導語：工程機械裝配工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：我國市場經(jīng)濟以及工業(yè)現(xiàn)代化的建設中工程機械發(fā)揮著不可替代的作用，尤其是在新的發(fā)展時期下，工程機械行業(yè)在發(fā)展過程中也應該將機械裝配工藝水平的提升做一個重點研究話題，這樣才能滿足工業(yè)現(xiàn)代化建設的具體需求。本文主要對當前工程機械工藝進行簡單概述，并對其未來發(fā)展趨勢進行探討，希望能夠?qū)こ虣C械裝配工藝水平的提升起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：工程機械；裝配工藝；現(xiàn)狀；趨勢

所謂工程機械裝配主要指的是將成品的零部件根據(jù)設計圖紙以及工程機械裝配方法經(jīng)過裝配后形成滿足使用功能需求的機械設備。由此可以看出機械設備的性能會受到機械裝配工藝的直接影響，因此作為機械生產(chǎn)企業(yè)要不斷提升自身的機械裝配工藝水平，這樣才能滿足企業(yè)實際發(fā)展需求。

1工程機械裝配概述

1.1工程機械產(chǎn)品特征

工程機械從總體層面來看具備了一些特征：首先工程機械通常都具有較大的外形尺寸，部分零部件一般都相對比較笨重；其次，工程機械通常都具有復雜的結(jié)構，甚至部分工程機械需要成百上千個零件來組成。而且零部件中不僅涉及到鑄造件、鍛造件，還會涉及到焊接件和沖壓件等，此外還有液壓元件以及電器元件等。工程機械通常都屬于小批量生產(chǎn)，大型推土機、履帶式起重機等大型機械設備廠家每年甚至只生產(chǎn)數(shù)十臺或者數(shù)百臺。工程機械通常都具有非常復雜的工藝流程，在裝配中會設計到機械、電氣、液壓、電子元件等多種零部件。鏈接形式也包括了焊接、鉸接、螺栓鏈接等多種方式。

1.2裝配組織形式

（1）固定式裝配。所謂固定式裝配主要是將產(chǎn)品或零部件在一個固定位置上進行全部裝配，產(chǎn)品在整個裝配操作中不做移動，而且需要將工程機械的所有裝配零部件集中在固定位置周圍。固定式裝配在新產(chǎn)品試制、小批量裝配生產(chǎn)中的應用非常廣泛。由于產(chǎn)品的結(jié)構和類型，因此又可以將固定式裝配進一步劃分為集中和分散等兩種不同的固定式裝配。集中固定式裝配主要指的是通過固定地點、固定人員完成整個設備的裝配，在一些情況下也被稱為是地攤式裝配。通常在大型工程機械小批量生產(chǎn)中應用。將該方法應用在批量小的新產(chǎn)品的試制過程中由于存在裝配人員固定，能夠全程參與整個新產(chǎn)品的裝配過程中，因此對于新產(chǎn)品試制存在的問題能進行完整記錄，也能夠?qū)崿F(xiàn)對新產(chǎn)品問題的集中整改和處理。而分撒固定式裝配主要是將產(chǎn)品裝配進行分解后形成組件裝配、部件裝配、整機裝配等幾個部分，而且不同裝配過程中完全是在不同地點進行；整機和部件裝配人員以及地點也不同，不同環(huán)節(jié)完成裝配后利用的叉車、起重機等設備將其運輸?shù)秸麢C裝配車間完成整機總裝。通常是在具有一定批量的工程機械生產(chǎn)中應用該裝配模式，但是重點還是集中在小批量生產(chǎn)中。這種裝配組織模式下更加能體現(xiàn)出裝配的專業(yè)化，產(chǎn)品裝配周期也能極大縮減，進而實現(xiàn)生產(chǎn)面積利用率以及企業(yè)生產(chǎn)效率的極大提升。（2）移動式裝配。在進行機械產(chǎn)品裝配過程中裝配人員和裝配地點都可能發(fā)生變化的裝配形式就被稱為是移動式裝配，各個零部件從不同工位移動到另一個工位完成裝配，并最終實現(xiàn)整機總裝。目前工程機械生產(chǎn)中該模式的應用非常廣泛。各零部件工位之間的移動利用機械傳送方式后就形成了裝配流水線。在大批量生產(chǎn)中適用性比較高。目前該裝配模式在挖掘機、叉車等生產(chǎn)中的應用比較廣泛。

