机械设计与机械加工问题及改善措施
发布时间:2020-10-27点击:3128
机械设计与机械加工问题及改善措施
摘要:机械设计与加工是工业化发展的核心,产品的质量、精度、效率等决定中生产企业在社会市场中的地位。要想***大限度的提高产品质量,应从设计与加工两个层面进行衡量,通过制定相应的基准规范加工工序。基于此,文章对机械设计与机械加工进行论述,指出设计与加工过程中存在的问题,并对改善措施进行研究。
关键词:机械设计;机械加工;常见问题;改善措施
近年来,工业产业的优化升级,为与之对应的机械加工行业提出更高的基准,技术人员、操控设备等必须进行不断的革新,才可***大程度提高机械产品的加工精度,促进行业领域的发展。然而,在机械设计与加工中,往往出现成品与预期设计图纸不符合的情况,影响此类问题的因素很多,如待加工零件表层质量问题、加工参数问题、零件基准化问题等。针对上述问题,机械加工企业必须采用较为合理的管控手段,对每一项加工工序进行严格审核,提高产品加工质量,为我国加工工业的发展奠定坚实基础。
1机械设计与机械加工论述
1.1机械设计。机械设计通过对机械制造设备的工作机理进行探究,然后通过各项工艺之间的契合制定出完整的工件生产文件,如材料、尺寸、润滑等工序。机械设计是机械生产的前提,同时也是机械设备质量、性能的重要体现,机械设计过程中,制定出完整的计划可有效降低加工成本,提供设备的稳定性。一般来讲,针对同一个零部件进行设计时,一般需制定多种设计方案,考虑到机械设备质量性能与零部件的精准性,技术人员应对零部件设计图纸的可行性进行探究,确保整体加工阶段进行的完整性。从近几十年的设计转变来分析,我国机械加工设计已经取得重大突破,特别是在计算机软件技术的支持下,图纸文件的设计也从传统的纸张转移到平台系统中,技术人员可对设计文件***度考量,提高设计的精准度,减少后续加工工序的繁琐度。1.2机械加工。机械加工是指零件由原料转变为成品的过程,通过对原料进行尺寸、性能上的改变,为零件赋予新的功能属性。不同零件所需的加工工序具有较大差异性,如复杂类零件需要经过多种工序组合来实现加工,且每一项制作工艺必须遵循相应的基准才可实现有效契合。在现代化技术的支持下,机械加工由传统的人工操作大部分进入到自动化、智能化操控中,工作人员只需通过指令参数的设定,便可令设备运作来加工出所需的零件,提高产品加工质量。
2机械设计与机械加工中常见问题
2.1材料与结构不对称。对于机械加工来讲,文件设计与自身机械性能影响加工质量***主要的因素,以机械结构为基底,如从不同角度进行设计与分析,产生的加工难度也具有较大差异性,同时,加工精度、成品性能也略有不同。在此种问题下,要求设计者必须对机械设备进行全方面了解,清楚的认知到机械加工过程中每一个机械部件所产生效果。从材料方面来讲,不同材质原料间性能的差异性,决定着零件本身的质量性能,如切削工艺、打磨工艺等,都将在一定程度上改变零件的质量。2.2基准化问题。机械零件的设计是以市场需求为主的,产品在制作过程中,应严格遵循基准的设计参数,如尺寸、性能、工艺等,确保每一项操作工序的规范性。然而,在实际加工过程中,受到多方面因素的影响,产品实际加工阶段并未能满足预期设计阶段,如机械设备经由长时间的加工,设备零部件造成一定的磨损,导致加工精度下降,尽管可将成品质量控制在有效误差内,在一定程度上仍然降低零件的性能质量。特别是对于精密化零部件来讲,即便是加工过程出现几微米的误差,也可能造成严重的蝴蝶效应。这就需要设计者在图纸设计过程中,应针对产品及设备进行全方面考虑,然后逐步检测可能发生的问题,尽可能的减少设计与加工周期,***大限度的提升产品质量。2.3加工精度问题。与基准化问题相比,加工精度是相对于机械设备系统来讲的,企业在进行加工时,产品质量性能越高,证明其在社会市场中竞争力也就越强。然而现场加工与预期设计是存在一定误差的,且此类误差不可避免,除上文提到的系统磨损原因,还包括系统内部的热变形、受力点形变、机械装夹问题等因素。如设计人员并未考虑到零部件本身的承受能力,采取错误的加工方式,在切削过程将加大热变形产生的几率,令零部件与加工刀具之间产生相对位置,此种情况将直接令零部件产生较大的误差。此外,如操作人员在装夹过程中零部件错误装夹时,则必然造成额外的加工事故,严重增加了加工成本。2.4零件质量问题。零件原料质量是影响产品质量性能的重要因素,当零件表面结构稳定性不高时,产品形状、物理性能等也将呈现出较低状态。从加工角度来看,零件质量与刀具、原料之间具有较大的联动性,如刀具材质与原料材质不匹配的话,则在实际加工过程中,材料之间的契合性将降低,由合金钢材质刀具加工铸铁类刀具可知,当切削度较大且切削时间较短时,则零部件极易产生塑性变形,当零部件内存在一定加工热量时,热变形处在极限承受值内,将令部件本身面临着脱离***的风险,当刀具离开零件表面时,零部件将出现表面质量问题。特别是在对具有一定脆性的材料进行加工时,机械切削阶段,极易令零件表面产生碎粒的现象。上述问题将加大企业废品产生的几率,增加企业的运行负担。2.5性价比问题。零部件加工与市场需求具有很大的关系,如价格、质量、市场需求度等,都将成为产品加工的考量基准。随着新技术、新工序的融合,产品质量基准也正在逐步提升,但部分企业加工生产期间,受到自身的局限性,如技术人员专业性不足、设备更新不及时等,令产品的加工与产出不成正比,间接加大产品的生产成本。
