机械装配（精选十篇）
机械装配 篇1
关键词：过盈联接,过盈值,紧固联接,变温装配法,常温装配法
引言
过盈联接在机械装配中占有比较重要的地位, 应用比较广泛。过盈联接是以包容件的孔和被包容件的轴配合后的过盈值来达到紧固联接的;零件装配后, 由于材料的弹性变形, 在包容件和被包容件的配合面之间产生压力。设备工作时, 机械部件依靠此压力产生的摩擦力传递力矩、轴向力或两者均有的复杂载荷。这种联接的结构简单, 对中性好, 承载能力强, 能承受交变载荷和冲击力, 还可避免零件由于加工键槽等原因而削弱其强度。但过盈联接的配合面加工精度要求较高。
常州宝菱重工机械有限公司 (以下简称“宝菱重工”) 系大型冶金机械加工制造单位, 冶金机械的装配在宝菱重工占有极为重要的地位。过盈联接装配方式在宝菱重工较为常见。
1过盈联接的装配方法
1.1变温装配法
变温装配法有热胀装配和冷缩装配。变温装配法是将包容件加热或将被包容件冷却。在零件直径较大或过盈量大于0.1mm时, 采用常温装配会造成零件损坏。在这种情况下, 应采用加热包容零件或冷却被包容零件的方法进行装配, 使过盈量在短时间内减小或在零件配合面之间形成间隙, 方便零件的装配。当零件恢复常温后, 产生设计的过盈量, 其紧固程度比常温下压入的要高。
1.1.1热胀装配
热胀装配是利用金属材料热胀冷缩的物理特性, 在包容件和被包容件有一定过盈量的情况下, 把包容件加热胀大后, 将被包容件装入胀大的包容件中。待自然冷却后形成能传递轴向力、转矩或两者同时作用的结合体。
在实践中多采用加热的方法装配零件, 加热的方式有水、油、电、氧乙炔、蒸汽等。
热胀装配的优点是结构简单, 相比迫击配合、 挤压配合能承受更大的轴向力和转矩, 所以应用较为广泛。
常用感应加热器适用于加热装配过程中需要过盈配合的轴承、齿轮、衬套、直径环、滑轮、收缩环、连接器等各种规格的环状、筒状金属工件, 使工件达到最佳过盈装配需要的温度。其加热温度应控制在120 ℃以下, 因为润滑脂不允许超过120 ℃, 否则会流出;轴承若长时间处在高温下 (比如超过200℃) , 轴承钢中残余奥氏体向马氏体转变, 将导致轴承外圈的圆周长度增加, 外圈松动, 从而引起轴承振动, 同时, 轴承的硬度也有所降低。比如装配滚子轴承、 传动部分的联轴节均使用感应加热器来进行热胀装配。
1.1.2冷缩装配
冷缩装配的特点是操作简便, 且产生的内应力较小, 与热胀法相比, 其收缩变形小, 生产率高, 零件表面不易产生杂质和化合物。因此, 冷缩装配适用于精密轴承的装配、中小型薄壁衬套的装配、金属与非金属物件之间的紧密配合等。
冷缩装配时制冷剂的选用:工件进行冷缩装配时, 可以根据材料的差异和过盈量的大小选用相应的制冷剂。对于过渡配合或小过盈量配合的中小型联接件, 均可采用干冰制冷剂, 制冷温度可达-78 ℃;对于过盈量较大的联接件和厚壁衬套、发动机主、副连杆衬套等, 可用液氮制冷剂, 制冷温度可达-195 ℃。
冷缩装配的两个结合体, 其装配表面间均应保持良好的位置精度和尺寸精度。在冷缩装配的整个操作过程中, 应严密注意工件的尺寸、形状、毛刺、过渡角半径、倒棱等细节问题。工件套合后如有角度、 方向等技术要求, 则需在套前做好角度定位夹具。 冷缩套合过程中, 既要合理控制温度和保温时间, 又要密切注意操作安全, 因为干冰和液氮都是强制冷剂, 极易灼伤皮肤, 所以必须戴好防护器具。
比如在实际装配中, 需将 Φ59.98 ~60 mm外圆、壁厚5 mm的套 (套为渗碳淬火件) 装入孔为 Φ59.85~59.97mm的座中, 二者配合的最大过盈为0.15mm, 最小过盈为0.01mm;因为最大过盈值偏大, 并且零件是淬硬材料, 弹性较小, 如果直接压入会将零件压坏, 造成损失。因此根据其外径尺寸, 取过盈量为0.05~0.06mm较合适。液氮冷冻装配为比较切实可行的装配方法。
1.1.3加热或冷却温度的计算
采用变温法装配时, 包容件的加热温度t2 (℃) , 或被包容件的冷却温度t1 (℃) 可按下式计算:
式中 δmax为所选得的标准配合在装配前的最大过盈量 (μm) ;Δ0为装配时为了避免配合面互相擦伤所需的最小间隙。通常采用同样公称直径的间隙配合H7/g6的最小间隙 (μm) , 或从手册中查取;α1, α2分别为被包容件及包容件材料的线膨胀系数, 查有关手册;d为配合公称直径 (mm) , 锥形配合面为平均直径;t0为装配环境的温度 (℃) 。
1.1.4举例说明
例:已知d=40mm, δmax=99μm, Δ0=10μm, 装配环境温度为20℃, 则加热温度为
1.2常温装配法
常温装配法包括手锤击入法和压床压入法。常温装配法是在常温下利用外力将被包容零件装配进包容零件内, 根据过盈量的大小适时选用手锤击入法或压床压入法。比如大包回转体的回转销轴较多采用过盈配合, 通常在装配中采取敲击或者制作工装螺栓利用液压千斤顶压入的方法。
1.2.1手锤击入法
适用于过渡配合的小件装配, 要求打装的零件表面不准有砸痕。打装前, 被包容件表面涂机油润滑, 必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫;在打装过程中, 尽量保证被包容件和包容件同轴, 避免歪斜现象。打装好的零件必须尽可能与相关限位轴肩等贴近, 间隙不得大于0.05mm。
1.2.2压床压入法
适用于常温下, 对过盈量较小的中、小件装配。 压装件引入端必须加工倒锥, 若图纸没标注, 其倒锥按锥度1∶150制作, 长度为配合总长度的10% ~ 15%。
压入力F经验计算公式
式中i为实测的零件过盈量 (mm) ;L为配合长度 (mm) ;K为考虑被装零件材质、尺寸等因素的系数 (K系数在1.5~3之间取值) ;
实心轴与不通孔件压装时, 允许在配合轴颈表面上加工深度大于0.5mm即可的排气平面。
2装配注意事项
(1) 在装配前, 应该检查零件互相配合表面有无毛刺、凹陷、麻点等缺陷;如果发现上述缺陷, 应进行正确处理。这些缺陷可能是加工时留下的, 也可能是在运送时碰撞产生的。
(2) 被压入的零件应该有导向装置, 以免歪斜而引起零件表面的损伤。为了便于压入被包容件, 在包容件先压入的一端应有1.5~2.0mm的圆角或45°的倒角。这样一方面容易对准中心, 另一方面也可避免将配合零件的表面刮伤。
(3) 为了便于安装, 应在被压入的零件表面涂机油。
3结束语
机械装配工简历 篇2
yjbys
出生年月： 婚姻状况： 未婚
民 族： 汉族政治面貌： 团员
身 高： 体 重：
户 籍： 现所在地：
最高学历： 大专毕业学校：
毕业时间： 职 称：
特长概括： 适应能力强，具有团队精神
自我评价
具有较强的专业理论知识，基础扎实，实践能力强;对机械设计基础，机械制造技术，电气技术基础、电子技术基础，工程力学，AUTOCAD，电气制图与电子线路CAD，机械CAD/CAM应用，机电传动控制与PLC，单片机原理及应用等都有一定的掌握，另从事过一段时间的生产管理工作,对机械设备自动化这块比较熟悉，有较强的适应能力和团队协作能力，愿意服从集体利益的需要，具备奉献精神。
求职意向
工作岗位： 机械设计工程技术人员 设备工程技术人员 机械制造工程技术人员 仪器仪表工程技术人员 职位性质： 全职
行业类别： 电子技术 机械/设备/仪表 电力/电气/能源 其他行业月薪要求： ～2500元
工作地区： 宿迁市-宿城区到岗时间： 1周以内
其他要求： 我是机电一体化专业毕业，有过设备方面的工作经验，现在接触的工作是生产管理方面的，对机械与电子行业车间作业流程与管理比较熟悉。