2工程機械裝配工藝現(xiàn)狀

2.1自動化程度

工程機械生產(chǎn)相較于普通汽車生產(chǎn)批量很小，而且在裝配自動化反面也處在落后地位。雖然近年來工程機械發(fā)展非常迅速，叉車等機械的年產(chǎn)量甚至能達到十幾萬，但是裝配工藝水平并未得到有效突破，其主要存在以下幾個方面表現(xiàn)：首先，零部件輸送自動化程度低。目前在工程機械生產(chǎn)中除了少數(shù)總裝線實現(xiàn)裝配傳送機械化之外，大部分零部件裝配仍然采取的是固定式裝配模式，車間以及工位之間的轉(zhuǎn)運主要依靠起重機以及叉車來實現(xiàn)。其次，機械零部件裝配以人工作業(yè)為主。目前我國在工程機械的裝配方面仍然存在自動化裝配程度低的問題，工件的搬運、安裝等都是通過人工操作或者是利用車間起重設備來完成；而且國外的工程機械裝配也并未全面實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線。

2.2工裝工具

在工程機械裝配中工藝裝配以及工具都發(fā)揮出十分重要的作用，先進的裝配工藝才能實現(xiàn)裝配效率以及裝配精度的全面提升。在當前工程機械的焊接以及加工中焊接機器人、加工中心的應用正在實現(xiàn)普及，但是裝配環(huán)節(jié)并未出現(xiàn)先進裝配設備。目前在裝配工程機械的過程中擰緊機、壓裝機等工裝工具的應用比較常見，很多其概況下軸承與軸、外圈與孔、銷與孔之間采取的都是過盈配合，需要通過加熱或者冷卻的方式來提供便利，因此必須要應用到工業(yè)加熱箱或者冷柜等裝置。而通過應用壓裝工藝能極大提升裝配效率，但需要針對不同裝配零部件設計相應的壓裝機。壓裝機通常是由液壓油缸提供驅(qū)動力，其整體結(jié)構形式簡單，且具有較強的適用性，可以完成定點壓裝，同時也可以利用其中設備等在不同裝配工位使用。在工程機械裝配過程中連接緊固屬于非常重要的一項內(nèi)容。大部分工程機械的零部件都是通過大直徑螺栓進行連接，且關鍵位置螺栓連接過程中對緊固力矩的要求比較高，例如傳動件、工裝裝置的連接裝配必須要使用擰緊工具來完成。但是螺栓緊固連接過程中普通氣動扳手屬于主要工具，但是這種裝配工具對擰緊力矩不能進行精確把握，很容易導致螺栓后期出現(xiàn)松動等現(xiàn)象。為了能充分保障裝配過程中的擰緊力矩，很多企業(yè)在裝配過程中首先利用普通扳手擰緊后，再通過扭力扳手進行校準，但超過2000Nm的扭力扳手通常都比較笨重，多人協(xié)同合作。因此針對工程機械裝配過程中的大直徑螺栓只能通過抽檢方式對其緊固力矩進行控制，由此也使得后期很可能會出現(xiàn)螺栓松動者隱患。為了能夠充分保障螺栓緊固連接具備較強可靠性，同時對螺栓擰緊力矩進行精準控制，一些大型企業(yè)引進了手機電動扳手、多種擰緊機等定扭矩擰緊工具。

