機械加工工藝裝備設計探討范文

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摘要：隨著工業不斷發展，機械加工需求量得到提升，要求促進加工質量提升，為加工效率提高提供便利條件。工藝裝備作為機械加工中重要設備，能夠有效提高生產效率，保證加工質量，為企業帶來更多經濟效益。因此需要對工藝裝備進行合理設計，以促進加工質量提升，降低生產成本，實現生產效率提高。本文針對工藝設備在機械加工中的應用進行探討，分析工藝設備工作原理，提出有效改善措施，為其設計合理性提升提供條件。

關鍵詞：工藝裝備；機床夾具；工裝設計

工藝裝備就是機械加工中應用的機床夾具，由于其加工效率高、加工出的產品質量好，因此在工業生產中得到普遍應用。工藝裝備的功能與結構與加工質量有著重要影響，合理的工裝設備能夠有效促進加工成本降低，促進加工質量提升。在加工過程中，工藝裝備能夠促進加工靈活度提高，具有較高精確性與針對性，對整體加工水平進步有重要作用。因此需要對工藝裝備進行合理設計，但現有教程中工藝裝備相關知識多為理論，缺乏實踐性，無法為設計提供可靠參考。以下將針對機械生產加工方式進行分析，探討促進工裝設計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，為工裝的進一步應用提供便利。

1工藝裝備概念

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

2工裝在機械加工中的作用

工業的迅速發展以及工件生產加工需求量的提升令工裝得到廣泛應用，在機械加工中，工藝裝備主要有以下幾方面優勢：

2.1促進加工精確度提升。工件是機械重要部件，促進其加工精度提升能夠為生產質量提供保證。當進行加工時，使用工藝裝備能夠對工件進行夾緊固定，并依據加工需求進行定位，從而保證加工過程中工件相對位置始終不變，為其精度提升提供幫助。與傳統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，其加工效果更加穩定。例如對閥塊的設計，要加工兩組偏心孔，孔的相對位置尺寸要求較高。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Φ30孔轉到車序完成，這樣無形中增加了一道工序。后來設計了專用工裝，通過“一面三銷”的定位方式，去掉了鏜削工序，不僅實現了普通刀具即可完成一組孔的加工，又保證了產品的加工精度。

2.2降低成本，實現經濟效益提升。從宏觀角度看，社會經濟已經呈現增長緩慢甚至出現下降趨勢，在這種情況下，我國機械生產出現供過于求的問題。而市場競爭逐漸激烈，企業要想維持穩定運行，獲得更高市場競爭力，需要對工件加工利潤進行不斷壓縮，以保證企業經濟效益。自動化生產加工設備的應用使企業生產效率得到有效提升，大大減少了人力物力的使用，使其人工成本降低，生產環境得到良好改善，因此已經在我國制造行業中得到普及。在機械生產加工中自動化控制設備與工藝裝備的應用，具有操作簡便、加工效率高、加工質量好等優勢，能夠為企業市場競爭力提升提供條件，實現企業的可持續發展。降低單件產品時間定額，可以促使勞動生產率得到有效提升。為實現生產加工成本降低，在加工工藝上通常有壓縮輔助時間和改進工藝方案兩種措施。在工件的生產加工中，數控設備的應用已經使其生產效率得到較大提升，因此進一步促進其加工效率提升的措施需要從其輔助時間入手。傳統加工方式中需要對工件進行劃線以及對刀，若對工裝設計進行改善，提高工裝效率，能夠有效減少其輔助時間，使工件加工效率得到有效提高。例如，對工件的夾緊操作中，可以使用液壓或者氣壓裝置進行傳動，這種裝置的應用能夠在幾秒之內夾緊工件；聯運夾緊裝置的使用簡化了夾緊操作環節，能夠利用一個手柄對多個工件進行同時夾緊，使加工效率得到提高，實現工件的批量生產；定位夾具可以自動對工件進行定位并夾緊，其定位精確、夾緊快速。以上幾種工藝裝備的應用能夠使加工成本得到有效降低，提高工件加工質量，是促使企業經濟效益提升的有效措施。機床夾具的應用具有操作簡便、生產質量穩定等優點，因此能夠降低對工作人員技術要求，減少廢品出現概率，對加工成本降低有較好效果。

