先進制造技術(shù)中的鉗工工藝

張曉琴

（陜西服裝工程學(xué)院，陜西 西安 710075）

隨著市場經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，我國制造業(yè)越來越強大，成績斐然。但是和發(fā)達國家相比，仍然存在一些不足之處，且在國際市場上缺乏競爭力。與此同時，傳統(tǒng)的鉗工技術(shù)已經(jīng)逐漸淘汰，需要結(jié)合現(xiàn)代先進制造技術(shù)，更好地推動鉗工工藝的發(fā)展，提高國家科技創(chuàng)新的能力，實現(xiàn)科技興國的最終目標(biāo)。

1 先進制造技術(shù)與鉗工工藝概述

1.1 先進制造技術(shù)的概念

先進制造技術(shù)是指通過微電子技術(shù)、自動化技術(shù)與信息技術(shù)等為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來革新與變化。簡單地說就是指機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種現(xiàn)代科技相融合所產(chǎn)生的系統(tǒng)的總稱。先進制造技術(shù)主要包含計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。其中AMT（先進制造技術(shù)）是制造業(yè)領(lǐng)域企業(yè)必備的優(yōu)秀條件之一，可以充分發(fā)揮組織管理能力，是現(xiàn)代技術(shù)、管理和人力資源的有機協(xié)調(diào)和融合。與此同時，先進制造技術(shù)也涉及產(chǎn)品開發(fā)、加工制造、生產(chǎn)準(zhǔn)備、售后服務(wù)等其他內(nèi)容，其技術(shù)目的是提高制造領(lǐng)域的社會效益和綜合經(jīng)濟效益，是面向工業(yè)應(yīng)用的必備技術(shù)。

由于國內(nèi)鉗工工藝技術(shù)的強大基礎(chǔ)，當(dāng)下所有先進的制造技術(shù)幾乎都以傳統(tǒng)的鉗工工藝技術(shù)為基本點，而許多企業(yè)在這種大環(huán)境的前提下，制造人員針對性地將鉗工的工藝優(yōu)勢融入到先進制造技術(shù)中，并通過市場中的激烈競爭、新產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)造、先進價值服務(wù)分析等進一步提高自身的核心競爭力，最終為企業(yè)未來的可持續(xù)性和穩(wěn)定發(fā)展作出貢獻[1]。與此同時，世界各國都在改善本國的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，研發(fā)更先進的制造鉗工工藝技術(shù)，其中最具代表性的是美國的AMT，并積極朝著智能化、自動化的鉗工工藝技術(shù)進行改革創(chuàng)新。

1.2 鉗工工藝基礎(chǔ)介紹

當(dāng)前的鉗工工藝技術(shù)大致可分為人工的劃線、銼削、鏨削、鉆孔、鉚接、矯正與彎曲、實際測量、鋸削、鉸孔、套螺紋以及簡單的熱處理等，在鉗工的實際操作過程中，最常見的加工方法是鋸削。隨著新時代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，許多鉗工工藝技術(shù)都開始進入生產(chǎn)自動化的發(fā)展階段，同時銼削變成了最常用的鉗工工藝方式，所以在現(xiàn)代的實操流程中，銼削工序是一項備受關(guān)注的工藝流程，其操作重點在于對生產(chǎn)零件的長度、形狀以及對圖紙的正確把握[2]。除此以外，銼削加工技術(shù)需要針對生產(chǎn)零件的不同要求，提供合適的加工工藝。首先，工作人員需要詳細分析生產(chǎn)設(shè)計圖紙，例如需要毛坯尺寸的多少、材料準(zhǔn)備、具體鉗工工藝手段等；其次，選擇生產(chǎn)所要求的適宜刀具，并且對整體生產(chǎn)時間進行合理預(yù)估。

