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        數(shù)控機(jī)械制圖改進(jìn)策略與實(shí)踐

        2020-10-21 20:55:22張飛鴻沈炯
        名城繪 2020年1期
        關(guān)鍵詞:數(shù)控專業(yè)機(jī)械制圖策略分析

        張飛鴻 沈炯

        摘要:數(shù)控機(jī)械制圖是生產(chǎn)準(zhǔn)備中專業(yè)性較強(qiáng)的工序,是機(jī)械產(chǎn)品制造的重要工序。數(shù)控機(jī)械制圖的質(zhì)量,直接關(guān)系到數(shù)控零件的質(zhì)量和后續(xù)裝配應(yīng)用效果。本文針對(duì)生產(chǎn)準(zhǔn)備中的數(shù)控機(jī)械制圖,在領(lǐng)會(huì)繪圖目標(biāo)、掌握繪圖工具的前提下,提出數(shù)控機(jī)械制圖的改進(jìn)和優(yōu)化策略。

        關(guān)鍵詞:數(shù)控專業(yè);機(jī)械制圖;繪圖改進(jìn);策略分析

        從機(jī)械圖制作的專業(yè)角度來(lái)講,不僅要求該技術(shù)人員掌握相應(yīng)的看圖視圖能力,掌握制圖應(yīng)用軟件的使用,能夠用專業(yè)的制圖工具熟練完成數(shù)控機(jī)械制圖,更要求技術(shù)人員在完成數(shù)控機(jī)械制圖的前提下,能夠理論聯(lián)系實(shí)際,在技術(shù)的應(yīng)用方面取得更大的發(fā)展和進(jìn)步,滿足產(chǎn)品制造要求,從而充分發(fā)揮這一專業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

        一、數(shù)控專業(yè)機(jī)械制圖目標(biāo)與能力

        (一)數(shù)控機(jī)械制圖目標(biāo)

        首先,數(shù)控機(jī)械制圖需滿足設(shè)計(jì)藍(lán)圖要求,將藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為符合實(shí)際需要的數(shù)控專業(yè)機(jī)械圖,滿足車間制作需要。繪圖人員需要掌握基本的繪圖工具和繪圖原理。從我國(guó)目前這一專業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)上來(lái)觀察,自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化的應(yīng)用逐漸成為新趨勢(shì),掌握必須的數(shù)控繪圖軟件是基礎(chǔ)。但從機(jī)械制圖的繪制過(guò)程上來(lái)講,基礎(chǔ)的識(shí)圖能力和分析能力仍然是進(jìn)一步開(kāi)展先進(jìn)繪圖技術(shù)工作的重要基礎(chǔ);同時(shí),產(chǎn)品零件數(shù)量多,繪圖的熟練程度也是必不可少的能力。因此,數(shù)控專業(yè)的機(jī)械制圖工程中,培養(yǎng)技術(shù)人員熟練使用軟件繪制放樣圖的能力,仍然是其能力培養(yǎng)目標(biāo)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容[1]。

        其次,技術(shù)人員需掌握鋼結(jié)構(gòu)制作原理和相關(guān)技術(shù)文件。圖形的繪制最終是為了服務(wù)于生產(chǎn),因此除了能夠具備熟練繪制圖形的能力,對(duì)于已經(jīng)繪制好的圖紙,技術(shù)人員也必須在每個(gè)零件上設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)要求的內(nèi)容。因?yàn)橹圃斓倪^(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,要考慮裝配,焊接收縮,后續(xù)安裝,以及產(chǎn)品運(yùn)行的要求。這方面知識(shí)和內(nèi)容的掌握,不僅要求能夠識(shí)圖,產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)制作安裝要求,甚至公司的機(jī)械加工能力,都要求技術(shù)人員有一個(gè)全面的了解??梢?jiàn),培養(yǎng)技術(shù)人員的制圖能力,需要全面的知識(shí)積累。

        從上文的闡述中可看出,只有從識(shí)圖繪圖到全面知識(shí)積累兩個(gè)方面具備了機(jī)械制圖的相關(guān)知識(shí)和能力,并在實(shí)踐中能夠?qū)⑵溆行У膽?yīng)用,才能達(dá)到預(yù)期的技術(shù)人員專業(yè)能力的目標(biāo)[2]。