2.3工人勞動強度

在裝配工期相對比較落后的情況下，且受到裝配自動化水平的限制，工程機械在裝配過程中操作人員的勞動強度往往比較大。裝配工作人員在進行工程機械裝配的過程中會涉及到工件搬運、工件的配合和調(diào)整以及工具使用等幾個方面。在工程機械的裝配過程中大型工件通常情況下是利用車間起重設備進行吊裝，但質(zhì)量相對較輕的工件往往是通過工人搬運。通過在裝配車間使用平衡吊能夠讓工人搬運工件的勞動量控制在最低程度，而且也能夠保障其在工位的合適位置停放，對工程機械裝配能起到極大便利作用，同時也能夠?qū)⒀b配操作人員的勞動強度進行有效控制。在進行工程機械大銷軸與孔的過盈配合裝配的過程中通常需要操作人員使用大錘進行不斷敲擊，在這種操作方式下工件很容易遭到破壞，而且操作過程也存在一定安全隱患。另外一些大型工件與底部工作進行配合的過程中，吊裝到位后需操作人員需要利用撬杠等工具，而這些工具在操作過程中費時費力。工程機械通常情況下使用的螺栓直徑都相對比較大，因此緊固工具相對更重，在裝配過程中完全依靠裝配人員人工操作，導致實際裝配過程中操作人員勞動強度非常大。

3工程機械裝配工藝未來發(fā)展趨勢

3.1輸送自動化

隨著機械行業(yè)的快速發(fā)展，機械制造生產(chǎn)企業(yè)在充分保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，開始逐步傾向于進一步提升裝配效率，最大程度緩解操作人員的勞動強度的生產(chǎn)工藝，在工程機械裝配過程中輸送技術屬于非常關鍵的一項技術?？罩凶孕行≤?、機械化鏈板輸送線目前在工程機械的零部件配裝生產(chǎn)線中以及一些輕型零部件的裝配工具輸送過程中已經(jīng)得到應用，這在很大程度上也進一步提升了裝配工藝流水線的自動化程度。而大型工程機械由于產(chǎn)量往往相對比較低，而且各個零部件相對笨重，在未來很長一段發(fā)展時期內(nèi)仍然將長期運用固定式裝配工藝。

3.2設備柔性化

企業(yè)在積極引進自動化裝配生產(chǎn)線之后是企業(yè)的裝配作業(yè)效率以及生產(chǎn)產(chǎn)能得到極大提升，但對于工程機械的生產(chǎn)來說多種類、小批量時期最大特征。傳統(tǒng)的固定式裝配工藝在應用過程中嚴重影響作業(yè)效率，而充分借助裝配生產(chǎn)線能夠全面提升裝配作業(yè)效率，但同時也要充分保障一定的柔性，這樣才能夠?qū)Σ煌N類不同批量的產(chǎn)品裝配給予有效支撐。因此在針對工程機械裝配生產(chǎn)線進行設計的過程中，必須要對企業(yè)多品類產(chǎn)品結(jié)構特征進行充分考慮，在此基礎上加強充分保障生產(chǎn)線能夠為多品類產(chǎn)品裝配提供便利，同時也可以針對多種類產(chǎn)品充分利用更換支架以及工裝等來實現(xiàn)裝配。此外，同時還需要在一定范圍內(nèi)保障生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍能夠?qū)崿F(xiàn)可調(diào)，以此來滿足不同產(chǎn)品裝配時間的具體需求。

