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摘要：隨著工業(yè)不斷發(fā)展，機(jī)械加工需求量得到提升，要求促進(jìn)加工質(zhì)量提升，為加工效率提高提供便利條件。工藝裝備作為機(jī)械加工中重要設(shè)備，能夠有效提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)效益。因此需要對(duì)工藝裝備進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以促進(jìn)加工質(zhì)量提升，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提高。本文針對(duì)工藝設(shè)備在機(jī)械加工中的應(yīng)用進(jìn)行探討，分析工藝設(shè)備工作原理，提出有效改善措施，為其設(shè)計(jì)合理性提升提供條件。

關(guān)鍵詞：工藝裝備；機(jī)床夾具；工裝設(shè)計(jì)

工藝裝備就是機(jī)械加工中應(yīng)用的機(jī)床夾具，由于其加工效率高、加工出的產(chǎn)品質(zhì)量好，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。工藝裝備的功能與結(jié)構(gòu)與加工質(zhì)量有著重要影響，合理的工裝設(shè)備能夠有效促進(jìn)加工成本降低，促進(jìn)加工質(zhì)量提升。在加工過程中，工藝裝備能夠促進(jìn)加工靈活度提高，具有較高精確性與針對(duì)性，對(duì)整體加工水平進(jìn)步有重要作用。因此需要對(duì)工藝裝備進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，但現(xiàn)有教程中工藝裝備相關(guān)知識(shí)多為理論，缺乏實(shí)踐性，無法為設(shè)計(jì)提供可靠參考。以下將針對(duì)機(jī)械生產(chǎn)加工方式進(jìn)行分析，探討促進(jìn)工裝設(shè)計(jì)水平提升的有效措施，使工作人員能夠迅速掌握其操作方式，為工裝的進(jìn)一步應(yīng)用提供便利。

1工藝裝備概念

工藝裝備是工件加工過程中為其提供準(zhǔn)確定位的設(shè)備，受外界因素影響較小，在對(duì)工件進(jìn)行切削等加工操作時(shí)，能夠始終維持工件處于正確的方向位置上，這種對(duì)工件進(jìn)行固定的設(shè)備被稱為機(jī)床夾具，也就是工裝。工裝分類通常有兩種劃分方式，一是依據(jù)設(shè)備類型進(jìn)行劃分，有磨床、鉆床、車床以及銑床等共六種工裝類型；二是依據(jù)其使用特點(diǎn)進(jìn)行劃分，通常有組合、通用、隨行、專用以及可調(diào)整五種工裝類型。

2工裝在機(jī)械加工中的作用

工業(yè)的迅速發(fā)展以及工件生產(chǎn)加工需求量的提升令工裝得到廣泛應(yīng)用，在機(jī)械加工中，工藝裝備主要有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

2.1促進(jìn)加工精確度提升。工件是機(jī)械重要部件，促進(jìn)其加工精度提升能夠?yàn)樯a(chǎn)質(zhì)量提供保證。當(dāng)進(jìn)行加工時(shí)，使用工藝裝備能夠?qū)ぜM(jìn)行夾緊固定，并依據(jù)加工需求進(jìn)行定位，從而保證加工過程中工件相對(duì)位置始終不變，為其精度提升提供幫助。與傳統(tǒng)加工方式中工件的劃線找正相比，工作效率更高，找正效果更好，其加工效果更加穩(wěn)定。例如對(duì)閥塊的設(shè)計(jì)，要加工兩組偏心孔，孔的相對(duì)位置尺寸要求較高。最初制定的工藝方案為：銑→平磨→鏜→車（2-Φ30孔），受刀具種類限制，在不增加成本的情況下將兩個(gè)Φ30孔轉(zhuǎn)到車序完成，這樣無形中增加了一道工序。后來設(shè)計(jì)了專用工裝，通過“一面三銷”的定位方式，去掉了鏜削工序，不僅實(shí)現(xiàn)了普通刀具即可完成一組孔的加工，又保證了產(chǎn)品的加工精度。