鉗工設(shè)計圖是生產(chǎn)工藝流程的原始依據(jù)，因此，在開始實際操作前，必須詳細了解與認識產(chǎn)品的形狀、技術(shù)難點等情況，在生產(chǎn)過程中，將零件的各個部件進行細節(jié)拆分，判斷每個部位的特點，預(yù)估出需要加工的整體大小、表面光滑程度等。在完成了設(shè)計圖的分析后，就要做好毛坯的準(zhǔn)備工作，且應(yīng)當(dāng)選擇合適的毛坯尺寸劃線方法，防止由于不當(dāng)?shù)膭澗€方法造成產(chǎn)品報廢。與此同時，鉗工在規(guī)劃零件的生產(chǎn)路線時，要充分考慮產(chǎn)品整體的操作策略，選擇最適宜的零件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，制定出具體的加工方法和流程，再嚴(yán)格地按照工件的實際質(zhì)量和需要的技術(shù)操作細則，最終確定產(chǎn)品的制作順序。

2 先進制造技術(shù)中的鉗工工藝主要類別與工藝特征

2.1 主要類別

2.1.1 維修類鉗工

維修類鉗工主要的可操作對象是廠房的機械設(shè)備，其工作內(nèi)容既包含對機械設(shè)備使用期間的人工檢測，也包含各大機械設(shè)施在使用前的調(diào)試試用。根據(jù)鉗工維修種類的多樣性，又分為操作工具、模具熱處理、線切割、鉆孔焊接設(shè)施的保護。例如鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)中的攪拌支撐設(shè)計，在實操期間，鉗工將實施切割、劃線等多個流程，最終制作出理想的產(chǎn)品，雖然維修鉗工并未直接參與到部件制造的具體流程，但需要維護整個機械制造系統(tǒng)中的設(shè)備[3]。

2.1.2 裝配類鉗工

裝配類鉗工主要工作是仔細分析產(chǎn)品的設(shè)計圖紙，使用裝配技術(shù)將機械設(shè)施的各個部件按照已知圖紙的設(shè)計要求進行組合，完成整個機械設(shè)備的安裝。裝配鉗工在完成組合后，要適量進行機械設(shè)施的檢測流程，以探測其生產(chǎn)零件是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及是否滿足工藝的整體設(shè)計要求。

2.1.3 工具類鉗工

工具類鉗工泛指工作人員利用機械夾具開展自身工作，機械夾具既包含測量工具及模型道具，同時又包括對工作刀具、輔助工具及機械夾具的維護修理，是鉗工工藝中較為常見的一個類別[4]。

2.2 工藝特征

2.2.1 劃線作業(yè)

在鉗工進行實際操作的過程中，劃線是一項極其重要的工作，劃線作業(yè)主要分為平面與立體兩種形式，且整個劃線工作的流程可以具體分為以下三個步驟：首先，要分析樣圖的各個細節(jié)部位，找出劃線作業(yè)的主要位置，并判斷和分析位置，開始劃線作業(yè)[5]；其次，在劃線作業(yè)時，要詳細規(guī)劃零件整體效果，保證作業(yè)可以一次完成，減少劃線作業(yè)的次數(shù)，從而生成誤差累積，這種情況不但影響零件的最終質(zhì)量，也會降低劃線作業(yè)的工作效率；最后，鉗工會詳細檢查劃線作業(yè)后的質(zhì)量，與設(shè)計圖紙進行比對，確保劃線工作的順利完成。

2.2.2 虎鉗作業(yè)

虎鉗作業(yè)是通過應(yīng)用零件生產(chǎn)過程中經(jīng)常用到的夾持工具，合理制作產(chǎn)品，其主要由導(dǎo)螺母、絲桿、鉗體與底座構(gòu)成，同時也是鉗工工藝的制作過程中較為重要的工作流程。除此之外，虎鉗根據(jù)零件的制作方法化分為固定式與旋轉(zhuǎn)式兩種，在生產(chǎn)部件的制作過程中，被夾持部件的受力大小一定要保持均勻，并根據(jù)工件的設(shè)計圖紙，嚴(yán)格按照其要求的理想標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進行制作，保證所有生產(chǎn)部件的整體品質(zhì)。