        (二)繪圖工具

        從機(jī)械制圖專業(yè)的角度上分析,繪圖工具的選用與圖形的類型有直接的關(guān)系。通常情況下,在機(jī)械制圖的基礎(chǔ)繪圖環(huán)節(jié),繪圖工作的開(kāi)展是以二維繪圖作為基礎(chǔ)內(nèi)容的。從繪制圖形的實(shí)際操作分析,熟練掌握繪圖軟件非常重要的一種方式。在當(dāng)代機(jī)械制圖中,主要是計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用,以CAD和CAM聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)數(shù)控零件的繪制與排版。而如果繪制更復(fù)雜的專業(yè)機(jī)械圖,則需要繪制相關(guān)的三維圖,轉(zhuǎn)化為二維圖得到零件圖.通常情況下,當(dāng)繪圖的質(zhì)量和細(xì)節(jié)性要求進(jìn)一步提高,則需用到這些類型的三維軟件。而如果再上升一個(gè)層次,則需要借助一些功能更強(qiáng)的繪圖專業(yè)軟件進(jìn)行繪制。另外,除了熟練應(yīng)用軟件開(kāi)展繪圖工作,為了取得良好的繪圖效果,在具體應(yīng)用時(shí),也需要在工作中學(xué)習(xí)相應(yīng)的繪圖技巧。例如:“天圓地方”,“圓錐展開(kāi)”“浮吊臂架頭部”,“盾構(gòu)刀盤”二維軟件的繪制,需要學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)繪圖技巧,并結(jié)合實(shí)際圖形繪制,當(dāng)然也可以用Solidworks等三維軟件繪制轉(zhuǎn)化得到零件圖。對(duì)于難度來(lái)說(shuō),圖形難度越大,則對(duì)繪圖軟件要求越高。繪圖者需要清晰的了解不同的軟件的功能和應(yīng)用,并且結(jié)合繪圖需求掌握合適的應(yīng)用工具[3]。

        二、數(shù)控機(jī)械制圖的工作要點(diǎn)

        (一)提高思想重視程度

        從機(jī)械制圖的應(yīng)用領(lǐng)域上來(lái)講,其主要是應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)工作中的。制圖工作的主要內(nèi)容是針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品,如:橋梁,起重機(jī),船體,盾構(gòu),卸料機(jī)等大型卸料設(shè)備,這些設(shè)備造價(jià)昂貴,零部件多,構(gòu)件極其復(fù)雜,安全責(zé)任重大。在制圖中,這些零件比較復(fù)雜,多采用厚板或高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,焊接變形大,后續(xù)裝配難度大,制圖工作必須考慮這些制作要求。產(chǎn)品運(yùn)行后工況一般在海邊等惡劣氣候條件下,安全性不容置疑,因此必須保證繪圖工作的正確性,提前做好風(fēng)險(xiǎn)防范。因此,需要工作人員在數(shù)控機(jī)械制圖的過(guò)程中對(duì)每一個(gè)零件認(rèn)真分析,引起足夠的重視,明確其在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用,做到產(chǎn)品事前控制。

        (二)注重標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化

        從數(shù)控機(jī)械制圖的特點(diǎn)上分析,由于數(shù)控專業(yè)圖形工作量非常大,基本每一個(gè)零件都需要繪制,在當(dāng)代流水線工作流程中,個(gè)人不可能完成所有的工作,需要團(tuán)體合作。因此個(gè)人需做到一專多能,在具體的工作上有進(jìn)一步的細(xì)分,意味著機(jī)械制圖人員也需要根據(jù)不同的部件細(xì)節(jié)進(jìn)行專業(yè)分工。在工作中,一般根據(jù)自己的崗位掌握相應(yīng)的專業(yè)技術(shù),歸納總結(jié)成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),以標(biāo)準(zhǔn)化模塊集成,即可以提高效率,又能保證圖形的正確性。在生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中,一般大型企業(yè)分為預(yù)處理,數(shù)控,排版,金工,預(yù)制等多道生產(chǎn)工序。其中數(shù)控制圖,排版,金加工制圖,預(yù)制圖都有本專業(yè)的相應(yīng)技術(shù)要求,制圖人員根據(jù)所在崗位掌握本專業(yè)的技能,向精通熟練發(fā)展。其中數(shù)控專業(yè)內(nèi)容廣泛,產(chǎn)品種類多,這對(duì)于數(shù)控機(jī)械制圖來(lái)講,標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化是勢(shì)在必行的。

