）制造成本问题：由于缺乏准确的工艺数据，使得半刚电缆线材下料过程缺乏控制，管理粗放，材料浪费极大。同时由于制造和装配过程的反复，消耗了大量的电缆验证样件，从一定程度上也增加了制造的成本。
2 半刚电缆组件工艺要求
半刚电缆组件的工艺要求直接关系到其质量的优劣，为保证半刚电缆组件能够满足产品使用要求，其制造及装配过程需要考虑以下几方面。
2.1 电缆的可靠性
（1）应尽量减少装配后硬连接产生的应力，这些应力可能会造成电缆焊点的失效，或电缆的本身的机械损伤，所以我们需要合理的设计电缆成型形状，来消减这些应力，如图1：
（2）保证电缆最小弯曲半径，防止电缆因弯曲半径过小，造成导体上产生皱褶和破裂，影响电缆电气性能。
（3）根据电缆类型，确保电缆端头最小直线段长度，避免在实际加工成型过程中，对组件同心度造成影响。
（4）充分考虑电缆振动要求，电缆尽量紧贴结构件走线，避免过长电缆悬空，在振动过程中造成电缆失效，形成质量隐患。
2.2 电缆易于成型，提高电缆组件的制造效率
（1）满足可靠性的前提下，电缆长度应尽量短，成型形状应尽量简单，做到横平竖直，弯曲半径、角度以及直线段长度尽量规整，便于成型。
（2）尽量减少折弯的数量，如可以通过适当改变电缆的折弯半径，将两个相临的折弯点，变成一个折弯点，提高成型的效率，如图2。
（3）在电缆的成型过程中，两个折弯点中间的直线段的长度都要大于或等于折弯用导轮的直径，否则电缆很难成型。
2.3 电缆易于装取
（1）工艺设计需要考虑电缆层叠安装顺序，尽量避免交叉干涉，便于电缆的装取。
（2）在保证电缆可靠性的前提下，电缆端头直线段长度不宜过长，特别出线位置靠近分机和模块内壁时，需要留一定的装配间隙，否则影响电缆装取。
3 3D技术的应用流程
以上述的半刚电缆装配工艺要求为前提，3D布缆技术及3D装配工艺技术在半刚电缆组件制造过程的应用流程如图3所示。
4 3D技术应用的技术难点
目前一些主流的3D设计软件虽然具备3D布缆和3D装配仿真模块，但就软件功能和设计效率方面而言，距离工程应用的还存在极大的差距，开展3D技术在半刚电缆组件制造领域的应用研究，必须解决以下技术难点。
4.1 3D布缆应用技术难点
（1）如何定义电缆连接器电气属性和布缆基准点；
（2）如何管理线材库、连接件库及标识库，并进行高效调用；
（3）如何管理布缆的工艺要求，并在布缆设计时进行正确性校验；
（4）如何进行高效的电缆形状设计，并抽取用于制造的3D电缆组件模型；
（5）如何依据制造工艺要求，从3D模型中提取和处理制造工艺参数，从而快速的生成电缆成型图和相关表格。
4.2 3D装配工艺应用技术难点
（1）如何对3D模型进行轻量处理，并保留装配工艺设计必需的模型要素；
（2）如何管理3D装配工艺设计，包含任务管理、模型管理、审签流程管理、变更管理、工艺资源管理、工艺知识管理等；
（3）如何进行结构化的装配工艺流程规划，并进行工序及工步的装配仿真与验证；
（4）如何生成3D可视化装配作用指导书，并到装配车间，实现浏览，指导装配作业。
5 3D技术应用的效果
5.1 3D布缆应用效果
通过3D布缆产出的电缆成型图及相关表格，表达了半刚电缆组件制造过程中所需的工艺参数，包含了成型折弯半径、折弯角度、扭转角度、分段长度等，可用于电缆的批量制造，如图4所示。半刚电缆组件3D模型如图5所示。
5.2 3D装配工艺应用效果
结构化的3D装配工艺设计，可以通过波特图表达工序间的串联和并联关系，并为制造执行系统解析，为工序之间的并行制造提供了基础，如图6所示。通过3D可视化装配作用指导书，可以直观，有效的指导半刚电缆组件的实物装配，如图7所示。
6 3D技术应用的价值
通过3D布缆技术及3D装配工艺技术的应用，可以显著改善半刚电缆组件制造工艺，进一步提高产品的装配制造技术优势和生产能力，其价值具体体现在以下几个方面。
