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機械設計與機械加工問題及改善措施

發布時間:2020-10-27點擊:1105

機械設計與機械加工問題及改善措施

機械設計與機械加工問題及改善措施

摘要:機械設計與加工是工業化發展的核心,產品的質量、精度、效率等決定中生產企業在社會市場中的地位。要想***大限度的提高產品質量,應從設計與加工兩個層面進行衡量,通過制定相應的基準規范加工工序?;诖?,文章對機械設計與機械加工進行論述,指出設計與加工過程中存在的問題,并對改善措施進行研究。

關鍵詞:機械設計;機械加工;常見問題;改善措施
近年來,工業產業的優化升級,為與之對應的機械加工行業提出更高的基準,技術人員、操控設備等必須進行不斷的革新,才可***大程度提高機械產品的加工精度,促進行業領域的發展。然而,在機械設計與加工中,往往出現成品與預期設計圖紙不符合的情況,影響此類問題的因素很多,如待加工零件表層質量問題、加工參數問題、零件基準化問題等。針對上述問題,機械加工企業必須采用較為合理的管控手段,對每一項加工工序進行嚴格審核,提高產品加工質量,為我國加工工業的發展奠定堅實基礎。

1機械設計與機械加工論述
1.1機械設計。機械設計通過對機械制造設備的工作機理進行探究,然后通過各項工藝之間的契合制定出完整的工件生產文件,如材料、尺寸、潤滑等工序。機械設計是機械生產的前提,同時也是機械設備質量、性能的重要體現,機械設計過程中,制定出完整的計劃可有效降低加工成本,提供設備的穩定性。一般來講,針對同一個零部件進行設計時,一般需制定多種設計方案,考慮到機械設備質量性能與零部件的精準性,技術人員應對零部件設計圖紙的可行性進行探究,確保整體加工階段進行的完整性。從近幾十年的設計轉變來分析,我國機械加工設計已經取得重大突破,特別是在計算機軟件技術的支持下,圖紙文件的設計也從傳統的紙張轉移到平臺系統中,技術人員可對設計文件***度考量,提高設計的精準度,減少后續加工工序的繁瑣度。1.2機械加工。機械加工是指零件由原料轉變為成品的過程,通過對原料進行尺寸、性能上的改變,為零件賦予新的功能屬性。不同零件所需的加工工序具有較大差異性,如復雜類零件需要經過多種工序組合來實現加工,且每一項制作工藝必須遵循相應的基準才可實現有效契合。在現代化技術的支持下,機械加工由傳統的人工操作大部分進入到自動化、智能化操控中,工作人員只需通過指令參數的設定,便可令設備運作來加工出所需的零件,提高產品加工質量。

2機械設計與機械加工中常見問題
2.1材料與結構不對稱。對于機械加工來講,文件設計與自身機械性能影響加工質量***主要的因素,以機械結構為基底,如從不同角度進行設計與分析,產生的加工難度也具有較大差異性,同時,加工精度、成品性能也略有不同。在此種問題下,要求設計者必須對機械設備進行全方面了解,清楚的認知到機械加工過程中每一個機械部件所產生效果。從材料方面來講,不同材質原料間性能的差異性,決定著零件本身的質量性能,如切削工藝、打磨工藝等,都將在一定程度上改變零件的質量。2.2基準化問題。機械零件的設計是以市場需求為主的,產品在制作過程中,應嚴格遵循基準的設計參數,如尺寸、性能、工藝等,確保每一項操作工序的規范性。然而,在實際加工過程中,受到多方面因素的影響,產品實際加工階段并未能滿足預期設計階段,如機械設備經由長時間的加工,設備零部件造成一定的磨損,導致加工精度下降,盡管可將成品質量控制在有效誤差內,在一定程度上仍然降低零件的性能質量。特別是對于精密化零部件來講,即便是加工過程出現幾微米的誤差,也可能造成嚴重的蝴蝶效應。這就需要設計者在圖紙設計過程中,應針對產品及設備進行全方面考慮,然后逐步檢測可能發生的問題,盡可能的減少設計與加工周期,***大限度的提升產品質量。2.3加工精度問題。與基準化問題相比,加工精度是相對于機械設備系統來講的,企業在進行加工時,產品質量性能越高,證明其在社會市場中競爭力也就越強。然而現場加工與預期設計是存在一定誤差的,且此類誤差不可避免,除上文提到的系統磨損原因,還包括系統內部的熱變形、受力點形變、機械裝夾問題等因素。如設計人員并未考慮到零部件本身的承受能力,采取錯誤的加工方式,在切削過程將加大熱變形產生的幾率,令零部件與加工刀具之間產生相對位置,此種情況將直接令零部件產生較大的誤差。此外,如操作人員在裝夾過程中零部件錯誤裝夾時,則必然造成額外的加工事故,嚴重增加了加工成本。2.4零件質量問題。零件原料質量是影響產品質量性能的重要因素,當零件表面結構穩定性不高時,產品形狀、物理性能等也將呈現出較低狀態。從加工角度來看,零件質量與刀具、原料之間具有較大的聯動性,如刀具材質與原料材質不匹配的話,則在實際加工過程中,材料之間的契合性將降低,由合金鋼材質刀具加工鑄鐵類刀具可知,當切削度較大且切削時間較短時,則零部件極易產生塑性變形,當零部件內存在一定加工熱量時,熱變形處在極限承受值內,將令部件本身面臨著脫離***的風險,當刀具離開零件表面時,零部件將出現表面質量問題。特別是在對具有一定脆性的材料進行加工時,機械切削階段,極易令零件表面產生碎粒的現象。上述問題將加大企業廢品產生的幾率,增加企業的運行負擔。2.5性價比問題。零部件加工與市場需求具有很大的關系,如價格、質量、市場需求度等,都將成為產品加工的考量基準。隨著新技術、新工序的融合,產品質量基準也正在逐步提升,但部分企業加工生產期間,受到自身的局限性,如技術人員專業性不足、設備更新不及時等,令產品的加工與產出不成正比,間接加大產品的生產成本。

