數(shù)控機械制圖改進策略與實踐

張飛鴻 沈炯

摘要：數(shù)控機械制圖是生產(chǎn)準備中專業(yè)性較強的工序，是機械產(chǎn)品制造的重要工序。數(shù)控機械制圖的質(zhì)量，直接關(guān)系到數(shù)控零件的質(zhì)量和后續(xù)裝配應用效果。本文針對生產(chǎn)準備中的數(shù)控機械制圖，在領會繪圖目標、掌握繪圖工具的前提下，提出數(shù)控機械制圖的改進和優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)控專業(yè);機械制圖;繪圖改進;策略分析

從機械圖制作的專業(yè)角度來講，不僅要求該技術(shù)人員掌握相應的看圖視圖能力，掌握制圖應用軟件的使用，能夠用專業(yè)的制圖工具熟練完成數(shù)控機械制圖，更要求技術(shù)人員在完成數(shù)控機械制圖的前提下，能夠理論聯(lián)系實際，在技術(shù)的應用方面取得更大的發(fā)展和進步，滿足產(chǎn)品制造要求，從而充分發(fā)揮這一專業(yè)的實踐應用價值。

一、數(shù)控專業(yè)機械制圖目標與能力

（一）數(shù)控機械制圖目標

首先，數(shù)控機械制圖需滿足設計藍圖要求，將藍圖轉(zhuǎn)化為符合實際需要的數(shù)控專業(yè)機械圖，滿足車間制作需要。繪圖人員需要掌握基本的繪圖工具和繪圖原理。從我國目前這一專業(yè)的發(fā)展狀態(tài)上來觀察，自動化、數(shù)字化和智能化的應用逐漸成為新趨勢，掌握必須的數(shù)控繪圖軟件是基礎。但從機械制圖的繪制過程上來講，基礎的識圖能力和分析能力仍然是進一步開展先進繪圖技術(shù)工作的重要基礎;同時，產(chǎn)品零件數(shù)量多，繪圖的熟練程度也是必不可少的能力。因此，數(shù)控專業(yè)的機械制圖工程中，培養(yǎng)技術(shù)人員熟練使用軟件繪制放樣圖的能力，仍然是其能力培養(yǎng)目標中的一項重要內(nèi)容[1]。

其次，技術(shù)人員需掌握鋼結(jié)構(gòu)制作原理和相關(guān)技術(shù)文件。圖形的繪制最終是為了服務于生產(chǎn)，因此除了能夠具備熟練繪制圖形的能力，對于已經(jīng)繪制好的圖紙，技術(shù)人員也必須在每個零件上設置現(xiàn)場技術(shù)要求的內(nèi)容。因為制造的過程是一個極其復雜的過程，要考慮裝配，焊接收縮，后續(xù)安裝，以及產(chǎn)品運行的要求。這方面知識和內(nèi)容的掌握，不僅要求能夠識圖，產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場制作安裝要求，甚至公司的機械加工能力，都要求技術(shù)人員有一個全面的了解?？梢姡囵B(yǎng)技術(shù)人員的制圖能力，需要全面的知識積累。

從上文的闡述中可看出，只有從識圖繪圖到全面知識積累兩個方面具備了機械制圖的相關(guān)知識和能力，并在實踐中能夠?qū)⑵溆行У膽茫拍苓_到預期的技術(shù)人員專業(yè)能力的目標[2]。

（二）繪圖工具

從機械制圖專業(yè)的角度上分析，繪圖工具的選用與圖形的類型有直接的關(guān)系。通常情況下，在機械制圖的基礎繪圖環(huán)節(jié)，繪圖工作的開展是以二維繪圖作為基礎內(nèi)容的。從繪制圖形的實際操作分析，熟練掌握繪圖軟件非常重要的一種方式。在當代機械制圖中，主要是計算機軟件的應用，以CAD和CAM聯(lián)動，實現(xiàn)數(shù)控零件的繪制與排版。而如果繪制更復雜的專業(yè)機械圖，則需要繪制相關(guān)的三維圖，轉(zhuǎn)化為二維圖得到零件圖.通常情況下，當繪圖的質(zhì)量和細節(jié)性要求進一步提高，則需用到這些類型的三維軟件。而如果再上升一個層次，則需要借助一些功能更強的繪圖專業(yè)軟件進行繪制。另外，除了熟練應用軟件開展繪圖工作，為了取得良好的繪圖效果，在具體應用時，也需要在工作中學習相應的繪圖技巧。例如：“天圓地方”，“圓錐展開”“浮吊臂架頭部”，“盾構(gòu)刀盤”二維軟件的繪制，需要學習機械設計手冊相關(guān)繪圖技巧，并結(jié)合實際圖形繪制，當然也可以用Solidworks等三維軟件繪制轉(zhuǎn)化得到零件圖。對于難度來說，圖形難度越大，則對繪圖軟件要求越高。繪圖者需要清晰的了解不同的軟件的功能和應用，并且結(jié)合繪圖需求掌握合適的應用工具[3]。

