工程制圖在紡織機(jī)械中的應(yīng)用*

亓 立

山西工程職業(yè)學(xué)院，山西 太原 030002

1 研究背景

現(xiàn)階段，我國紡織機(jī)械制造的整體水平有待提升，具體表現(xiàn)在高端紡織機(jī)械零部件制造方面，相關(guān)零件的制造技術(shù)尚不成熟，導(dǎo)致機(jī)械的總體質(zhì)量參差不齊。作為機(jī)械制造中最為基礎(chǔ)也是最重要的一部分，工程制圖的重要性不言而喻，其質(zhì)量會(huì)直接影響紡織機(jī)械制造的質(zhì)量。文章主要分析了紡織機(jī)械的發(fā)展概況，并且就工程制圖在紡織機(jī)械中的應(yīng)用問題展開討論。

2 紡織機(jī)械發(fā)展概況

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

相較國外，我國的紡織機(jī)械行業(yè)還存在很多不足之處，總體上是制造產(chǎn)業(yè)雖多，但是質(zhì)量不高，同時(shí)科技水平有待提高。根據(jù)調(diào)查，我國的制造水平跟其他國家相比仍有差距。

首先是針對高端紡織機(jī)械的相關(guān)零件的研究還不到位，出于某些原因，如知識產(chǎn)權(quán)糾紛問題、研發(fā)資金投入不足問題等，導(dǎo)致對相關(guān)部件的研究不到位，在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)理念達(dá)不到實(shí)際的要求[1]。同時(shí)，國產(chǎn)紡織機(jī)械與附件的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性仍有待提高，部分企業(yè)工藝較為落后，質(zhì)量管理水平有限，阻礙了國產(chǎn)紡織機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

2.2 原因分析

我國有關(guān)于紡織機(jī)械的專用基礎(chǔ)件方面的研究還不夠，生產(chǎn)專用基礎(chǔ)件的企業(yè)有很多，但是生產(chǎn)技術(shù)并不是處于世界前列的，產(chǎn)量多但是質(zhì)量問題顯著。導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的原因具體如下。

首先，材料的問題。有的部件對于材料的要求高，但是生產(chǎn)過程中可能很少用到該材料，并且受我國工業(yè)基礎(chǔ)所限，該材料沒有在市場大量生產(chǎn)，有的廠家選擇使用代用料，但是代用料畢竟與原來所需材料的成分不一樣，投入使用的效果也存在一定差異，導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定。其次，技術(shù)問題。很多企業(yè)缺少質(zhì)量分析與測試設(shè)備以及測試技術(shù)，而且由于研發(fā)資金投入不夠、人才激勵(lì)機(jī)制沒有落實(shí)，很多產(chǎn)品的研發(fā)得不到有效支持。再次，裝備問題。由于生產(chǎn)落后，有的企業(yè)缺少先進(jìn)的裝備，甚至還是單機(jī)單臺生產(chǎn)的，制造工藝不佳，效率低，導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性水平不高、壽命短，且同質(zhì)化嚴(yán)重。最后，知識產(chǎn)權(quán)問題。部分企業(yè)為了爭奪市場份額，不惜侵犯其他企業(yè)的科研成果，生產(chǎn)類似的產(chǎn)品，質(zhì)量卻沒有正版的規(guī)范，這不僅會(huì)擾亂市場的良好競爭，其他企業(yè)看到有利可圖可能會(huì)進(jìn)行模仿；還會(huì)打擊到研發(fā)人員的自信心和創(chuàng)新積極性，長此以往，不利于行業(yè)的發(fā)展。

2.3 相關(guān)建議

首先，最主要的是要加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，尊重科研人員的研究成果，堅(jiān)決抵制盜版，保護(hù)研發(fā)人員的創(chuàng)作熱情；其次，提升制作水平，加大機(jī)械生產(chǎn)的管理力度；再次，要激勵(lì)研發(fā)人員，制定相關(guān)的激勵(lì)政策，加強(qiáng)對關(guān)鍵且短缺的高端紡織裝備的研究，補(bǔ)齊我國紡織機(jī)械制造的短板；最后，大力推進(jìn)紡織機(jī)械的自動(dòng)化、智能化進(jìn)程。

