南 洋

（長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機電學(xué)院，長春 130033）

在當(dāng)前的社會環(huán)境中，社會各界對機械制造業(yè)的依賴程度呈現(xiàn)不斷提升的狀態(tài)。機械制造業(yè)的發(fā)展與焊接工藝之間有著十分緊密的聯(lián)系。焊接工裝夾具屬于焊接工作開展進程中所采用的重要工具，也是一種基本的焊接工藝元素。在實際焊接工作中，要優(yōu)先采用工裝夾具安裝零部件，而后進行焊接處理，以獲得良好的焊接效果。隨著焊接工藝的發(fā)展，所用的工裝夾具需要進一步升級優(yōu)化，充分結(jié)合計算機技術(shù)穩(wěn)步提高使用效率。在不斷創(chuàng)新優(yōu)化的進程中，要確保先進焊接工裝夾具能夠在機械裝備制造過程中更好地發(fā)揮自身作用，為整個機械制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

1 焊接工裝夾具的基本特征

焊接工裝夾具能夠?qū)C械裝備制造中的分散部件進行焊接，使其組合成一個完整的部件，大幅提升焊接效率和焊接質(zhì)量。在機械產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程中，焊接工裝夾具可以固定需要進行焊接處理的部位，避免在焊接工作開展進程中出現(xiàn)位置移動等情況，從而保證焊接工作的開展效率不會受到影響。簡單來說，焊接工裝夾具的特征主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先，焊接工裝夾具是切削工裝夾具的組成部分，在機械產(chǎn)品的制造過程中應(yīng)用效果良好，通過應(yīng)用焊接工裝夾具可以構(gòu)建更加完整的加工系統(tǒng)；其次，由于不同焊接工藝不同，需要根據(jù)采用的焊接工裝夾具選擇精準(zhǔn)控制內(nèi)容；最后，在機械制造過程的切削工藝中，任何加工工藝都會影響零部件的受理情況，而通過焊接工裝夾具可以保護加工零部件，避免在實際加工階段中出現(xiàn)受力不均勻等問題。

焊接工裝夾具也可以劃分為通用型和專用型兩種類型，而對加工生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素主要為工裝夾具的夾緊程度和生產(chǎn)期間的質(zhì)量效果，且工裝夾具的設(shè)計有著較為顯著的彈性特征，可以在生產(chǎn)階段根據(jù)生產(chǎn)計劃的變化進行科學(xué)合理的調(diào)整，從而取得預(yù)期的生產(chǎn)控制效果。近年來，不僅焊接工裝夾具的應(yīng)用性能更加安全穩(wěn)定，而且先進控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，使得先進焊接工裝夾具成為焊接工裝夾具未來的主要發(fā)展方向[1]。

2 先進焊接工裝夾具在機械裝備制造中應(yīng)用的重要性

2.1 有利于優(yōu)化現(xiàn)有資源

在當(dāng)前的社會環(huán)境中，焊接技術(shù)受到了一定限制。在實際落實階段，焊接工藝主要是由技術(shù)準(zhǔn)備、焊接等多種工作內(nèi)容構(gòu)成。通常情況下，焊接結(jié)構(gòu)件定位等工作內(nèi)容屬于機械裝備制造過程中的極小部分，整體占比相對較低。在這一工作過程中，它對人力資源方面產(chǎn)生的消耗較小，但準(zhǔn)備工作和善后工作等產(chǎn)生的勞動力消耗較高，導(dǎo)致消耗了大量資源。通過應(yīng)用先進焊接工裝夾具，可以簡化固定工作內(nèi)容，壓縮焊接流程，進一步實現(xiàn)優(yōu)化與重組，從而形成一種全新的工作格局?？梢姡冗M焊接工裝夾具可以全面優(yōu)化現(xiàn)有資源[2]。

2.2 有利于保障焊接質(zhì)量

在機械裝備制造過程中，焊接工裝夾具屬于一種基礎(chǔ)性工藝元素。通常情況下，焊接工裝夾具在機械制造中產(chǎn)生的成本消耗占據(jù)整體生產(chǎn)系統(tǒng)的10%～20%[3]。近年來，焊接工裝夾具得到了較為全面的發(fā)展優(yōu)化，在機械制造裝備中獲得了廣泛應(yīng)用，其中最主要的原因在于通過先進焊接工裝夾具能夠更好地保證焊接質(zhì)量。目前，各大領(lǐng)域?qū)C械裝備的需求量呈現(xiàn)不斷提升的狀態(tài)，而傳統(tǒng)切削工裝夾具取法很難滿足現(xiàn)代化發(fā)展的基本需求。通過應(yīng)用先進焊接工裝夾具可以更好地保證焊接質(zhì)量，這是因為其能夠在關(guān)注質(zhì)量與效率的同時兼顧準(zhǔn)確性與完整性，體現(xiàn)了先進焊接工裝夾具的重要作用。