3機械設計與機械加工的改善措施研究
3.1材料選取方面。材料選取主要以刀具材料、部件材料為主。對于成品的零部件來講,材料的質量性能直接決定著后續的應用,為此,在對刀具材料進行選擇時,應先依據原材料特性、加工工藝等來正確擇取,例如在對鍛件鋼制材料進行粗加工時,應選擇YW的刀具,而在進行精加工后,則應選取T15的刀具。在對部件材料進行選擇時,其主要是以應用性能為主,在保證質量的前提下,***大限度的降低成本損耗。同時,應對部件的加工時間與加工工序等進行分析,確保材料質量性能滿足使用需求。此外,設計人員應依據產品的加工數量,正確計算刀具材料加工期間所產生自然損耗,盡量縮減加工誤差,降低生產成本。3.2工藝選取方面。加工工藝是零部件生產的重要基準,正確、合理工藝的選取,可提高零部件加工指令,提升企業的經濟效益。為此,在對加工工藝進行制定時,應以成本管控為主,盡量擇取自動化生產工序,降低工作人員的投入量,***大限度的降低因人為因素導致的零部件加工風險,針對部分簡單結構的部件,應盡量選取一次成型的加工,避免聯動工序操控產生誤差,影響零部件產品的質量。此外,應依據產品使用性能,選取對應的加工工藝,通過優化零部件表面的預應力、疲勞強度等來提高產品的韌性。相對于獨立的滑動部件來講,為***大限度的提高部件之間的摩擦力,應選取相應的拉應力工藝,并應將摩擦系數所產生的加工誤差納入到設計體系內,增強零部件的生命周期。3.3切削加工方面。當前,機械設計與切削加工中,多數以自動化為主,通過相應的參數設定對零部件進行大批量加工。切削加工作為零部件產品加工中的重要工序,在對零部件產品的切削用量進行計算時,應對零部件的性能進行多角度分析,避免零件加工出的成品與預期設計存在較大的誤差。從機械加工角度來看,刀具、切削工序、切削類型等與產品質量具有較大關聯性,如想***大限度的提高零部件加工質量,可從切削速率與深度為出發點,將材料的韌性、剛度、熱處理形式等作為輔助條件,降低零部件生產的消耗量,同時也提高各項零部件加工過程中精度性,實現高效率、智能化的生產加工。3.4潤滑劑與冷卻劑方面。機械加工是利用刀具對原料進行切削,機械設備高速運轉過程中,將產生較高的熱量,令部件產生局部溫度過程的現象,使零部件內部韌性降低,當內部結構組織損壞到一定程度后,將加大部件失效的風險。為此,應依據零部件的性能選取相應規格的冷卻劑,在加工過程中對冷卻劑進行噴灑,此舉即可降低零部件表面的溫度,也可對機械刀具形成很好的防護作用,提高加工精度。在加工潤滑方面,技術人員不僅應在切削液中添加相應的潤滑劑,還應依據機械設備的使用工況,對機械設備易生銹的契合部位抹上潤滑劑,防止機械設備在運行過程中出現銹蝕現象,降低整體工作效率。3.5專業人才方面。工作人員作為技術施行的重要載體,對于工作人員來講,其操作工序決定著***終操控結果,盡管目前執行的是自動化、智能化,但在實際加工過程中,要想***大限度的提高產品加工效率,需對設備操控人員進行專業化培訓,保證相應的操控技能可滿足加工生產需求。在現場加工操控過程中,工作人員應對成品部件、原料、工序等進行正確了解,明確加工生產過程中可能出現的問題,然后制定相應的管控策略,確保每一項操控工序與設計參數相符。同時,工作人員應定期對機械設備進行檢測,對磨損度較大的零件進行分析,查驗某一個生產周期內機械設備的損耗,并及時對部件進行更換處理,確保每一項工序的設定,可發揮出應有的價值,為企業創造出更多的經濟效益。

4結語
綜上所述,機械加工設計中,技術人員需通過產品性能來適配各項操作工序,確保各項加工工序可形成精準契合,提高產品的質量。在現場加工中,影響零部件加工質量的因素較多,為減少企業的生產成本,應從材料選取、工藝選取、切削加工、潤滑劑與冷卻劑、專業人才等方面,進行相應考量,依據產品性能制定較為完善的管控計劃,進一步提高加工質量。期待在未來發展過程中,機械加工與現代化技術進行深度融合,真正的實現自動化、精度化加工。


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