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1、 探讨先进制造技术中的钳工技术 吴如樵Summary：我国是“制造大国”，制造业一直是我国经济社会发展的重要支撑力量。近年来，在供给侧改革、科技创新驱动战略实行、生态文明建设的大环境下，我国制造业逐渐向轻量化、绿色化、高效化发展，诸多制造企业创建了柔性生产线，引入大量自动化、智能化机械设备，初步实现了制造业的转型升级。钳工作为传统工业的组成部分，在先进制造技术的推动下其分工更加精细、其技术的应用范围也愈加广泛。但是，传统钳工技术已经不能满足制造业高效率、自动化发展需求，呈现出明显的滞后性与局限性。为此，企业需要全面改进钳工作業方法、优化钳工技术。文章阐释了先进制造技术的概念及先进制造背景下传统
2、钳工技术面临的困境，重点探究传统钳工与先进制造技术的融合路径。Key：先进制造技术;钳工技术;融合0 引言随着现代工业企业的快速发展，以传统制造技术为基础，融合高新前沿技术并可应用于产品全生产过程的先进制造技术应运而生，改变了传统制造企业的生产环境、流程及技术方法，并推动了制造加工的机械化、自动化及智能化，部分企业制造加工中钳工加工工序已经被机械加工替代，如锉削加工由铣削、高精度磨加工替代。随着数控机床的投入使用，制造企业可以利用数控设备完成零部件的线切割等，加工生产的精度等级与效率远高于传统钳工加工，由此可见，传统钳工极有可能失去其原本的应用场景与价值。但从现代企业人才需求来看，其对于技能型
3、装配钳工的需求量居高不下，表明其虽采用柔性化及智能化机加工生产方式，但仍需要传统钳工技术基础与加工方法。由此可见，传统钳工技术唯有与先进制造技术纵深融合才能在加工生产中找到其自身的定位，一方面将传统钳工技术的思维方法、知识经验应用于先进制造中，另一方面依靠先进制造技术改进传统钳工技术方法，即可以实现两者的共同发展，又能为中小型制造企业提供更为灵活的加工生产方式。1 先进制造技术概述先进制造技术是指以传统制造技术为基础、以信息及科学等高新与前沿技术为支撑，囊括市场分析、产品设计、加工装配等产品生产全生命周期的现代化新型制造技术，是当前世界各国制造业研究的焦点，也是扩大制造业经济、生态及社会效益的
4、“利器”。先进制造技术具有以下特点：其一，数字化。从制造企业加工生产层面来看，先进制造技术的数字化体现在对加工生产全要素的控制上，即通过设备参数、工作量、工序、材料用量等数据实现对加工生产质量与成本的全面控制;其二，精密化。在先进制造领域，工程材料，如汽车零部件、工程构件等加工精度显著提升，扫描隧道显微镜、原子力显微镜等设备、装置、仪器的应用可保证加工精度达到0.1um，基于操作机械的移动精度也可达0.1nm;其三，虚拟化。在加工生产中，利用虚拟现实及仿真技术、人工智能技术、三维制图技术等能够模拟现实的制造环境与流程，呈现出制造系统的运行状态，各类图纸也由传统的二维平面转变为立体的数字化模型;
5、其四，智能化。以智能机器及人类专家共同筑成的人机交互式智能制造系统具有自学习、自适应功能，可实现对海量信息的自动化收集、处理、完善与应用，继而取代制造过程中部分脑力劳动。从先进制造技术的特点可以看出，其实质上是传统制造技术与信息、网络、人工智能、虚拟现实与仿真等技术的结合体，保留了传统制造中的有效要素，并且需要以人类的智慧作为补充与纠偏。钳工技术作为传统制造技术的重要组成部分，其要想在先进制造技术中有所应用及发展，就需要与上述技术实现深度融合，继而将传统钳工技术经验、方法、理论等转化为先进制造技术。2 钳工技术简介钳工技术主要包括划线、锯割、锉削、孔加工等。在二十世纪初期，钳工技术开始应用于机