2.3 明確先進焊接工裝夾具的優(yōu)勢

當(dāng)前機械裝備制造中更加傾向于柔性化的中小批量生產(chǎn)形式，使其對于焊接工裝夾具的柔性提出了相對較高的需求。隨著生產(chǎn)加工技術(shù)的改良與優(yōu)化，各類設(shè)施更新發(fā)展，也促進了模塊化組合技術(shù)的發(fā)展，特別是在各類客觀因素影響的情況下，模塊化組合夾具更是得到了全面的發(fā)展優(yōu)化。模塊化組合夾具主要是應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的部件來提升工裝夾具的柔性，優(yōu)勢在于能夠穩(wěn)步降低各類機械產(chǎn)品的制造時間和生產(chǎn)成本。首先，部件方面并不需要加工螺孔，僅僅只需通過5個鋼球?qū)β菟ㄟM行栓緊處理；其次，制造過程中，元部件的構(gòu)造方面比較輕巧；最后，先進焊接工裝夾具有組裝與調(diào)整功能，在零件的安裝與卸載方面有著極高的便利性?？梢姡冗M焊接工裝夾具在后續(xù)的機械裝備制造中有著十分廣泛的應(yīng)用[4]。

3 先進焊接工裝夾具在機械裝備制造中的具體應(yīng)用措施

3.1 面向焊接工藝的工裝夾具系統(tǒng)

焊接工藝中的先進工裝夾具系統(tǒng)具備較為顯著的先進性特征，與傳統(tǒng)的切削工裝夾具系統(tǒng)差異顯著。焊接工藝的先進工裝夾具系統(tǒng)是面向一個組合的，而非單一的零部件，但其整體精準(zhǔn)程度相對于切削工裝夾具來說較低。同時，焊接工藝的工裝夾具在實際使用階段中的受力較小，并不會對零部件產(chǎn)生較大的影響或破壞，但仍舊存在部分熱力影響。焊接工藝的工裝夾具可以細分為多種類型。根據(jù)使用柔性劃分，可以分為通用夾具和專用夾具，其中專用夾具大多應(yīng)用在精度較高且特殊的機械生產(chǎn)過程中[5]。簡單來說，專用夾具是為一些機械生產(chǎn)而專門定制的夾具，在操作過程中不會產(chǎn)生過大的負擔(dān)；而通用夾具是面對大部分機械生產(chǎn)的，可以直接應(yīng)用在各種類型的機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中。近年來，焊接設(shè)備與焊接工藝已經(jīng)得到了較為全面的發(fā)展優(yōu)化，且各類焊接機器人已經(jīng)投入使用，不僅可以大幅度降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時間，也能解決生產(chǎn)材料與生產(chǎn)能源的消耗，穩(wěn)步提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，從而為相關(guān)機械制造企業(yè)與工作部門帶來更高的經(jīng)濟效益。

3.2 焊接組合工裝夾具的應(yīng)用

在機械裝備制造過程中，許多規(guī)模較大的零部件很難進行單一化的生產(chǎn)制造，這是由于其整體生產(chǎn)難度較高，大多數(shù)施工流程和施工工藝都比較復(fù)雜，稍有不慎就會出現(xiàn)零部件損壞等問題[6]。因此，一般情況下會將幾個零部件進行組合焊接，構(gòu)建整體化的零部件，這就突出了先進焊接組合工裝夾具的作用?？梢?，通過焊接組合工裝夾具可以高效率生產(chǎn)各類工程機械產(chǎn)品。然而，采用規(guī)模較大的自動化焊接技術(shù)成本極高，大部分機械制造企業(yè)很難承受這種經(jīng)濟負擔(dān)。此外，這種缺少柔性的生產(chǎn)方式也會使得生產(chǎn)系統(tǒng)過于死板。但是，通過組合工裝夾具可以實現(xiàn)多工業(yè)機械的生產(chǎn)制造，同時屬于組合化生產(chǎn)的基礎(chǔ)內(nèi)容，能夠根據(jù)生產(chǎn)的基本需求設(shè)計不同類型的焊接組合工裝夾具，滿足標(biāo)準(zhǔn)化功能需求，從而實現(xiàn)快速生產(chǎn)和簡單制造。另外，通過應(yīng)用焊接組合工裝夾具能夠拓展機械的生產(chǎn)范圍，提高生產(chǎn)精度，在保證各類復(fù)雜器械與零部件能夠?qū)崿F(xiàn)順利生產(chǎn)的同時，取得更好的應(yīng)用效果[7]。