        (三)注重技術(shù)更新。

        產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念在不斷更新,所接訂單產(chǎn)品有差異,制造設(shè)備和制作方法也在不斷進(jìn)步,另外繪圖工具也在不斷升級(jí)?;诰W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的信息化制造,模塊化,標(biāo)準(zhǔn)化加速了制造過(guò)程,更新了技術(shù)要求。制圖人員也需積極結(jié)合工作中的實(shí)際情況進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流,掌握相應(yīng)的技術(shù),從而適應(yīng)企業(yè)的制造過(guò)程,同時(shí)也為個(gè)人實(shí)踐能力的不斷提升提供幫助。

        三、數(shù)控機(jī)械制圖改進(jìn)策略

        (一)注重基礎(chǔ)積累

        數(shù)控制圖內(nèi)容的優(yōu)化,首先要做好基礎(chǔ)的積累。其主要內(nèi)容包括了以下三個(gè)方面。第一,提升個(gè)人繪圖能力。通過(guò)日常工作,加強(qiáng)視圖繪圖能力,加強(qiáng)基礎(chǔ)的積累。繪圖熟練程度直接影響工作效率。企業(yè)產(chǎn)品多,每個(gè)部件都有嚴(yán)格的進(jìn)度計(jì)劃,熟練的繪圖一定程度上提高了工作效率。第二,熟悉各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),積累數(shù)控制圖經(jīng)驗(yàn),保證正確率。繪圖必須保證高度的正確性,材質(zhì),板厚,圖形和技術(shù)要求都必須正確,每一個(gè)小疏忽都會(huì)直接導(dǎo)致零件的報(bào)廢,甚至影響產(chǎn)品的壽命,責(zé)任重大。同時(shí),復(fù)雜的圖形也是嚴(yán)峻的考驗(yàn),需要大量的時(shí)間積累,例如撐桿封板,天圓地方,三維傾斜圖形的繪制,都需要經(jīng)驗(yàn)的積累,熟能生巧。第三,做好日常統(tǒng)計(jì)工作。相同類型的圖形,日常進(jìn)行統(tǒng)計(jì),做成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以減少重復(fù)的簡(jiǎn)單操作。不斷更新的技術(shù)要求也需要日常統(tǒng)計(jì),按一定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)歸納總結(jié),方便后續(xù)查閱,提高工作效率。

        (二)強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)

        現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn),主要是在熟悉產(chǎn)品制作流程,了解預(yù)處理設(shè)備,切割設(shè)備,焊接設(shè)備的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制作情況的跟蹤檢查,調(diào)整圖形的尺寸,服務(wù)于生產(chǎn)。同時(shí),在現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)過(guò)程中,技術(shù)人員還可以有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),特別是高精尖類復(fù)雜的產(chǎn)品,都是難得的機(jī)遇,在以后的工作中,有很強(qiáng)的改進(jìn)意義。有一些現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題,必須經(jīng)過(guò)后道工序的制造和安裝,才能發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題,需要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐,才能形成數(shù)據(jù),最終反映到圖形上。焊接反變形尺寸,激光切割的精度,隔板的分段尺寸,需要不斷的跟蹤檢查,回訪實(shí)際適用效果,了解數(shù)控制圖與實(shí)際制造的符合性,反饋改進(jìn)完善,最終收集符合企業(yè)制造水平的數(shù)據(jù),反映到圖形上,然后才能切割出符合實(shí)際的零件。一些特大的零部件還需適當(dāng)分段,即可以提高利用率,也可滿足制作需要。還有一些零件的尺寸適當(dāng)減小或加大,才能滿足裝配要求,這些都與現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)密不可分。