6、械及自动化制造中，其中锉削技术是现代制造最为常用的钳工技术之一，该技术的要点在于控制零部件尺寸、形位公差，在实际应用过程中，钳工的技术水平、规范掌握程度、作业是否标准等都会影响产品最终的质量及产品与用户需求的契合程度。钳工技术中的锉削工艺流程为：分析产品图纸，结合产品加工精度合理确定产品毛坯的尺寸;确定工艺路线，选择能够保证加工精度、操作便捷、加工周期短的工艺以及加工设备与工具类型;合理估算每一工序所需要的时间、安排作业流程，继而提升钳工加工效率。无论是何种钳工技术，在实际应用中都需要以产品图读取为前端环节。为此，在钳工加工之前，需要深入剖析产品图中呈现的产品功能及使用场景、产品内外部结构、产
7、品特点、孔位等信息。同时，还需要预设产品精度基准，主要包括产品尺寸及形状精度基准、孔位精度基准、产品表面粗糙程度精度基准等，主要原因在于产品精度是决定产品质量的关键因素，如果精度基准设定过高，则会导致锉削过度，产品尺寸偏小;如果精度基准设定过低，则会导致产品外观、功能等不能满足用户的需求。此外，产品图分析及精度基准设定后需要准备产品毛坯，通常情况下，产品毛坯的尺寸与形状与产成品差别不大、加工余量较小，因此在选择毛坯时需要格外注意毛坯的尺寸。最后，严格按照产品图拟定钳工工艺流程，主要包括确定加工工序、准备加工工具、制定实施方案，其中加工工具的准备尤为重要，钳工加工工具一般包括锉刀、钻孔设备等，不
8、同工具适用范围不同，如果选择食物则极有可能导致产品报废。综合来看，钳工技术是指以手持工具对工程材料进行加工的技术，其主要的工艺流程为读图确定精度基准准备毛坯确定工艺流程准备加工工具与设备制定加工方案加工，同时还需要考虑各工序的工作量、时间等，以保证加工时间充裕，继而提高产品加工生产质量。3 传统钳工技术与先进制造技术的融合路径3.1 传统钳工技术的优劣势分析在传统钳工加工中，需要采用钳工工具、设备等对零部件进行加工，或维修设备、安装及调试设备。其属于工具维修及制造技术的范畴，在实际的应用中具有一定的优势：传统钳工技术以锉刀、锯子等各类手持工具为基础，具有较强的灵活性，能够满足多种条件、环境的加
9、工需求，还可以根据工件的特点调整加工方法;在产品的加工生产中对于钳工技术的要求较高，需要加工人员根据工件的特点等采用合适的加工方法。同时加工过程中可以及时发现问题、纠正问题。此外，技术高超的操作者加工效率高、产品精度好，并且可以指导钳工加工过程;钳工技术操作简单，所使用的工具及设备的可操作性较强。尤其在小批量生产中，钳工技术的应用不仅成本低，而且可以保证加工效率。因传统钳工技术为人工制造技术，其在实际应用中也具有较为明显的劣势：其一，精度波动较大。传统钳工加工质量与手工操作人员技术水平、职业态度及素养等有密切的联系，如果操作人员技术水平不足，则会导致加工精度较差。其二，成本较高。与机械工具相比
10、，钳工技术所需的手工工具加工耗时、耗力，并且需要多名操作人员相互配合，人力成本高。同时，传统钳工加工模式下产品不合格率较高，无形中增加了产品的生产成本。其三，效率低。传统钳工技术适用于小批量制造中，对于大批量生产来说，传统钳工加工周期长、速度慢。3.2 钳工技术在先进制造技术中的应用随着现代科学技术的日新月异，制造技术逐渐朝向高效化、自动化、智能化发展，与制造相关的新设备与新技术应运而生，为传统钳工技术的转型与升级注入了新的活力。尤其是在钳工分工上更为精细，各项工序的作业方法也得到显著的改善，在很大程度上推动了钳工技术的现代化发展。例如当前制造业企业使用较为普遍的数控机床在性能、加工精度、控制