二、數(shù)控機械制圖的工作要點

（一）提高思想重視程度

從機械制圖的應用領域上來講，其主要是應用在現(xiàn)代工業(yè)設計工作中的。制圖工作的主要內(nèi)容是針對機械產(chǎn)品，如：橋梁，起重機，船體，盾構(gòu)，卸料機等大型卸料設備，這些設備造價昂貴，零部件多，構(gòu)件極其復雜，安全責任重大。在制圖中，這些零件比較復雜，多采用厚板或高強度結(jié)構(gòu)鋼，焊接變形大，后續(xù)裝配難度大，制圖工作必須考慮這些制作要求。產(chǎn)品運行后工況一般在海邊等惡劣氣候條件下，安全性不容置疑，因此必須保證繪圖工作的正確性，提前做好風險防范。因此，需要工作人員在數(shù)控機械制圖的過程中對每一個零件認真分析，引起足夠的重視，明確其在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用，做到產(chǎn)品事前控制。

（二）注重標準化和專業(yè)化

從數(shù)控機械制圖的特點上分析，由于數(shù)控專業(yè)圖形工作量非常大，基本每一個零件都需要繪制，在當代流水線工作流程中，個人不可能完成所有的工作，需要團體合作。因此個人需做到一專多能，在具體的工作上有進一步的細分，意味著機械制圖人員也需要根據(jù)不同的部件細節(jié)進行專業(yè)分工。在工作中，一般根據(jù)自己的崗位掌握相應的專業(yè)技術(shù)，歸納總結(jié)成相應的標準，以標準化模塊集成，即可以提高效率，又能保證圖形的正確性。在生產(chǎn)準備工作中，一般大型企業(yè)分為預處理，數(shù)控，排版，金工，預制等多道生產(chǎn)工序。其中數(shù)控制圖，排版，金加工制圖，預制圖都有本專業(yè)的相應技術(shù)要求，制圖人員根據(jù)所在崗位掌握本專業(yè)的技能，向精通熟練發(fā)展。其中數(shù)控專業(yè)內(nèi)容廣泛，產(chǎn)品種類多，這對于數(shù)控機械制圖來講，標準化和專業(yè)化是勢在必行的。

（三）注重技術(shù)更新。

產(chǎn)品的設計理念在不斷更新，所接訂單產(chǎn)品有差異，制造設備和制作方法也在不斷進步，另外繪圖工具也在不斷升級。基于網(wǎng)絡平臺的信息化制造，模塊化，標準化加速了制造過程，更新了技術(shù)要求。制圖人員也需積極結(jié)合工作中的實際情況進行學習和交流，掌握相應的技術(shù)，從而適應企業(yè)的制造過程，同時也為個人實踐能力的不斷提升提供幫助。

三、數(shù)控機械制圖改進策略

（一）注重基礎積累

數(shù)控制圖內(nèi)容的優(yōu)化，首先要做好基礎的積累。其主要內(nèi)容包括了以下三個方面。第一，提升個人繪圖能力。通過日常工作，加強視圖繪圖能力，加強基礎的積累。繪圖熟練程度直接影響工作效率。企業(yè)產(chǎn)品多，每個部件都有嚴格的進度計劃，熟練的繪圖一定程度上提高了工作效率。第二，熟悉各相關(guān)標準，積累數(shù)控制圖經(jīng)驗，保證正確率。繪圖必須保證高度的正確性，材質(zhì)，板厚，圖形和技術(shù)要求都必須正確，每一個小疏忽都會直接導致零件的報廢，甚至影響產(chǎn)品的壽命，責任重大。同時，復雜的圖形也是嚴峻的考驗，需要大量的時間積累，例如撐桿封板，天圓地方，三維傾斜圖形的繪制，都需要經(jīng)驗的積累，熟能生巧。第三，做好日常統(tǒng)計工作。相同類型的圖形，日常進行統(tǒng)計，做成相應的標準模塊，可以減少重復的簡單操作。不斷更新的技術(shù)要求也需要日常統(tǒng)計，按一定的專業(yè)標準歸納總結(jié)，方便后續(xù)查閱，提高工作效率。

