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机械设计与机械加工中常见问题及改善措施论文(第2页)

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  2.5产品性价比问题

  在市场竞争中,产品的价格和产品质量一样也重要。在保证产品质量的前提下,提高产品的性价比,才能提高市场竞争力。影响产品性价比的因素主要包括三个方面,首先由于机械加工精度不高、加工过程的自动化水平较低等造成了零部件的质量参差不齐,废品率较高;其次,由于加工设备落后和操作人员不熟练造成零部件的生产周期较长,生产效率较低,导致生产成本较高;最后,由于机械零部件标准化程度较低,造成其后期的维修及替换成本较高。

3.改善措施

  3.1科学地选择材料

  材料包括零部件材料和刀具材料两方面。零部件的材料直接影响使用性能,在选用时,首先利用经验依据零部件的使用性能选择一系列材料,然后再根据经济型、美观性等确定最终的材料。例如,蜗轮蜗杆传动效率较低、散热性能较差,失效形式主要为磨损、胶合及点蚀,因此在选择蜗杆蜗轮的材料时,材料副应该具有良好的减磨和跑合性能、抗胶合性能。在实际的生产中,涡轮齿圈的材料一般选用青铜或铸铁,而蜗杆常选用合金钢或碳钢。刀具的材料是根据工件的材料及加工方法来确定的,例如45钢锻件在粗车时,选用YW材质的刀具,而在精车时,选用YT15材质的刀具。

  3.2遵循科学地加工工艺

  科学地设计工艺路线,不仅可以提高零部件的质量,而且还可以提高零部件的性价比。在制定工艺路线时,一方面,尽可能的提高生产的自动化水平,减少人工的操作,降低人为因素的影响;另一方面,尽可能减少零部件加工工序,尽量一次性加工和处理,提高加工精度和加工效率。最重要的是,根据零部件的具体使用性能,选择适当的最终工序加工方法,改变工件表层的残余应力的性质[2]。例如,在工作中受交变载荷作用的工件,为了提升其抗疲劳强度,应该选择使工件产生残余压应力而避免残余拉应力的最终工序加工方法,而对于相对滑动的两工件,为了提高工件抵抗滑动摩擦的能力,应该选择使工件表面存在拉应力的最终工序工艺。另外,在实际生产中,常采用滚压加工的方法提高工件的承载能力和疲劳强度,采用喷丸强化的方法提高工件的疲劳强度和使用寿命。

  3.3设计合理的切削用量

  在机械设计与加工过程中,程序员运用模具数控程序设计时,首当其冲应当对各道工序的切削用量进行明确。而在选择切削用量时,应当将可能对切削产生影响的各项因素进行综合考虑,合理地设计和确定切削用量。一般而言,影响切削条件的因素有:机床、工具、以及工件的刚性;切削速度、切削深度、切削进给率;工件精度及表面粗糙度;刀具预期寿命及最大生产率;切削液的种类、冷却方式;工件材料的硬度及热处理状况;工件数量;机床的寿命等等。在众多因素中南,设置切削速度和切削深度是最为重要的两大因素[3]。为了提高工件的加工效率,在满足质量要求的前提下,尽可能地提高刀具的切削速度,并且尽可能使切削深度等于工件的加工余量。另外,还要尽可能的缩短刀具和工件的挤压时间,最大程度的降低工件塑性变形。只有合理的设置,才能确保各环节不出问题,从而更大的提高效率。

  3.4科学地选用润滑剂

  润滑剂在整个加工过程中起到冷却与润滑的作用[4]。在切削加工过程中,切削液的使用起到了很好的冷却和润滑作用。但是,如果润滑剂选择存在失误或者没有控制好润滑剂的使用量,便会带来一些负面影响。一般而言,在常见的切削、研磨、冲压以及拉拔等加工工艺,在加工区域会产生大量的热能,这对刀具的使用寿命和精度控制都是不利的[5]。根据工件的材料及加工方法,科学地选择润滑剂可以改善工件表层的热变形,提高加工质量和加工效率。例如45#钢工件在切削加工时,不能选择水溶液作为润滑剂,从经济成本角度出发,乳化液较切削油成本低,因此选择乳化液作为润滑剂。

4.总结

  在十三五规划期间,制造企业要想快步的迈向中高端,提高核心的市场竞争力,必须能提高自己的加工水平,制造出更高质量更高性价比的产品。除了更加精密的制造设备,制造企业还需要尽量去改善机械设计与机械加工过程存在的问题,优化自己的机械设计与机械加工过程。具体而言,应尽可能地从科学地选择材料、遵循科学地加工工艺、设计合理的切削用量、科学地选用润滑剂等多个方面入手,确保机械设计和机械加工的每一个过程不出现问题,最终保证制造出的产品符合标准规范,满足各行各业对机械类产品的需求。

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