三维装配工艺设计系统(3DCAPP)在减速机行业的应用

1 引言

    传统的装配工艺文件以文字描述方式为主，操作人员在装配时需要按照工艺文件的要求，同时参照图纸，理解空间装配关系。对于复杂产品的装配，需要大量的识图、理解工艺要求的时间；另外，图纸、工艺附图采用的三视图对某些特殊产品的安装形式很难描述清楚，保证产品装配一致非常困难。

    三维装配工艺设计系统提供了一个集文字、图片、动画于一体的可视化装配工艺设计环境，装配工艺规划人员利用产品的三维CAD模型，对产品的装配工艺过程进行交互式的定义和分析。该系统以动画加文字说明的形式规定出产品的装配顺序、方法及其工艺装备、装配注意事项等信息，可视化地指导操作人员装配或者进行岗前培训。按产品实际装配顺序将每个工步的装配信息（包括装配过程动画文件、装入件清单、工艺装备、注意事项等信息）展示给操作人员，操作人员按该系统的要求一步步操作即能完成产品装配。

    在各式机械的传动系统中，减速机的应用范围相当广泛，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电、钟表等，其应用从大动力的传输工作，到小负荷、精确的角度传输，都可以见到减速机的踪迹。其中蜗轮蜗杆减速机十分常见，其基本结构主要由传动零件蜗轮蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件构成，主要作用传递两交错轴之间的运动和动力，轴承与轴主要作用是动力传递、运转并提高效率。

    笔者通过开目公司的3DCAPP-A系统进行减速机装配工艺设计，以三维工艺来指导装配，使装配人员能更加直观、准确、高效地完成装配工作，为企业提高装配质量和效率，降低装配时间和成本，带来革命性进步。

2 三维装配工艺设计

2.1 装配模型导入

    三维产品模型是实现装配工艺规划的基础与前提。三维CAD模型中包含了产品的各种信息，如管理属性信息、层次结构信息、零部件几何信息、装配关系信息、空间位置和姿态描述信息等，在定义产品装配结构时，首先将三维产品模型读入系统，提取相应的信息，并以装配结构树的形式存储在数据库中；其次，对产品模型进行一定的简化处理，如根据产品结构的层次关系，通过人机交互的方式选取子装配体；此外，对于像螺栓、螺母、垫圈等紧固件连接，其装配顺序是固定的，因此对装配顺序固定的某些小装配体可以在产品BOM中合并为一个零件，以此达到简化模型的目的；最后，根据获得的装配体装配关系，生成装配结构，并以装配关联矩阵的形式进行存储。