亓 立
山西工程職業(yè)學(xué)院,山西 太原 030002
現(xiàn)階段,我國(guó)紡織機(jī)械制造的整體水平有待提升,具體表現(xiàn)在高端紡織機(jī)械零部件制造方面,相關(guān)零件的制造技術(shù)尚不成熟,導(dǎo)致機(jī)械的總體質(zhì)量參差不齊。作為機(jī)械制造中最為基礎(chǔ)也是最重要的一部分,工程制圖的重要性不言而喻,其質(zhì)量會(huì)直接影響紡織機(jī)械制造的質(zhì)量。文章主要分析了紡織機(jī)械的發(fā)展概況,并且就工程制圖在紡織機(jī)械中的應(yīng)用問題展開討論。
相較國(guó)外,我國(guó)的紡織機(jī)械行業(yè)還存在很多不足之處,總體上是制造產(chǎn)業(yè)雖多,但是質(zhì)量不高,同時(shí)科技水平有待提高。根據(jù)調(diào)查,我國(guó)的制造水平跟其他國(guó)家相比仍有差距。
首先是針對(duì)高端紡織機(jī)械的相關(guān)零件的研究還不到位,出于某些原因,如知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛問題、研發(fā)資金投入不足問題等,導(dǎo)致對(duì)相關(guān)部件的研究不到位,在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)理念達(dá)不到實(shí)際的要求[1]。同時(shí),國(guó)產(chǎn)紡織機(jī)械與附件的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性仍有待提高,部分企業(yè)工藝較為落后,質(zhì)量管理水平有限,阻礙了國(guó)產(chǎn)紡織機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。
我國(guó)有關(guān)于紡織機(jī)械的專用基礎(chǔ)件方面的研究還不夠,生產(chǎn)專用基礎(chǔ)件的企業(yè)有很多,但是生產(chǎn)技術(shù)并不是處于世界前列的,產(chǎn)量多但是質(zhì)量問題顯著。導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的原因具體如下。
首先,材料的問題。有的部件對(duì)于材料的要求高,但是生產(chǎn)過程中可能很少用到該材料,并且受我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)所限,該材料沒有在市場(chǎng)大量生產(chǎn),有的廠家選擇使用代用料,但是代用料畢竟與原來所需材料的成分不一樣,投入使用的效果也存在一定差異,導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定。其次,技術(shù)問題。很多企業(yè)缺少質(zhì)量分析與測(cè)試設(shè)備以及測(cè)試技術(shù),而且由于研發(fā)資金投入不夠、人才激勵(lì)機(jī)制沒有落實(shí),很多產(chǎn)品的研發(fā)得不到有效支持。再次,裝備問題。由于生產(chǎn)落后,有的企業(yè)缺少先進(jìn)的裝備,甚至還是單機(jī)單臺(tái)生產(chǎn)的,制造工藝不佳,效率低,導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性水平不高、壽命短,且同質(zhì)化嚴(yán)重。最后,知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。部分企業(yè)為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額,不惜侵犯其他企業(yè)的科研成果,生產(chǎn)類似的產(chǎn)品,質(zhì)量卻沒有正版的規(guī)范,這不僅會(huì)擾亂市場(chǎng)的良好競(jìng)爭(zhēng),其他企業(yè)看到有利可圖可能會(huì)進(jìn)行模仿;還會(huì)打擊到研發(fā)人員的自信心和創(chuàng)新積極性,長(zhǎng)此以往,不利于行業(yè)的發(fā)展。
首先,最主要的是要加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),尊重科研人員的研究成果,堅(jiān)決抵制盜版,保護(hù)研發(fā)人員的創(chuàng)作熱情;其次,提升制作水平,加大機(jī)械生產(chǎn)的管理力度;再次,要激勵(lì)研發(fā)人員,制定相關(guān)的激勵(lì)政策,加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵且短缺的高端紡織裝備的研究,補(bǔ)齊我國(guó)紡織機(jī)械制造的短板;最后,大力推進(jìn)紡織機(jī)械的自動(dòng)化、智能化進(jìn)程。