（1）提升产品质量可靠性和一致性：在产品设计阶段完成电缆工艺设计和装配过程仿真与验证，真正实现面向制造的工艺设计。将半刚电缆组件制造及装配工艺要求通过成型图纸、表格及直观的3D可视化作业指导文件，准确、直观传递给操作人员，可有效的指导其制造装配作业，从而提升了产品的质量与一致性。
（2）提高装配效率：通过3D装配工艺设计仿真与验证，能将多数半刚电缆装配问题在工艺设计阶段发现解决，提升了实物装配一次成功率，极大的较少返修与报废，提高了装配效率。
（3）缩短了产品制造的周期：以详细的工艺数据和结构化的3D装配工艺为基础，实现了工序间的并行制造，半刚电缆组件可以在结构件及电器件加工、采购及装配的同时，进行半刚电缆组件的焊接、成型及电气性能测试，极大的缩短了电缆装配的时间，从而缩短产品的整个制造周期。
（4）解决产能不足的问题：3D布缆后产生的详细的电缆工艺成型数据，可以保障半刚电缆组件的制造外包，从而在一定程度上缓解了企业自身制造产能不足的问题。
（5）节约成本： 3D布缆后产生的详细线材下料数据，将线材下料长度精确到毫米，减少了下料过长造成的材料损耗，同时通过3D仿真验证，也减少的实物样件的制作与报废，极大的节约了材料成本和人力成本。
篇(6)
【关键词】3D 飞机装配 规划 仿真一体化模型
这些年，数字化装配工艺在我国获得了空前的发展，尤其是在飞机制造领域中，数字化装配工艺的地位也在持续升高。其要求产品数据信息现数字化传递实，产品的仿真计划进程实现可视化，能够精确、快速的编制相应工艺文件，同时具备生动直观性，从而有效减少飞机产品的研发成本、减短商品的研发周期、从而进一步提供w机产品的质量。
1 DELMIA 软件与3D的简单讲解
DELMIA的英文全称为：Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application，其指的是法国某出品的一种三维设计软件，具有很强的模拟仿真功能。ELMIA 应用非常广泛，涵盖了汽车、航空、船舶以及航天等很多机械领域产品的数字化制作。其以“数字化制作技能”为中心，主要解决各产品在制作进程的仿真问题，同时为其提供了有关模拟数字化制造的定义和过程中的各项功能。这个系统有非常多的子模块，这些子模块根据各自的功能能够分为三大类，其分别是资源建模与仿真（Quest）、数字制造 （Digital Process ，DPM） 以及数字工艺（Digital Process Engineer，DPE）。
其中，数字制造 （DPM） 为产品制造提供一种验证应用以及细节规划应用―― 3D 环境。即把数字工艺（DPE） 产生的有关产品的图表结构，与生产制造标准相结合，从而构成3D虚拟制作环境，以实际中产品的3D模型来形成3D 工艺过程，从而针对产品进行有效的分析，研究其产品的可拆卸性、可制性、可维护性以及可达性等等，从实现到 3D 工艺数据和其产品数据真正的同步并行环境。
2 3D环境下飞机装配工艺规划与仿真一体化模型
2.1 3D环境下飞机装配工艺规划与仿真一体化的特点
特点1：三维3D环境下飞机产品由计划到仿真的数据信息可以一次性输入，即根据三维模型，经过一次输入主体信息（如飞机产品安装次序、安装单元划分等），经过计划和仿真期间对动作定义、检验以及操作说明、等其他的辅佐信息的完善，从而构成完整的工艺信息。
特点2：能够实现仿真对技术计划的反向更新，经过仿真验证进行技术信息的科学更改，实现自动针对上游工艺计划期间规划的信息的反向更新。
2.2 3D环境下飞机装配工艺对象层次分解
