莊丹

摘 要：在機(jī)械設(shè)備制造業(yè)不斷發(fā)展的過程中，我國的焊接技術(shù)也在不斷更新，非常多的領(lǐng)域在使用焊接技術(shù)，更先進(jìn)的設(shè)備和儀器也都進(jìn)入了機(jī)械焊接的工藝之中。當(dāng)然，焊接不僅僅只是一種機(jī)械加工技術(shù)，它承載的更是我國制造業(yè)發(fā)展的希望。近年來，焊接工裝夾具也漸漸地出現(xiàn)在社會(huì)眼中，它的存在就是為了保證焊接工藝更加合理、更具有準(zhǔn)確性、更能提高整個(gè)流程的工作效率，從而降低企業(yè)成本。我國的發(fā)展速度不像以前緩慢，在焊接方面就已經(jīng)有焊接機(jī)器人出現(xiàn)，它可以在裝備制造的時(shí)候幫助焊接工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，逐漸地把以前落后的焊接技術(shù)取代，這樣也有助于我國的焊接技術(shù)制造業(yè)取得較快發(fā)展。本文主要從焊接工裝夾具在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，深度研究它的設(shè)計(jì)理念以及實(shí)踐結(jié)果。

關(guān)鍵詞：焊接工裝夾具;機(jī)械裝備制造;計(jì)算機(jī)輔助焊接

一、 與焊接工藝相匹配的工裝夾具系統(tǒng)

1.1焊接工裝夾具的基本特征。

機(jī)械裝備焊接工裝夾具主要具有以下3種特征：

（1）焊接工裝夾具可同時(shí)操作兩個(gè)及多個(gè)零部件構(gòu)成的系統(tǒng)條件，它可以更精準(zhǔn)的代替舊式的切削加工工作，更能提高生產(chǎn)效率。

（2）焊接工裝夾具的操作難度系數(shù)較低，但精準(zhǔn)度較高，直接打破對(duì)切削加工工裝夾具的傳統(tǒng)思想。

（3）焊接工裝夾具在進(jìn)行加工的時(shí)候，自身所承受的局部載荷常常會(huì)比傳統(tǒng)的切削加工工裝夾具更低。

1.2焊接工裝夾具的作用。

在各個(gè)企業(yè)進(jìn)行焊接制造生產(chǎn)的過程中，焊接工裝夾具主要會(huì)有以下3個(gè)作用：

（1）幫助提高生產(chǎn)效率，高效控制成本。在非常多零部件需要進(jìn)行加工時(shí)，焊接工裝夾具就可以對(duì)這些零部件快速定位，幫助它們?cè)诤附雍筇幚砗罄m(xù)工作，這樣可以讓焊接的過程縮短，從而降低工作人員的工作量。不僅會(huì)讓整個(gè)加工過程變得簡(jiǎn)單有效，而且最大化的縮減了焊接的操作難度，也能讓整個(gè)工作的效率提高，減少制作成本。與此同時(shí)，如果只讓工作人員來進(jìn)行測(cè)量、檢驗(yàn)、計(jì)算、定位等一系列的工作，會(huì)導(dǎo)致人力被無限占用，資源被浪費(fèi)，還容易導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差或者是操作步驟出現(xiàn)問題，這都是因?yàn)槿斯げ僮鞯募夹g(shù)水平?jīng)]有達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，所以采用焊接工裝夾具是有一定的優(yōu)點(diǎn)的。

（2）零部件的組裝精準(zhǔn)度更高。采用焊接工裝夾具來對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行定位，會(huì)幫助零部件組裝的更加有效，也能保障焊接零部件后組件的位置公差和形位公差能夠在計(jì)算的范圍之內(nèi)。

（3）焊接質(zhì)量得到提高。在進(jìn)行焊接的時(shí)候，很多零部件會(huì)局部受熱，容易出現(xiàn)變形或者是有焊接應(yīng)力，這些因素都會(huì)影響到零部件之間的組裝，會(huì)出現(xiàn)變形。但運(yùn)用焊接工裝夾具來對(duì)零部件進(jìn)行定位和固定之后，就可以計(jì)算出更合適的收縮數(shù)據(jù)，也能提前做好準(zhǔn)備，更好的控制住焊接后產(chǎn)生的應(yīng)力，變形數(shù)據(jù)或者是變形方向等，這樣更能保證焊接后組件的質(zhì)量。