3.3 充分發(fā)揮計算機設(shè)備的輔助作用

在焊接工裝夾具中采用計算機設(shè)備可以起到輔助作用，也能夠促進焊接工裝夾具的智能化轉(zhuǎn)變，在工作過程中節(jié)省更多的時間與精力，并準(zhǔn)確找尋焊接工作中存在的誤區(qū)，針對存在缺陷的部位及時采取針對性措施加以完善。相關(guān)生產(chǎn)部門也要提升對計算機設(shè)備的重視程度，充分發(fā)揮計算機在焊接工裝夾具中的輔助作用，更好地促進生產(chǎn)的精準(zhǔn)化和智能化轉(zhuǎn)變。

3.3.1 計算機設(shè)備輔助焊接工裝夾具發(fā)展

在先進焊接工裝夾具技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，不能只注重重復(fù)生產(chǎn)內(nèi)容，更應(yīng)當(dāng)關(guān)注焊接工裝夾具技術(shù)后續(xù)的發(fā)展情況，穩(wěn)步促進整體技術(shù)水平的優(yōu)化提升，保證其能夠滿足機械制造行業(yè)發(fā)展的基本需求。雖然機械制造業(yè)的發(fā)展較為迅速，但在焊接工裝夾具等方面仍舊存在極大的提升空間。在先進焊接工裝夾具的發(fā)展進程中，需要豐富的工作經(jīng)驗提供幫助。部分復(fù)雜零部件的設(shè)計與加工，需要工程師多年工作經(jīng)驗的積累[8]。通過計算機設(shè)備為焊接工裝夾具技術(shù)的發(fā)展提供輔助，能夠?qū)⒃緩?fù)雜的操作過程模擬化，使得工程師可以更加直觀地觀察操作流程，同時可直接在計算機中設(shè)定部分?jǐn)?shù)據(jù)信息，經(jīng)過高效編程后實現(xiàn)不同夾具的焊接與切割等，準(zhǔn)確找出焊接工裝夾具技術(shù)缺陷，同時通過應(yīng)用不同材料避免對零部件產(chǎn)生破壞[9]。因此，相關(guān)部門必須提升對計算機設(shè)備的重視程度，將其與焊接工裝夾具技術(shù)有效連接，從而實現(xiàn)更加優(yōu)異的仿真模擬。

3.3.2 計算機設(shè)備輔助焊接工裝夾具設(shè)計系統(tǒng)

通過計算機輔助焊接工裝夾具的使用，能夠優(yōu)化原本的設(shè)計流程。它能夠結(jié)合客戶的基本需求和生產(chǎn)特點繪制具有更高針對性的工裝夾具，在夾具的設(shè)計階段融入更多有效的數(shù)據(jù)信息，便于客戶輸出和使用。而后結(jié)合計算機系統(tǒng)生產(chǎn)組合夾具，能夠進一步實現(xiàn)自動化夾具設(shè)計，促進機械制造業(yè)的發(fā)展。另外，在采用計算機設(shè)備輔助焊接工裝夾具設(shè)計系統(tǒng)的過程中，要結(jié)合實際情況設(shè)計多種方案，通過計算機模擬觀看夾具的動態(tài)使用過程，及時完善其內(nèi)部存在的缺陷，以保證工裝夾具的質(zhì)量不受到影響[10]。

4 結(jié)語

在當(dāng)前的社會環(huán)境中，焊接工裝夾具系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢迅猛，對機械制造業(yè)的發(fā)展起到了良好的促進作用。因此，相關(guān)生產(chǎn)部門必須加大對先進焊接工裝夾具系統(tǒng)的重視程度，完善優(yōu)化傳統(tǒng)的焊接工裝夾具系統(tǒng)，將其與計算機技術(shù)有效結(jié)合，在優(yōu)化設(shè)計的同時，促進技術(shù)方面的發(fā)展進步。另外，為了確保先進焊接工裝夾具能夠有效發(fā)揮自身作用，應(yīng)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的思想理念促進機械制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，從而生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。