轨道车辆工艺装备设计的标准化及通用化探讨

2017-07-14赵晓飞

科学中国人 2017年21期

关键词：工装工件轨道

赵晓飞

中车长春轨道客车股份有限公司

轨道车辆工艺装备设计的标准化及通用化探讨

赵晓飞

中车长春轨道客车股份有限公司

近年来，我国的轨道车辆行业得到了普遍的发展，这对我国的交通运输行业有着非常重要的意义。为了使轨道车辆的相关技术进一步提高，实际工作进行过程中，车辆制造企业应从对装备工艺的各个方面的技术都做出不断的提高与改进，进而促进轨道车辆的发展。本文将针对轨道车辆工艺装备设计的标准化和通用化进行分析，希望通过探讨，找出有效的改善措施。

轨道车辆；装备设计；工艺标准化；工艺通用化

在我国的汽车制造业总体取得了很大发展的前提条件下，目前，轨道车辆行业也得到了明显的进步。而为了使轨道车辆工业取得更为显著的发展，在实际工作中，除了要提高车辆的生产速度外，还需要通过对工艺的提高，来使车辆的制造效率得以提高。现阶段，我国轨道车辆制造行业具体的工作目标就是要实现装备设计工业的标准化和通用化，进而全面提高轨道车辆的制造技术，实现在保障车辆质量的条件下，有效的控制车辆的制造成本。

1 工艺装备企业标准设计

工装企业标准设计是针对工艺装备设计过程中广泛采用的零部件进行归类设计，并形成企业标准，以服务企业工装的设计、制造。

本文针对轨道车辆工装的功能以及结构上的特点对工艺装备零部件进行了类别上的统一规划。对工装进行标准上的设计时，要针对轨道车辆的特点，对相关功能以及结构进行细节上的部署；在进行工装企业标准设计时针对每一类别的特点对其结构进行分析，找出相近的结构特点来研究其实现标准化设计的可行性。例如焊接翻转工装的变位机接口，设计因人而异，现场有多种结构型式，其安装尺寸、连接结构等均不同，因此造成重复设计且无法互换使用。分析其结构特点不难发现，其使用需求相同、结构型式相近，因此将其列入企业标准是适宜的。

（1）工艺装备企业在对工艺装备标准进行设计时，首先要考虑部件结构的扩展性，这些零部件在使用过程中可能会遇到一些突发情况，或是较大的拉伸力，良好的可扩展性可以防止零部件受到拉伸力时出现变形或是损坏的情况。还有一种可扩展性表现是许多工艺装备使用过程中的适应性上，通过通用规格上的设计，让这些工艺装备普遍适用于各种整体性处理装置，例如旋转式丝杠压紧装置，在对这种装置在进行使用时，设计人员会将其执行压紧指令的结构设计出两个方向，垂直压紧或是斜向压紧，这样可以根据工件上的规格需要对压紧步骤进行标准上的满足，进而扩展了工艺部件标准上的使用范围。

（2）为了让工装企业的运行更加稳定，工艺设计人员对工艺部件的标准化程度进行规划时，应该根据工装的标准与车辆工装的结构特点，制定出有针对性的标准化规格。同时也应精确的对这种标准化程度要求进行执行，标准化程度过高或者过低都会造成标准使用出现对接上的阻碍，让工件的标准采用率出现降低的情况，这种情况的出现无疑给企业的资源带来了非常多的浪费与损失，所以工程设计规划人员应该严格执行标准上的内容制定，如采用较为普遍的丝杆丝母压紧结构时，因为这种结构在使用过程中多是成对出现，所以在对其标准进行设计时，应将其作为一个组件而不是两个分开使用的独立结构。这样的做法不仅增加了工艺部件的使用范围，同时也能让标准执行的过程中更加稳定。零部件的长度和刚度要求都被设计在一个标准范围内，可以减少工装设计人员的选取和设计工作量，让连不见的配合精度得到了提升。

2 工艺装备的通用化

工艺装备的通用化指的是在轨道车辆的装备设计过程中，通过合理的归类方法，找出零部件之间的相同点，并利用这些相同点，完成相关的设计，进而提高工艺装备的通用化。在设计工作进行过程中，要对所需的零部件和相关工艺进行全面的了解，并进行合理的分类。通常情况下，确定设计方案时，我们可以从以下几方面实现装备的通用化。

首先，在装备过程中，我们可以通过改变定位以及夹紧的方式，来实现装备的通用化。通常情况下，工装和相关的配套设备被统称为制造系统。这个系统中的定位基础会决定着工装与设备之间的具体位置关系。在装备安置的过程中，需要考虑到其中每个部件的具体位置和安置特点，要通过精准的施工工艺使相关的位置得到保障，从而避免由于精确度的问题造成的返工和维修，从而提高工程的完成下列。与此同时，这样的工作方法，也可以实现相关工具的再利用，减少工程中不必要的花费。

为了让工艺装备的通用性得到提升，在对工装的结构进行设计时，设计人员应该对车型批量规格进行考虑，实际操作过程中也要对不同车型以及相似工件之间的关系进行统一规划。原因是为了在实际工装设计中可以满足各种车型上的工艺要求。为企业的资源使用以及成本支出进行科学的规划，防止在对工件设计规格的批量进行满足的过程中重复对工艺装备进行设计，造成器材以及人工上的资源浪费。此时，工艺设计规划人员在对装备进行规格上的设计处理时，可以充分考虑不同车型在结构规格上的要求。如地板组焊工装，各种车型的工艺要求可能会存在较小的差异，但是基本框架是相同的，只是具体的定位块规格要求需要特殊规范，其他工会的结构基本一致并且通用，此时设计人员就可以对工艺装备的通用性进行设计与预留，不仅可以方便调整，同时可以节省制作成本。

采用部件集成来实现工装的通用性。在我们目前的工装设计中，一直没有部件集成这个概念，对工装的整体方案没有一个清晰的思路，只是为达到工艺要求而对各个零部进行简单的罗列。只要仔细观察就会发现工装有一个共性的特点：对一个工件的定位和压夹一般情况下是成对出现的。基于这个特征，在结构设计中将定位装置和压夹装置集成为一个整体。这样就使一个较大型的工装变得清晰和整洁，并确保定位装置和压夹装置对工件的相应位置准确，在现场安装前就已安装、调整完好，当在夹具体调整定位装置时，压夹装置也随之而动，可保证对工件的压夹位置准确。