教 育
学历学校名称专业时间范围专业描述
大专南通职业大学机电一体化 9月-6月机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，掌握的技能比较全面更能适应现代企业的`需要。
培 训
209月-1月 培训课程：AUTOCAD
培训机构：南通职业大学培训地点：
获得证书：AUTOCAD中级技能
培训描述：
203月-年6月 培训课程：电子CAD(protel，Pro/E
培训机构：南通职业大学培训地点：
获得证书：电子CAD(protel，Pro/E中级技能
培训描述：
语言能力
外语语种掌握程度
英语良好
工作经验
203月-年12月 ：新美亚通讯设备苏州有限公司
公司性质：外商独资所属行业：机械/设备/仪表
所在部门：技术部担任职务：装配技术员
工作描述：负责激光打印机的线路安装和整机测试
离职原因：准备创业
3月-月 ：联颖电线电缆昆山有限公司
公司性质：外商独资所属行业：其他行业
所在部门：生产部担任职务：生产部助理
工作描述：协助生产经理处理生产日常事物。
飞机制造企业中机械装配工艺分析 篇3
【关键词】制造企业；机械装配；工艺分析
前言
机械装配是飞机企业机械制造的重要工序。然而就一般企业而言，装配的设备较少，很少采用先进高效的技术及相应的设备，但是装配过程的工艺是不容忽视的，因为先进、合理的工艺是提高装配机械效率的基础和保障，而且对于降低人力劳动有重要的作用。更重要的是飞机制造过程中会涉及多学科多方面的知识和需要巨大的研制资金，历时长等特点，随着社会的发展对未来飞机的性能有了更高的要求，所以在设计、制造、研发等方面需要投入更大的精力和资金，因此对于机械装配的工艺分析很有必要。
1、飞机制造机械装配工艺现状
1.1我国机械制造的自动化发展程度不高。我国现机械制造的自动化发展还不是很理想，尤其是飞机制造机械装配的生产批量远低于汽车的批量生产，在装配过程中的自动化程度更比不上汽车装配的自动化发展，即发展的程度相对落后。虽然近年来工程机械的发展较迅速，如装载机的年产量突破了上万台，然而机械装配的工艺水平整体而言还是不高。
1.2工艺装备及使用工具落后。工艺装备及其工具对于飞机制造中的机械装配来说有着非常重要的作用，应用先进的工艺装备与工具可有效的提高装配效率和焊接的精度与水平，而且是加工中心是机械制造焊接过程中常用的设备，然而在装配的过程中这些设备基本不具备。
1.3工人劳动强度大。工人劳动强度大，由于上述两种即工具装备的落后和自动化程度低的原因，导致工人的劳动强度较大。工程机械装配工人劳动强度大主要在工件的搬运、工件的配合调整过程。虽然一些大型的工件已由起重设备来协助完成，比如平衡吊悬臂吊、门式起重机与桥式起重机等。但还有一些较轻的工件还是以人工劳动为主，这就造成了工人的劳动量较大。使用平衡吊能够很大程度上减少工人的工作量和工作强度。
2、飞机机械装配内容和工艺基础
2.1机械装配内容。机械装配工艺是制造企业的核心工程，制造企业是制造各种机械的工业部门，如农业、动力、运输等机械产品。同时制造企业为国民经济的相关部门提供设备，如冶金、化工等应用设备。机械装配是机械装配工艺中的核心，然而机械装配的合理性更是核心的重中之重。
2.2机械装配工艺基础环节。从整个机器制造过程来看机器装配是最后一个阶段，装配质量在很大程度上影响了机器的质量。在装配过程中如果装配不当，即使有合格质量的零件，装配出的产品也不一定能合格。反过来如果零件加工制造的质量一般，而机械装配有所改善，采取合适的工艺措施，则产品就能够达到规定的技术要求。
其次，从机器装配的过程可发现机器在设计方面存在的不合理的地方和在零件加工中存在的一些质量问题，从而能够及时的改进。所以机器装配工艺可以说是机器生产的最终检验环节。装配工艺的基础环节一般还包括：校正、调整与配作、清洗、连接、平衡、验收试验、油漆及最后的包装等方面的工作。
3、飞机机械装配中的工艺改进
机械制造整个过程的最后一个阶段机械装配可以说是机械制造的成败环节，所以起到了决定的作用，也决定了机械的质量高低。飞机机械装配中的工艺需要改进。假如在前面环节中零件的制造质量都能达到合格标准，但在最后装配阶段装配的不合适或不当，也不一定能够装配出合格的机械产品。所以提高制造企业机械装配工艺精湛度即加以改进，才能引导企业可持续的发展。
3.1输送过程实现自动化。输送过程中的全程自动化是指在质量能够得到保障的前提下，来提高装配效率和减轻工件操作者的劳动强度，是生产企业的一种追求。因此所采用的输送技术是最比较关键的步骤。机械自动化输送的发展，会逐步运用到工程机械的部装生产线与轻型零部件装配工序，并形成生产流水线，从而大大降低劳动者的劳动量，进而降低企业的成本。一些大型工程机械的操作则一定要借助机械的操作，所以笨重固定式的工件装配还将长期存在。
3.2设备具有流动性。自动化的装配生产线大大的提高了效率和产能，但多种类小批量却是工程机械生产的固定式装配的特点。具有流动性设备的自动化设备能改善效率低的缺点，采用装配生产线可提高效率，但应采用流动性的，一定的流动性，能够实现不同产品或不同批量的装配。另外在设计装配生产线时，应尽量考虑企业所生产的不同产品在结构上的一些特点，从而可使生产线最大程度的满足多产品的装配需要，或通过所配置的更换支架、工装等来实现不同产品的装配需要。最后还要考虑生产线的生产节拍应一定范围内是可以調整的，以此来满足不同产品的装配时间。
3.3操作过程中人性化的体现。在机械装配中，通过输送的自动化，使操作实施更加人性化，从而减少操作者对工件的搬运，减轻操作者的劳动强度，这是人性化的一种体现。例如操作者在在装配过程中运用平衡式起重机、升降平台等装备，会使操作者在装配过程中处于更佳的舒适状态，这就是操作过程中的人性化的体现。在比如液压压装工装，冷冻和加热装置的使用，也就是零件不再需要耗费大量的劳动力来装配，操作者就可从笨重的体力劳动中解放出来。自动化机械的应用提高了效率的同时也降低了操作者的劳动强度。但操作系统对环境清洁度的要求也是较高的，所以装配车间配置空调也是很现实的，这使工人的操作环境也有所改善，这种人性化的应用也使工人更加舒适，从而使生产的产品质量会处于更好的状态。由此看来人性化是企业发展的一种必然趋势。
3.4机械装配效率提高。机械装配效率的提高，即设计工艺与手段的提高，可使机械工件的加工精度和配合精度不断提高。机械装配过程中零件加工要达到设计要求，避免或减少了选配修配配焊等耗费时间的工序，在加流水线的应用可使装配生产效率有很大的提高。合理的工艺是提高装配机械效率的基础和保障。所以，机械装配效率的提高是企业增加核心竞争力的有利手段，也是发展的必然趋势。
结语
飞机制造企业的生产与管理方式代表着制造业的先进发展水平，而我国现阶段制造业还面临着诸多问题，发展形势严峻，这就要求我国要应用现代化的技术力量，快速军机研制与批量生产能力也是很重要的。所以，在飞机制造的过程中，引进国内外高水平的先进的生产发展水平和管理技术。这也是实现飞机制造机械整体水平保证的前提基础性工作。而且能够降低制造的成本，带给企业更大的经济效益。我国在此方面的发展还有很长的路要走。
参考文献
[1]张瑞，王春英，梁成岭，王萌.工程机械装配工艺现状与发展趋势[J].建筑机械（上半月）2010.03
[2]张大治，田锡天，贾晓亮，李洲洋.飞机典型装配工艺挖掘技术研究[J].机械与电子，2006.07
机械装配工艺过程设计 篇4
