数控机械制图改进策略与实践

张飞鸿 沈炯

摘要：数控机械制图是生产准备中专业性较强的工序，是机械产品制造的重要工序。数控机械制图的质量，直接关系到数控零件的质量和后续装配应用效果。本文针对生产准备中的数控机械制图，在领会绘图目标、掌握绘图工具的前提下，提出数控机械制图的改进和优化策略。

关键词：数控专业;机械制图;绘图改进;策略分析

从机械图制作的专业角度来讲，不仅要求该技术人员掌握相应的看图视图能力，掌握制图应用软件的使用，能够用专业的制图工具熟练完成数控机械制图，更要求技术人员在完成数控机械制图的前提下，能够理论联系实际，在技术的应用方面取得更大的发展和进步，满足产品制造要求，从而充分发挥这一专业的实践应用价值。

一、数控专业机械制图目标与能力

（一）数控机械制图目标

首先，数控机械制图需满足设计蓝图要求，将蓝图转化为符合实际需要的数控专业机械图，满足车间制作需要。绘图人员需要掌握基本的绘图工具和绘图原理。从我国目前这一专业的发展状态上来观察，自动化、数字化和智能化的应用逐渐成为新趋势，掌握必须的数控绘图软件是基础。但从机械制图的绘制过程上来讲，基础的识图能力和分析能力仍然是进一步开展先进绘图技术工作的重要基础;同时，产品零件数量多，绘图的熟练程度也是必不可少的能力。因此，数控专业的机械制图工程中，培养技术人员熟练使用软件绘制放样图的能力，仍然是其能力培养目标中的一项重要内容[1]。

其次，技术人员需掌握钢结构制作原理和相关技术文件。图形的绘制最终是为了服务于生产，因此除了能够具备熟练绘制图形的能力，对于已经绘制好的图纸，技术人员也必须在每个零件上设置现场技术要求的内容。因为制造的过程是一个极其复杂的过程，要考虑装配，焊接收缩，后续安装，以及产品运行的要求。这方面知识和内容的掌握，不仅要求能够识图，产品的总体结构，现场制作安装要求，甚至公司的机械加工能力，都要求技术人员有一个全面的了解。可见，培养技术人员的制图能力，需要全面的知识积累。

从上文的阐述中可看出，只有从识图绘图到全面知识积累两个方面具备了机械制图的相关知识和能力，并在实践中能够将其有效的应用，才能达到预期的技术人员专业能力的目标[2]。

（二）绘图工具

从机械制图专业的角度上分析，绘图工具的选用与图形的类型有直接的关系。通常情况下，在机械制图的基础绘图环节，绘图工作的开展是以二维绘图作为基础内容的。从绘制图形的实际操作分析，熟练掌握绘图软件非常重要的一种方式。在当代机械制图中，主要是计算机软件的应用，以CAD和CAM联动，实现数控零件的绘制与排版。而如果绘制更复杂的专业机械图，则需要绘制相关的三维图，转化为二维图得到零件图.通常情况下，当绘图的质量和细节性要求进一步提高，则需用到这些类型的三维软件。而如果再上升一个层次，则需要借助一些功能更强的绘图专业软件进行绘制。另外，除了熟练应用软件开展绘图工作，为了取得良好的绘图效果，在具体应用时，也需要在工作中学习相应的绘图技巧。例如：“天圆地方”，“圆锥展开”“浮吊臂架头部”，“盾构刀盘”二维软件的绘制，需要学习机械设计手册相关绘图技巧，并结合实际图形绘制，当然也可以用Solidworks等三维软件绘制转化得到零件图。对于难度来说，图形难度越大，则对绘图软件要求越高。绘图者需要清晰的了解不同的软件的功能和应用，并且结合绘图需求掌握合适的应用工具[3]。

二、数控机械制图的工作要点

（一）提高思想重视程度

从机械制图的应用领域上来讲，其主要是应用在现代工业设计工作中的。制图工作的主要内容是针对机械产品，如：桥梁，起重机，船体，盾构，卸料机等大型卸料设备，这些设备造价昂贵，零部件多，构件极其复杂，安全责任重大。在制图中，这些零件比较复杂，多采用厚板或高强度结构钢，焊接变形大，后续装配难度大，制图工作必须考虑这些制作要求。产品运行后工况一般在海边等恶劣气候条件下，安全性不容置疑，因此必须保证绘图工作的正确性，提前做好风险防范。因此，需要工作人员在数控机械制图的过程中对每一个零件认真分析，引起足够的重视，明确其在工业生产中的重要作用，做到产品事前控制。

（二）注重标准化和专业化

从数控机械制图的特点上分析，由于数控专业图形工作量非常大，基本每一个零件都需要绘制，在当代流水线工作流程中，个人不可能完成所有的工作，需要团体合作。因此个人需做到一专多能，在具体的工作上有进一步的细分，意味着机械制图人员也需要根据不同的部件细节进行专业分工。在工作中，一般根据自己的岗位掌握相应的专业技术，归纳总结成相应的标准，以标准化模块集成，即可以提高效率，又能保证图形的正确性。在生产准备工作中，一般大型企业分为预处理，数控，排版，金工，预制等多道生产工序。其中数控制图，排版，金加工制图，预制图都有本专业的相应技术要求，制图人员根据所在岗位掌握本专业的技能，向精通熟练发展。其中数控专业内容广泛，产品种类多，这对于数控机械制图来讲，标准化和专业化是势在必行的。