1.3焊接工裝夾具的分類。

通過焊接工裝夾具的使用性來分類，可分為兩類：其一是通用焊接夾具，它主要是可以加工小批量的零部件，便于更換其他零件，并進(jìn)行零部件位置調(diào)整或者組合來進(jìn)行加工生產(chǎn)。其二是專用焊接夾具，它的主要功能就是可以針對(duì)部分零部件調(diào)整加工位置。而焊接工裝夾具的種類來說就如下圖所示：

1.4 焊接工裝夾具的優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展情況。

焊接工裝夾具有它自己的優(yōu)勢(shì)所在，它可以根據(jù)自己夾具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分配應(yīng)用到各個(gè)加工程序中去。比如對(duì)于孔系的焊接工裝夾具來說，它就具有非常高的強(qiáng)度和精準(zhǔn)度，可以快速將零部件進(jìn)行裝載和拆卸，這樣更節(jié)省時(shí)間。槽系的焊接工裝夾具就可以將零部件更好的進(jìn)行組合，根據(jù)零部件的位置進(jìn)行調(diào)整，生成不一樣的組織結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量。

二、焊接夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)

焊接夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的出現(xiàn)，也給整個(gè)焊接制造業(yè)帶來很好的推動(dòng)效果，也為焊接夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行了鋪墊。就目前來看，夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)并不少，要想有獨(dú)立的發(fā)展，還需要投入更多的設(shè)計(jì)理念進(jìn)去，從而提升它的性能以及其他功能。在很多設(shè)計(jì)的軟件中會(huì)出現(xiàn)一種三維輔助設(shè)計(jì)軟件，它是夾具設(shè)計(jì)方案的最終選擇，與此同時(shí)，它還可以幫助設(shè)計(jì)方案達(dá)到三維模擬操作加工的效果，將進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)加工制作過程。所以如果采用三維輔助設(shè)計(jì)軟件之后，可以更加高效的縮短整個(gè)設(shè)計(jì)周期，提升設(shè)計(jì)的時(shí)效性，在設(shè)計(jì)后進(jìn)行分析修改也能提高它的可靠程度。

三、焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)理念

對(duì)焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)理念是來自于非常多的零部件組合，在組合加工過程中會(huì)出現(xiàn)很多不可預(yù)估的問題，比如產(chǎn)品批量大和加工程序復(fù)雜。在實(shí)際操作過程中會(huì)選擇不同的工裝夾具來進(jìn)行加工，例如給工件鉆孔，在對(duì)于小批量工件鉆孔的時(shí)候，可以直接采取自由工裝夾具進(jìn)行裝夾的操作手法;中批量的可以用鉆模工裝定位來定位鉆孔;大批量的工件要設(shè)計(jì)永久性的夾具;特大批量的工件就必須設(shè)計(jì)專業(yè)而加工流水線，要保證定位統(tǒng)一，裝夾的方式要一致。

但很難避免會(huì)出現(xiàn)程序復(fù)雜的加工工件，即使它的批量很小，但目前還沒有一定能保證加工準(zhǔn)確度的工裝夾具，這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，制作出新型的工裝夾具。在進(jìn)行多次焊接工件的過程中，要盡可能采取方便裝載與拆卸的組合夾具，模塊化的夾具就是最好的選擇，它可以最大限度的減少制作時(shí)間和生產(chǎn)成本。

對(duì)于工裝夾具的組織結(jié)構(gòu)來說上手操作也應(yīng)該要讓工人習(xí)慣，這樣便于后期的操作和維修。

夾具的設(shè)計(jì)也是相當(dāng)繁瑣的，要考慮很多不可控因素。所以設(shè)計(jì)院要有多層設(shè)計(jì)理念，多方位的考慮問題。也要不斷進(jìn)步，不斷學(xué)習(xí)，多吸收先進(jìn)知識(shí)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，提高自身的設(shè)計(jì)理念來幫助工裝夾具生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。

四、結(jié)束語

機(jī)械裝備制造業(yè)的進(jìn)步，使得焊接工藝融入到了非常多的工作領(lǐng)域，但這樣也就提高了對(duì)焊接工裝夾具的要求，現(xiàn)在需要的是更方便、更具有時(shí)效性、更標(biāo)準(zhǔn)化、更低成本的模塊化組合夾具，從而提高工作效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。在焊接夾具計(jì)算輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的帶領(lǐng)下，夾具的設(shè)計(jì)效率提高，設(shè)計(jì)成本減小，幫助焊接工裝夾具設(shè)計(jì)走向好的發(fā)展方向，逐漸被先進(jìn)的企業(yè)應(yīng)用，相信以后會(huì)發(fā)展的越來越好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 卞洪元 . 機(jī)械制造工藝與夾具 [M]. 北京理工大學(xué)出版社.