11、管理能力、能源消耗等方面均优于传统机床，可以实现物料的自动化传输、加工过程的智能化控制、精度的自动校准等，一方面促进企业柔性生产体系的构建，另一方面也提升了制造业整体的加工精度。在此背景下，现代制造要求及条件对于钳工技术提出了更高的要求，其中最为突出的要求即为钳工加工精度的提升。基于此，在钳工加工过程中，要摒弃以往单一的手工加工方式，对于大型工件可以在读取图纸信息、预估加工精度及时间、制定加工方案的基础上采用机床对工件进行切割;对于微型系统零件的切割，可以采用在传统车削及铣削基础上发展而来的微细锉削及微细钻削技术，如使用移动方便且顺畅的桌面微细锉削机。由此可见，钳工技术在先进制造技术中的应用不
12、是简单堆砌新型制造技术，而是要将钳工技术的经验运用到制造过程中。装配钳工、机修钳工、工具钳工是钳工最主要的3种工艺，装配钳工主要是工件加工、机械设备装配和调整加工;机修钳工设备的安装、调试以及维修;工具钳工就是利用钳工工具进行加工和维修。虽然说钳工工艺有多种分类，但是都要求操作者有较高的操作水平，能够根据加工工件的特点选择合適的工艺，面对突发问题能够采取有效的措施解决，对钳工的操作十分熟练，在实践操作的过程中能够产生创新的理念，提出有效可行的发展模式，能够适应现代先进制造技术的发展。因此，从事钳工工艺的技术员要懂得观察、善于分析、勇于创新，随着科学技术和制造行业技术的发展，完善和提升自身的操作
13、水平，做到与时俱进，适应现代先进的生产力的需求。在先进制造技术体系内，要发挥技术项目的综合价值，就要建立完整的管控技术监管模式，夯实技术管理结构的同时，将工艺项目的运维流程作为中心，完善具体工艺融合效果。正是在科学技术不断发展的时代背景下，先进制造技术中运行钳工工艺能有效提升监管工序的合理性，并且保证工艺模式和规范化运行效果符合预期，从根本上推动工艺流程的发展和进步。除此之外，在对先进制造技术中钳工工艺进行系统化分析的过程中，不能忽略微细加工项目的综合价值，要建立健全统筹性较好的运维管理机制，确保能整合具体要求，对设备进行精加工管理，其质量更加轻便且底部安装相应的轮子就能完成灵活化应用管控，实
14、际操作模式也能得以优化，对设备安装处理、调试处理以及维修维护处理等工序进行监督控制，保证工艺技术体系和各项流程的之间的完整程度得以优化。从根本上创新发展理念，实现先进制造技术中钳工工艺结构的全面升级。4 结束语在制造业发展新形势下，先进制造技术的产生与演进引发了加工生产的一系列变革，传统钳工技术已经不能适应现代制造的需求，呈现出较大的滞后性与局限性。为此，应促进钳工技术与先进制造技术的纵深融合，对制造技术进行全面系统地优化布局，挖掘钳工技术适用新场景，并在传统钳工技术中整合新技术、新设备、新理念，继而促进钳工技术与先进制造技术的融合化、可持续发展。Reference：1王致刚，王晓亭，吴瑞凯，曾显波.探讨先进制造技术中的钳工技术J.内燃机与配件，2019（05）：121-122.2盘臆明.先进制造技术中的钳工工艺J.山东工业技术，2019（02）：38，96.3闵宇锋.先进制造技术中的钳工工艺分析J.科技创新导报，2018，15（30）：38-39.4卢国庆.浅析先进制造技术中的钳工工艺J.农业与技术，2018，38（18）：254.5谢超明.先进制造技术中钳工工艺的应用研究J.中国新技术新产品，2018（10）：75-76.6朱万彬.试论先进制造技术中的钳工工艺J.装备制造技术，2016（03）：258-260. -全文完-