2.3節省人力。工藝裝備使工件加工操作環節得到簡化，大部分操作使用自動化數控裝置，因此使人工環節減少，工人勞動強度降低。不僅能夠為生產安全提供保障，還具有較好工作效率，減輕工件裝卸負擔。當應用傳統方式對某些大型工件進行加工時，若其體積與質量過大，將會影響到其裝卸效果，使工人勞動強度增大。根據其具體需求進行工裝設計，通過對工裝中螺栓的控制實現工件移動，不僅減輕勞動強度，還能夠使工人安全得到保障。自動化夾具的使用能夠改善加工環境，促進加工效率提升，為機械加工自動化做出貢獻。

2.4擴大機床加工范圍和改變機床用途。機床設備作為企業的固定資產，在機械產品生產過程中發揮了重要作用。如何最大限度提高設備的利用率，保證生產任務的正常進行，是企業創造更高經濟效益的重要內容。在單件小批量生產條件下，普遍存在工件的品種規格多而機床的數量種類少且加工范圍單一的矛盾。為了解決這一矛盾，可以通過設計機床專用工裝或改造機床，來擴大機床的加工范圍。例如磨床頭架改造中。普通萬能磨床頭架主軸多為實心軸，當機床行程能夠滿足零件局部的加工要求，但受零件總長限制無法裝夾時，在不增加設備的情況下，設計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，即可把無法加工的長軸零件變為可加工的短軸零件，擴大了機床的加工范圍。卸下空心軸頭架，換上實心軸頭架，磨床仍可恢復原來狀態。利用專用工裝擴大機床的工藝范圍和改變機床用途的例子還有很多，如在車床中拖板上增加精密磨頭，可以在車床上進行磨削加工，實現“一機多用”。這種方法不僅能緩解小批量生產情況下機床種類不足的矛盾，還能在大批量生產場合充分發揮設備潛力，將現有閑置或負荷不足的設備改為專用設備。這對我國廣大中小企業的技術改造具有很現實的意義。

3提高工裝設計合理性的措施

3.1依據加工需求進行工裝的應用。工裝并不適用于所有加工場合，對工裝的設計與安裝需要一定時間與資金，若工件加工數量較少或者僅為一個時，進行工裝設計不僅無法促進加工效率提升，還會造成嚴重的資源浪費，降低加工效率。因此不能盲目追求工裝應用，盡量應用于生產加工規模較大的條件下，要對加工效益進行科學計算，保證工裝應用后加工效率能夠起到正面作用，促進成本降低、經濟效益提升。

3.2設計標準簡便通用。現階段我國牽引所使用工裝設計標準基本趨于統一，已經實現了設計生產的通用與標準化。但在某些工件加工過程中，其加工需求較特殊，因此需要為其進行專門的夾具設計。這種夾具具有獨特性，且制造時間過長，一旦更換所加工工件，則夾具將無法使用。在工裝的設計與制作過程中，要以通用簡便為設計準則，將其與企業具體生產條件與生產規模相結合，實現工裝的有效利用。

4結論

工藝裝備在機械加工中的應用能夠有效促進加工效率提升、降低加工成本、提高企業市場競爭力，為企業經濟效益提升與可持續發展水平提高提供條件。因此需要不斷促進工裝設計水平提升，完善設計環節，依據具體加工需求進行設計，促進設計科學合理性提升，從而使工裝設備在機械加工中效用得到有效發揮，促進生產效率提高，為工業發展帶來保障。

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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有限公司，2、黑龍江建龍鋼鐵有限公司