3.3操作人性化

自動化輸送生產(chǎn)線的應用能夠最大程度避免操作人員搬運笨重的工件，從而是操作人員勞動強度得到極大緩解，這也是裝配工藝發(fā)展過程中的一種人性化表現(xiàn)。在工程機械裝配過程中通過應用專用反轉(zhuǎn)機、平衡式起重機、助力機械臂等相關設備能夠讓裝配工作人員在操作過程中盡可能處在舒適狀態(tài)。此外通過應用加熱/冷凍裝置、液壓壓裝工裝等相關設備能夠保障在進行銷軸、襯套等零部件加工過程中不需要要求操作人員使用笨重的大錘進行敲擊，自動化裝配工具的應用可以將操作人員從繁重的體力勞動中解放出來。此外充分利用自動擰緊機和涂膠機等相關設備不僅能夠全面提升裝配作業(yè)效率，同時也能有效緩解工程機械裝配過程中作業(yè)人員的勞動強度。工程機械的液壓系統(tǒng)往往對清潔度要求非常高，在未來工程機械在裝配過程中將實現(xiàn)裝配車間冷暖空調(diào)的配置，這樣不僅能夠極大改善操作人員作業(yè)環(huán)境，而且也能夠充分保障作業(yè)環(huán)境的清潔度。裝配作業(yè)人性化不僅能夠讓裝配作業(yè)人員在操作過程中更加舒適，而且也能夠為產(chǎn)品質(zhì)量提供良好保障，由此可以看出，未來工程機械制造企業(yè)在發(fā)展過程中操作人性化也必將是一個主要發(fā)展趨勢。

3.4新產(chǎn)品虛擬化裝配

隨著現(xiàn)代工業(yè)都要快速發(fā)展，工程機械產(chǎn)品也正在加速更新?lián)Q代。在傳統(tǒng)工程機械領域中，新產(chǎn)品的推出往往需要消耗一年甚至更長時間，甚至一些大型工程機械設備數(shù)月時間來進行裝配，這個主要是因為工程機械在設計和工藝等幾個方面水平相對比較落后，而且在進行工程機械裝配的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)錯位以及干涉等相關現(xiàn)象，因此在裝配環(huán)節(jié)也不可避免的會出現(xiàn)修補、現(xiàn)場切割以及鉆鉸等作業(yè)過程，在這種裝配工藝下，會存在費工費料的問題，而且裝配耗時更長。如果在工程機械生產(chǎn)過程中充分利用三維可視化設計軟件，在產(chǎn)品的設計階段就可以來針對各個零部件和整機實現(xiàn)虛擬裝配，在虛擬裝配過程中就可以對關鍵零部件進行反復校核，以此來檢查各零配件在裝配過程中是否存在干涉問題，一旦發(fā)現(xiàn)存在干涉可以及時進行修改。通過三維虛擬化軟件的應用可以將傳統(tǒng)設計模式下裝配環(huán)節(jié)才能發(fā)現(xiàn)的問題在設計環(huán)節(jié)就能進行及時發(fā)現(xiàn)和修改，從而使得新產(chǎn)品試制過程更加順利，也能極大縮減新產(chǎn)品的研發(fā)周期。

3.5裝配效率得到極大提升

生產(chǎn)工程機械設計、工藝水平的不斷提升，也可以進一步實現(xiàn)零部件加工精度及配合精度等有效改善，零部件加工進度與圖紙設計匹配度更高，同時也能夠完全實現(xiàn)并不間斷互換，使得選配、修配、配焊等工時消耗過程的作業(yè)工序得到有效削減，而且在充分利用自動化裝配流水線后，工程機械的裝配生產(chǎn)效率可以得到極大提升。

4結(jié)語

目前工程機械裝配工藝體現(xiàn)出來裝配自動化程度低、裝配工具落后、裝配作業(yè)人員勞動強度大等諸多問題。隨著科技水平的不斷提升，工程機械設計和工藝水平也將取得更大進步，在未來工程機械的裝配領域中將逐步向著自動化、設備柔性化、操作人性化、產(chǎn)品裝配虛擬化等幾個方向發(fā)展，未來在先進裝備工藝的支撐下，我國機械裝備行業(yè)將取得更加快速的發(fā)展。

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作者：秦雪飛 何俊杰 劉均讓 金鑫 蒲江涌 趙樹理 單位：寶雞石油機械有限責任公司 中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司