浅谈机械工艺技术与工装设计及应用

李志强

摘要：科学技术的进步和发展，为机械加工工艺与工装设计行业的发展提供了强有力的技术支持。机械实践教学作为工业加工与工装设计的重要组成部分之一，职业院校在开展教学活动时，应该将理论知识与实践操作紧密结合在一起培养学生的综合能力和应用水平，从而达到有效提升学生创新能力与创造能力的目的。职业院校必须严格的按照课堂教学情况与学生知识掌握的程度，积极的推动教学方法的改革与创新，才能促进机械工艺技术与工装设计专业教学质量的有效提升。文章主要是就机械工艺技术与工装设计的应用进行了分析与探讨。

关键词：机械加工;工艺技术;工装设计;实际应用

中图分类号：TQ110.5                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）05-0224-02

0  引言

机械设备长期运行过程中，难免出现机械零部件损坏的问题，再加上我国机械加工工艺技术行业的专业技术人才严重不足。机械加工课程作为职业教育中一門枯燥乏味的课程，该专业课程在日常教学过程中仍然存在着很多急需解决的问题，所以，职业院校必须深入分析机械加工行业发展的实际情况，积极推动机械加工工艺的改革与创新，培养实用型机械加工工艺的专业人才，才能最大限度的满足机械加工工艺与工装设计行业发展的要求。

1  机械加工工艺的概念

机械加工与工装设计作为职业教育教学专业从必修课程之一，其不仅具有实践性强、范围广泛的特点，而且在机械专业教学中占据着不可替代的地位。机械加工工艺技术和工装技术的迅速发展，提升了机械加工技术的水平。随着机械加工工艺与工装设计的发展，衍生出了更多的新型机械加工方式，提高了机械加工的效率和质量。

2  机械加工工艺技术

2.1 精密切削工艺

在这项工艺中，可以在最大程度上对图纸进行还原，因此在实际操作过程中，工作人员应该掌握操作流程，并具备专业的素质和专业的知识。在进行精密切削工艺过程中还要提前做好准备，避免外界的因素对整个工艺造成不必要的干扰和影响。在实际加工过程中，要求工作人员要严谨对待，并细心认真的进行加工初处理，提升零件加工的效率和质量。此项工艺在进行过程中，工作人员还应时刻关注设备的参数，并对机器进行控制，从而使得加工工艺可以顺利完成。

2.2 超精度研磨工艺

与其他机械工艺技术相比，超精度研磨工艺可以有效的提升零部件的精确程度，使得零部件的质量和精度可以符合要求，满足客户的需求。在超精度研磨技术应用过程中，对于机械设备和工艺这更高的技术要求，为客户提供更精密的产品加工订单需求。在实际操作过程中，可以进行集成电路板硅片加工制造等工艺的加工。在科学技术不断发展过程，其精确程度也在不断提升，这也使得超精度研磨技术有着非常广泛的应用前景，并具备独特的优势。

2.3 精密切削工艺

在机械工艺设计制造过程中，精密削切工艺这项技术对于完成削切工作有着非常重要的作用。由于人们对于机械设备的精确程度要求更高，在实际进行削切工艺过程中，需要更为精密的削切技术可以应用，在应用精密削切技术过程中，要对机床的运行状态进行检查，对各项工具进行详细检查，并对削切工作中的外部环境和内部环境进行检查，从而满足在实际生产加工过程中所需要的环境。其次，在削切工艺加工过程中，需要重视细节，对削切工艺不断追求更高的精确程度。因此，工作人员在加工过程中，应该对机床的运转速度进行控制，并结合精密削切技术，提升加工对象的质量。

2.4 绿色机械加工切削液

随着我国机械制造也不断发展，在机械工艺发展过程中，应该不断响应政府部门的号召，引进绿色机械工艺技术，从而实现在加工过程中的安全、低碳、环保。在实际加工工艺中，我国绿色机械制造技术起步较晚，技术成熟度比较低，因此还可以引进国外先进的削切液，并对自身的削切技术不断研究与发展，提升整体机械工艺技术。

3  工装设计

3.1 定位分析

教师在选择机械加工工艺与工装设计操作教学的专用夹具时，为了避免出现待加工零件出现定位偏差的问题，教师应该在零件加工开始前，准确计算零件定位误差，将零件加工过程中的定位误差控制在允许的范围内，然后才能按照要求开展零件的机械加工。此外。为了确保机械加工工序的顺利进行，教师应该根据机械加工工艺的要求，合理运用支撑板和定位销准确定位零件的加工位置，才能在保证零件两侧支撑板自由度的同时，提高零件定位的精准性，才能保证零件机械加工的精度和质量。

3.2 夹紧力

教师在开展工装设计专业课程的教学时，在保证零部件应用效果的基础上，确保机械加工设备产生的夹紧力将待加工零件稳定的固定于支架上。这就要求，教师在开展工装设计专业课程教学前，必须先按照要求设置相关教学设备，将工件方向与加筋方向调整至一致的方向，避免因为机械加工过程中的重力、切削力等内外部因素素对零件加工精度产生的影响。

3.3 安装刀具与夹具的方案

为了保证零件安装位置的精准性，教师在设计工装设计方案时，应该先确定零件安装的方向和规模。教师在处理加工槽时，必须根据机械工艺加工与工装设计教学内容的要求，合理调整加工工装刀具安装的位置和方向，才能在保证零件加工精准度和速度的前提下，加工出符合设计标准和要求的工件。此外，为了保证工装设计桂格达到设计标准和要求，教师在开展工装设计教学时，应该根据教学内容的要求合理选择道具类型，确保零件制作方向与工作台保持同一方向，将零件加工的过程直观的呈现在学生的面前，以便于学生加深对机械加工与工装设计知识的理解和认识，为后期学生走上岗位打下坚实的基础。