2.2.3 手鋸作業(yè)

手鋸作業(yè)是當(dāng)前鉗工工藝應(yīng)用期間較為常用的先進制作技術(shù)，手鋸作業(yè)將對產(chǎn)品表面的光滑程度產(chǎn)生較大的影響[6]。手鋸作業(yè)的操作工具主要由鋸條與鋸弓兩個部分構(gòu)成，鋸條的主要材質(zhì)為鋁合金工具鋼，也是進行手鋸作業(yè)的核心材料，為產(chǎn)品的高效制作提供極大幫助。而鋸弓則為鋸條的支撐設(shè)施，通過鋸條與鋸弓兩部分的相互結(jié)合，手鋸作業(yè)能夠真正實現(xiàn)其理想效果。

3 先進制造技術(shù)中的鉗工工藝存在的問題

3.1 鉗工技術(shù)有待提高

鉗工工藝是現(xiàn)代先進制造業(yè)迅速發(fā)展的重要技術(shù)，由于鉗工技能需求量較多，專業(yè)技能水平不相同，且職業(yè)類型多種多樣，所以對鉗工的技術(shù)要求也不唯一，從而出現(xiàn)大量鉗工文化水平較低、技術(shù)審美不高、實際操作能力差、操作經(jīng)驗不豐富等現(xiàn)實問題。這將導(dǎo)致其在實際操作的環(huán)節(jié)中，由于技術(shù)能力不足，給企業(yè)造成很高的返料賠償比例，這種情形不但浪費掉大量的材料、勞動力，同時還會極大地影響公司未來的經(jīng)濟收益。

3.2 手工誤差較大

鉗工工藝技術(shù)存在的一個明顯特征是其最基本的工作都是由手工制作完成的，所以在工人進行加工時，很容易受到主觀因素的影響，比如在鉆孔過程中出現(xiàn)差錯等。且手工操作與機器不同，手工制作的力度難以掌控，人類的大腦很難每次都做出同樣的判斷，由此可見，在加工完成后工作人員還要進行二次檢驗，確保零件的整體效果完全符合理想狀態(tài)[7]。除了人自身的不可控因素外，還有工人的經(jīng)驗較少的問題。許多操作工人在沒有安排實習(xí)的情況下，只能選擇與有經(jīng)驗的工人進行言語溝通，這也將導(dǎo)致新手在操作經(jīng)驗上的缺失，從而影響鉗工工藝的完成。

3.3 鉗工工藝與先進制造技術(shù)融合程度較低

當(dāng)代的鉗工工藝技術(shù)主要是依靠人力來進行操作的，據(jù)此將存在嚴(yán)重的限制因素。而隨著互聯(lián)網(wǎng)信息的迅速發(fā)展，先進制造技術(shù)領(lǐng)域正在進行機械化改革，而鉗工工業(yè)技術(shù)起步較晚，且許多企業(yè)對鉗工技術(shù)的機械化不夠重視，致使鉗工工藝出現(xiàn)投資不足、信息化水平較低、操作設(shè)備不夠先進、技術(shù)設(shè)施不完善等情況，這將難以保證鉗工工業(yè)技術(shù)與先進制造技術(shù)的高效融合[8]。

