先进焊接工装夹具在机械装备制造中的运用

南 洋

（长春职业技术学院 机电学院，长春 130033）

在当前的社会环境中，社会各界对机械制造业的依赖程度呈现不断提升的状态。机械制造业的发展与焊接工艺之间有着十分紧密的联系。焊接工装夹具属于焊接工作开展进程中所采用的重要工具，也是一种基本的焊接工艺元素。在实际焊接工作中，要优先采用工装夹具安装零部件，而后进行焊接处理，以获得良好的焊接效果。随着焊接工艺的发展，所用的工装夹具需要进一步升级优化，充分结合计算机技术稳步提高使用效率。在不断创新优化的进程中，要确保先进焊接工装夹具能够在机械装备制造过程中更好地发挥自身作用，为整个机械制造行业的稳定发展奠定坚实基础。

1 焊接工装夹具的基本特征

焊接工装夹具能够将机械装备制造中的分散部件进行焊接，使其组合成一个完整的部件，大幅提升焊接效率和焊接质量。在机械产品的实际生产过程中，焊接工装夹具可以固定需要进行焊接处理的部位，避免在焊接工作开展进程中出现位置移动等情况，从而保证焊接工作的开展效率不会受到影响。简单来说，焊接工装夹具的特征主要体现在以下几方面：首先，焊接工装夹具是切削工装夹具的组成部分，在机械产品的制造过程中应用效果良好，通过应用焊接工装夹具可以构建更加完整的加工系统；其次，由于不同焊接工艺不同，需要根据采用的焊接工装夹具选择精准控制内容；最后，在机械制造过程的切削工艺中，任何加工工艺都会影响零部件的受理情况，而通过焊接工装夹具可以保护加工零部件，避免在实际加工阶段中出现受力不均匀等问题。

焊接工装夹具也可以划分为通用型和专用型两种类型，而对加工生产质量产生影响的因素主要为工装夹具的夹紧程度和生产期间的质量效果，且工装夹具的设计有着较为显著的弹性特征，可以在生产阶段根据生产计划的变化进行科学合理的调整，从而取得预期的生产控制效果。近年来，不仅焊接工装夹具的应用性能更加安全稳定，而且先进控制技术得到了广泛应用，使得先进焊接工装夹具成为焊接工装夹具未来的主要发展方向[1]。

2 先进焊接工装夹具在机械装备制造中应用的重要性

2.1 有利于优化现有资源

在当前的社会环境中，焊接技术受到了一定限制。在实际落实阶段，焊接工艺主要是由技术准备、焊接等多种工作内容构成。通常情况下，焊接结构件定位等工作内容属于机械装备制造过程中的极小部分，整体占比相对较低。在这一工作过程中，它对人力资源方面产生的消耗较小，但准备工作和善后工作等产生的劳动力消耗较高，导致消耗了大量资源。通过应用先进焊接工装夹具，可以简化固定工作内容，压缩焊接流程，进一步实现优化与重组，从而形成一种全新的工作格局。可见，先进焊接工装夹具可以全面优化现有资源[2]。

2.2 有利于保障焊接质量

在机械装备制造过程中，焊接工装夹具属于一种基础性工艺元素。通常情况下，焊接工装夹具在机械制造中产生的成本消耗占据整体生产系统的10%～20%[3]。近年来，焊接工装夹具得到了较为全面的发展优化，在机械制造装备中获得了广泛应用，其中最主要的原因在于通过先进焊接工装夹具能够更好地保证焊接质量。目前，各大领域对机械装备的需求量呈现不断提升的状态，而传统切削工装夹具取法很难满足现代化发展的基本需求。通过应用先进焊接工装夹具可以更好地保证焊接质量，这是因为其能够在关注质量与效率的同时兼顾准确性与完整性，体现了先进焊接工装夹具的重要作用。

2.3 明确先进焊接工装夹具的优势

当前机械装备制造中更加倾向于柔性化的中小批量生产形式，使其对于焊接工装夹具的柔性提出了相对较高的需求。随着生产加工技术的改良与优化，各类设施更新发展，也促进了模块化组合技术的发展，特别是在各类客观因素影响的情况下，模块化组合夹具更是得到了全面的发展优化。模块化组合夹具主要是应用标准化的部件来提升工装夹具的柔性，优势在于能够稳步降低各类机械产品的制造时间和生产成本。首先，部件方面并不需要加工螺孔，仅仅只需通过5个钢球对螺栓进行栓紧处理；其次，制造过程中，元部件的构造方面比较轻巧；最后，先进焊接工装夹具有组装与调整功能，在零件的安装与卸载方面有着极高的便利性。可见，先进焊接工装夹具在后续的机械装备制造中有着十分广泛的应用[4]。