3 工程制圖在紡織機(jī)械中的具體應(yīng)用

現(xiàn)今，紡織機(jī)械的工藝性強(qiáng)，機(jī)械的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件種類繁多，為了保證機(jī)械制造的質(zhì)量，工程制圖質(zhì)量的重要性不言而喻。下文將分析工程制圖在紡織機(jī)械制造中的應(yīng)用及其重要性。

3.1 零件制造

零件的制造是紡織機(jī)械中最為基礎(chǔ)的工藝，但是也有很多的重難點(diǎn)，具體如下。

（1）零件的尺寸公差配合。在進(jìn)行零件的批量生產(chǎn)時(shí)，由于材料、模具等問題，每一個(gè)零件的實(shí)際尺寸與理想尺寸是存在一定差異的，但是不可能做到對每個(gè)零件都進(jìn)行監(jiān)測，需要對其變化的范圍做出規(guī)定，于是引入了“極限尺寸”這個(gè)概念[2]。同時(shí)，部分零件是需要進(jìn)行組裝的，零件連接的松緊也需要達(dá)標(biāo)，因此要求尺寸有一定的誤差范圍。另外，考慮到零件的互換性，零件必須規(guī)定尺寸偏差。零件的互換性是指同一種類、同一規(guī)格的零部件能夠彼此相互替代的性能，既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本。因此，為了滿足互換性和配合松緊的要求，需要建立一種公差配合制。主要的方法有基孔制、基軸制，其主要區(qū)別是一個(gè)以孔位為依據(jù)，一個(gè)以軸為依據(jù)。在進(jìn)行工程制圖時(shí)，需要根據(jù)具體的制作要求使用不同的公差配合制進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在設(shè)計(jì)圖中標(biāo)明。

（2）零件的形狀與位置公差。在零件的機(jī)械加工過程中，實(shí)際生產(chǎn)的零件與設(shè)計(jì)圖中理想的零件總存在一定的誤差，這些誤差統(tǒng)稱為“形位公差”，即形狀公差和位置公差：形狀公差即直線度、平面度、圓度、圓柱度等之間的誤差，位置公差即位置度（美標(biāo)最新標(biāo)準(zhǔn)取消了同心度和對稱度)；形狀公差管控零件的表面或者線要素的形狀的偏差，位置公差一般用來管控孔軸軸線的位置偏差。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到零件在生產(chǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的誤差，在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注形狀公差和位置公差。把握好形狀誤差和位置誤差也是優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師所需要做到的。

（3）零件材料與制造方法。零件設(shè)計(jì)最終還是要投入實(shí)際制造生產(chǎn)的，零件的設(shè)計(jì)不能脫離實(shí)際，因此在工程制圖時(shí)，還需要根據(jù)零件的要求選擇制作材料和制造方法。在確定好所需材料之后，選擇相對應(yīng)的制造方法與加工工藝，還需要在設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)題欄中寫明零件的材料。紡織機(jī)械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金，非金屬材料如塑料、橡膠等在機(jī)械制造中也得到廣泛的應(yīng)用。

3.2 工程制圖在提升紡織機(jī)械工藝層級中的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)機(jī)械圖紙時(shí)，同樣要注重解析關(guān)聯(lián)性工藝，主要是通過探索制圖進(jìn)行圖紙所用技能的整合與查驗(yàn)，同時(shí)考察其現(xiàn)實(shí)的制備技能。不僅需要制圖人員掌握包括金屬工藝學(xué)、機(jī)械制造機(jī)理和具體的技術(shù)測量工作等相關(guān)知識內(nèi)容，還要整合實(shí)際操作中的零件結(jié)構(gòu)、加工手段、材料選擇與機(jī)械表面質(zhì)量，確保提升關(guān)聯(lián)性的技術(shù)水準(zhǔn)。其中，主體層次內(nèi)的理念知識不僅局限于制圖的概念理解和具體的規(guī)則定義把握，而且應(yīng)該全面掌握相關(guān)延伸領(lǐng)域的知識重點(diǎn)，保證具體工具在實(shí)際應(yīng)用中的時(shí)效性。此外，要將預(yù)設(shè)圖紙帶有的制備規(guī)則、傳動(dòng)配件的路徑﹑配件的制備關(guān)聯(lián)等從圖紙內(nèi)發(fā)掘出來，然后用這樣的總括原則來指引裝配及后續(xù)性的養(yǎng)護(hù)配件流程。