現(xiàn)今,紡織機(jī)械的工藝性強(qiáng),機(jī)械的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件種類繁多,為了保證機(jī)械制造的質(zhì)量,工程制圖質(zhì)量的重要性不言而喻。下文將分析工程制圖在紡織機(jī)械制造中的應(yīng)用及其重要性。
零件的制造是紡織機(jī)械中最為基礎(chǔ)的工藝,但是也有很多的重難點(diǎn),具體如下。
(1)零件的尺寸公差配合。在進(jìn)行零件的批量生產(chǎn)時(shí),由于材料、模具等問題,每一個(gè)零件的實(shí)際尺寸與理想尺寸是存在一定差異的,但是不可能做到對(duì)每個(gè)零件都進(jìn)行監(jiān)測(cè),需要對(duì)其變化的范圍做出規(guī)定,于是引入了“極限尺寸”這個(gè)概念[2]。同時(shí),部分零件是需要進(jìn)行組裝的,零件連接的松緊也需要達(dá)標(biāo),因此要求尺寸有一定的誤差范圍。另外,考慮到零件的互換性,零件必須規(guī)定尺寸偏差。零件的互換性是指同一種類、同一規(guī)格的零部件能夠彼此相互替代的性能,既能保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本。因此,為了滿足互換性和配合松緊的要求,需要建立一種公差配合制。主要的方法有基孔制、基軸制,其主要區(qū)別是一個(gè)以孔位為依據(jù),一個(gè)以軸為依據(jù)。在進(jìn)行工程制圖時(shí),需要根據(jù)具體的制作要求使用不同的公差配合制進(jìn)行設(shè)計(jì),并且在設(shè)計(jì)圖中標(biāo)明。
(2)零件的形狀與位置公差。在零件的機(jī)械加工過程中,實(shí)際生產(chǎn)的零件與設(shè)計(jì)圖中理想的零件總存在一定的誤差,這些誤差統(tǒng)稱為“形位公差”,即形狀公差和位置公差:形狀公差即直線度、平面度、圓度、圓柱度等之間的誤差,位置公差即位置度(美標(biāo)最新標(biāo)準(zhǔn)取消了同心度和對(duì)稱度);形狀公差管控零件的表面或者線要素的形狀的偏差,位置公差一般用來管控孔軸軸線的位置偏差。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到零件在生產(chǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的誤差,在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注形狀公差和位置公差。把握好形狀誤差和位置誤差也是優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師所需要做到的。
(3)零件材料與制造方法。零件設(shè)計(jì)最終還是要投入實(shí)際制造生產(chǎn)的,零件的設(shè)計(jì)不能脫離實(shí)際,因此在工程制圖時(shí),還需要根據(jù)零件的要求選擇制作材料和制造方法。在確定好所需材料之后,選擇相對(duì)應(yīng)的制造方法與加工工藝,還需要在設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)題欄中寫明零件的材料。紡織機(jī)械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵,其次是有色金屬合金,非金屬材料如塑料、橡膠等在機(jī)械制造中也得到廣泛的應(yīng)用。
在設(shè)計(jì)機(jī)械圖紙時(shí),同樣要注重解析關(guān)聯(lián)性工藝,主要是通過探索制圖進(jìn)行圖紙所用技能的整合與查驗(yàn),同時(shí)考察其現(xiàn)實(shí)的制備技能。不僅需要制圖人員掌握包括金屬工藝學(xué)、機(jī)械制造機(jī)理和具體的技術(shù)測(cè)量工作等相關(guān)知識(shí)內(nèi)容,還要整合實(shí)際操作中的零件結(jié)構(gòu)、加工手段、材料選擇與機(jī)械表面質(zhì)量,確保提升關(guān)聯(lián)性的技術(shù)水準(zhǔn)。其中,主體層次內(nèi)的理念知識(shí)不僅局限于制圖的概念理解和具體的規(guī)則定義把握,而且應(yīng)該全面掌握相關(guān)延伸領(lǐng)域的知識(shí)重點(diǎn),保證具體工具在實(shí)際應(yīng)用中的時(shí)效性。此外,要將預(yù)設(shè)圖紙帶有的制備規(guī)則、傳動(dòng)配件的路徑﹑配件的制備關(guān)聯(lián)等從圖紙內(nèi)發(fā)掘出來,然后用這樣的總括原則來指引裝配及后續(xù)性的養(yǎng)護(hù)配件流程。
