先进制造技术中的钳工工艺

张晓琴

（陕西服装工程学院，陕西 西安 710075）

随着市场经济的蓬勃发展，我国制造业越来越强大，成绩斐然。但是和发达国家相比，仍然存在一些不足之处，且在国际市场上缺乏竞争力。与此同时，传统的钳工技术已经逐渐淘汰，需要结合现代先进制造技术，更好地推动钳工工艺的发展，提高国家科技创新的能力，实现科技兴国的最终目标。

1 先进制造技术与钳工工艺概述

1.1 先进制造技术的概念

先进制造技术是指通过微电子技术、自动化技术与信息技术等为传统制造业带来革新与变化。简单地说就是指机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种现代科技相融合所产生的系统的总称。先进制造技术主要包含计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。其中AMT（先进制造技术）是制造业领域企业必备的优秀条件之一，可以充分发挥组织管理能力，是现代技术、管理和人力资源的有机协调和融合。与此同时，先进制造技术也涉及产品开发、加工制造、生产准备、售后服务等其他内容，其技术目的是提高制造领域的社会效益和综合经济效益，是面向工业应用的必备技术。

由于国内钳工工艺技术的强大基础，当下所有先进的制造技术几乎都以传统的钳工工艺技术为基本点，而许多企业在这种大环境的前提下，制造人员针对性地将钳工的工艺优势融入到先进制造技术中，并通过市场中的激烈竞争、新产品的研发创造、先进价值服务分析等进一步提高自身的核心竞争力，最终为企业未来的可持续性和稳定发展作出贡献[1]。与此同时，世界各国都在改善本国的经济发展状况，研发更先进的制造钳工工艺技术，其中最具代表性的是美国的AMT，并积极朝着智能化、自动化的钳工工艺技术进行改革创新。

1.2 钳工工艺基础介绍

当前的钳工工艺技术大致可分为人工的划线、锉削、錾削、钻孔、铆接、矫正与弯曲、实际测量、锯削、铰孔、套螺纹以及简单的热处理等，在钳工的实际操作过程中，最常见的加工方法是锯削。随着新时代科学技术的快速发展，许多钳工工艺技术都开始进入生产自动化的发展阶段，同时锉削变成了最常用的钳工工艺方式，所以在现代的实操流程中，锉削工序是一项备受关注的工艺流程，其操作重点在于对生产零件的长度、形状以及对图纸的正确把握[2]。除此以外，锉削加工技术需要针对生产零件的不同要求，提供合适的加工工艺。首先，工作人员需要详细分析生产设计图纸，例如需要毛坯尺寸的多少、材料准备、具体钳工工艺手段等；其次，选择生产所要求的适宜刀具，并且对整体生产时间进行合理预估。

钳工设计图是生产工艺流程的原始依据，因此，在开始实际操作前，必须详细了解与认识产品的形状、技术难点等情况，在生产过程中，将零件的各个部件进行细节拆分，判断每个部位的特点，预估出需要加工的整体大小、表面光滑程度等。在完成了设计图的分析后，就要做好毛坯的准备工作，且应当选择合适的毛坯尺寸划线方法，防止由于不当的划线方法造成产品报废。与此同时，钳工在规划零件的生产路线时，要充分考虑产品整体的操作策略，选择最适宜的零件生产标准，制定出具体的加工方法和流程，再严格地按照工件的实际质量和需要的技术操作细则，最终确定产品的制作顺序。

2 先进制造技术中的钳工工艺主要类别与工艺特征

2.1 主要类别

2.1.1 维修类钳工

维修类钳工主要的可操作对象是厂房的机械设备，其工作内容既包含对机械设备使用期间的人工检测，也包含各大机械设施在使用前的调试试用。根据钳工维修种类的多样性，又分为操作工具、模具热处理、线切割、钻孔焊接设施的保护。例如钢结构作业中的搅拌支撑设计，在实操期间，钳工将实施切割、划线等多个流程，最终制作出理想的产品，虽然维修钳工并未直接参与到部件制造的具体流程，但需要维护整个机械制造系统中的设备[3]。

2.1.2 装配类钳工

装配类钳工主要工作是仔细分析产品的设计图纸，使用装配技术将机械设施的各个部件按照已知图纸的设计要求进行组合，完成整个机械设备的安装。装配钳工在完成组合后，要适量进行机械设施的检测流程，以探测其生产零件是否符合设计标准以及是否满足工艺的整体设计要求。

2.1.3 工具类钳工

工具类钳工泛指工作人员利用机械夹具开展自身工作，机械夹具既包含测量工具及模型道具，同时又包括对工作刀具、辅助工具及机械夹具的维护修理，是钳工工艺中较为常见的一个类别[4]。

2.2 工艺特征

2.2.1 划线作业

在钳工进行实际操作的过程中，划线是一项极其重要的工作，划线作业主要分为平面与立体两种形式，且整个划线工作的流程可以具体分为以下三个步骤：首先，要分析样图的各个细节部位，找出划线作业的主要位置，并判断和分析位置，开始划线作业[5]；其次，在划线作业时，要详细规划零件整体效果，保证作业可以一次完成，减少划线作业的次数，从而生成误差累积，这种情况不但影响零件的最终质量，也会降低划线作业的工作效率；最后，钳工会详细检查划线作业后的质量，与设计图纸进行比对，确保划线工作的顺利完成。

2.2.2 虎钳作业

虎钳作业是通过应用零件生产过程中经常用到的夹持工具，合理制作产品，其主要由导螺母、丝杆、钳体与底座构成，同时也是钳工工艺的制作过程中较为重要的工作流程。除此之外，虎钳根据零件的制作方法化分为固定式与旋转式两种，在生产部件的制作过程中，被夹持部件的受力大小一定要保持均匀，并根据工件的设计图纸，严格按照其要求的理想标准及规范进行制作，保证所有生产部件的整体品质。