在3D环境下飞机装配执行过程中，所有的活动都是几何实体对象（AP1 O和ARO）经过最基础的零件特征间的相互合作来完成的，不过两者在逻辑上却存在着不对等的层次联系。把其中装配工艺对象AP2 O的结构层次费为几部分，其中包含装 配工作（AJ）、装配任务（AT）、安装操作（AO）、安装动作（AA）和装配配合（AM）。下面我们针对其中重要的三个环节进行简单讲解。
2.2.1 3D环境下飞机装配操作
装配操作指的是在一个装配任务（AT）履行过程中，履行人员与安装配备、零组件彼此之间相互需要进行的操作活动，能够有效反应AT的相应执行步骤，例如装配工具的归位、使用；零组件移动定位等等。其操作的对象可以是多个也可以是一个。安装操作（AO）计划成果是以装配任务（AT）为父节点的安装操作树，安装操作（AO）之间有着清晰的先后时间顺序，科学反映了装配连接方式、位基准、办法等安装履行的细节信息。
2.2.2 3D环境下飞机装配动作
装配动作值得是是在履行安装操作（AO）进程中的单个零件的运动进程，如人体、资源零件以及商品零件等等，也可以说其是完成该安装操作（AO）的一切单一零件运动进程的总和，能够处于虚拟环境中实现可视化模拟。
在安装动作（AA）计划进程中，我们需要剖析装配干涉，从而实现途径优化等。安装动作（AA）计划的结果是以安装操作（AO）为父节点的安装动作树，能够科学表现出零件的运动路线及工具的运用进程等。
2.2.3 3D环境下飞机装配配合
装配配合指的是在履行安装动作（AA）的过程中，产品目标零件和其他相关零件彼此之间特征对点（或者对面、对线等）的配合约束关系，其他相关零件包括资源零件以及产品零件等等。其关系也包含各种要求，例如平行、线线重合、相交、面面贴合和点点重合等等。执行安装动作（AA）完成的标志是装配配合（AM）的实现。例如实现面间距五毫米、端面贴合等等。
3 结语
上文所讲解的模型集合了飞机安装技术计划对飞机产品各个资源的几何运动描绘以及组织管理等各方面的要求，其中包括飞机产品对象、工具以及工装等有关资源。针对产品进行有效的分析，研究其产品的可拆卸性、可制性、可维护性以及可达性等等，从实现到 3D 工艺数据和其产品数据真正的同步并行环境。
参考文献：
[1]贾晓亮，丁晓宇，耿俊浩，等.面向PLM基于3D产品模型的航空产品数字化工艺技术研究[J].航空精密制造技术，2011（03）：49-53.
篇(7)
关键词：飞机数字化装配；柔性装配工装；数字化测量技术
1.飞机装配技术现状
20世界80年代以来，飞机产品数字化设计制造技术随着CAD/CAM技术、计算机信息技术、自动化技术和网络技术的迅速发展而成熟起来。以美国为首的西方发达国家最早开始研究并首先采用这些新技术，并尽快把它应用到航空航天制造业中。近年来，以国际上两大民用飞机制造公司波音公司和空客公司为代表的航空制造企业，大力发展数字化装配技术，大量采用数字化柔性装配工装。由机柔性定位装配工装本身就是一套数字化工艺装备，如果再通过网络与自动控制装置、计算机等终端控制设备相连，则可以实现将设计好的三维数字模型直接输入计算机来操纵数字化工装设备。以波音公司为例：其波音737机身段对接装配系统与翼身对接装配系统，装配过程中大量使用数字控制的定位器实现机身段、外翼等大部件的调姿和定位。其中，波音777型飞机的研制，由于全面采用数字化设计、制造及装配新技术，使研制周期缩短50%，出错返工率减少75%，成本降低25%，成为数字化设计制造技术在飞机研制中应用的标志和里程碑。目前，国内的飞机装配中使用的工装仍主要以传统的刚性、专用形式为主，工装数量多、占地面积大，生产周期长、制造成本高。随着国内新机型号的逐渐增多，传统的刚性。专用工装已经不能实现现代飞机多品种和小批量生产的需求，己经成为制约国内飞机装配技术发展的主要因素之一。