機(jī)械地運(yùn)轉(zhuǎn)離不開具體的配件部件,而零件裝配圖紙對(duì)于工作人員進(jìn)行機(jī)械部件的組裝工作具有指導(dǎo)意義,因此在工程制圖時(shí)需要根據(jù)不同的部件,針對(duì)性地對(duì)其裝配組件做出精確的設(shè)計(jì),保證組件搭配的科學(xué)合理性,使得部件能充分發(fā)揮其功能作用。同時(shí),應(yīng)該把握好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程的科學(xué)參考意義,根據(jù)實(shí)際做出改造。
雖然機(jī)器的到來解放了人力,同時(shí)解決了人員不足的問題,提高了中國(guó)紡織工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,但是在紡織機(jī)械的智能化發(fā)展過程中還存在很多關(guān)鍵性的問題沒有解決。首先,雖然很多企業(yè)對(duì)設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代,但是簡(jiǎn)單的紡織機(jī)器的更換并不是智能制造,對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化升級(jí)就需要考慮一系列成本投入。另外,智能化的普及也就意味著大量工人的失業(yè),需要考慮這些基礎(chǔ)員工的再就業(yè)問題。其次,紡織機(jī)械雖然向著智能化、自動(dòng)化發(fā)展,但是全方位的機(jī)械化難以實(shí)現(xiàn),這是因?yàn)橛行┥a(chǎn)加工過程必須進(jìn)行人工監(jiān)督,比如對(duì)機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)督;同時(shí),紡織工業(yè)中的染色、染色打樣也需要人工進(jìn)行操作。因此,如何解決這些問題也是機(jī)械發(fā)展所要考慮的主要問題。
隨著科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)逐漸融入紡織機(jī)械生產(chǎn)的各個(gè)生產(chǎn)流程,比較典型的是機(jī)械CAD 與工程制圖的結(jié)合。CAD 技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上可以改善紡織機(jī)械的設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高機(jī)械制圖的效率,這是因?yàn)闄C(jī)械CAD 具有強(qiáng)大的圖形設(shè)計(jì)和編輯功能,并且設(shè)計(jì)出的圖紙十分標(biāo)準(zhǔn),可以形象地展示出二維圖形向三位空間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換過程??梢?,CAD 的加入可以極大地提高紡織機(jī)械的開發(fā)效率[3]。在紡織機(jī)械的生產(chǎn)管理方面,通過計(jì)算機(jī)的終端控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn),對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行可視化的監(jiān)督,可以保證裝配的流程有序開展,對(duì)工藝質(zhì)量也有保障,使紡織機(jī)械得到更好的發(fā)展。
提高紡織機(jī)械的質(zhì)量已經(jīng)成為紡織行業(yè)發(fā)展必須面對(duì)的問題,而工程制圖作為紡織機(jī)械中不可缺少的過程,其重要性不言而喻。通過對(duì)工程制圖過程的改善可以提高紡織機(jī)械的質(zhì)量,同時(shí),隨著科技的發(fā)展,紡織機(jī)械逐漸朝著智能化、自動(dòng)化發(fā)展,雖然仍存在一定的問題,但相信在其發(fā)展過程中這些問題都能得到有效的解決。