浅谈机械加工工艺装备设计

浅谈机械加工工艺装备设计

黄森 韦永林 罗秋清 刘进章

柳州东方工程橡胶制品有限公司 广西 柳州 545005 摘要：当下由于我国工业的快速发展，针对于机械加工的技术也有了更高的要求同时，对于机械加工的需求量、质量以及效率也在不断的提高。机械加工中工艺装备作为主要的设备，其不仅能够确保加工质量，还能够有效提高工作效率，降低生产成本，最重要的是使用工艺装备能够提升企业的经济效益，那么，这就要求企业针对于工艺装备的设计要合理，只有这样，产品的质量以及加工效率才能得到有效提升，才能达到加工效率、加工质量高效化目的。

关键词：机械加工；工艺装备；工装设计

1.工艺装备的概念

何为工艺装备，简单来讲即必须确保在整个工件加工过程中设备的准确定位。因此，当机械进行切割之类的操作时，能保证机械至始至终处在正确的位置，这就是所谓的工艺装备。通常工艺装备的划分方式主要包括以下两种：一种则是按照其通用性来划分，如钻床、车床等；一种则是按照其使用特点来划分，可划分为组合、随行、可调整、通用、专用等类型。

2.机械加工工艺装备的作用

2.1可以保证工件的加工精度以及产品的质量

机械加工中工艺装备所起的主要作用是能够保证工件处于相对准确的位置，通常情况下，工艺装备的位置都是通过直接加紧法来确定的，这种定位法的精确度要比传统的划线法以及找正法高很多，而且具有较高的稳定性、可靠性以及便利性，这将会在一定程度上提高加工效率。比如设计阀块时，假如要加工两组偏心孔，那么就必须严格按照要求设置孔的相对位置的尺寸。起初，设计人员通常选用“铣—平磨—镗—车”的工艺流程，然而受刀具种类的限制，将两个直径为30mm的孔以相同的成本转移到了机器序列中时，就会出现工序复杂化问题。在此基础上，就设计了专用的工艺装备，若要使用工艺装备进行机械加工处理时，通常情况下会选择“一面三销”法，以防止出现复杂撞削工序，这样不但可以使用常规刀具进行多个孔的加工，而且还可以确保产品的加工精度，与此同时，也降低了产品的加工成本，提升了企业的经济效益。

2.2降低加工成本，提升产品制造率

从宏观角度来看，现阶段我国经济的增长速度正在逐渐放缓，当前我国机械加工产品逐渐呈现出供大于求的局面。目前，我国的市场竞争也越来越激烈，企业若要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，就需借鉴国内外的成功案例，结合企业的实际情况，制定适合该企业的行之有效的措施，来提升企业自身的市场竞争力。在此过程中，企业必须对工件的加工利润进行充分压缩，以此来提升企业的经济效益，同时，随着我国社会经济的发展，出现了越来越多的自动化设备，在企业发展过程中，若使用自动化设备来加工机械，不仅可以提升企业的经济效益，而且可以确保生产环境得到不同程度的改善，同时，还能降低生产成本，所以，在进行机械加工时，自动化技术得到了较为广泛的应用。企业在进行机械加工时，若能够积极使用自动化设备和机械加工工艺装备，不仅能够简化操作程序，同时还能提高机械加工的生产效益以及生产质量，这对企业的后续发展起着至关重要的作用。同时，在工件的整个生产和加工过程中，应积极使用数控设备，以提升企业的生产效益，所以，在实际的生产、加工中，企业若想要让生产效益得到进一步提升，就需从辅助时间上着手考虑。在以传统方式加工工件的过程中，前提是必须先划线、对刀，所以说企业若能从根本上改进所设计的工艺装备的话，则肯定会大大减少辅助时间，进而也能提高工件的加工效率。例如，在对工件进行加紧操作时，则可以使用气动装置，不仅可以节省时间，而且还可以确保工件位置的精确度；若使用定位夹具，则可以实现工件的自动定位并能够夹紧工件且整个操作过程的速度较为快捷。使用以上几种类型的工艺装备，不仅可以显着提高加工质量，还可以降低加工成本并增加企业的经济效益，那么，这就要求企业在进行机械加工时，应积极使用工艺装备，因为其操作较为简单，而且还能保证工件的生产质量，大大降低了企业的生产、加工成本，提升了产品制造率。