2.2降低成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益提升。從宏觀角度看，社會(huì)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)呈現(xiàn)增長(zhǎng)緩慢甚至出現(xiàn)下降趨勢(shì)，在這種情況下，我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)出現(xiàn)供過于求的問題。而市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈，企業(yè)要想維持穩(wěn)定運(yùn)行，獲得更高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，需要對(duì)工件加工利潤(rùn)進(jìn)行不斷壓縮，以保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化生產(chǎn)加工設(shè)備的應(yīng)用使企業(yè)生產(chǎn)效率得到有效提升，大大減少了人力物力的使用，使其人工成本降低，生產(chǎn)環(huán)境得到良好改善，因此已經(jīng)在我國(guó)制造行業(yè)中得到普及。在機(jī)械生產(chǎn)加工中自動(dòng)化控制設(shè)備與工藝裝備的應(yīng)用，具有操作簡(jiǎn)便、加工效率高、加工質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槠髽I(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升提供條件，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。降低單件產(chǎn)品時(shí)間定額，可以促使勞動(dòng)生產(chǎn)率得到有效提升。為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工成本降低，在加工工藝上通常有壓縮輔助時(shí)間和改進(jìn)工藝方案兩種措施。在工件的生產(chǎn)加工中，數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)使其生產(chǎn)效率得到較大提升，因此進(jìn)一步促進(jìn)其加工效率提升的措施需要從其輔助時(shí)間入手。傳統(tǒng)加工方式中需要對(duì)工件進(jìn)行劃線以及對(duì)刀，若對(duì)工裝設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，提高工裝效率，能夠有效減少其輔助時(shí)間，使工件加工效率得到有效提高。例如，對(duì)工件的夾緊操作中，可以使用液壓或者氣壓裝置進(jìn)行傳動(dòng)，這種裝置的應(yīng)用能夠在幾秒之內(nèi)夾緊工件；聯(lián)運(yùn)夾緊裝置的使用簡(jiǎn)化了夾緊操作環(huán)節(jié)，能夠利用一個(gè)手柄對(duì)多個(gè)工件進(jìn)行同時(shí)夾緊，使加工效率得到提高，實(shí)現(xiàn)工件的批量生產(chǎn)；定位夾具可以自動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行定位并夾緊，其定位精確、夾緊快速。以上幾種工藝裝備的應(yīng)用能夠使加工成本得到有效降低，提高工件加工質(zhì)量，是促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升的有效措施。機(jī)床夾具的應(yīng)用具有操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠降低對(duì)工作人員技術(shù)要求，減少?gòu)U品出現(xiàn)概率，對(duì)加工成本降低有較好效果。

2.3節(jié)省人力。工藝裝備使工件加工操作環(huán)節(jié)得到簡(jiǎn)化，大部分操作使用自動(dòng)化數(shù)控裝置，因此使人工環(huán)節(jié)減少，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低。不僅能夠?yàn)樯a(chǎn)安全提供保障，還具有較好工作效率，減輕工件裝卸負(fù)擔(dān)。當(dāng)應(yīng)用傳統(tǒng)方式對(duì)某些大型工件進(jìn)行加工時(shí)，若其體積與質(zhì)量過大，將會(huì)影響到其裝卸效果，使工人勞動(dòng)強(qiáng)度增大。根據(jù)其具體需求進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)，通過對(duì)工裝中螺栓的控制實(shí)現(xiàn)工件移動(dòng)，不僅減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，還能夠使工人安全得到保障。自動(dòng)化夾具的使用能夠改善加工環(huán)境，促進(jìn)加工效率提升，為機(jī)械加工自動(dòng)化做出貢獻(xiàn)。

