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1、機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的常見(jiàn)問(wèn)題與解決對(duì)策
0引言
自工業(yè)革命以來(lái), 科學(xué)技術(shù)在不斷的向前發(fā)展。 而在科學(xué)技術(shù)力量的帶動(dòng)下,社會(huì)生產(chǎn)的機(jī)械化水平在不斷提高。 到如今,機(jī)械化水平已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)力的重要體現(xiàn),它的質(zhì)量、程度對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有著決定性的作用。 基于這一點(diǎn),機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)的機(jī)械化水平表現(xiàn)出極大的重視。 機(jī)械設(shè)計(jì)加工對(duì)機(jī)械質(zhì)量有著重要的影響,機(jī)械設(shè)計(jì)加工水平越高,則機(jī)械質(zhì)量越好,而機(jī)械質(zhì)量越好則機(jī)械化水平越高。 由此可見(jiàn),機(jī)械設(shè)計(jì)加工是機(jī)械化水平的重要保障。 從這個(gè)角度來(lái)看,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的問(wèn)題進(jìn)行分析與研究具有重要的意義。
2、 1機(jī)械設(shè)計(jì)概述
機(jī)械設(shè)計(jì)一般是指對(duì)機(jī)械的零部件以及整體進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程。作為機(jī)械生產(chǎn)的第一步,機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械性能有著決定性的作用,因而在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中, 機(jī)械設(shè)計(jì)者需要對(duì)生產(chǎn)的具體情況加以考慮,并做到統(tǒng)籌兼顧,使機(jī)械設(shè)計(jì)能夠獲得最優(yōu)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中, 需要嚴(yán)格依照機(jī)械的應(yīng)用要求來(lái)決定機(jī)械的工作原理、運(yùn)行方式、機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容。
從類(lèi)型劃分上來(lái)看,機(jī)械設(shè)計(jì)可以分為三種類(lèi)型:一是,新型設(shè)計(jì),這種機(jī)械設(shè)計(jì)是指在驗(yàn)證某項(xiàng)新技術(shù)的可行性之后將它應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中;二是,變型設(shè)計(jì),它主要是指在環(huán)境發(fā)生改變的情況下,對(duì)機(jī)械進(jìn)行局部的設(shè)計(jì)加工,使之能夠適應(yīng)環(huán)境的變化;三是,
3、繼承設(shè)計(jì), 這個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是指對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)中有用的因素加以吸收,對(duì)落后的設(shè)計(jì)因素加以改進(jìn)[1].
2機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的常見(jiàn)問(wèn)題
機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的常見(jiàn)問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。
第一,機(jī)械設(shè)計(jì)加工的精度較低。 機(jī)械設(shè)計(jì)加工的精確度是體現(xiàn)加工工藝水平的重要指標(biāo)。 然而當(dāng)前的情況是,機(jī)械設(shè)計(jì)加工容易受到多種因素的影響,從而影響到機(jī)械設(shè)計(jì)加工的精確度。比如,在機(jī)械設(shè)計(jì)加工處于高溫環(huán)境的情況下,加工系統(tǒng)就會(huì)因受熱而變形;在外力的強(qiáng)烈作用下,加工系統(tǒng)也會(huì)因之而變形;而在夾具、刀具、機(jī)床等的磨損下,誤差產(chǎn)生。以上幾點(diǎn)影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工精度的因素,都比較難消除,因此機(jī)械設(shè)計(jì)加工出現(xiàn)誤差幾乎是難以避免
4、的[2].