飞机数字化装配是建立在计算机数字信息处理平台上的融合飞机全部数字量的协调体系，应用计算机信息技术，数字控制技术，采用各种数控装配工具，实现自动化固持、加工、对接，完成飞机组件、部件和机身的装配连接等综合性系统工程。数字化装配技术能适应飞机部件品种规格，批量、装配工艺。场地和时间的变化要求。而先进的飞机数字化装配技术是保证飞机部件和飞机整体性能的关键，主要包括以下几个方面：
2 基于数字化标准工装的数字化协调技术
数字化标准工装是一种数字协调方法，它利用三维数字模型和坐标基准系统来制造零件与工装，这些工装用于零件生产、段部件装配。部件之间装配及检验。数字化标准工装的作用即是代替实物标准工装，起到协调标准的作用，从而克服了实物工装成本高，而且维护难度大等缺点。数字化标准工装是计算机中包含产品某些部位的几何形状和尺寸的数字模型，可以是工程数字模型，它增加了必要的装配工艺信息的部件装配数字模型，是制造、装配、检验和协调生产用工艺装备的数字量标准，是保证生产用工艺装配间。产品部件和组件之间的尺寸和形状协调互换的重要依据。
3 数字化柔性装配工装
飞机数字化柔性装配工装是指在飞机装配中为了提高工装快速响应产品变化能力，缩短工装准备周期，降低工装制造成本，而采用的一种基于产品数字量尺寸协调体系的模块化、可自动调整重构的装配工装。在机身部件装配以及机身对接装配等大部件对接过程中，数字化柔性装配工装的执行机构主要包括定位器和工艺接头，定位器是一个高精度的数字化自动控制装置。定位器能够根据控制系统的指令实现机身部件或机身的姿态调整、支撑固持，同时抑制装配对象的变形。图3.1为庞巴迪公司Global Express and Global5000总装配系统。从图中可观察到，飞机数字化柔性装配具有结构简单，空间开敞等优点。
由机轮廓外形复杂，且在飞机设计过程中未给定位器预留连接接头，所以需要设置专用的工艺接头过渡连接定位器与飞机部件，根据飞机部件的不同，工艺接头与飞机部件之间的连接方式可设置成螺栓连接。磁力吸附或真空吸附。在机身段（部）件装配中，工艺接头与机身之闻通常为螺栓连接，图3.2为A400M数字化柔性装配系统中的机身工艺接头。机身工艺接头将定位器的集中载荷传递至机身，在机身工艺接头与机身的连接区域受载情况较为恶劣。因此，合理设计机身工艺接头的结果及其与机身的连接方式是保障机身数字化装配安全性的关键口。
4 数字化测量技术
数字化测量技术是以计算机控制来完成自动、快速、精准的测量。数字化测量技术主要涉及测量分析软件与数字化测量设备两部分内容。测量分析软件一方面要与测量设备有良好的数据输入输出通道，精确获得测量数据和理论数字模型，对原始三维数据和实际采集的数据进行对比，并兼有模拟分析和现场分析的能力；另一方面要能与硬件控制软件配合，将分析得到的结果传递给控制软件，以驱动、控制数字化柔性调姿工装。另外，此类软件还可以进一步实现异常状态的检测、多维状态的识别、对操作时难以达到状态的可视信息化等。相对于传统测量设备，数字化测量设备具有检测速度快、安装和操作便捷、可动态测量、测量精度及效率高等特点。目前，最先进的测量设备是激光跟踪仪，激光跟踪仪是近十年来才发展起来的新型测量仪器，集激光干涉技术、光电检测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论于一体，实时扫描测量，具有极高的测量精度及效率，可以对三维数据进行直接输入输出，并具有广泛、通用的接口，能够很容易地与其他数字化设备连接工作。使用激光跟踪仪进行测量时，跟踪头到被测目标点的距离可达几十米，完全能够满足机身部件装配的需要。图4.1为API公司的第三代激光跟踪仪在波音737数字化装配系统中的应用。
结论
本文介绍了目前飞机装配的主要技术。为解决目前国内在飞机装配柔性工装因缺乏深入的研究应用而导致的数量较少，不能形成规模的问题，提出了飞机数字化装配的三种关键技术，为解决上述问题起到了抛砖引玉的作用。