在研究制造重型机械的过程中,我国已积累了很多经验,并且建立了知识库。所以在对新产品进行装配工艺设计时,人们可以参考知识库中的模板,并且加以创新,从而提高设计质量。其次,在进行装配工艺设计时,可以将每部分都划好单元,再对每个单元进行设计。之后,可以往每一道装配工序中添加虚拟元件。同时,还要学会利用互联网技术来控制时间和成本。上述工作完成后便可等待审签。装配工艺设计工作完成以后,可以把工艺设计的文件保存起来,然后存储到已有的知识库中,这样就可以以后继续使用了。
2 机械技术关键要素分析
2.1 分层次规划装配工艺
机械装配产品尤其是重型机械,它们的产品结构都很复杂。有些产品在装配过程中可能需要大量的零部件,而且我国的机械产品装配空间有一定限制,所以如果我们不能事前对这些零件整理归类,不能事前考虑装配空间是否适合装配完成后的产品,那么装配起来就会很麻烦。所以,设计人员在设计时要考虑这些问题,谨慎地选择装配空间,减少不必要的麻烦。
2.2 变换BOM
机械装配工艺设计人员在设计一个新工艺之前都会选择已有的相关工艺作为参考,而其设计的新工艺和所参考的工艺之间可能会存在功能结构和制造结构上的误差。当某些原件需要改变时,零件的位置也会随之改变。所以,设计人员要对自己设计的工艺加以详细论述、说明。
2.3 设计装配网络计划图
机械设计的产品结构复杂,尺寸较大,当装配工人对正确的装配思路难以理解时,在装配过程中就很难衔接,最终使生产不能继续。所以,装配工人在装配前要认真分析产品的装配顺序。除此之外,生产部门也要根据产品的工艺设计,合理安排生产计划和生产时间,及时完成产品生产,为公司减少不必要的损失。
2.4 管理装配工艺库
在研究制造重型机械的过程中,我国已积累了很多经验,并且建立了知识库。所以在对新产品进行装配工艺设计时,设计者可以参考知识库中的模板,并且加以创新,从而提高设计质量。而为了更好地使用装配工艺库,首先要管理好。在进行装配工艺库的管理时,可将产品进行编码整理,这样在使用时就能很快地找到,从而提高效率。
3 机械产品装配工艺设计流程
3.1 机械产品装配作业流程
机械产品装配流程就是将各零部件一一组合的流程,而由于机械产品的复杂性,这个流程需要分层次、分单元进行。而为了是产品的质量和要求得到保障,在每一个装配单元中其组合过程不但有装配工艺顺序的要求,而且有工艺技术要求。在实际装配过程中,要把产品按照装配结构和要求进行逐步分解,之后按照由下往上,从内向外的顺序进行装配。
3.2 机械产品装配工艺的设计流程
重型机械产品的件数单一而且批量较少,而且它的订单完成顺序为设计、工艺装配、生产,所以每个产品都有自己的规划设计特点,由于它们特点的复杂性也导致了装配过程的复杂性。重型机械产品装配工艺的设计流程主要分为以下几个步骤:(1)查阅相关图纸和资料,对产品的结构要有所了解,同时也要对装配场地能否满足装配完成后产品的需求进行估量。(2)按照产品的功能和结构把需要装配的零件划分为部件和组件,然后进行安装。(3)产品开始试运行。
4 机械产品装配工艺设计存在的问题
在研究制造重型机械的过程中,我国已积累了很多经验,并且建立了知识库。所以在对新产品进行装配工艺设计时,可以参考知识库中的模板,并且加以创新,从而提高设计质量。然而尽管如此,我国在机械产品装配工艺设计方面仍然存在一些问题。
4.1 高成本,低效率
机械产品装配工艺的设计需要设计人员的实践经验丰富。除此之外设计人员还需要阅读大量的工艺设计图纸、机械装配工艺设计的流程以及生产要领等。如果设计人员不能具备这些条件,就会导致产品装配工艺工期延长,成本增加,也就是所谓的高成本,低效率。
4.2 机械产品装配工艺设计的信息不具有精确性
在计算机及其软件开发还不太发达的时候,设计人员主要靠绘制图纸来表现机械装配工艺设计的几何信息和装配信息。由于图纸是设计人员自己绘制的,所以其中会夹杂很多设计人员个人对图纸的理解,而每个人对信息的理解又是不一样的,所以难免会产生歧义。因此,机械产品装配工艺设计的信息不具有精确性。
4.3 机械产品装配工艺的设计质量难以保证
传统的机械产品装配工艺的设计都是工艺设计人员来完成的,而每个设计人员的知识、经验以及经历都不同,所以即使在生产条件相同的情况下,每个设计人员的设计方案也会不同。而他们的方案又具有很大的主观性和不确定性,所以机械装配工艺设计的质量很难得到保证。
4.4 市场需求快速、多变,机械装配工艺设计不能满足
伴随着经济的迅速发展,市场竞争也日益激烈。在如今的市场中,一个产品出现不久便会被另一个产品取代,他们的生命周期较短。再加上市场需求快速、多变,机械装配工艺设计已不能满足。随着信息技术以及计算机的发展,如今的机械装配工艺设计若不能改变、创新,就很难促进企业的发展。
4.5 对于产品结构较为复杂的机械产品,机械装配工艺设计不能提供完整的和有用的信息
如今,处于一个高速发展的社会,生活节奏日益加快,市场竞争也越来越激烈,市场的需求也更加多样化,而机械产品的二重制造步伐也在加快。所以对于产品结构较为复杂的机械产品,其设计也较为烦琐,而现有的装配工艺设计并不能为装配者提供一个整体的概念,甚至不能为他们提供有用的信息。机械产品装配工艺设计若想有更大的发展,必须突破传统设计方法的限制,以满足日益变化的市场需求。
5 机械产品对装配工艺设计方法的需求分析
原来的装配工艺规划对每一个装配工艺的节点没有宏观概念。所以装配人员在进行装配工艺时,按照操作说明难以从宏观上把握装配的先后顺序。设计人员在设计的时候应该合理地规划装配的先后顺序,以便于操作工人安装。根据以上论述,二重装配工艺设计质量若想提高需要注意以下问题:(1)装配工艺的设计要能把有用的进装点信息提供给制造部门。(2)每一个装配工序要有顺序,从而缩短工作时间,减少成本。(3)在平日里,要善于总结吸收其他工艺设计专家的经验,并学会利用,进而提高自己设计的效率和质量。除此之外,机械装配工艺设计人员还要学会查询机械装配工艺的资源和状态;装配工艺的图纸还要能为其他部门提供他们所需要的数据。机械装配工艺设计人员只有掌握了以上设计方法,才能在工艺设计方面有所突破。
6 实现装配工艺设计的途径
在以上对机械产品装配工艺设计的研究中发现,若想实现机械产品装配工艺的设计流程,首先,我们要根据产品的功能结构对产品有一个整体把握;然后根据产品的关键技术设计出一定工艺设计流程,并制定符合设计的装配方法。
7 结语
本文在研究机械装配工艺过程设计的同时,对机械装配工艺设计进行了简要概述,对机械技术的关键要素进行了分析,同时简单概括了机械产品装配工艺设计的流程。除此之外还对机械产品在装配工艺设计方面存在的问题,并提供了实现机械装配工艺设计的途径。所以,笔者认为在机械装配工艺设计过程中,要善于利用我国已建立的装配工艺库,在此基础上进行创新。同时,要运用相应的互联网技术,将进装点与相应的互联网技术结合,从而促进机械装配工艺设计。
摘要：按照设计的技术要求,把机械的零部件连接起来,抑或是把机械的零件或部件组合成机器,这就是机械装配。机械装配是制造机器和维修机器的重要的环节,装配工作的好坏影响机器的效能、修理的工期和机器的成本等。而在机械装配过程中,重型机械是机械工业中一个重要的行业,重型机械为国家基础建设服务,维系国家经济命脉。因此,文章主要分析重型机械的装配工艺、设计流程、设计方法等,在此基础上进而分析机械装配工艺过程设计。
关键词：重型机械,装配工艺,设计流程,设计方法
参考文献
[1]张帆.基于可拓实例推理的起重机械装配序列规划系统研究[D].杭州:浙江工业大学,2012.
[2]吴国.威轻型机械产品装配工艺设计方法研究田[J].民营科技,2010(1):14,25.
[3]张国军,邵新宇,蔡力钢,等.工艺信息建模及其在装配工艺设计中的应用[J].机械与电子,2000(1):5-8.
