烟草机械装配工艺设计方案的CAPP实现

    装配是把不同的零件、部(组)件按设计要求组合成一个可以操作的整体的过程。在烟草机械产品制造中，装配的工作效率和质量对产品的生产周期和最终制造质量存在很大的影响。通过对各类烟草机械产品的生产情况调查可以发现，烟草机械产品的装配成本在其整机制造总成本中占有相当大的比重。为适应市场竞争的需要，降低企业生产成本，在烟草机械中大量应用了新技术、新材料和新工艺。快速成型技术、强力切削技术和精密数控机床等大量用于烟机的零件加工过程中，在提高零件加工精度的同时，使产品零件的生产时间和制作周期不断缩短，并降低对工人技术水平的依赖度程度。而装配工作却仍是以人工为主，主要依赖于工作人员的技术水平。如何优化产品的装配工艺，提高装配质量，缩短装配工作周期，是烟草机械制造企业正在研究的课题。
    
    近年来，烟草机械制造企业引入了CAPP技术，利用计算机作为工艺辅助设计的手段，产品零件的加工工艺规程编制方式得到了很大提高，但如何利用计算机进行烟机产品装配工艺的设计却未得到应有的重视。如果CAPP技术的实施对象仅仅局限于产品零件的机械加工，就无法全面发挥CAPP在现代烟草机械制造系统中应有的作用。为此，本文对CAPP技术如何应用于装配工艺方案设计，实现产品工艺设计与管理一体化，完善企业制造工艺信息系统方面进行了分析和介绍。
   
    1 适应CAPP需求的装配工艺设计原则
   
    1．1 零、部件的分类原则
   
    在机械设计中，零、部件的分类通常是按照制图国家标准划分的，通常分为零件、结合件、标准件、外购件、组件、部件和整机，零、部件的编码顺序是该部分在图面中的最佳显示位置，且图面中按规定的顺序编码，不考虑零、部件在实际中的作用。而电气设计通常与机械部分类似，将各个部分按照部(组)件划分，每个部(组)件通常由元器件、线束、电缆、线路板(或功能模块)和结构件(指机械零件、电控箱、电控柜等)组成。
   
    在装配工艺设计中，零、部件的分类与设计有所不同，除根据设计划分的零件、部件类别外，通常根据零、部件的功能进行进一步的划分，将零、部件分为基础件、连接件、功能件、单元、系统和总成等，而零、部件的装配顺序编码正是根据其功能划分的，与设计编码顺序基本上是不相同的。所有部(组)件中的基础件编码在装配工艺顺序中应设定为1，然后由内向外或由下向上进行顺序编码，形成装配工艺顺序。
   
    1．2装配中的层次划分原则
   
    烟草机械制造企业的产品生产方式为小批量、多批次的组织形式，为了保持各批次产品的装配质量稳定，需要完善的工艺技术文件进行指导。在编制装配工艺的过程中，通常根据产品的设计结构进行分解，产品的装配步骤必须分层次、分单元进行。整机的最终成型由多层装配关系来实现，即使是最简单的整机装配也至少存在2层或2层以上的装配关系。分层次装配的原则有以下几点。
   
    1)基础层：根据零件在部(组)件中的作用或部(组)件在整机中的作用，确认基础层装配。通常以部(组)件内的箱体类零件、支撑件等为基础件，含有机身、机架、箱体类零件的部(组)件为总成或整机装配的基础层。
    2)组件层：由零件、结合件、标准件和外购件组成的相对独立的最小设计单元。
    3)部件层：由组件和部分零件(含结合件)、标准件和外购件组成的相对独立的设计单元。
    4)总成层：由部件、组件和部分零件(含：结合件)、标准件和外购件组成的相对独立的装配单元，该部分可以完成整机的部分功能。
    5)总装层：将总成、部件、组件和部分零件按照技术要求装配在一起，形成最终产品。
   
    产品装配的层次划分如图1所示。
   
    产品装配的分层为CAPP在装配工艺方案设计中的应用创造条件，依照装配的层次装配原则，在产品的装配工艺设计方案制订初期，首先需将产品拆分为若干个装配单元。为保证产品的质量和功能的实现，在方案设计时还要在工艺技术文件中标明每个装配单元的工艺技术要求和工艺顺序要求。