3机械设计与机械加工的改善措施研究
3.1材料选取方面。材料选取主要以刀具材料、部件材料为主。对于成品的零部件来讲,材料的质量性能直接决定着后续的应用,为此,在对刀具材料进行选择时,应先依据原材料特性、加工工艺等来正确择取,例如在对锻件钢制材料进行粗加工时,应选择YW的刀具,而在进行精加工后,则应选取T15的刀具。在对部件材料进行选择时,其主要是以应用性能为主,在保证质量的前提下,***大限度的降低成本损耗。同时,应对部件的加工时间与加工工序等进行分析,确保材料质量性能满足使用需求。此外,设计人员应依据产品的加工数量,正确计算刀具材料加工期间所产生自然损耗,尽量缩减加工误差,降低生产成本。3.2工艺选取方面。加工工艺是零部件生产的重要基准,正确、合理工艺的选取,可提高零部件加工指令,提升企业的经济效益。为此,在对加工工艺进行制定时,应以成本管控为主,尽量择取自动化生产工序,降低工作人员的投入量,***大限度的降低因人为因素导致的零部件加工风险,针对部分简单结构的部件,应尽量选取一次成型的加工,避免联动工序操控产生误差,影响零部件产品的质量。此外,应依据产品使用性能,选取对应的加工工艺,通过优化零部件表面的预应力、疲劳强度等来提高产品的韧性。相对于独立的滑动部件来讲,为***大限度的提高部件之间的摩擦力,应选取相应的拉应力工艺,并应将摩擦系数所产生的加工误差纳入到设计体系内,增强零部件的生命周期。3.3切削加工方面。当前,机械设计与切削加工中,多数以自动化为主,通过相应的参数设定对零部件进行大批量加工。切削加工作为零部件产品加工中的重要工序,在对零部件产品的切削用量进行计算时,应对零部件的性能进行多角度分析,避免零件加工出的成品与预期设计存在较大的误差。从机械加工角度来看,刀具、切削工序、切削类型等与产品质量具有较大关联性,如想***大限度的提高零部件加工质量,可从切削速率与深度为出发点,将材料的韧性、刚度、热处理形式等作为辅助条件,降低零部件生产的消耗量,同时也提高各项零部件加工过程中精度性,实现高效率、智能化的生产加工。3.4润滑剂与冷却剂方面。机械加工是利用刀具对原料进行切削,机械设备高速运转过程中,将产生较高的热量,令部件产生局部温度过程的现象,使零部件内部韧性降低,当内部结构组织损坏到一定程度后,将加大部件失效的风险。为此,应依据零部件的性能选取相应规格的冷却剂,在加工过程中对冷却剂进行喷洒,此举即可降低零部件表面的温度,也可对机械刀具形成很好的防护作用,提高加工精度。在加工润滑方面,技术人员不仅应在切削液中添加相应的润滑剂,还应依据机械设备的使用工况,对机械设备易生锈的契合部位抹上润滑剂,防止机械设备在运行过程中出现锈蚀现象,降低整体工作效率。3.5专业人才方面。工作人员作为技术施行的重要载体,对于工作人员来讲,其操作工序决定着***终操控结果,尽管目前执行的是自动化、智能化,但在实际加工过程中,要想***大限度的提高产品加工效率,需对设备操控人员进行专业化培训,保证相应的操控技能可满足加工生产需求。在现场加工操控过程中,工作人员应对成品部件、原料、工序等进行正确了解,明确加工生产过程中可能出现的问题,然后制定相应的管控策略,确保每一项操控工序与设计参数相符。同时,工作人员应定期对机械设备进行检测,对磨损度较大的零件进行分析,查验某一个生产周期内机械设备的损耗,并及时对部件进行更换处理,确保每一项工序的设定,可发挥出应有的价值,为企业创造出更多的经济效益。
4结语
综上所述,机械加工设计中,技术人员需通过产品性能来适配各项操作工序,确保各项加工工序可形成精准契合,提高产品的质量。在现场加工中,影响零部件加工质量的因素较多,为减少企业的生产成本,应从材料选取、工艺选取、切削加工、润滑剂与冷却剂、专业人才等方面,进行相应考量,依据产品性能制定较为完善的管控计划,进一步提高加工质量。期待在未来发展过程中,机械加工与现代化技术进行深度融合,真正的实现自动化、精度化加工。
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