2.3　降低工人的劳动强度，改善设备作业环境

进行工艺装备设计时，不仅需要充分考虑工人的劳动强度问题，同时还要确保生产安全。在进行机械加工的过程中，若使用工艺装备，不仅便于装卸操作，而且省力，同时还能保证工人的人身安全。比如，要在一长轴上加工两个Φ25的通孔，其外径为Φ100〜300，长度为2〜3米，设计之初若使用V型铁装夹来定位的话，其中心的高度则可以根据直径的变化进行调整，同时因为深孔钻床的主轴无法移动，因此在加工完一个孔之后，需将工件翻转过来在进行另一个孔的加工，受工件的体积以及重量的影响，将会在一定程度上增加工人的劳动强度。为了解决上述问题，在设计、制造工艺装备时，可以将螺栓设计成可调整型的，这样，工件就可以上下、左右移动，同时也提高了操作的安全性以及可靠性，从根本上降低了工人的劳动强度。

2.4扩大机床的加工范围，改变机床用途

在机械加工企业中，机床设备作为企业生存的基础条件，其设备利用率的高低直接影响着企业的生产效率以及生产质量，其对企业自身市场竞争力的提升起着非常重要的作用。针对于单件小批量产品来说，由于其产品规格较为复杂，但是相应产品的数量却很少，进而导致了生产设备与产品需求之间存在矛盾。若以机床作为基础来设计工艺装备，方能有效提高机床加工产品的种类。例如：通常情况下，传统的万能磨床基本上都是实心轴，可用其来加工多种零部件，然而，受零件总长度的限制，时常会出现没有办法装夹的情况，此时，就需要将其主轴改装成空心的，可将不需要加工的部位放入空轴中，让长轴工件变换成短轴工件，以扩大机床加工范围。

机械加工工艺装备设计需要注意的事项

3.1按照加工需求合理使用工艺装备

并不是所有的机械加工都需要工艺装备，针对于工艺装备的设计和安装通常需要耗用一定量的资金以及时间，假如要加工的工件数量不多或者只需要一两个小时时，这种情况下，若还要专门为其设计专用的工艺装备的话，不仅无法提升加工效率，同时，还会浪费大量的时间以及资源，从某种意义上来讲，就降低了加工效率。因而，针对于工艺装备的使用，应该以生产加工规模的大小为前提，同时，相关工作人员还需科学计算加工效率，以确保在使用工艺装备以后企业的加工效率能够得到有效提升，以此来降低企业的加工效率，提升企业的经济效益。

3.2设计标准要求简单通用

目前，针对于工艺装备的设计基本上已经有了统一的标准，同时，在此基础上也实现了设计以及生产的通用化、标准化。然而，针对一些工件的加工，由于其加工要求较为特殊，因而，必须针对其需求为其设计专门的夹具，由于此类夹具有自身的独特性，因此上在制造该夹具时需要花费大量的时间，假如要更换加工的工件，那么此夹具将无法继续使用。因此，在设计和制造工艺装备时，前提是必须以简单通用作为设计标准，同时，还需考虑企业的实际生产条件以及生产规模，以此来提升工艺装备的使用率。

结束语

在进行机械加工时，合理使用工艺装备，不仅能够有效提升企业的加工效率，降低企业的加工成本，重要的是其能够提升企业的经济效益，提升企业的市场竞争力，为企业的持续发展提供可靠的基础条件，那么，这就需要企业要不断提升自身的工艺装备的设计水平，并不断改进完善设计环节，同时，在进行工艺装置设计时，企业必须按照加工需求进行设计，使得设计更加合理性、科学性，促使工艺装备能够真正发挥自身的作用，以此来提升企业的生产效率，提高企业的经济效益。

参考文献：

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