        (三)理論結(jié)合實(shí)際

        數(shù)控機(jī)械制圖最終是為了滿足生產(chǎn)所需,所繪制的圖形不僅要滿足設(shè)計(jì)藍(lán)圖要求,更要加入制造元素,最終有利于制造出合格的產(chǎn)品,在實(shí)際工作中必須理論聯(lián)系實(shí)際。第一,滿足鋼材焊接特性,充分考慮焊接收縮,必要時(shí)增加收縮余量,有些大節(jié)點(diǎn)板焊接處的隔板需提前設(shè)置反變形;第二,滿足企業(yè)設(shè)備能力要求。滿足企業(yè)金加工能力,考慮加工進(jìn)給量,加工精度要求,合理預(yù)留金加工預(yù)留,既要滿足圖紙精度,又要防止浪費(fèi),特別是板厚較大的部件,例如卷筒部件,利用率不高,通常是由于制作中深槽板厚余量控制。第三,滿足總裝配要求,根據(jù)企業(yè)吊裝加工能力適當(dāng)設(shè)置組件的長(zhǎng)度。優(yōu)秀的數(shù)控圖,需對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)不斷歸納總結(jié),不斷改進(jìn)實(shí)際生產(chǎn)的流程,形成技術(shù)文件,最終的數(shù)控圖,應(yīng)該能滿足信息化,標(biāo)準(zhǔn)化,自動(dòng)化的生產(chǎn)要求,實(shí)現(xiàn)車間無(wú)動(dòng)火作業(yè),滿足文明生產(chǎn)的需要。

        (四)引進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)

        現(xiàn)代技術(shù)的引進(jìn),是與日新月異的科技應(yīng)用有著密切的關(guān)系的。這里所指的先進(jìn)的技術(shù),一方面主要是指大數(shù)據(jù)工程管理、計(jì)算機(jī)等輔助的繪圖軟件,以ERP、三維建模等技術(shù)應(yīng)用,減少人為操作,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)程序操作,各生產(chǎn)部門信息共享。另一方面,高新機(jī)械加工設(shè)備的應(yīng)用,也給數(shù)控機(jī)械制圖的增加了新要求,目前多種類型的激光切割機(jī),實(shí)現(xiàn)了割小孔功能,替代了原來(lái)的機(jī)加工過(guò)程;坡口加工機(jī),數(shù)控時(shí)直接安裝數(shù)控圖程序切割坡口,減少了原來(lái)的工序,提出了更多的要求,各種銑邊機(jī)和型材預(yù)制機(jī)械設(shè)備,噴粉劃線設(shè)備,折邊設(shè)備,卷圓設(shè)備,鏜孔設(shè)備也在不斷地更新應(yīng)用,技術(shù)人員在實(shí)踐中更需要掌握這些先進(jìn)設(shè)備參數(shù),從而優(yōu)化數(shù)控機(jī)械制圖的質(zhì)量,服務(wù)于生產(chǎn)。

        四、數(shù)控機(jī)械制圖的未來(lái)人才需求

        目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了新常態(tài)階段。這就意味著支持現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的技術(shù)和資源都處在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下。具體到機(jī)械制圖的環(huán)節(jié)上來(lái)說(shuō),這也意味著這一環(huán)節(jié)的工作開(kāi)展將有穩(wěn)定且具有先進(jìn)性的技術(shù)和資源作支持,在這種狀態(tài)下,意味著未來(lái)的數(shù)控機(jī)械制圖在現(xiàn)實(shí)條件要求更高。因此,在未來(lái),這方面技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注重在技術(shù)層面和繪圖思路的全面性、清晰性以及精確性方面不斷地進(jìn)行提升,從而確保繪圖效果能夠滿足數(shù)控機(jī)床專業(yè)涉及到的各類細(xì)節(jié)專業(yè)的繪圖要求得到滿足。所培養(yǎng)出來(lái)的機(jī)械制圖專業(yè)人才,也需要在個(gè)人的綜合能力方面達(dá)到一定的水準(zhǔn)。

        五、結(jié)束語(yǔ)

        總之,數(shù)控機(jī)械制圖的改進(jìn)和實(shí)踐,既要具備視圖繪圖能力,也要積累技術(shù)要求,對(duì)產(chǎn)品制作流程全面了解。在制圖的工程中,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)掌握本企業(yè)的設(shè)備能力,積累制圖技術(shù)要求,切實(shí)取得良好的制圖效果,優(yōu)化數(shù)控零件的實(shí)際應(yīng)用效果。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王國(guó)永.數(shù)控技術(shù)專業(yè)《機(jī)械制圖》教學(xué)內(nèi)容及模式的探索與實(shí)踐[J].承德石油高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2018(1).

        [2]呂健江.高職數(shù)控專業(yè)機(jī)械制圖課程的教學(xué)分析[J].新校園(上旬),2017(11):113-113.

        [3]章鳳群.機(jī)械制圖與CAD課程整合之我見(jiàn)[J].科學(xué)之友,2010(18):156-157.

        (作者單位:上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司)

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