4 鉗工工藝與先進制造技術(shù)的融合對策

4.1 加大政府引導(dǎo)力度

由于鉗工工藝發(fā)展與先進制造技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代社會的微觀經(jīng)濟行為，很容易受到大環(huán)境的影響，政府在可以幫助市場打造出利于微觀經(jīng)濟發(fā)展的宏觀環(huán)境，并實施引導(dǎo)。新時代更多的傳統(tǒng)工業(yè)國家與新興工業(yè)化國家都主動對先進制造技術(shù)的發(fā)展進行戰(zhàn)略規(guī)劃、協(xié)調(diào)或管理，實施積極的政策手段和大量的經(jīng)費支撐，或者規(guī)劃長期項目促進先進制造技術(shù)與鉗工工藝的發(fā)展。政府可以通過完善市場中的龍頭企業(yè)和社會機構(gòu)等具體部門為先進制造技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造更好的環(huán)境，并積極融合鉗工工藝，達到協(xié)調(diào)統(tǒng)一和共同發(fā)展的作用[9]。在政府和市場的雙重引導(dǎo)下，很多國家已經(jīng)逐漸完善了先進制造技術(shù)的探究開發(fā)與服務(wù)內(nèi)容，有力地推動了鉗工工藝的開發(fā)與進步，同時促進了本國和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。由此可見，國家應(yīng)當(dāng)在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，重視先進制造技術(shù)的發(fā)展，并加大投入研究經(jīng)費，結(jié)合各地方政府機關(guān)、企業(yè)、高校和研究院的專業(yè)力量，把先進制造技術(shù)與鉗工工藝的融合發(fā)展作為科教興市的重要工作，政府應(yīng)設(shè)法在措施手段上給予強力支持，出面維護、引導(dǎo)先進制造技術(shù)的各項工作。

4.2 強化現(xiàn)代制造業(yè)中鉗工的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，先進制造技術(shù)已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的技藝型轉(zhuǎn)為智能、自動、綠色等形態(tài)，就新時代的發(fā)展現(xiàn)狀而言，許多企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)新的機械設(shè)備、新的鉗工工藝與新型材料，且從一定程度上加速推動了現(xiàn)代鉗工工藝的發(fā)展。隨著先進制造業(yè)領(lǐng)域的分工細化，鉗工工藝的操作技術(shù)更加具有高效性與精密性，例如很多企業(yè)裝配的機房存在數(shù)控機床，由于數(shù)控機床具備較好的穩(wěn)定性、靈敏性與精準(zhǔn)性，所以，加強現(xiàn)代制造業(yè)中鉗工的應(yīng)用可以使其更加高效與智能。

與此同時，現(xiàn)代機械設(shè)備存在良好的精確性與高效性，這對鉗工的工藝技術(shù)能力提出了更高的要求，并完成高質(zhì)量的生產(chǎn)零件。除此以外，鉗工工藝在較大型零件的切割工作中需要使用機床，以及微電系統(tǒng)的銼削能力。在20世紀(jì)末，國外首先設(shè)計制作出第一個微細工廠樣機，其主要由車、鉆、銑和鉗等機械手組成[10]。機器整體重量較輕，方便攜帶，同時在設(shè)備底部還安置了定滑輪，可以更靈活地展示出鉗工工藝的技術(shù)能力，還可以通過微細鉆削和微細銼削技術(shù)，將其融入到銼削工藝中，使其對先進制造技術(shù)的發(fā)展帶來幫助。

5 結(jié)束語

綜上所述，由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能科技的逐步發(fā)展與壯大，國內(nèi)經(jīng)濟市場發(fā)展環(huán)境已出現(xiàn)了翻天覆地的改變，傳統(tǒng)的流水式制造業(yè)中，鉗工工藝的加工生產(chǎn)方法已難以適應(yīng)新時代的社會主義市場發(fā)展新要求。由此可見，鉗工工藝也應(yīng)積極改變，使其適應(yīng)當(dāng)代世界經(jīng)濟的變化趨勢，達到穩(wěn)定發(fā)展的最終目標(biāo)。本文以先進制造技術(shù)與鉗工工藝的相關(guān)概念為基本點，講述了鉗工工藝的主要類別與工藝特征，并分析了當(dāng)代鉗工技術(shù)存在的主要問題，最后提出了當(dāng)代鉗工工藝與先進制造技術(shù)的融合對策，旨在為未來先進制造技術(shù)中鉗工工藝的發(fā)展提供新方向。