机械装配实习报告(三) 篇5
9月14日星期三
这一周由于放中秋假，所以时间很紧。我这一周的任务是在装配中心学习零件的装配。
首先简单 的介绍一下装配的含义：按技术要求，将若干零件结合成部件或若干个零件和部件结合成机器的过程。
装配的目的：是根据产品设计要求和标准，使产品达到其使用说明书的规格和性能要求。要求：1以正确的顺序进行安装2按图样规定的方法进行安装3按图样规定的位置进行安装 4按规定的方向进行安装 5按规定的尺寸精度进行安装。
任何机器都是由许多零件、组件和部件组成。根据规定的技术要求，将若干零件结合成组件和部件，并进一步将零件、组件和部件结合成机器的过程称为装配。前者称为部件装配；后者称为总装配。
装配是机器制造过程中的最后一个阶段。为了使产品达到规定的技术要求，装配不仅是指零、部件的结合过程，还应包括调整、检验、试验、油漆和包装等工作。
发黑/蓝处理：使加工零件强制性的氧化措施，由于加工完后表面呈现黑色或蓝色故称此名。
若精加工以后的重要工作面上有夹砂和气孔时，先将夹砂和气孔钻掉，然后再用废报纸进行塞补。
若加工件需要喷漆，还需要用纸胶布把不需要喷的面粘住。
介绍了装配的目的和要求后，接下来具体学一下加工步骤及精度等。装配精度一般包括：
（1）尺寸精度 ；
（2）位置精度；
（3）相对运动精度；
（4）接触精度。
装配精度具体如何还要看图纸要求，所需要注意的精度、平行度、垂直度的要求。
制订装配工艺规程的步骤与工作内容：
1.产品分析
2.确定装配方法和装配组织形式
3.划分装配单元，确定装配顺序(一般采用自下而上，自左而右的顺序)
4.划分装配工序，设计工序内容
5.填写工艺文件
装配的主要操作包括：安装、连接、调整、检验和测试等。装配的种类：单件生产的装配、成批生产的装配、大量生产的装配、现场装配。装配时必须考虑因素：尺寸、运动、精度、可操作性、零部件的数量。装配技术术语有以下三个特点：通用性、功能性、准确性。
注意拧紧的顺序和次数（由中间向两侧对角拧紧）
练习工件的攻内螺纹，丝锥加工内螺纹的方法,攻丝,攻螺纹,攻丝操作攻丝前需要钻底孔。由于攻丝时丝锥的切削刃除对金属有切削作用外，对工件材料还产生挤压作用。
在攻丝前首先要将工件夹紧，夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
（1）夹紧应不破坏工件的正确定位；
（2）夹紧装置应有足够的刚性；
（3）夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
（4）能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；
（5）工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。
工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。工件定位的实质就是要限制对加工有影响的自由度。
丝锥是攻丝的专用刀具。柄部装入铰杠传递扭矩，便于攻丝。工作部分由切削，校准两部分组成。
首先攻丝操作攻丝前需要钻底孔。由于攻丝时丝锥的切削刃除对金属有切削作用外，对工件材料还产生挤压作用。挤压结果，可能造成丝锥被挤住，发生崩刃、折断及工件乱扣现象，所以要根据不同材料首先确定螺纹底孔的直径（即钻底孔所用钻头的直径）和深度。
其次，钻削底孔，并对孔口进行倒角，其倒角尺寸一般为(1~1.5)螺距P×45o。若是通孔两端均要倒角。倒角有利于丝锥开始切削时切入，且可避免孔口螺纹牙齿崩裂。
对于不同直径的螺纹孔，要用不同直径的丝锥加工。
一般用的公式是：
底孔直径Do =螺纹大径D－（1.05～1.10）×螺距P
再次，用头锥攻螺纹。开始时，将丝锥垂直插入孔内，然后用铰杠轻压旋入1～2圈，目测或用直角尺在两个方向上检查丝锥与孔端面的垂直情况。
特别注意：当转不动时可以回转几周，千万不能过于用劲，否则极易折断丝锥。丝锥切入 3～4圈后，只转动，不加压，每转1～2圈后再反转1/4～1/2圈，以便断屑。攻钢件螺纹时应加机油润滑，攻铸铁件可加煤油。总之，攻丝看起来是一件及其简单的事情，可是做起来也需要非常小心，把握好力度。。
指导师傅：
厂长签字：
机械装配 篇6
关键词 能力本位 设备机械装配与调试 教学设计 任务驱动
中图分类号：G712 文献标识码：A
机电一体化技术专业在示范院校重点专业建设过程中确定了专业培养目标是培养能够从事机电设备操作、装配、维修和管理等岗位，具有良好职业道德、较强专业技能和可持续发展能力的高素质技能型人才。同时与行业企业合作进行了工作过程系统化的课程体系开发，确定设备机械装配与调试为专业核心课程之一，该课程主要培养学生设备的使用维护、机械装调、机电设备管理等专业职业能力。按照高等职业教育教学的要求，培养学生的职业能力是职业教育的根本。为此，课程组根据课程的培养目标，从“能力本位”出发，对课程的教学内容进行了重构和设计，探索了适合课程特色的教学模式，通过完成源于职业岗位典型的工作任务，培养学生设备机械装调专业能力的同时，获得工作过程知识，促进学生关键能力和职业素质的提高，从而发展学生的综合职业能力。
本课程的开发和设计依据机电行业职业任职要求，参照装配钳工和机床装调工的职业资格标准，在设计中充分体现课程的职业性、实践性和开放性。
1 明确课程的能力目标
根据高职院校的人才培养要求，高等职业院校要培养具备综合职业能力的，能直接在生产、服务、技术和管理第一线工作的应用型人才。因此，对于以应用技能为主的设备机械装配与调试课程，在设计中要注重培养和提升学生的综合素质，增强学生的综合职业能力。而职业能力的高低又主要取决于专业能力、方法能力和社会能力等，因此，本课程设计时把培养学生的职业能力作为课程的教学目标，如表1所示。
2 设计课程教学内容
根据机电行业企业发展需要，以及完成机电设备机械装调职业岗位实际工作所需要的知识、能力和职业素质要求选取课程内容。同时融合职业资格标准，在培养学生职业能力的同时提高学生的可持续发展能力。
根据课程的职业能力目标和特点，以“任务驱动，能力递进”的专业人才培养模式为指导，遵循“工学结合、必需够用、任务导向和情境化设计”的设计理念，对教学内容进行重构设计，在设计中注重联系实际应用，强调“实用、够用”的原则。通过与企业专家和工程技术人员共同进行工作任务分析，提炼典型工作任务，分析归纳行动领域，对典型工作任务再进行教学论加工确定课程内容。我们最终选择了以典型的机床设备为载体构建学习情境，再以机床的主要部件为载体构建子学习情境（工作任务）。并充分考虑高职学生的实际情况，设计任务内容时由浅入深，由易到难，能力递进，符合学生的认知规律。表2为工作过程系统化的课程结构设计。通过完成实际工作任务来组织引领课程内容，通过工作任务的完成，培养学生的职业能力，实现“教、学、做”一体化，通过任务的完成过程培养学生的方法能力与社会能力。
3 教学过程设计
根据学生的职业能力培养要求，在教学过程设计中突出“以能力为本位，以学生为主体，以教师为主导”的设计思想，以工作任务驱动教学内容，使学生在真实的任务中探索学习。按照“任务分析→相关知识储备→结构认知→任务实施→检查评估→任务总结”的逻辑顺序，设计和组织教学过程。每个任务的完成都遵循资讯、决策、计划、实施、检查、评估“六步骤”过程工作法。如“车床主轴部件装调”教学过程设计如下：
（1）资讯：采集车床主轴部件拆装信息，包括传动原理、结构功用、零部件的联接关系、装配技术要求、装调方法、所需装调工、量具和辅具等。
（2）决策：确定主轴部件拆装流程的优化方案，零配件的选用，工量具、辅具的选用。
（3）计划：制定主轴部件拆装工艺流程，编制装配工艺文件，填写相关卡片、表格等。
（4）实施：主轴部件拆装前的准备及检查，工具的使用与维护，按拆装流程实施拆装、检查和调整，拆装过程中出现问题的分析和处理。
（5）检查：装配质量检查（包括外观要求、旋转精度及使用性能等），精度调整。
（6）评估：装配质量分析评估，找出精度超差原因及预防措施，总结优化方案，自评，小组互评，老师点评。
在教学过程中，始终将教学内容与具体任务相融合，学生在完成具体任务的过程中既学习了相关知识，又应用知识解决了实际问题。所以在不断地完成任务的过程中，学生习得了知识，提高了学习兴趣，增强了自信心，培养了综合职业能力。
每个任务从下达到最终完成，要融入个人自学、小组讨论、教师讲授等，最终每个小组要将本组的成果在课堂上进行展示汇报，接受老师与学生的提问和点评。通过具体任务的实施，体现课程内容的实际价值。在知识和技能掌握的同时，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的综合能力。
4 教学方法和手段
本课程是基于工作过程的典型的工学结合的课程，为了培养学生的职业能力，强化职业素质，必须采用适合的教学方法和手段。經过尝试多种教学方法，探索出较好的教学方法是任务驱动法、项目教学法、引导文教学法、现场教学法、组织讨论法等多元化的教学方法。多种教学方法的应用将理论和实践、课堂和实训室、学校和企业紧密地结合在一起，强化了学生综合技能培养，取得了显著的效果。
本课程的教学手段多样化，主要是进行了区级精品课程建设，开发了配套的教学资源和网络资源，编写了工学结合的教材，建立了设备机械装配与调试实训室，完善了机加工实训车间和相应的设备及工量具，开发了切实可行的实训项目等。丰富的教学资源和完善的实训条件有力地保证了学生课内学习和实训，促进学生职业能力的培养，同时也满足了学生能力拓展的要求，有利于学生可持续发展能力的培养。
5 课程考核方案设计
基于工作过程的课程必须注重形成性考核，才能客观反映学生的职业能力。本课程建立以能力和过程考核为重点的考核方式；以教师评价为主，个人、小组、教师三方共同参与其中，形成多元化的评价体系。考核共分三个模块，按百分制方式计算，其中考核学生职业素养养成的比重占30%，操作技能的比重占40%，期末考试成绩占30%；在每个模块内又进行了细化考评。如在完成每个任务的评价中从计划决策、实施、创新和合作意识等方面制定了详细的评价细则。这种考核方式的科学性在于能够全面客观地评价学生的综合职业能力，能够调动学生学习的积极性和创造性，有利于学生的全面发展。
基于能力本位课程的设计，必须从高职院校专业人才培养目标出发，通过调研分析制定课程的能力目标，并与行业企业专家共同设计教学内容，设计源于企业实际工作的典型的工作任务，通过工作任务的完成过程，培养学生的职业关键能力和综合素质。在教学过程中，要灵活应用适合的教学方法，提高教学效果。
参考文献
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[3] 谢金红，吴小兰.基于能力本位的汽车底盘课程体系开发与实施[J].职业教育研究，2011Vol.13（9）：90-91.