4  机械工艺技术教学优化

4.1 实现理论与实践相结合

机械加工工艺技术与工装设计主要是以培养综合型技术技能型人才为主，职业院校在开展机械加工工艺技术与工装设计专业的教学活动时，必须以企业和市场的发展需求为基础，培养高素质综合型人才。随着社会的不断发展和进步，传统的教育形式和人才培养模式已经无法满足行业和产业发展的要求。所以职业院校在开展机械加工工艺技术与工装设计专业课程的教学时，必须将理论教学与实践教学紧密融合在一起。职业院校机械加工工艺技术与工装设计实践教学可以详细的分为校内教学与校外教学两部分，通过开展实践教学培养学生的机械加工技术学习兴趣和专业知识技能，职业院校机械加工与工装设计专业教学模式的改革与创新，促进了学生实践操作能力与创新能力的全面提升，为学生的学习和发展奠定了良好的基础。

4.2 加强师资队伍建设

双师型教师队伍的建设实际上就是通过构建具备深厚理论基础与丰富实践经验教师队伍的方式，为职业院校机械加工工艺与工装设计专业课程教学质量和效率的提高提供了强大的师资力量。首先，学校必须充分重视教师实践教学能力提高的重要性，安排教师深入到其他学校或校企合作企业进行顶岗培训，提高教师的时间水平和能力，为后续机械加工工艺与工装设计专业课程教学活动的有序开展积累经验。其次，学校应该通过聘请校企合作企业专业人才进入学校任教的方式，提高学校的师资力量。最后，学校应该定期邀请行业专家和技术人员进入学校开展培训和座谈会。根据机械加工工艺与工装设计专业课程教学的特点和要求，提高教师的时间教学水平和能力，促进机械加工工艺与工装设计专业课程教学质量的有效提升。

5  机械工艺技术与工装设计应用实例

5.1 明确设计任务，做好设计材料的准备

在进行焊接组件工装设计时，首先要整理产品的基本图样以及组件图。结合实际的加工技术，要求在制作设计任务书的同时，了解工厂制作和使用工装情况之间的基础条件，通过调查实际车间生产情况，在满足产品装配和焊接工艺基础文件要求的情况下，收集有关零部件生产的标准，做好设计流程准备。通过熟悉典型结构图册和夹具设计手册，更好地满足实际设计任務需求，推动后期工装方案的设计进度。

5.2 设定工装方案，绘制工装设计草图

工作人员应该根据工装设计方案和设计图纸的要求，拟定工装设计的思路，才能在体现工装设计方案与图纸的科学性与合理性的前提下，提高机械加工的质量和效率。为了更好地通过模型和草图实现后期设计功能的原理，利用在相应机构的影响下，通过了解零部件基本参数和技术性能来确定整体的工装结构绘制步骤。相关人员应当布置图面，根据设计定位的元件设计夹紧装置。后期进行传动装置和连接件绘制的时候要注意尺寸标注和具体的细节部位记录。

5.3 科学合理的分析计算

设计人员在工装设计阶段，必须详细的计算工装设计的几何关系与定位误差等数据，避免因为定位误差和几何关系出现问题影响后续工装设计的质量和效果。也就是说，设计仍然在工装设计阶段，应该明确传动、受力元件强度、刚度数据等参数，并在满足工装设计防差错性质，准确计算误差参数，防止因为出现错装情况，影响工装设计的质量和效果。

5.4 进行总装配图的设计

设计人员在绘制工装设计装配图纸时，必须在设计图纸中详细标注零件的尺寸和公差等相关参数，根据现有工装条件以及设计图纸中零件编号的明细表，制定科学合理的零件加工工序。此外，为了提高工装设计的造型美观性与功能，设计人员必须保证工装总装配图纸设计的科学性与合理性，为后续加工操作的顺利进行做好充分准备。

5.5 装配方法

定位夹紧作为工装定位装配中应用效率高、互换性好且可用于批量生产的定位装配方法之一。该方法因为零件工艺精度要求低，所以增加了装配工作的难度和时间。所以，为了确保机械加工工艺的精度，操作人员必须在合理控制机械加工精度的前提下，将工装误差控制在允许的范围内，在拼点工装设计过程中，灵活运用特殊构件的特性，提高工装生产的效率，降低企业生产成本，才能生产出符合要求的高精度机械零件，为企业创造更多的经济效益。

6  结语

科学技术迅速以及社会经济的迅速发展，各个领域对于机械加工工艺与工装设计技术人才需求的不断增加，职业院校应该加强机械加工工艺与工装设计专业教学模式改革创新的力度。充分重视实践操作教学改革的重要性，制定科学合理的实践教学改革措施，彻底解决长期困扰职业院校机械加工工艺与工装设计实践教学的问题，促进教学质量和效果的稳步提升，为社会经济的长期可持续发展培养更多的高素质应用型机械加工工艺与工装设计专业人才。

参考文献：

[1]杜渔舟.机械工艺技术与工装设计及应用[J].装备维修技术，2020，02：291.

[2]张良.基于绿色制造理念的机械设计及制造工艺技术研究[J].郑州铁路职业技术学院学报，2020，29（02）：10-12.

[3]何庆.环境意识下的机械制造工艺技术[J].矿山机械，2020，02：6-7，2-4.