隨著改革開(kāi)放，我國(guó)逐漸成為世界制造業(yè)的生產(chǎn)基地，工業(yè)的蓬勃發(fā)展，使應(yīng)用三維CAD軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品在我國(guó)大中型制造企業(yè)得到普及。用三維CAD軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品，以直觀、易用于強(qiáng)度校核和易于編數(shù)控程序等優(yōu)點(diǎn)得到大家的公認(rèn)，對(duì)工藝流程來(lái)講是一個(gè)絕好提升工藝文件質(zhì)量的機(jī)遇。

　　以往工程師在進(jìn)行零件裝配時(shí)，主要是依靠裝配工藝規(guī)程和裝配圖進(jìn)行裝配。如果是新的設(shè)計(jì)，就有可能出現(xiàn)裝配中有干涉和不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象產(chǎn)生。對(duì)工藝來(lái)講，不了解部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就需要很多的時(shí)間來(lái)研究零件圖和裝配圖。所以如果用三維數(shù)字建模來(lái)設(shè)計(jì)零件，再進(jìn)行裝配，就會(huì)有效避免干涉和不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，工藝人員也會(huì)很容易了解零件外形、部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和部件與之間的相互關(guān)系，及零件與零件之間的三維空間距離，所以數(shù)字模型在工藝裝配中有以下好處。

　　一、有效減少工藝人員的看圖時(shí)間

　　三維數(shù)字模型的直觀性可以幫助工藝人員直接了解零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少看圖出錯(cuò)的幾率，提高工作效率，工藝人員可以把更多的時(shí)間和精力投入到其他工作中。對(duì)于比較復(fù)雜的鑄件圖樣，工藝人員要想在很短的時(shí)間內(nèi)看明白，不是一件容易的事。有了三維數(shù)字模型再配合二維零件圖樣，看比較復(fù)雜的鑄件圖樣就會(huì)比較輕松，如圖1和圖2所示。

　　對(duì)三維數(shù)字模型還可以進(jìn)行三維立體尺寸標(biāo)注，隨時(shí)測(cè)量各個(gè)需要加工的工序尺寸，來(lái)檢查零件實(shí)際加工的尺寸是否正確，如圖3所示。對(duì)于復(fù)雜且比較大、重的零件，要想知道它的體積和重量不是一件容易的事，需要大量的計(jì)算。基于三維數(shù)字模型，得到體積和重量則是一件非常簡(jiǎn)單的事，雖然也有可能因?yàn)榧庸ふ`差的關(guān)系與實(shí)物的體積和重量有一些偏差，但不會(huì)很大，如圖4所示。

　　二、更好地了解組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　為了更好地了解組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要用軸測(cè)圖來(lái)表示部件的裝配形式，用這種形式可以很好反映部件的裝配結(jié)構(gòu)。如果用過(guò)去的二維形式來(lái)畫(huà)軸測(cè)圖，幾十個(gè)零件組成的部件可能要用十幾天的時(shí)間才能夠完成。用三維數(shù)字模型裝配的部件，可以很容易生成軸測(cè)圖。并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，如：在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)裝配能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)零件之間是否有干涉。在裝配中有些零件之間的空間距離在二維圖樣中是很難確定，在三維數(shù)字模型裝配中卻是件很容易的事，如圖5所示。同時(shí)能夠可以生成任何方向的裝配和軸測(cè)圖，并能夠做成各種方向的裝配圖片(可存成JPEG、TIFF等格式)，如圖6和圖7所示。這樣就會(huì)大大提高裝配工人的感官認(rèn)識(shí)和實(shí)際操作能力，提高裝配的速度和準(zhǔn)確性。

　　對(duì)于來(lái)筆者公司進(jìn)行培訓(xùn)的人員，可以通過(guò)觀察各種視角的三維數(shù)字模型進(jìn)行培訓(xùn)，還可以用透視的方法觀察裝配體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而更好地了解各個(gè)零件在裝配中的理論位置(圖8)。這樣可以改變過(guò)去只能在現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行部件裝配的培訓(xùn)方式，既經(jīng)濟(jì)又不受客觀條件限制，可以更好地保證培訓(xùn)的效果。

