工程制图在纺织机械中的应用*

2021-01-06亓立

化纤与纺织技术 2021年5期

亓立

山西工程职业学院，山西太原 030002

1 研究背景

现阶段，我国纺织机械制造的整体水平有待提升，具体表现在高端纺织机械零部件制造方面，相关零件的制造技术尚不成熟，导致机械的总体质量参差不齐。作为机械制造中最为基础也是最重要的一部分，工程制图的重要性不言而喻，其质量会直接影响纺织机械制造的质量。文章主要分析了纺织机械的发展概况，并且就工程制图在纺织机械中的应用问题展开讨论。

2 纺织机械发展概况

2.1 发展现状

相较国外，我国的纺织机械行业还存在很多不足之处，总体上是制造产业虽多，但是质量不高，同时科技水平有待提高。根据调查，我国的制造水平跟其他国家相比仍有差距。

首先是针对高端纺织机械的相关零件的研究还不到位，出于某些原因，如知识产权纠纷问题、研发资金投入不足问题等，导致对相关部件的研究不到位，在设计时缺乏理论基础，设计理念达不到实际的要求[1]。同时，国产纺织机械与附件的产品质量和可靠性仍有待提高，部分企业工艺较为落后，质量管理水平有限，阻碍了国产纺织机械行业的发展。

2.2 原因分析

我国有关于纺织机械的专用基础件方面的研究还不够，生产专用基础件的企业有很多，但是生产技术并不是处于世界前列的，产量多但是质量问题显著。导致此现象发生的原因具体如下。

首先，材料的问题。有的部件对于材料的要求高，但是生产过程中可能很少用到该材料，并且受我国工业基础所限，该材料没有在市场大量生产，有的厂家选择使用代用料，但是代用料毕竟与原来所需材料的成分不一样，投入使用的效果也存在一定差异，导致生产质量不稳定。其次，技术问题。很多企业缺少质量分析与测试设备以及测试技术，而且由于研发资金投入不够、人才激励机制没有落实，很多产品的研发得不到有效支持。再次，装备问题。由于生产落后，有的企业缺少先进的装备，甚至还是单机单台生产的，制造工艺不佳，效率低，导致产品可靠性水平不高、寿命短，且同质化严重。最后，知识产权问题。部分企业为了争夺市场份额，不惜侵犯其他企业的科研成果，生产类似的产品，质量却没有正版的规范，这不仅会扰乱市场的良好竞争，其他企业看到有利可图可能会进行模仿；还会打击到研发人员的自信心和创新积极性，长此以往，不利于行业的发展。

2.3 相关建议

首先，最主要的是要加强知识产权保护，尊重科研人员的研究成果，坚决抵制盗版，保护研发人员的创作热情；其次，提升制作水平，加大机械生产的管理力度；再次，要激励研发人员，制定相关的激励政策，加强对关键且短缺的高端纺织装备的研究，补齐我国纺织机械制造的短板；最后，大力推进纺织机械的自动化、智能化进程。

3 工程制图在纺织机械中的具体应用

现今，纺织机械的工艺性强，机械的结构复杂、零件种类繁多，为了保证机械制造的质量，工程制图质量的重要性不言而喻。下文将分析工程制图在纺织机械制造中的应用及其重要性。

3.1 零件制造

零件的制造是纺织机械中最为基础的工艺，但是也有很多的重难点，具体如下。

（1）零件的尺寸公差配合。在进行零件的批量生产时，由于材料、模具等问题，每一个零件的实际尺寸与理想尺寸是存在一定差异的，但是不可能做到对每个零件都进行监测，需要对其变化的范围做出规定，于是引入了“极限尺寸”这个概念[2]。同时，部分零件是需要进行组装的，零件连接的松紧也需要达标，因此要求尺寸有一定的误差范围。另外，考虑到零件的互换性，零件必须规定尺寸偏差。零件的互换性是指同一种类、同一规格的零部件能够彼此相互替代的性能，既能保证产品质量，又能提高劳动生产率、降低成本。因此，为了满足互换性和配合松紧的要求，需要建立一种公差配合制。主要的方法有基孔制、基轴制，其主要区别是一个以孔位为依据，一个以轴为依据。在进行工程制图时，需要根据具体的制作要求使用不同的公差配合制进行设计，并且在设计图中标明。