机械装配结构组织性研究 篇7
1 机械系统与生物学的结构相似性
上世纪中期仿生学的概念被提出, 这是一门根据生物结构、功能以及作用原理, 通过特殊的工程技术手段, 实现机械特殊功能的学科。人类的胳膊就像机械臂一样, 也可以抽象的看作是有很多个连杆、转动关节以及牵引装置所构成。在结构上, 二者有着非常多的相似之处。这实际上就是仿生学的一个研究内容。按照系统论的相关理论可以看出, 生物体均是由很多种具有不同功能的器官所组成的, 如呼吸器官、消化器官等等;这些器官又是由很多种组织所构成, 如肌肉组织、神经组织等等;每一个组织又可以细分为很多种细胞, 如白细胞、红细胞等等;多种化学元素又共同构成了每一个细胞。这些细分方式是按照不同组成部分的形态来划分的, 相较于传统机械系统而言, 也就是按照不同结构来进行划分的。假设生物体的划分是从不同结构所起到的作用角度来进行划分, 那么生物体中的肌肉所起到的作用就是传递能量, 并且可以将生物体按照肌肉所起的不同的作用进行细分。所以, 有些研究人员就基于这个思想, 将一个生物体划分为多层次结构。相应的, 机械产品如果也按照功能来进行划分, 那么也具有多层次结构:机械装配结构、机械外形、机械的每一个基本组成零件。
2机械装配结构系统组织不确定性
所谓不确定性, 也就是说某一个事件或者决策可能出现的结构不止一个。联系到机械产品的概念设计, 如果按照功能需求来选择机械装配的结构以及各种零部件, 那么整个机械产品就会出现大量的不确定性。
1.1 选择不确定性
想要达到某一功能, 机械装配结构可以有很多种选择。最简单的一个例子就是, 不管是使用直齿圆柱齿轮传动, 还是斜齿圆柱齿轮传动, 均可以实现异向转矩传递。在对机械装配结构进行设计时, 选择哪种结构才最合理就需要进行全面深入的研究, 这里就会出现不确定性。
1.2 特征不确定性
机械装配结构确定之后, 相应的也就确定了这个结构所需要的零件, 第一种选择不确定性也就相应的消除, 也就是说保证了在该粒度下的有序。但是此时新的不确定性又出现了, 就是组成机械的所有同类型零件其特性并不一定完全相同, 不能够保证所使用的零件均能够达到某一个标准。
1.3 配合不确定性
在机械装配结构以及零件选择均确定之后, 第一种选择不确定性以及第二种特征不确定性也就相应的消除, 但是任何一个机械任务的完成均不可能只有一种机械装配结构参与, 它需要多个机械装配结构的协同配合, 才能够保证整个任务的有序进行。一旦多个机械装配结构共同参与到某一个机械任务当中来, 那么这些结构相互之间的如何装配, 相互之间如何配合就会形成新的不确定性。
2 自组织理论
自组织理论的两个重要基础是耗散结构理论和协同学理论, 耗散结构理论是由比利时物理学家普里戈金在非线性非平衡态热力学基础上研究出来的, 而协同学是由德国物理学家哈肯建立的。自组织理论主要研究的就是一个大系统内的不同子系统是如何自发合作运动, 从而实现整体上有序运动现象的。就目前发展情况来看, 自组织理论能够在一定程度上去适应更多的工程技术领域, 从不同角度扩大学科领域之间的协调作用。
2.1 自组织基本概念
所谓自组织我们可以将其理解为自我出现或者自动形成有序结构的过程, 它是由普里戈金在耗散结构的基础上提出来的。这里要强调的是系统从无序到有序的进化过程是由其自身运动而成的, 外界不参与任何形式的作用。区分自组织系统与他组织系统的关键点就是系统整体形成有序状态的原因是什么, 如果涉及到外界因素的作用, 那么就是他组织;相反就是自组织系统。
2.2自组织发生环境和条件
自组织系统的生命周期和演化过程可以由下表表示:
从上表可以看出, 自组织在第一阶段时, 系统自身熵的增加与外界输入负熵总量基本维持在平衡状态, 系统还没有足够的能力降低自身熵来提高组织性, 所以此时的是系统基本处于无组织状态。而随着自组织演化的不断推进, 系统组织性开始发生变化, 随着复杂程度的不同系统也在逐步消亡。
摘要：未来机械产品设计领域是朝着智能化方向不断发展的, 如何更好的利用当前先进的计算机技术, 将机械产品设计人员多年来的从业经验融合在产品设计环节中, 是我们需要重点研究的问题之一。基于此本文结合生物学理论, 对机械装备结构的不确定性以及自组织理论进行了相关的研究。
关键词：组织性,机械装配结构
参考文献
[1]李铁萌.机械装配结构组织性分析及自组织设计理论研究[D].北京邮电大学, 2011.
[2]赵猛, 张以都, 马良文, 赵丽丽.装配结构模态仿真与实验对比研究[J].振动与冲击, 2005, 1:30-31+95+133.
机械装配连接快速设计技术探究 篇8
一、机械装配的定义
机械装配就是依据所设计的技术要求对机械部件或零件进行连接, 将它们组合到一起, 形成完整的机器。机械装配在机械制造及修理过程中占据重要作用, 尤其是机械修理部分, 由于所要进行装配的零件对于机械制造意义很大, 这使装配工作的作用更加重要。装配工作是否做得好, 直接影响了机械的性能、使用寿命、工作效率及成本, 所以应当加强对装配工作的重视。
二、快速设计的发展现状
快速设计是一种为了满足市场产品定制化及多样化需求而存在的机械设计技术, 它的特点就是在最短的时间内, 快速地开发出高质量、低成本的产品, 以适应市场的快速发展。目前机械制造业越来越注重快速设计的理念。快速设计是一种新型的理念, 它与并行工程、敏捷制造和集成制造不大相同, 最主要的目的就是减少产品的设计周期, 并且还要注重产品的设计质量, 才能让企业快速适应市场的不断发展。现阶段我国的快速设计比较侧重于减少产品设计提升产品的开发周期这一方面, 以此来提升产品的开发速度, 以及对市场的快速响应能力, 这是由我国机械制造市场的现状所决定的。一是客户的需求是机械制造业开发多种产品的主要依据。有关资料表示, 很多企业由于不具有较短的产品设计周期, 导致无法短期内交货, 大大降低了对市场的反应速度, 以致企业失去了不少客户。但是如果只追求开发速度、减少产品开发的时间, 就不能保证产品的质量。二是降低生产成本的关键在于产品研发阶段。国外的研究数据表示, 产品的设计成本在整个生产成本里只占到6%, 但它的影响却可以达到60%甚至以上。这主要是由于机械制造行业的产品设计是按照规定进行的, 比如产品的大小、结构、原材料、工作机制等, 都能够影响到产品的成本多少。
三、机械装配连接快速设计技术
(一) 快速设计的连接基准。经济的飞速发展使产品由卖方市场转变为买方市场, 为用户提供了更多的选择余地, 也使企业之间的竞争日益激烈。用户的需求是多变的且因人而异, 这就使产品品种急剧增多、产品结构日趋复杂、产品更新越来越频繁, 从而使产品开发周期、产品的寿命周期日趋缩短。在机械设计领域, 大对数的产品零件都是对称的, 所以产品零件设计的一项重要内容就是对称基准。然而, 在产品零件设计过程中, 研发人员还不能使用现有的软件准确捕捉潜在的基准信息, 而是先将对称基准构建出来, 再利用对称工具进行对称特征的设计, 这种繁琐复杂的传统设计方式已经不能适应现代设计要求的快速发展。因此, 对于具有对称性的产品零件, 在产品设计过程中依据设计要求及零件基本特征去设计对称的特点与原则, 从而使对称信息更好地进行自动化捕捉, 这不仅可以提升零件的设计效率, 还加快了机械装配的连接速度, 具有重要的意义。
(二) 快速设计装配孔。在现阶段的机械装配设计过程中, Solidworks、UG等设计软件有较强的通用性, 并且可以进行一次交互, 也就是可以将设计工作的要求完成。然而, 这种软件不具备较高的针对性, 设计起来较繁琐, 并且效率也不高。为了解决斜面和曲面装配孔后期的紧固件装配问题, 完成一次交互满足设计要求, 需要建立好装配孔快速设计技术的实施步骤, 主要参照有以下四步:一是做好常用紧固件装配孔设计技术的分类工作, 按照连接方式的差异, 设计出多种装配孔可以选择的范围。二是使装配零件能够自动识别装配环境, 从而创建出斜面以及曲面的装配孔。三是通过让用户自主处理的方式, 设计斜面和曲面的装配孔封装断面设计和垫圈设计, 促使安装面自动化处理的实现。四是根据装配孔的类型设计不同的参数, 并制作知识模板, 孔结构参数的获取采用交互的方式, 达到使相应模板实现驱动的目的, 以此完成装配孔快速设计。
