摘要:笔者主要从机械设计加工中应注意的问题及改进对策等几方面概述了本文主题,旨在与同行共同探讨探析。
关键词:机械 设计加工 问题 对策
一、目前机械制造业的发展形态
1. 科技进步和创新发展是培育供给侧的内在动力和关键
应该按照创新发展新理念,加快技术创新、产品创新,以有效供给引领新需求,加快研究下游行业的生产工艺和对缝制机械产品的需求。持续创新自主开发自动化缝制设备,不断向机器人、类似机械手缝制设备领域进军,实现可控的、可持续的产品创新目标。
2. 完善竞争有序的要素市场体系是发挥市场在资源配置中起决定作用的关键
行业要素市场的短板,突出表现在市场价格扭曲。但随着下游行业的产能过剩和供给侧结构性的改革,低价销售已不能再成为市场竞争有效的策略。我们要通过行业自律,健全市场竞争机制、价格协商机制,加快公平竞争、维护行业健康和谐发展的企业家精神,清除要素市场价格扭曲的问题,在公平有序的市场竞争中,形成产业结构升级转型的发展环境,实行我国缝制机械行业经济增长的提质增效。
3. “互联网+制造业”的发展程度与资本市场有莫大关联
制造业和互联网行业自身的发展。制造企业在将精力投入到“完美”之时,部分企业却在投资“创新”。如何将大数据作为蛛网,将用户、客户和相关方放在同一张高效传递数据流的网络之中,将产品作为个性化和创新化的物联网终端进行生产和数据采集,这些都是物联网的题中之义。当然,如果企业能让自己的平台获得广泛性,从而占据提供数据服务的制高点,那极有可能成为这块蛋糕的最大受益者。
二、机械设计中对材料的选择
在机械零件的设计与制造过程中,材料选择是否得当,直接影响到零件的使用性能、使用寿命及制造成本。当碰到零件的材料选择问题时,一般都是参考相同零件或类似零件的用材方案,选择一种传统上使用的材料(这种方法称为经验选材法)。当无先例可循,同时对材料的性能(如耐腐蚀性能等)又无特殊要求时,他们仅仅根据简单的计算和手册提供的数据,信手选定一种较万能的材料。而在实际工作中许多机械工程师,常常把零件的材料选择看成一种简单而不太重要的任务。
1.机械零件材料的选择应满足基本要求
(1)使用性能要求
材料在使用过程中的表现,即使用性能,是选材时应考虑满足的根本要求。不同零件所要求的使用性能是很不一样的,有的零件主要要求高强度,有的则要求高的耐磨性,有的甚至无严格的性能要求,仅仅要求有美丽的外观。因此,在选材时,首要的任务就是准确地判断零件所要求的主要使用性能。
(2)工艺性能要求
材料的工艺性反映的是材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力,即要求所选材料在加工制造时首先能够造出成品来,并且能够便于制造、同时必须保证质量。
1)热加工工艺性能 热加工工艺性能主要指铸造性能、锻造性能、焊接性能和热处理性能。
2)切削加工性能 金属的切削加工性能一般用刀具耐用度为60min 时的切削速度 V60 来表示,V60 越高,则金属的切削性能越好。
(3)经济性能要求
零件材料的选择要以最小的耗费取得最大的经济效益。同时,在满足使用性能的前提下,选用材料还应注意尽量降低零件的总成本。
1)材料价格 材料价格在产品总成本中占较大比重,达 30%~70%。
2)提高材料的利用率 如用精铸、模锻、冷拉毛坯,可以减少切削加工面材料的浪费。
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3)零件的加工和维修费用等要尽量低。
4)采用组合结构 如蜗轮齿圈采用减磨性好的贵重金属,而其他部分采用廉价的材料。
5)材料的合理代用 对生产批量大的零件,要考虑我国资源状况,材料来源要丰富,尽量避免采用我国稀缺而需进口的材料;尽量用高强度铸铁代替钢,用热处理方法等强化的碳钢代替合金。
2.机械零件材料选择的方法
(1)选材对产品寿命周期成本的影响
显然,材料的选用极大地影响了产品寿命周期成本的各个组成部分。工程实践中,在保证产品合理功能(或性能)的前提下,虽然一般是选用价格便宜的材料,可降低产品的寿命周期成本;但同时我们更应注意的是,有时若选用成本虽高但性能更优的材料,由于产品的自重减轻、使用寿命延长、维修费用减少、能源费用降低等多方面的有利因素,从产品寿命周期成本角度考虑,反而是经济的。