（2）零件的形状与位置公差。在零件的机械加工过程中，实际生产的零件与设计图中理想的零件总存在一定的误差，这些误差统称为“形位公差”，即形状公差和位置公差：形状公差即直线度、平面度、圆度、圆柱度等之间的误差，位置公差即位置度（美标最新标准取消了同心度和对称度)；形状公差管控零件的表面或者线要素的形状的偏差，位置公差一般用来管控孔轴轴线的位置偏差。设计师在设计时需要考虑到零件在生产时可能产生的误差，在设计图纸上标注形状公差和位置公差。把握好形状误差和位置误差也是优秀的设计师所需要做到的。

（3）零件材料与制造方法。零件设计最终还是要投入实际制造生产的，零件的设计不能脱离实际，因此在工程制图时，还需要根据零件的要求选择制作材料和制造方法。在确定好所需材料之后，选择相对应的制造方法与加工工艺，还需要在设计图纸的标题栏中写明零件的材料。纺织机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金，非金属材料如塑料、橡胶等在机械制造中也得到广泛的应用。

3.2 工程制图在提升纺织机械工艺层级中的应用

在设计机械图纸时，同样要注重解析关联性工艺，主要是通过探索制图进行图纸所用技能的整合与查验，同时考察其现实的制备技能。不仅需要制图人员掌握包括金属工艺学、机械制造机理和具体的技术测量工作等相关知识内容，还要整合实际操作中的零件结构、加工手段、材料选择与机械表面质量，确保提升关联性的技术水准。其中，主体层次内的理念知识不仅局限于制图的概念理解和具体的规则定义把握，而且应该全面掌握相关延伸领域的知识重点，保证具体工具在实际应用中的时效性。此外，要将预设图纸带有的制备规则、传动配件的路径﹑配件的制备关联等从图纸内发掘出来，然后用这样的总括原则来指引装配及后续性的养护配件流程。

3.3 工程制图在纺织机械组装配件构架中的应用

机械地运转离不开具体的配件部件，而零件装配图纸对于工作人员进行机械部件的组装工作具有指导意义，因此在工程制图时需要根据不同的部件，针对性地对其装配组件做出精确的设计，保证组件搭配的科学合理性，使得部件能充分发挥其功能作用。同时，应该把握好图纸设计过程的科学参考意义，根据实际做出改造。

4 发展趋势

4.1 纺织机械智能化发展中存在的问题

虽然机器的到来解放了人力，同时解决了人员不足的问题，提高了中国纺织工业的竞争力，但是在纺织机械的智能化发展过程中还存在很多关键性的问题没有解决。首先，虽然很多企业对设备进行了更新换代，但是简单的纺织机器的更换并不是智能制造，对设备进行智能化升级就需要考虑一系列成本投入。另外，智能化的普及也就意味着大量工人的失业，需要考虑这些基础员工的再就业问题。其次，纺织机械虽然向着智能化、自动化发展，但是全方位的机械化难以实现，这是因为有些生产加工过程必须进行人工监督，比如对机器运行状态的监督；同时，纺织工业中的染色、染色打样也需要人工进行操作。因此，如何解决这些问题也是机械发展所要考虑的主要问题。

4.2 计算机与工程制图的融合

随着科技的发展，计算机逐渐融入纺织机械生产的各个生产流程，比较典型的是机械CAD 与工程制图的结合。CAD 技术的出现在一定程度上可以改善纺织机械的设计质量，提高机械制图的效率，这是因为机械CAD 具有强大的图形设计和编辑功能，并且设计出的图纸十分标准，可以形象地展示出二维图形向三位空间的动态转换过程。可见，CAD 的加入可以极大地提高纺织机械的开发效率[3]。在纺织机械的生产管理方面，通过计算机的终端控制技术的实现，对生产进行可视化的监督，可以保证装配的流程有序开展，对工艺质量也有保障，使纺织机械得到更好的发展。