第二,機(jī)械設(shè)計(jì)加工的零件質(zhì)量問(wèn)題。 機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的質(zhì)量對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的使用性能以及使用壽命有著直接的影響。從目前的情況來(lái)看, 影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量的因素主要有以下幾種:
其一,材料性質(zhì)。機(jī)械設(shè)計(jì)加工過(guò)程中,使用到的材料有塑性材質(zhì)零件和脆性材質(zhì)零件,一般而言塑性材質(zhì)零件和脆性材質(zhì)零件會(huì)對(duì)零件的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。塑性性質(zhì)的零件在加工過(guò)程中比較容易受外力的影響而發(fā)生變形,同時(shí)也會(huì)因?yàn)榈毒叩那懈钭饔枚l(fā)生撕裂,從而影響到零件的表面質(zhì)量。脆性材質(zhì)的零件則比較容易在加工過(guò)程中出現(xiàn)斷續(xù)的零件碎粒,零件的表面質(zhì)量以及邊緣的光滑度都受到影響[3]. 其二,機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件發(fā)生
5、冷作硬化。冷作硬化發(fā)生之后,零件材料將會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的扭曲和畸變,晶粒發(fā)生剪切和滑移,進(jìn)而使零件的表層金屬變形的塑性大大降低,抵抗拉伸的能力急劇下降,于是零件就比較容易斷裂。
第三,機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比較低。 性?xún)r(jià)比是指性能與價(jià)格之間的比例關(guān)系。 在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)對(duì)性?xún)r(jià)比表現(xiàn)出極大的關(guān)注,因?yàn)樵谀撤N程度上性?xún)r(jià)比對(duì)消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)行為有著決定性的作用[4]. 所以,對(duì)企業(yè)而言,機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比的高低非常重要。 從當(dāng)前的情況來(lái)看,很多企業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比比較低,而造成這種局面的原因主要有兩點(diǎn)。在性能方面,加工質(zhì)量較差、設(shè)計(jì)工藝較低以及制作過(guò)程損耗過(guò)多,導(dǎo)致
6、機(jī)械設(shè)計(jì)加工出的產(chǎn)品性能較差;在價(jià)格方面,因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)加工的設(shè)計(jì)方案不合理、加工誤差較多等原因,機(jī)械設(shè)計(jì)加工的生產(chǎn)成本增加了許多,于是產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格就上升。 在以上兩個(gè)因素的共同作用下,機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比較低。
3解決機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的問(wèn)題的對(duì)策
筆者根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為解決機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的問(wèn)題的對(duì)策主要有以下幾點(diǎn)。
第一,合理選擇機(jī)械零件材料。 選取機(jī)械零件材料是進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)加工的第一步,也是關(guān)鍵的一步。 因此,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,節(jié)約生產(chǎn)成本,就要對(duì)機(jī)械零件材料謹(jǐn)慎選擇。一方面,在挑選機(jī)械零件材料的過(guò)程中,要做好材料的檢驗(yàn)工作,花足夠的時(shí)間來(lái)檢驗(yàn)零件材料的物理性質(zhì)
7、、化學(xué)性質(zhì)、性能等,從而減少后期維護(hù)時(shí)間,間接節(jié)約生產(chǎn)成本;而在材料的選擇方面,還要注意與時(shí)俱進(jìn),選擇與科技發(fā)展水平相適應(yīng)的材料。另一方面,要提高機(jī)械零件材料的性?xún)r(jià)比。在選取材料的過(guò)程中,要對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際情況加以了解,并把滿足機(jī)械設(shè)計(jì)加工的基本性能要求和工藝要求作為選擇材料的前提和基本原則[5].比如有的加工工序?qū)Σ牧系膹?qiáng)度要求比較高,所以在選擇材料時(shí)要提高強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn);而有的加工工序?qū)Σ牧系哪湍バ砸筝^高,那么在選擇材料時(shí)要提高耐磨性標(biāo)準(zhǔn)。
第二,實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化和批量化的設(shè)計(jì)加工方式。 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和量化生產(chǎn)是目前生產(chǎn)領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向。這主要是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和量化生產(chǎn)能夠有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量以
8、及企業(yè)的生產(chǎn)效率,從而使企業(yè)能夠以最小的成本獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。 因此,要想使機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高, 就有必要實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化和批量化的設(shè)計(jì)加工方式。所謂的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是指按照一定的尺寸要求、 結(jié)構(gòu)性能以及設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)出一套最優(yōu)的方案,之后生產(chǎn)線上的產(chǎn)品均按照這套方案來(lái)生產(chǎn)。 而批量化生產(chǎn)是基于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的生產(chǎn)方式,只有實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),流水線上大批量生產(chǎn)才有可能。
第三,選擇合適的潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑是用來(lái)減少摩擦阻力、減緩磨損進(jìn)度的潤(rùn)滑介質(zhì),同時(shí)它還有冷卻、清洗和防止污染等作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過(guò)程中,選擇合適的潤(rùn)滑劑能夠產(chǎn)生諸多效果。其一,將適用的潤(rùn)滑劑使用在產(chǎn)品的切削、沖壓和研磨階段
9、,能夠大大增加產(chǎn)品的精度。 這主要是因?yàn)槭褂脻?rùn)滑劑之后摩擦阻力減少,進(jìn)而零件磨損也被減少,所以產(chǎn)品精度上升。其二,使用合適的潤(rùn)滑劑能夠及時(shí)處理金屬碎屑?;跐?rùn)滑劑的清洗作用,在使用潤(rùn)滑劑之后,生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的金屬碎屑能夠得到清理,而材料的腐蝕程度也會(huì)隨著而減少。 因?yàn)闈?rùn)滑劑具有以上種種優(yōu)點(diǎn),所以它的使用是一個(gè)必然環(huán)節(jié),但是需要注意的是,在選擇潤(rùn)滑劑時(shí)要充分考慮加工工序的特點(diǎn)以及零件材料性質(zhì),而不能夠盲目選擇。
4結(jié)語(yǔ)
從本文的論述中可以看到, 機(jī)械設(shè)計(jì)加工中的問(wèn)題有精度方面的,零件材質(zhì)方面的,也有產(chǎn)品性?xún)r(jià)比方面的。這些比較常見(jiàn)的問(wèn)題需要得到及時(shí)有效的解決,如此才能保證機(jī)械設(shè)計(jì)加工的質(zhì)量,完善產(chǎn)品功能。
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