(三) 以模板匹配为基础的装配连接快速设计。按照机械装配连接的需求, 装配连接的过程中通常会有一些装配孔类型或者装配连接要求相似。当前的软件通常会采用传统的设计模式, 也就是确定每一个装配连接孔的具体位置, 再实现交互式的设计程序, 这是利用设计工具完成的。一般情况下, 利用这种设计模式比较方便, 然而若是存在过多数量的相同装配连接孔, 当对每一个连接孔实施一样的定位与交互工作时, 会使装配连接过程的效率受到严重影响。所以, 在设计过程中, 如果遇到有许多组装配孔相同的状况。就应该以整个装配孔组的设计工作为对象, 不应该只考虑其中某一个具体特征, 也就是以智能模板为基础实施装配孔的快速设计。对于那些有相似特征关系的装配孔来说, 智能模板的功能在于能够记录它们中任意一个创建过程, 而装配孔内特征的空间几何定位以参数的方式进行。在设计软件中建成模拟装配孔智能模板之后计其余的连接孔时, 只需将相应的智能模板调用出来就可以在不同条件下实施装配孔组的连接设计。因此, 利用模板不但能够将孔特征快速地复制、替换、粘贴, 还可以将其修改, 所处的设计环境不同, 便会依据环境的具体情况重新进行定义, 使机械装配连接的设计效率得到极大的提升。
四、结语
随着机械产品的使用期限越来越短, 更新速度也逐渐加快, 人们追求更高的产品设计方式, 不仅要求产品拥有较高的质量, 还要求具有较快的产品设计速度。在已有的相关产品设计知识的基础上, 利用这些知识不断地进行开发以及创造性的劳动, 研究出快速设计技术是当前相关行业必要的工作。本文主要分析了当前机械装配连接技术所存在的一些缺陷, 并对如何使设计适应不同装配连接环境的技术进行了探讨, 对相关的研究与开发提供一些重要的参考。利用机械装配快速连接技术可以开发出高质量、低成本、优服务的机械产品, 对促进企业更好地追随市场变化的步伐具有重要作用, 也创造了良好的企业发展条件, 促进机械制造业的发展。
摘要：现阶段我国的经济与工业都得到了迅速发展, 促进了机械装配技术不断进步。在机械连接设计中, 机械装配紧固件的连接定位及其设计是其中较关键的部分, 能够影响整个工程的设计与研究效率, 因此提高该过程的效率具有十分重要的意义。本文以追求快速设计机械装配连接过程为目的, 对机械装配连接快速设计技术进行了简要的探讨。
关键词：机械装配,快速设计,连接定位
参考文献
[1]朱文胜.机械装配连接快速设计技术探讨[J].科技视界, 2014, 5
[2]徐伟昆.论机械装配零件序号与明细的标准化[J].科技与企业, 2015, 7
机械产品装配过程质量熵研究 篇9
随着科学技术及生产力水平的迅猛发展,机械产品的复杂程度越来越高,相应的制造和装配技术难度越来越大,影响装配生产活动的因素越来越多,致使过程运行状态和控制因素具有更强的复杂性、综合性和不确定性。这种情况下,为确保产品装配质量,对装配活动出现质量问题的预测就变得尤为重要。如果在装配生产开始前能够对各装配活动存在的潜在质量损失进行正确合理的预测和判估,对于事先采取合理的质量控制策略和措施具有十分重要的意义,真正做到“主动预防”。
国内外学者对装配质量事前预防控制研究方面主要有:根据装配质量特性关键程度采取不同程度的质量控制策略,这也是目前实际应用较为成熟的质量控制方式[1];基于分析产品复杂度与装配不合格率之间的关系,预测装配不合格率[2];通过对装配活动进行FMEA风险分析,找出可能发生故障的工序,用帕累托图和风险顺序系数(RPN)对失误划分等级,并提出预防控制策略[3]。上述研究为装配过程的潜在质量损失分析、预测和度量提供了有价值的方法和结论。
本文试图在解决产品装配活动的潜在质量损失的度量问题开展工作,在“产品质量熵”[5]的基础上,考虑到装配活动的动态性和复杂性,提出了面向装配过程的“装配质量熵”概念,给出了装配质量熵的度量方法,并以汽车部件为例介绍了其算法过程。
1 装配质量熵
1.1 热力学熵[4]
“熵”的概念最初由热力学领域引入,德国物理学家克劳修斯于1865年给出了热力学熵的定义:对于一个封闭系统,可逆过程的熵变d S与系统从外界所吸收的热量d Q和系统的温度T之间存在如下关系:
在热力学熵基础上,玻尔兹曼对气体分子的运动过程进行了研究,并于1877年将熵S和热力学概率Ω联系起来,并得出正比于的关系,在1900年由普朗克引进比例常数k,而成为:
其中k为玻尔兹曼常量。由此定义的熵称为玻尔兹曼熵。可见,熵就是系统处于某一宏观状态可能性(概率)的量度,是描述一个由大量粒子(分子、原子)构成的系统紊乱程度的度量指标。系统越乱,熵就越大,系统越有序,熵就越小。
1.2 信息熵[4]
在熵函数引入近百年之后,在研究通信问题时,遇到了度量从某信源发出的信号所含信息量大小的问题。由于信息量的大小与信源信号的不确定性被消除的多少有关,而这种不确定性与前面熵的微观解释在思维方法上有类似之处,即信源的不确定与粒子运动的混乱程度可类比,因此,1948年通信领域信息论的创始人申农在发表的《通信的数学理论》一文中,通过引入了信息熵概念来描述信息不确定性。他指出,如果信源表示信息的信号有N种,其中第i种出现的概率为,则信息熵为:
其中,K为比例常数,定义为K=1/ln N。按照申农关于信息的定义,“信息是用以消除随机不确定性的东西”,而熵则是一个系统失去了的‘信息’的度量。
1.3 产品质量熵
基于产品被失去的质量与信息熵的微观解释在思维方法上的相似之处,在参考和借鉴申农关于信息熵的定义的基础上,文献[5]将“熵”引入质量工程领域来描述这种产品被失去的质量,提出了“产品质量熵”概念。质量熵是在产品全生命周期中质量特性自身状态不确定性的一种量度,即是质量损失的一种度量。从质量特性的角度,对于产品的某一质量特性,可以用质量度对完成或满足特定顾客需求的能力进行量化,即是指质量特性完成或满足其顾客需求的状态概率。从熵的角度来分析,它必然有一个与质量度相对应的质量熵来表示该质量特性的不确定度和无序度。当质量度越大时,其本身的不确定度和无序度就越小;反之,就越大。用质量度来定义其质量熵为:
如果产品的质量特性有N个,其中第i个的状态概率(质量度)为Pi,则该产品的质量熵定义为:
其中,K为比例常数,同样定义为K=1/ln N。
上述定义说明产品质量熵具有以下特性和作用:
1)质量熵本质是一种信息熵。在一定范围内,当质量度Pi越大时,对应的质量熵S(xi)就越小;当质量度Pi越小时,对应的质量熵S(xi)就越大,说明该质量特性的不确定度和无序度越大,完成或满足其相关的能力就越差。
2)产品质量熵存在于产品全生命周期过程的各个阶段。按产品全生命周期的阶段划分,产品质量熵可分为:设计熵、工艺熵、制造熵、使用熵等。
3)质量熵从“负效应(即质量损失)”的全新角度描述了产品的实际质量价值,为产品质量的度量提供了新思路。
1.4 装配质量熵
“装配质量熵”存在于产品制造过程的装配阶段,是由于参与装配的零部件设计制造缺陷或过程因素影响而对装配活动输出产品所造成质量损失的可能性度量。简言之,装配质量熵表示由于参与装配的零部件质量和装配活动影响因素而使装配产品质量失去或消减的大小,它综合反映了装配活动中的实物质量损失和非实物潜在质量损失。某装配活动的装配质量熵越大,则输出产品装配质量的不确定性、无序度就越大,装配发生质量问题的可能性就越大;反之亦然。因此,装配质量熵是对因参与装配的零部件质量和活动影响因素的变化而失去或消减的‘质量’的度量,是对装配活动潜在质量损失的一种度量。装配质量熵是产品质量熵在装配阶段的一种具体表现形式,因此,其数学表达方式与产品质量熵相似。
装配质量熵可作为装配生产准备阶段对机械产品装配过程进行主动预防控制的信息基础。对生产线上的装配活动的装配质量熵进行量化评定后,其量化结果可作为对相应的装配活动采取合理的控制策略和控制措施的重要决策依据。
2 装配质量熵算法
装配质量熵的算法思路是:首先分析确定影响装配质量熵的主要信息因素集合{F1,F2,…,Fi};进而对其主要信息因素的质量状态进行评定,给出其质量状态值{MF1,MF2,…,MFi};最后计算主要影响因素的熵值{EF1,EF2,…,EFi};根据熵的“可加性”性质,得到具体装配活动的装配质量熵值。