3 先进焊接工装夹具在机械装备制造中的具体应用措施

3.1 面向焊接工艺的工装夹具系统

焊接工艺中的先进工装夹具系统具备较为显著的先进性特征，与传统的切削工装夹具系统差异显著。焊接工艺的先进工装夹具系统是面向一个组合的，而非单一的零部件，但其整体精准程度相对于切削工装夹具来说较低。同时，焊接工艺的工装夹具在实际使用阶段中的受力较小，并不会对零部件产生较大的影响或破坏，但仍旧存在部分热力影响。焊接工艺的工装夹具可以细分为多种类型。根据使用柔性划分，可以分为通用夹具和专用夹具，其中专用夹具大多应用在精度较高且特殊的机械生产过程中[5]。简单来说，专用夹具是为一些机械生产而专门定制的夹具，在操作过程中不会产生过大的负担；而通用夹具是面对大部分机械生产的，可以直接应用在各种类型的机械产品生产过程中。近年来，焊接设备与焊接工艺已经得到了较为全面的发展优化，且各类焊接机器人已经投入使用，不仅可以大幅度降低生产成本，缩短生产时间，也能解决生产材料与生产能源的消耗，稳步提升生产效率和生产质量，从而为相关机械制造企业与工作部门带来更高的经济效益。

3.2 焊接组合工装夹具的应用

在机械装备制造过程中，许多规模较大的零部件很难进行单一化的生产制造，这是由于其整体生产难度较高，大多数施工流程和施工工艺都比较复杂，稍有不慎就会出现零部件损坏等问题[6]。因此，一般情况下会将几个零部件进行组合焊接，构建整体化的零部件，这就突出了先进焊接组合工装夹具的作用。可见，通过焊接组合工装夹具可以高效率生产各类工程机械产品。然而，采用规模较大的自动化焊接技术成本极高，大部分机械制造企业很难承受这种经济负担。此外，这种缺少柔性的生产方式也会使得生产系统过于死板。但是，通过组合工装夹具可以实现多工业机械的生产制造，同时属于组合化生产的基础内容，能够根据生产的基本需求设计不同类型的焊接组合工装夹具，满足标准化功能需求，从而实现快速生产和简单制造。另外，通过应用焊接组合工装夹具能够拓展机械的生产范围，提高生产精度，在保证各类复杂器械与零部件能够实现顺利生产的同时，取得更好的应用效果[7]。

3.3 充分发挥计算机设备的辅助作用

在焊接工装夹具中采用计算机设备可以起到辅助作用，也能够促进焊接工装夹具的智能化转变，在工作过程中节省更多的时间与精力，并准确找寻焊接工作中存在的误区，针对存在缺陷的部位及时采取针对性措施加以完善。相关生产部门也要提升对计算机设备的重视程度，充分发挥计算机在焊接工装夹具中的辅助作用，更好地促进生产的精准化和智能化转变。

3.3.1 计算机设备辅助焊接工装夹具发展

在先进焊接工装夹具技术的实际应用过程中，不能只注重重复生产内容，更应当关注焊接工装夹具技术后续的发展情况，稳步促进整体技术水平的优化提升，保证其能够满足机械制造行业发展的基本需求。虽然机械制造业的发展较为迅速，但在焊接工装夹具等方面仍旧存在极大的提升空间。在先进焊接工装夹具的发展进程中，需要丰富的工作经验提供帮助。部分复杂零部件的设计与加工，需要工程师多年工作经验的积累[8]。通过计算机设备为焊接工装夹具技术的发展提供辅助，能够将原本复杂的操作过程模拟化，使得工程师可以更加直观地观察操作流程，同时可直接在计算机中设定部分数据信息，经过高效编程后实现不同夹具的焊接与切割等，准确找出焊接工装夹具技术缺陷，同时通过应用不同材料避免对零部件产生破坏[9]。因此，相关部门必须提升对计算机设备的重视程度，将其与焊接工装夹具技术有效连接，从而实现更加优异的仿真模拟。

3.3.2 计算机设备辅助焊接工装夹具设计系统

通过计算机辅助焊接工装夹具的使用，能够优化原本的设计流程。它能够结合客户的基本需求和生产特点绘制具有更高针对性的工装夹具，在夹具的设计阶段融入更多有效的数据信息，便于客户输出和使用。而后结合计算机系统生产组合夹具，能够进一步实现自动化夹具设计，促进机械制造业的发展。另外，在采用计算机设备辅助焊接工装夹具设计系统的过程中，要结合实际情况设计多种方案，通过计算机模拟观看夹具的动态使用过程，及时完善其内部存在的缺陷，以保证工装夹具的质量不受到影响[10]。

4 结语

在当前的社会环境中，焊接工装夹具系统的发展态势迅猛，对机械制造业的发展起到了良好的促进作用。因此，相关生产部门必须加大对先进焊接工装夹具系统的重视程度，完善优化传统的焊接工装夹具系统，将其与计算机技术有效结合，在优化设计的同时，促进技术方面的发展进步。另外，为了确保先进焊接工装夹具能够有效发挥自身作用，应当采用标准化的思想理念促进机械制造业的持续发展，从而生产更多优质的产品。