三维装配工艺在生产中的应用

袁志燕

摘要：产品的装配生产这一流程一向都是机械产品生产制造非常重要的环节，而随着时代的发展，工业生产也在不断的发展，在一些比较复杂的产品设计、生产、装配过程中，越来越多的工业企业会选择以三维模型为核心进行相关的应用。对此，本文结合了三维装配工艺和传统装配工艺的特点，通过将两者进行对比的方式进行了相关研究，探讨了三维装配工艺的应用效果。

关键词：三维装配工艺;传统装配工艺;技术难点;应用效果

引言：

机械制造生产的整个制造生产流程中，耗时最久的流程便是装配生产的流程，如果是一些结构比较复杂的产品，其装备的时间所需的人员应花费的装备成本还会更高。如果能够提升机械产品制造过程的装配生产效率，将会大大缩短产品的生产周期，降低产品的生产成本，提高工业企业的经济效益。而三维装配工艺作为装配工艺中的全新技术，是否能够满足各类机械产品制作需求的同时，达到为企业提高经济效益的目的，成为了非常有意义的研究项目。

一、传统装配工艺

一般来说，装配环节往往是一个机械产品生产过程中的最后一个流程，进行装配的目的是為了能够让机械产品根据设计要求和使用标准，让产品达到实际应用的规格与性能要求。那么在传统装配工艺中，大部分的装配工作都是由工人手工完成装配的，所以越是复杂的机械产品，想要越好的装配效果，就必须要求工人有着丰富的经验，才能够完成高质量的装配工作。同时为了保证装配质量，在装配过程当中还应当满足以下原则：一是选择合适的工具;二是合理安排装配工序;三是尽量减少单个工人的装配工作量等等。

（一）传统装配工艺的分类

一个机械产品不管是复杂还是简单，都是由许多零件与部件一同组成的，其中零件的定义是组成机械产品的最小元件，而部件的定义是有两个或两个以上零件构成，且具有单独功能的组合元件。所以在传统装配工艺中，装配工艺能够分类为部件装配工艺和总装配工艺。

其中部件装配工艺又被称为组合件工艺，指的就是一个机械产品，在进入总装配之前的装配工作，主要是将机械产品中的各零件安装在一起，先让各零件构成具有单独功能的组合体。而总装配工艺，就是在部件装配工艺结束之后，将上下的零件以及已经装配完成的部件，组装成一台完整的机械产品。

（二）传统装配工艺的缺点

因为在传统的装配工艺中，是没有进行信息化优化的，所以装配工艺给到生产车间工人的指导文件都是以纸质文件的形式给出的，那么对于这样的指导文件而言所暴露出来的缺点有：

一是指导文件的指导性不够直观。往往只有经验丰富的装配工人才能仅需要文字与图片便完成整个机械产品的装配工艺，对于一些经验不够丰富的装配工人，在面对纸质指导文件时就很容易出现装配质量不佳的情况。特别是在面对一些不易用文字与图片表达的部位该如何装配时，这些部位的装配质量将会直接由装配工人的个人水平高低进行决定。

二是指导文件的内容过于繁琐，不便于细节查询。对于一件机械产品的装配指导文件来说，哪怕是较为简单的机械产品，其纸质指导文件也有几十页甚至上百页，更何况是一些装配较为复杂的机械产品。这就导致了，即使装配指导文件配有目录，但是对于一些经验不足的装配工人而言，或者是不熟悉装配顺序的工人来说想要查找相关细节资料就非常的不方便。

三是进行指导文件的内容更改较为麻烦。一般来说，一份纸质的装配文件，不仅装配工人需要各有一份，生产现场、资料室都应当进行纸质装配文件的保存，这就导致一旦现有的纸质装配文件有地方需要修改，其修改的成本也是非常巨大的，还需要多方面的进行更改。

二、三维装配工艺

考虑到传统装配工艺，不仅有装配指导文件的不便，还有装配工人的人为影响因素较大等等问题，所以为了我国工业的发展，全面推行三维装配工艺就显得非常有必要。所谓三维装配工艺指的就是，先通过计算机等工具，进行需装配机械产品的虚拟装配，从而在正式装配之前去检查各零部件的之间的动态干涉情况，一旦出现有零部件难以发挥其功能的情况，就可以直接可以在虚拟装配中进行修改，从而优化机械产品的装配流程。当确保虚拟装配不会出现任何问题之后，三维装配工艺将输送装配动画给到装配车间。动画的装配指导文件一方面是可以帮助工人补充纸质指导文件的细节，另一方面也可以尝试在未来进行装配流程的信息化优化，通过以数据传输的方式去让装配流程变成机械替代人工，使得装配质量能够更有保障。

（一）三维装配工艺的技术难点

虽然三维装配工艺相对于传统装配工艺来说优点比较突出，但同样也有一些技术难点。首先最为明显的技术难点是因为三维装配工艺需要在计算机上进行虚拟装配，那么前期的绘图工作就比较多，想要在计算机内部建立起一个完整的装配模型，往往需要大量的零件绘图工作，并将绘图的内容变成三维模型。而每一台机械产品的构成都是由成百上千个零件组成的，想要将每一个零件都绘制出来，必然需要耗费大量的时间和精力。

除此以外，为了能够更好的向装配车间输出装配动画，还需要完善企业内部的信息网络体系。确保装配动画文件不仅仅能够在某一台计算机上完成虚拟装配，更重要的是能够在装配车间里呈现虚拟装配的实际效果，让动画能够链接到装配现场，以随时供相关工作人员进行查看。

（二）三维装配工艺的应用效果

利用三维装配工艺应用到实际的机械装配工作当中，主要的应用效果有三点。第一点是工人在进行装配的过程中，如果有不清楚的流程可以通过观看动画指导文件来获得装配流程的提示，从而保证工人在装配过程中能够更加清楚应该如何装配。第二点是动画指导文件能够显示装配机械的具体调整参数，从而辅助工人进行装配工作的质量控制。第三点是动画指导文件能够进行局部强调，能够使得各零件之间的装配关系更为直观。

三、结束语

总的来说，随着科技的进步不仅仅是机械设备的性能在不断的优化，机械产品的生产流程、装配流程也在不断的优化，从而成功的让工业企业的经济效益得到提高，也助力我国的工业行业发展更为健康良好。

参考文献：

[1]康颜奎，顾寄南.基于MBD的三维装配工艺系统关键技术研究[J].制造业自动化，2020，42（5）：4.

[2]管西强.三维数字化装配工艺系统分析[J].中国金属通报，2020（1）：2.