2.1 确定影响装配质量熵的主要信息因素
要计算装配活动的装配质量熵,应首先对影响装配活动输出质量众多影响因素(类似与确定信息熵中的信号种类)进行深入分析,按照少数关键原则,找到其中的主要因素。本文通过广泛调研后认为,针对每一个装配活动:1)参与装配的零部件状态体现了加工质量对装配质量的影响;2)装配操作者水平体现了完成活动的主体对装配质量的影响;3)装配工艺规划质量揭示了完成活动的方法对装配质量的影响;4)类似活动历史上发生质量问题的频数体现了重复发生质量问题的可能性对装配质量的影响。上述因素较为全面反映了装配活动潜在质量损失的影响因素,本文暂以上述四项因素来进行装配质量熵的度量,在具体应用中,也可根据企业实际情况进行相应调整,并非一成不变。
2.2 主要信息因素质量状态评定方法
1)参与装配零部件质量状态评定
设参与装配的零部件种类集合为C'={C1,C2,…,Cn},针对任意零部件Ci,设在该活动中需要复验的关键特性集合为{F1,F2,…,Fm},对进入生产准备参与该装配活动的任意零部件Ci按照批量抽样方案进行抽样,判断步骤是:
(1)如果特性Fj是望目型的特性值,则其特性值落在公差带中间区(距中心线公差带宽的1/m区域)的数量占总抽样的百分比为K。如图1所示,如果K≥A,则认为该零部件的质量状态稳定。
(2)如果是望大、望小或非计量型特性,则采用专职检验人员评定,如果合格的数量占总抽样的百分比K≥B,则认为该零部件的质量状态稳定。
(3)所有判定为质量稳定的特性数量Nums与该零部件需要复验的总特性数量NumFtol之比λ作为判断该零部件质量状态的依据,如果λ≥C则该零部件质量状态稳定。
上述m、A、B、C的具体值由企业实际情况确定。
在所有种类的零部件质量状态判断完毕后,所有判定为质量稳定的零部件种类数Numcom与参与该活动总的零部件种类数Numtol之比η作为判断该装配活动零部件质量状态的依据。表1给出了参考评定标准。
2)装配操作者技术水平评定
对装配操作者技术水平的评定规则可参考国家职业标准规定的等级来评定。参考评定标准如表2所示,通过评定,可以确定装配操作者技术水平评定值。
3)装配工艺规划质量状态评定
由于装配工艺规划质量本身具有不可量化性和复杂性,因此,如何将定性的装配工艺规划质量信息转化为定量的值反映出来是评判装配工艺规划质量需要解决的问题。本文采用的方法是:建立起相关的评定指标体系,采用目前较为公认的将定性分析向定量转化的层次分析和模糊综合评价相结合的方法进行评价[6]。
(1)确定评价装配工艺规划质量的因素集U。即为自然数U={u1,u2,…,un},n为自然数。
由于在此主要考虑装配工艺规划质量对装配活动输出质量的影响程度,因此,因素集主要考虑装配工艺对活动输出质量特性的影响,可以根据企业的实际情况来确定和修订,表3给出参考的因素集,可根据企业实际进行调整和补充。
各因素的具体含义是:标准化是指装配工艺上采用标准化工作程序进行装配的程度;防错性是装配工艺中采用防错措施和装置的程度;工装成熟度是指装配工艺中采用工装设备的成熟程度;方便性是指装配工艺中操作方法方便容易的程度;继承性是指装配工艺利用以往成熟装配工艺的程度;合理性是指装配工艺路线的合理程度。
(2)确立评价装配工艺规划质量的评语集V。
评语集可根据各种因素的要求不同而设定,评价等级通常可分为5~7级,一般不宜划分得过粗或过细。评价标准的含义则随评价等级的划分而相应得到确定。本文按通常做法取评语集为V={好,较好,一般,差,较差}5个等级,相应评分值分别为{10,8,6,4,2},以便进行定量分析及评价,表4给出参考因素集的参考评分标准。
(3)确立各因素间的权重分配。设A={am}(m=1,2,…,q)。权数am是指因素在评价体系中所起作用大小和相对重要程度的度量。权数的确定是一项非常重要的工作,可采用直接赋权法,也可采用层次分析法确定。本文先通过专家组主观评分,再运用层次分析法的原理来分析得到各装配工艺评价因素的权重,。
(4)专家根据标准进行打分,通过分数,确定从U到V上的模糊关联矩阵R。
式中:rim——对第i个因素作出第m级评语的隶属度,即对因素ui的被评为vm等级的可能性,这里,根据实际情况,i=1,2,…,6,m=1,2,…,5。
(5)对各因素进行评价。设相对于U的权重分配为A={am}(m=1,2,…,q),则得到评价向量为B=A⋅R=(b1,b2,…,bj,…,bm)。如果,则采用归一法处理B矩阵。
(6)最终评价采用加权平均的原则进行处理,加权平均的原则为:
式中:k——待定系数,一般取k=1;
cj——评分值。
通过上述步骤可以得到装配工艺规划质量状态评价值。它综合反映了装配工艺对装配活动输出质量的影响信息。
4)类似活动历史质量问题发生频数评定
一般来讲,企业会对产品出现质量问题或故障后进行分类统计。如果历史上类似装配活动发生质量问题的数量比较多,则说明该装配活动重复发生质量问题的可能性也越大,输出质量的不确定性就越大,反之亦然。因此考虑类似装配活动发生质量问题的频数对装配质量熵的度量具有重要的现实意义。
评定标准根据企业的实际情况给定,可以根据企业生产的稳定状况规定将一段时期(半年或三个月)内的质量问题发生频数作为评定依据。现在衡量发生故障的频数通常采用DPMO(Defect Per Million Opportunity)值。那么半年内发生在某一装配活动上的质量问题的DPMO值(简记为D值)总和可作为评定标准。表5给出参考的评判标准,不同水平的企业其标准会不同。
2.3 装配质量熵计算方法
1)确定装配活动影响因素的装配质量熵
由对零部件、操作者技术水平、装配工艺规划质量和类似装配活动质量问题历史发生频数的质量状态评价分值组成原始数据集合为:D'={di'},i=1,2,3,4,di'是装配活动Ai(i=1,2,…,n)的第i个影响因素的质量状态数据。由于D'中的不同影响因素数据具有不同的度量标准和方法,为消除这种影响,需要采用无量纲化的方法对D'进行标准化处理。无量纲化的方法一般有直线型、折线型和曲线型等多种,这里采用直线型无量纲化方法中的极值法[7]对D'进行标准化处理,处理后的数据集合为:
其中:
则di的状态概率为:
由此,根据装配质量熵的定义,第i项影响因素的装配质量熵Mi定义为:
规定当Pi=0时,PiIn(Pi)=0。因为0≤Pi≤1,所以0≤Mi≤1。
2)计算影响因素的综合权重
(1)计算影响因素的熵权。熵权的本质是对数据信息有用程度的度量。按照熵思想,人们在决策中获得信息的多少和质量,是影响决策精度和可靠性大小的决定性因素。如果某个因素的熵越小,说明其值的增减程度越大,提供的有用信息量越多越有利于做出优劣性的判断和选择,在综合评价或决策中该因素所起的作用越大,其权重(熵权)越大;反之亦然。可见,熵权代表影响因素提供有用信息量的多寡程度[7,8]。具体确定影响因素熵权的方法如下:
定义偏差度di为:wi=1-Mi(i=1,2,3,4)。通过对熵权计算方法[7]的改进,给出第i项影响因素的熵权ai定义为:
(2)给出影响因素主观权重。对于上述影响因素,使用专家法[9]得到它们的权重为λi(i=1,2,3,4)。λi是决策者对影响因素的主观判断信息,它是行业标准而确定的,反映了不同行业不同过程的具体特点。因此,λi对于装配质量熵的确定具有实际意义。
(3)确定影响因素综合权重。在ai和λi的基础上,得到第i项影响因素的综合权重[7]为:
3)确定装配活动的装配质量熵。
(1)确定影响因素的综合装配质量熵。对于影响因素{F1,F2,F3,F4},其综合装配质量熵值EF分别为:
(2)确定装配活动的装配质量熵。根据信息熵的“可加性”性质,则装配活动Ai(i=1,2,…,n)的装配质量熵为:
3 算例
以某油泵公司装配分厂生产线中的出油阀紧座装配活动,如图2所示为例,对某型号喷油泵开装前该装配活动的装配质量熵进行了计算。具体如下:
步骤1:影响因素质量状态评定
1)评判零部件质量状态