（三）注重技术更新。

产品的设计理念在不断更新，所接订单产品有差异，制造设备和制作方法也在不断进步，另外绘图工具也在不断升级。基于網络平台的信息化制造，模块化，标准化加速了制造过程，更新了技术要求。制图人员也需积极结合工作中的实际情况进行学习和交流，掌握相应的技术，从而适应企业的制造过程，同时也为个人实践能力的不断提升提供帮助。

三、数控机械制图改进策略

（一）注重基础积累

数控制图内容的优化，首先要做好基础的积累。其主要内容包括了以下三个方面。第一，提升个人绘图能力。通过日常工作，加强视图绘图能力，加强基础的积累。绘图熟练程度直接影响工作效率。企业产品多，每个部件都有严格的进度计划，熟练的绘图一定程度上提高了工作效率。第二，熟悉各相关标准，积累数控制图经验，保证正确率。绘图必须保证高度的正确性，材质，板厚，图形和技术要求都必须正确，每一个小疏忽都会直接导致零件的报废，甚至影响产品的寿命，责任重大。同时，复杂的图形也是严峻的考验，需要大量的时间积累，例如撑杆封板，天圆地方，三维倾斜图形的绘制，都需要经验的积累，熟能生巧。第三，做好日常统计工作。相同类型的图形，日常进行统计，做成相应的标准模块，可以减少重复的简单操作。不断更新的技术要求也需要日常统计，按一定的专业标准归纳总结，方便后续查阅，提高工作效率。

（二）强化现场改进

现场改进，主要是在熟悉产品制作流程，了解预处理设备，切割设备，焊接设备的基础上，通过对现场制作情况的跟踪检查，调整图形的尺寸，服务于生产。同时，在现场学习过程中，技术人员还可以有一个直观的认识，特别是高精尖类复杂的产品，都是难得的机遇，在以后的工作中，有很强的改进意义。有一些现场问题，必须经过后道工序的制造和安装，才能发现其中的问题，需要经过反复实践，才能形成数据，最终反映到图形上。焊接反变形尺寸，激光切割的精度，隔板的分段尺寸，需要不断的跟踪检查，回访实际适用效果，了解数控制图与实际制造的符合性，反馈改进完善，最终收集符合企业制造水平的数据，反映到图形上，然后才能切割出符合实际的零件。一些特大的零部件还需适当分段，即可以提高利用率，也可满足制作需要。还有一些零件的尺寸适当减小或加大，才能满足装配要求，这些都与现场改进密不可分。

（三）理论结合实际

数控机械制图最终是为了满足生产所需，所绘制的图形不仅要满足设计蓝图要求，更要加入制造元素，最终有利于制造出合格的产品，在实际工作中必须理论联系实际。第一，满足钢材焊接特性，充分考虑焊接收缩，必要时增加收缩余量，有些大节点板焊接处的隔板需提前设置反变形;第二，满足企业设备能力要求。满足企业金加工能力，考虑加工进给量，加工精度要求，合理预留金加工预留，既要满足图纸精度，又要防止浪费，特别是板厚较大的部件，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，满足总装配要求，根据企业吊装加工能力适当设置组件的长度。优秀的数控图，需对生产过程中的经验不断归纳总结，不断改进实际生产的流程，形成技术文件，最终的数控图，应该能满足信息化，标准化，自动化的生产要求，实现车间无动火作业，满足文明生产的需要。

（四）引进现代技术

現代技术的引进，是与日新月异的科技应用有着密切的关系的。这里所指的先进的技术，一方面主要是指大数据工程管理、计算机等辅助的绘图软件，以ERP、三维建模等技术应用，减少人为操作，实现网络程序操作，各生产部门信息共享。另一方面，高新机械加工设备的应用，也给数控机械制图的增加了新要求，目前多种类型的激光切割机，实现了割小孔功能，替代了原来的机加工过程;坡口加工机，数控时直接安装数控图程序切割坡口，减少了原来的工序，提出了更多的要求，各种铣边机和型材预制机械设备，喷粉划线设备，折边设备，卷圆设备，镗孔设备也在不断地更新应用，技术人员在实践中更需要掌握这些先进设备参数，从而优化数控机械制图的质量，服务于生产。

四、数控机械制图的未来人才需求

目前我国的经济发展已经进入了新常态阶段。这就意味着支持现代工业发展的技术和资源都处在一个相对稳定的状态下。具体到机械制图的环节上来说，这也意味着这一环节的工作开展将有稳定且具有先进性的技术和资源作支持，在这种状态下，意味着未来的数控机械制图在现实条件要求更高。因此，在未来，这方面技术人员应当注重在技术层面和绘图思路的全面性、清晰性以及精确性方面不断地进行提升，从而确保绘图效果能够满足数控机床专业涉及到的各类细节专业的绘图要求得到满足。所培养出来的机械制图专业人才，也需要在个人的综合能力方面达到一定的水准。

五、结束语

总之，数控机械制图的改进和实践，既要具备视图绘图能力，也要积累技术要求，对产品制作流程全面了解。在制图的工程中，技术人员应当掌握本企业的设备能力，积累制图技术要求，切实取得良好的制图效果，优化数控零件的实际应用效果。

参考文献：

[1]王国永.数控技术专业《机械制图》教学内容及模式的探索与实践[J].承德石油高等专科学校学报，2018（1）.

[2]吕健江.高职数控专业机械制图课程的教学分析[J].新校园（上旬），2017（11）：113-113.

[3]章凤群.机械制图与CAD课程整合之我见[J].科学之友，2010（18）：156-157.

（作者单位：上海振华重工（集团）股份有限公司）