2.4擴(kuò)大機(jī)床加工范圍和改變機(jī)床用途。機(jī)床設(shè)備作為企業(yè)的固定資產(chǎn)，在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中發(fā)揮了重要作用。如何最大限度提高設(shè)備的利用率，保證生產(chǎn)任務(wù)的正常進(jìn)行，是企業(yè)創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益的重要內(nèi)容。在單件小批量生產(chǎn)條件下，普遍存在工件的品種規(guī)格多而機(jī)床的數(shù)量種類少且加工范圍單一的矛盾。為了解決這一矛盾，可以通過設(shè)計(jì)機(jī)床專用工裝或改造機(jī)床，來擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍。例如磨床頭架改造中。普通萬能磨床頭架主軸多為實(shí)心軸，當(dāng)機(jī)床行程能夠滿足零件局部的加工要求，但受零件總長(zhǎng)限制無法裝夾時(shí)，在不增加設(shè)備的情況下，設(shè)計(jì)和制造了主軸為空心軸的磨床頭架，使無需加工部位能直接伸入到主軸孔內(nèi)，即可把無法加工的長(zhǎng)軸零件變?yōu)榭杉庸さ亩梯S零件，擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍。卸下空心軸頭架，換上實(shí)心軸頭架，磨床仍可恢復(fù)原來狀態(tài)。利用專用工裝擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍和改變機(jī)床用途的例子還有很多，如在車床中拖板上增加精密磨頭，可以在車床上進(jìn)行磨削加工，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。這種方法不僅能緩解小批量生產(chǎn)情況下機(jī)床種類不足的矛盾，還能在大批量生產(chǎn)場(chǎng)合充分發(fā)揮設(shè)備潛力，將現(xiàn)有閑置或負(fù)荷不足的設(shè)備改為專用設(shè)備。這對(duì)我國(guó)廣大中小企業(yè)的技術(shù)改造具有很現(xiàn)實(shí)的意義。

3提高工裝設(shè)計(jì)合理性的措施

3.1依據(jù)加工需求進(jìn)行工裝的應(yīng)用。工裝并不適用于所有加工場(chǎng)合，對(duì)工裝的設(shè)計(jì)與安裝需要一定時(shí)間與資金，若工件加工數(shù)量較少或者僅為一個(gè)時(shí)，進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)不僅無法促進(jìn)加工效率提升，還會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，降低加工效率。因此不能盲目追求工裝應(yīng)用，盡量應(yīng)用于生產(chǎn)加工規(guī)模較大的條件下，要對(duì)加工效益進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，保證工裝應(yīng)用后加工效率能夠起到正面作用，促進(jìn)成本降低、經(jīng)濟(jì)效益提升。

3.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)便通用。現(xiàn)階段我國(guó)牽引所使用工裝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基本趨于統(tǒng)一，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)生產(chǎn)的通用與標(biāo)準(zhǔn)化。但在某些工件加工過程中，其加工需求較特殊，因此需要為其進(jìn)行專門的夾具設(shè)計(jì)。這種夾具具有獨(dú)特性，且制造時(shí)間過長(zhǎng)，一旦更換所加工工件，則夾具將無法使用。在工裝的設(shè)計(jì)與制作過程中，要以通用簡(jiǎn)便為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，將其與企業(yè)具體生產(chǎn)條件與生產(chǎn)規(guī)模相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工裝的有效利用。

4結(jié)論

工藝裝備在機(jī)械加工中的應(yīng)用能夠有效促進(jìn)加工效率提升、降低加工成本、提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升與可持續(xù)發(fā)展水平提高提供條件。因此需要不斷促進(jìn)工裝設(shè)計(jì)水平提升，完善設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，依據(jù)具體加工需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，促進(jìn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理性提升，從而使工裝設(shè)備在機(jī)械加工中效用得到有效發(fā)揮，促進(jìn)生產(chǎn)效率提高，為工業(yè)發(fā)展帶來保障。

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作者：邵常超1；卜令勇2 單位：1、黑龍江龍祥工程技術(shù)有限公司，2、黑龍江建龍鋼鐵有限公司