（二）強化現(xiàn)場改進

現(xiàn)場改進，主要是在熟悉產(chǎn)品制作流程，了解預處理設備，切割設備，焊接設備的基礎上，通過對現(xiàn)場制作情況的跟蹤檢查，調(diào)整圖形的尺寸，服務于生產(chǎn)。同時，在現(xiàn)場學習過程中，技術(shù)人員還可以有一個直觀的認識，特別是高精尖類復雜的產(chǎn)品，都是難得的機遇，在以后的工作中，有很強的改進意義。有一些現(xiàn)場問題，必須經(jīng)過后道工序的制造和安裝，才能發(fā)現(xiàn)其中的問題，需要經(jīng)過反復實踐，才能形成數(shù)據(jù)，最終反映到圖形上。焊接反變形尺寸，激光切割的精度，隔板的分段尺寸，需要不斷的跟蹤檢查，回訪實際適用效果，了解數(shù)控制圖與實際制造的符合性，反饋改進完善，最終收集符合企業(yè)制造水平的數(shù)據(jù)，反映到圖形上，然后才能切割出符合實際的零件。一些特大的零部件還需適當分段，即可以提高利用率，也可滿足制作需要。還有一些零件的尺寸適當減小或加大，才能滿足裝配要求，這些都與現(xiàn)場改進密不可分。

（三）理論結(jié)合實際

數(shù)控機械制圖最終是為了滿足生產(chǎn)所需，所繪制的圖形不僅要滿足設計藍圖要求，更要加入制造元素，最終有利于制造出合格的產(chǎn)品，在實際工作中必須理論聯(lián)系實際。第一，滿足鋼材焊接特性，充分考慮焊接收縮，必要時增加收縮余量，有些大節(jié)點板焊接處的隔板需提前設置反變形;第二，滿足企業(yè)設備能力要求。滿足企業(yè)金加工能力，考慮加工進給量，加工精度要求，合理預留金加工預留，既要滿足圖紙精度，又要防止浪費，特別是板厚較大的部件，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，滿足總裝配要求，根據(jù)企業(yè)吊裝加工能力適當設置組件的長度。優(yōu)秀的數(shù)控圖，需對生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗不斷歸納總結(jié)，不斷改進實際生產(chǎn)的流程，形成技術(shù)文件，最終的數(shù)控圖，應該能滿足信息化，標準化，自動化的生產(chǎn)要求，實現(xiàn)車間無動火作業(yè)，滿足文明生產(chǎn)的需要。

（四）引進現(xiàn)代技術(shù)

現(xiàn)代技術(shù)的引進，是與日新月異的科技應用有著密切的關(guān)系的。這里所指的先進的技術(shù)，一方面主要是指大數(shù)據(jù)工程管理、計算機等輔助的繪圖軟件，以ERP、三維建模等技術(shù)應用，減少人為操作，實現(xiàn)網(wǎng)絡程序操作，各生產(chǎn)部門信息共享。另一方面，高新機械加工設備的應用，也給數(shù)控機械制圖的增加了新要求，目前多種類型的激光切割機，實現(xiàn)了割小孔功能，替代了原來的機加工過程;坡口加工機，數(shù)控時直接安裝數(shù)控圖程序切割坡口，減少了原來的工序，提出了更多的要求，各種銑邊機和型材預制機械設備，噴粉劃線設備，折邊設備，卷圓設備，鏜孔設備也在不斷地更新應用，技術(shù)人員在實踐中更需要掌握這些先進設備參數(shù)，從而優(yōu)化數(shù)控機械制圖的質(zhì)量，服務于生產(chǎn)。

四、數(shù)控機械制圖的未來人才需求

目前我國的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入了新常態(tài)階段。這就意味著支持現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的技術(shù)和資源都處在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)下。具體到機械制圖的環(huán)節(jié)上來說，這也意味著這一環(huán)節(jié)的工作開展將有穩(wěn)定且具有先進性的技術(shù)和資源作支持，在這種狀態(tài)下，意味著未來的數(shù)控機械制圖在現(xiàn)實條件要求更高。因此，在未來，這方面技術(shù)人員應當注重在技術(shù)層面和繪圖思路的全面性、清晰性以及精確性方面不斷地進行提升，從而確保繪圖效果能夠滿足數(shù)控機床專業(yè)涉及到的各類細節(jié)專業(yè)的繪圖要求得到滿足。所培養(yǎng)出來的機械制圖專業(yè)人才，也需要在個人的綜合能力方面達到一定的水準。

五、結(jié)束語

總之，數(shù)控機械制圖的改進和實踐，既要具備視圖繪圖能力，也要積累技術(shù)要求，對產(chǎn)品制作流程全面了解。在制圖的工程中，技術(shù)人員應當掌握本企業(yè)的設備能力，積累制圖技術(shù)要求，切實取得良好的制圖效果，優(yōu)化數(shù)控零件的實際應用效果。

參考文獻：

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[3]章鳳群.機械制圖與CAD課程整合之我見[J].科學之友，2010（18）：156-157.

（作者單位：上海振華重工（集團）股份有限公司）