2.2.3 手锯作业

手锯作业是当前钳工工艺应用期间较为常用的先进制作技术，手锯作业将对产品表面的光滑程度产生较大的影响[6]。手锯作业的操作工具主要由锯条与锯弓两个部分构成，锯条的主要材质为铝合金工具钢，也是进行手锯作业的核心材料，为产品的高效制作提供极大帮助。而锯弓则为锯条的支撑设施，通过锯条与锯弓两部分的相互结合，手锯作业能够真正实现其理想效果。

3 先进制造技术中的钳工工艺存在的问题

3.1 钳工技术有待提高

钳工工艺是现代先进制造业迅速发展的重要技术，由于钳工技能需求量较多，专业技能水平不相同，且职业类型多种多样，所以对钳工的技术要求也不唯一，从而出现大量钳工文化水平较低、技术审美不高、实际操作能力差、操作经验不丰富等现实问题。这将导致其在实际操作的环节中，由于技术能力不足，给企业造成很高的返料赔偿比例，这种情形不但浪费掉大量的材料、劳动力，同时还会极大地影响公司未来的经济收益。

3.2 手工误差较大

钳工工艺技术存在的一个明显特征是其最基本的工作都是由手工制作完成的，所以在工人进行加工时，很容易受到主观因素的影响，比如在钻孔过程中出现差错等。且手工操作与机器不同，手工制作的力度难以掌控，人类的大脑很难每次都做出同样的判断，由此可见，在加工完成后工作人员还要进行二次检验，确保零件的整体效果完全符合理想状态[7]。除了人自身的不可控因素外，还有工人的经验较少的问题。许多操作工人在没有安排实习的情况下，只能选择与有经验的工人进行言语沟通，这也将导致新手在操作经验上的缺失，从而影响钳工工艺的完成。

3.3 钳工工艺与先进制造技术融合程度较低

当代的钳工工艺技术主要是依靠人力来进行操作的，据此将存在严重的限制因素。而随着互联网信息的迅速发展，先进制造技术领域正在进行机械化改革，而钳工工业技术起步较晚，且许多企业对钳工技术的机械化不够重视，致使钳工工艺出现投资不足、信息化水平较低、操作设备不够先进、技术设施不完善等情况，这将难以保证钳工工业技术与先进制造技术的高效融合[8]。

4 钳工工艺与先进制造技术的融合对策

4.1 加大政府引导力度

由于钳工工艺发展与先进制造技术的应用是现代社会的微观经济行为，很容易受到大环境的影响，政府在可以帮助市场打造出利于微观经济发展的宏观环境，并实施引导。新时代更多的传统工业国家与新兴工业化国家都主动对先进制造技术的发展进行战略规划、协调或管理，实施积极的政策手段和大量的经费支撑，或者规划长期项目促进先进制造技术与钳工工艺的发展。政府可以通过完善市场中的龙头企业和社会机构等具体部门为先进制造技术的发展创造更好的环境，并积极融合钳工工艺，达到协调统一和共同发展的作用[9]。在政府和市场的双重引导下，很多国家已经逐渐完善了先进制造技术的探究开发与服务内容，有力地推动了钳工工艺的开发与进步，同时促进了本国和地区的经济发展。由此可见，国家应当在科学技术快速发展的背景下，重视先进制造技术的发展，并加大投入研究经费，结合各地方政府机关、企业、高校和研究院的专业力量，把先进制造技术与钳工工艺的融合发展作为科教兴市的重要工作，政府应设法在措施手段上给予强力支持，出面维护、引导先进制造技术的各项工作。

4.2 强化现代制造业中钳工的应用

随着科学技术的蓬勃发展，先进制造技术已经开始从传统的技艺型转为智能、自动、绿色等形态，就新时代的发展现状而言，许多企业已经出现新的机械设备、新的钳工工艺与新型材料，且从一定程度上加速推动了现代钳工工艺的发展。随着先进制造业领域的分工细化，钳工工艺的操作技术更加具有高效性与精密性，例如很多企业装配的机房存在数控机床，由于数控机床具备较好的稳定性、灵敏性与精准性，所以，加强现代制造业中钳工的应用可以使其更加高效与智能。

与此同时，现代机械设备存在良好的精确性与高效性，这对钳工的工艺技术能力提出了更高的要求，并完成高质量的生产零件。除此以外，钳工工艺在较大型零件的切割工作中需要使用机床，以及微电系统的锉削能力。在20世纪末，国外首先设计制作出第一个微细工厂样机，其主要由车、钻、铣和钳等机械手组成[10]。机器整体重量较轻，方便携带，同时在设备底部还安置了定滑轮，可以更灵活地展示出钳工工艺的技术能力，还可以通过微细钻削和微细锉削技术，将其融入到锉削工艺中，使其对先进制造技术的发展带来帮助。

5 结束语

综上所述，由于互联网技术、人工智能科技的逐步发展与壮大，国内经济市场发展环境已出现了翻天覆地的改变，传统的流水式制造业中，钳工工艺的加工生产方法已难以适应新时代的社会主义市场发展新要求。由此可见，钳工工艺也应积极改变，使其适应当代世界经济的变化趋势，达到稳定发展的最终目标。本文以先进制造技术与钳工工艺的相关概念为基本点，讲述了钳工工艺的主要类别与工艺特征，并分析了当代钳工技术存在的主要问题，最后提出了当代钳工工艺与先进制造技术的融合对策，旨在为未来先进制造技术中钳工工艺的发展提供新方向。