(2)制造方法的选择
制造方法的选择是材料选择过程中一个不可分割的因素,即应将结构设计、材料选择及其可用的加工方法作为一个有机的整体看待。选材时不仅要考虑零件的某单项加工工序的成本,更重要的是应综合考虑其整个加工路线所涉及的全部加工工序之总成本。
三、机械设计加工中应注意的问题及改进对策
1.注意加工工序的设计,要以科学合理为原则
机械加工是一个包含多个加工工序的过程,只有科学合理的工序设计才能保证加工的质量,同时通过加工工序的合理设计,还能够提高效率和降低成本。在机械加工中最基本的做法就是按照规范的标准化工序流程进行加工,需要企业结合自身的加工能力和水平,制定一套切实可行的标准化工序流程,对零部件的加工进行全面细致的工序规划,并要求加工岗位的人
员按照规范流程进行加工操作,实现批量加工、简单化加工,从而实现加工成本的降低,同时也能够保证加工产品的质量,是一种科学合理化选择。
2.注意润滑剂的使用
机械加工中,由于设备运转所产生的热能一部分会在机床和加工工具设备上,一部分会随加工中产生的切削碎屑等散落,这些热能对于加工生产没有太大的影响。但是还有一部分热能会转移到所加工的零部件之上,热能聚集会导致零部件的温度升高,在温度达到足以使零部件发生物理形状改变的情况下,零部件的表面就会首先发生变形,在加工中一定要注意热能转化和温度变化,并根据实际情况合理使用润滑剂。润滑剂的使用也有一些问题需要注意。
(1)注意润滑剂的性能要求
在机械加工中润滑剂的使用主要是为了实现降温,尤其是在产生热能量较大的切削、研磨、轧制等工序更是需要科学合理的使用润滑剂,通过润滑剂的使用,来保证加工刀具、夹具的性能最优,也有利于加工零部件的精度和表面光洁度。在使用润滑剂的过程中,对加工产生的碎屑进行清理,使用润滑剂后能够减少碎屑的产生,因此润滑剂在加工过程中具有重要的作用。
润滑剂的种类有很多,在机械加工中所选用的润滑剂在功能上需要具有降温冷却、润滑、防腐防锈和清洗功能,通过润滑剂的使用来实现加工机械工具和加工零部件的降温,减小摩擦,减少摩擦碎屑的产生,提高机械加工车间的清洁度,保证机械加工的质量和精度,同时也有利于加工机械工具的使用寿命延长。
(2)注意润滑剂的选择与使用
机械加工所使用的机床以及刀具等工具,在生产厂家的使用说明中有的说明了如何使用润滑剂,这一点需要机械加工操作人员和管理人员予以注意并作为参考来指导润滑剂的选择和使用。一般会根据加工方式的不同,选择纯油性润滑剂和水溶性润滑油,例如高速刀低速切削时一般选择纯油性润滑剂就非常适宜。除了厂家的说明参考,润滑剂的使用还要结合实际加工过程中的其他因素,包括加工零部件材料类型、精度要求等,这些都需要根据经验来选择合适的润滑剂。
(3)注意机械加工中切削参数的设置
机械设计加工过程中切削是一项关键性的工序,也是一项存在较大难度的技术内容,尤其是对于产品的精度很大程度上都是由切削的速度和深度等因素决定的,控制好切削技术的应用是机械加工中需要特别注意的事项,控制切削技术应用的有效方式就是对切削参数进行科学合理的设置,同时在切削过程中还要结合材料质量和材料特性进行灵活把握,在有必要的情况下,还需要配合使用切削液来降低切削过程中产生的各种外因干扰和影响,保证切削的质量和精度要求。
结语:
综上所述,企业想要在机械设计加工市场的激烈竞争中留有一席之地,必须通过提高机械加工精度、科学选择加工材料、合理选择零件材料和提高产品的性价比,转变传统的思想模式,推陈出新,加快新产品的研发速度并合理控制生产成本,满足人们需要并在获取最大效益的同时推动机械设计加工业的发展壮大。
参考文献
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论文作者:李晟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/23
标签:加工论文; 材料论文; 润滑剂论文; 性能论文; 零件论文; 工序论文; 机械加工论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;