首先确定该活动的参与装配的零部件,分别是限位器、出油阀偶件、弹簧、弹簧座、紧座、O型圈。其中,限位器、出油阀偶件、紧座均为一个特性(参与装配的轴向尺寸有公差要求)参与装配且是计量型的,弹簧、弹簧座、O型圈均只有一个非计量型特性参与装配。对即将开装的某批产品500台按照抽样方案进行抽样后,按照零部件质量状态评判方法(取m=1/3,A=50%,B=90%,C=80%为标准)对参与装配的零部件进行评判后得到计量型的零部件中限位器和出油阀偶件的,λ≥C=80%质量状态稳定;非计量型的零部件中弹簧、弹簧座、O型圈的λ≥C=80%,其质量状态稳定。由此得到该装配活动的η=5/6≈80%,按照表1参考判断标准,属于非常稳定类型,评判分值为2。
2)评判操作者技术水平
该装配分厂根据目前的装配人员状况及其人力成本考虑,进行该装配活动的操作者属于初级技工类,按照表2给出的参考评判标准,该项分值为10。
3)评判装配工艺规划质量状态
按照装配工艺规划质量状态评定方法得到该活动的装配工艺规划质量的评定值为5.6,介于一般与较好之间。由于该计算方法属成熟算法,在此不详细描述。
4)评判类似装配活动质量问题历史发生频数
多种型号的喷油泵系统都需要出油阀紧座部件,只是具体的尺寸参数设计不同。因此,类似装配活动的质量问题历史发生频数数据较为充分。通过对半年来发生在所有出油阀紧座部件装配活动中的质量问题进行统计后,计算出该活动质量问题的历史发生频数DPMO值为6840。按照表5给出的参考评判标准,属于常发生类型,该项分值为6。
步骤2:计算该活动的装配质量熵
1)计算各影响因素的装配质量熵
由影响因素评分值组成的原始数据集合为:D'={2,10,5.6,6},按照标准化处理方法处理后的数据集合为:D={0,1,0.45,0.5}。计算各项影响因素的状态概率为:P={0,0.51,0.23,0.26},则各项影响因素的装配质量熵值为:
M={0,0.247,0.243,0.252}
2)计算各影响因素的熵权
按照前述方法对各影响因素计算的熵权集合为:
a={0.319,0.240,0.241,0.238}
3)计算各影响因素综合权重
由专家法给出该活动四个影响因素的权重为:λ={0.2,0.3,0.25,0.25},则各影响因素的综合权重计算结果为:SW={0.249,0.281,0.235,0.232}
4)确定影响因素的综合装配质量熵
EF={0,0.069,0.057,0.058}
5)计算装配活动装配质量熵
EAi=EF1+EF2+EF3+EF4=0.185
需要指出的是,上述算例仅对一个装配活动的计算,一般应对整个装配过程的装配活动进行计算看其总体情况,然后按照每个装配活动的装配质量熵值的大小进行排序,判定每个装配活动在整个装配过程中是否属于装配质量熵较大的一类,进而为各个装配活动的质量控制决策提供信息支持。
4 结论
基于主动预防的质量控制理论方法是质量工程领域研究的重要方向。面向机械产品装配过程的“装配质量熵”是在“产品质量熵”基础上提出的面向装配过程对装配活动潜在质量损失进行预测和度量的一种新思路,为机械产品装配过程基于主动预防质量控制决策奠定了数据基础。通过对装配活动输出质量影响较大的主要因素的质量状态采用相应的评判标准和方法进行评判后,在借鉴信息熵的计算方法基础上,采取基于主观权重和熵权的综合权重更加科学的确定综合装配质量熵值。开装前就对生产线上的装配活动潜在质量损失进行预测和度量,对事先科学合理地采取相应的装配质量控制策略和控制措施具有重要意义。
摘要：针对机械产品装配前准备阶段对装配活动的潜在质量损失预测和度量问题,借鉴信息熵理论,提出了面向机械产品装配过程的“装配质量熵”概念及其定义。在分析影响装配活动输出质量潜在损失的关键因素和确定了其相应的质量状态判定标准和方法的基础上,给出了装配质量熵的算法,对基于装配质量熵进行装配活动质量控制决策具有重要意义。以某产品装配生产线上某一装配活动为例,介绍了“装配质量熵”的算法过程。
关键词：机械产品,装配活动,信息熵,装配质量熵
参考文献
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解读《机械制图》中的装配图 篇10
1 了解装配图内含, 解读装配图的表达方法
装配图与零件图所采用的表达方法基本想同, 但侧重点不同, 零件图侧重表达机件的形状, 而装配图则侧重表达零件之间的装配与联接关系, 为了充分表达装配体内部各零件之间的相对位置关系, 通常采用沿装配主线将装配体剖开, 在画剖视图时, 为使装配体中各零件层次清晰, 将轴类、细长杆、标准件沿纵向不画剖面线, 对于相邻的不同零件, 剖面线方向相反。对于相接触零件之间画一条线 (包括间隙配合) , 有间隙时一定画二条线。另外, 根据不同的装配体, 也可采用特殊的表达方法加以表达, 这些方法包括拆卸、假想、夸大、展开、简化、单独表达等方法。
2 识读装配图与拆图
看装配图可按下述步骤进行:概括了解;分析一组视图、传动路线及工作原理分析装配关系、装配结构和连接方式;分析零件的主要结构和用途;归纳总结, 想出部件的整体结构。
由装配图拆画零件图要在基本看懂装配图的基础上进行。首先要依据投影关系和剖面线把所要拆画的零件从装配图中分离出来, 然后按零件图的表达方法来考虑其它视图的选择。对于装配图中没有表达清楚的结构形状, 可根据零件的作用和要求进行设计, 并用向视图等方法表达出来装配图中省略的零件结构必须补齐。对因拆去前面的零件而暴露出的一些图线 (或被其他零件遮挡的图线) , 要正确地补画。标零件图全部尺寸和技术要求。拆图时, 分离零件, 零件结构设计要参考同类作用的零件结构型式, 必要时要查找相关资料及国家标准进行。
3 理顺“图”与“图”之间的关系
“图”与“图”之间的关系, 泛指总装图与部件装配图、部件装配图与零件图、零件图与零件图及其相互之间的关系。
装配图是绘制零件图的依据, 零件图是制作零件的依据。零件能否顺利地装配, 机器能否正常运行, 其很重要一条, 就是看二者之是的关系是否匹配。可见, 装配图与零件图是一脉相传、相辅相成的。既然如此, 无论是画、看装配图或拆画, 还是画、看零件图或测绘零件, 图与图之间都应互相照应, 做到“你中有我, 我中有你”, 相互映衬。
4 画、看装图时应注意以下几点
4.1 分析零件的功用, 核查相关零件结构、尺寸及技术要求的协调与一致性
每个零件在机器中都将起到包容、支承、传动、配合、全装、定位、密封和防松等一项或几项功用。零件的功用, 决定零件的主要结构。只有将不同零件的结构相互联系起来, 才能使其形成一个整体, 从而发挥其功效。因此, 在画、看或拆图时, 必须注意相关零件结构形状、尺寸和技术要求的协调一致, 并将其分别体现在装配图和有关的零件图中。
4.2 分析装配体的装与拆, 检查零件工艺结构和装配结构的合理性
零件的工艺结构和装配结构是影响装、拆的重要因素。因此, 在画图、看图时, 既要分析装配结构的合理性, 也要核查工艺结构的协调性, 还要注意技术要求的特殊说明等, 以确保按序顺利地装与拆。
4.3 分析传动路线, 核查机器运行的可靠性
任何机器, 凡工作必将“动”起来。因此, 分析清楚是画、看装配图的首要任务。具体可从以下几方面进行分析: (1) 运动形式。从动力来源入手, 分析运动如何传递, 哪些零件运动, 哪些零件不动, 运动行式如何 (转动、移动、摆动等等) 。 (2) 配合关系。凡是配合的零件, 都要弄清配合的基准制、配合性质和公差等级等。 (3) 连接和紧定方式。各零件之间是用什么方式连接和固定的, 连接是否牢靠, 装、拆是否方便。 (4) 定位与调整。零件如何定位, 怎样防止轴向窜动, 哪些面与其他零件接触, 哪些地方需要调整, 用什么方法调整等。对于复杂的部件, 传动路线可能有几条, 每条都如此分析, 以确保机器的各部分和整体的可靠性。
5 结语
总之, 要掌握画、看装配图的知识和技能, 必须多画、多看, 同时, 还要加强实践, 了解更多的设备运行情况及结构, 学习与机械设计和机械制造相关的各种知识, 与相关的课程联系起来, 这样才能收到良好的效果。
摘要：在机械制图教学中, 装配图处于非常重要的地位, 掌握装配图的绘制和识读方法, 是学习《机械制图》的两大主要任务之一, 它既不同于组合体也不同于零件图, 而是把制图基础知识和零件图知识的综合应用。如何更好地掌握和应用这部分内容, 从装配图的内含及绘图、看图等方面加以解读。
关键词：装配图,绘图,看图,应用
参考文献