　　三、解決實(shí)際樣機(jī)中存在的問(wèn)題

　　對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝人員來(lái)說(shuō)，判斷有些零件或部件的位置是否安裝正確，能夠依據(jù)三維數(shù)字模型在裝配中的理論空間距離來(lái)進(jìn)行快速判斷。

　　YL12-64噴灑室是ZL22成型機(jī)組中決定過(guò)濾嘴產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的重要部件，它在零件之間的位置是否正確，決定著產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。過(guò)去在二維裝配圖中有些位置的尺寸是無(wú)法測(cè)量的，實(shí)際工作零件之間的尺寸到底是多少，沒(méi)有理論根據(jù)。所以在廠家調(diào)試過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)濾嘴棒有溶洞的現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象在過(guò)去的調(diào)試中一直是困擾工程師的問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)建YL12-64噴灑室的三維數(shù)字模型，工程師測(cè)量出YL12-64噴灑室與YL12-64-8前擋板垂直方向的理論距離為1.8253mm，而實(shí)際工作中YL12-64-20部件的上蓋斜擋板與前后擋板垂直方向的距離有時(shí)多達(dá)十幾個(gè)毫米，經(jīng)過(guò)分析和觀察，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)溶洞現(xiàn)象就是因?yàn)槠渖仙w中的斜擋板加工質(zhì)量問(wèn)題和角度問(wèn)題。具體來(lái)講，由于YL12-64-8前后擋板垂直方向距離過(guò)大，使得甘油酯順著斜擋板滴落在運(yùn)行中的絲束上，造成濾棒中有溶洞的現(xiàn)象。如果濾棒中有溶洞的現(xiàn)象出現(xiàn)，就會(huì)給濾嘴棒生產(chǎn)廠家造成很大浪費(fèi)，這也會(huì)給設(shè)備廠造成經(jīng)濟(jì)損失。有了理論依據(jù)，設(shè)備廠工程師就能夠根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整斜擋板與前后擋板垂直方向的距離，從而很好地解決造成濾棒中的溶洞問(wèn)題，如圖9所示。

　　四、制作數(shù)字媒體形式反映部件裝配的全過(guò)程

　　筆者所在企業(yè)過(guò)去一直延續(xù)著用裝配工藝規(guī)程和部件裝配圖樣來(lái)指導(dǎo)裝配，這就需要工人要有一定的文化基礎(chǔ)和經(jīng)過(guò)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)有一定識(shí)圖能力。對(duì)于復(fù)雜的部件裝配，工藝規(guī)程的編寫(xiě)也有不盡人意的地方，這需要工藝員要有實(shí)際的裝配經(jīng)驗(yàn)。

　　如果用三維數(shù)字模型在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行裝配，就可以很好地了解整個(gè)部件的裝配順序，減少工藝規(guī)程編寫(xiě)中的錯(cuò)誤，提高工藝規(guī)程編寫(xiě)的質(zhì)量。對(duì)于稍有一定的文化基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)有一定識(shí)圖能力的年輕員工，如果用插放數(shù)字媒體的形式來(lái)反映復(fù)雜部件裝配的過(guò)程，再配合正確的工藝規(guī)程文件，就會(huì)很好地完成復(fù)雜部件的裝配。制作好的數(shù)字媒體，不僅可用以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的員工進(jìn)行培訓(xùn)，還可用以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)千里之外的協(xié)作用戶進(jìn)行培訓(xùn)，這將是未來(lái)培訓(xùn)的必然趨勢(shì)，也是現(xiàn)場(chǎng)工藝人員用于了解裝配部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)最有效的方法。另外，用三維數(shù)字模型制作的視頻文件存為avi形式，就可用Windows中的Windows Media Player或其他視頻軟件來(lái)播放，從而反映整個(gè)部件的裝配過(guò)程，如圖10和圖11所示。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　三維數(shù)字建模的好處是直觀，可以完成二維視圖所不能完成的工作，筆者認(rèn)為：用插放視頻文件配合工藝規(guī)程文件是未來(lái)制造企業(yè)制作裝配工藝文件的必然趨勢(shì)，這將大大提高工作效率。