3.3 工程制圖在紡織機(jī)械組裝配件構(gòu)架中的應(yīng)用

機(jī)械地運(yùn)轉(zhuǎn)離不開具體的配件部件，而零件裝配圖紙對于工作人員進(jìn)行機(jī)械部件的組裝工作具有指導(dǎo)意義，因此在工程制圖時(shí)需要根據(jù)不同的部件，針對性地對其裝配組件做出精確的設(shè)計(jì)，保證組件搭配的科學(xué)合理性，使得部件能充分發(fā)揮其功能作用。同時(shí)，應(yīng)該把握好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程的科學(xué)參考意義，根據(jù)實(shí)際做出改造。

4 發(fā)展趨勢

4.1 紡織機(jī)械智能化發(fā)展中存在的問題

雖然機(jī)器的到來解放了人力，同時(shí)解決了人員不足的問題，提高了中國紡織工業(yè)的競爭力，但是在紡織機(jī)械的智能化發(fā)展過程中還存在很多關(guān)鍵性的問題沒有解決。首先，雖然很多企業(yè)對設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代，但是簡單的紡織機(jī)器的更換并不是智能制造，對設(shè)備進(jìn)行智能化升級就需要考慮一系列成本投入。另外，智能化的普及也就意味著大量工人的失業(yè)，需要考慮這些基礎(chǔ)員工的再就業(yè)問題。其次，紡織機(jī)械雖然向著智能化、自動(dòng)化發(fā)展，但是全方位的機(jī)械化難以實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)橛行┥a(chǎn)加工過程必須進(jìn)行人工監(jiān)督，比如對機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)督；同時(shí)，紡織工業(yè)中的染色、染色打樣也需要人工進(jìn)行操作。因此，如何解決這些問題也是機(jī)械發(fā)展所要考慮的主要問題。

4.2 計(jì)算機(jī)與工程制圖的融合

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)逐漸融入紡織機(jī)械生產(chǎn)的各個(gè)生產(chǎn)流程，比較典型的是機(jī)械CAD 與工程制圖的結(jié)合。CAD 技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上可以改善紡織機(jī)械的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高機(jī)械制圖的效率，這是因?yàn)闄C(jī)械CAD 具有強(qiáng)大的圖形設(shè)計(jì)和編輯功能，并且設(shè)計(jì)出的圖紙十分標(biāo)準(zhǔn)，可以形象地展示出二維圖形向三位空間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換過程。可見，CAD 的加入可以極大地提高紡織機(jī)械的開發(fā)效率[3]。在紡織機(jī)械的生產(chǎn)管理方面，通過計(jì)算機(jī)的終端控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，對生產(chǎn)進(jìn)行可視化的監(jiān)督，可以保證裝配的流程有序開展，對工藝質(zhì)量也有保障，使紡織機(jī)械得到更好的發(fā)展。

5 結(jié)束語

提高紡織機(jī)械的質(zhì)量已經(jīng)成為紡織行業(yè)發(fā)展必須面對的問題，而工程制圖作為紡織機(jī)械中不可缺少的過程，其重要性不言而喻。通過對工程制圖過程的改善可以提高紡織機(jī)械的質(zhì)量，同時(shí)，隨著科技的發(fā)展，紡織機(jī)械逐漸朝著智能化、自動(dòng)化發(fā)展，雖然仍存在一定的問題，但相信在其發(fā)展過程中這些問題都能得到有效的解決。