機(jī)械設(shè)計的注意問題分析
時間:2022-01-09 03:56:24
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1機(jī)械設(shè)計加工過程中常見的主要問題及其原因
機(jī)械設(shè)計加工出現(xiàn)的問題,往往呈現(xiàn)出多樣化、隨時性、個性化特點(diǎn),但是不管問題多么具體和特殊,總是有幾類問題是帶有普遍性、傾向性的??偟脕碇v,當(dāng)前機(jī)械設(shè)計加工存在問題的主要類別體現(xiàn)在加工精度、加工零件表面質(zhì)量、性價比等三個方面。一是機(jī)械加工精度不高問題。這一類問題是機(jī)械設(shè)計加工過程中,最容易出現(xiàn)的問題,也是解決難度最大的問題之一。這是因為,在具體的加工過程中,幾乎難以避免實際加工與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之間的誤差,這既有人工技術(shù)上的原因,也有無法抗拒的客觀因素。比如,由于加工運(yùn)動是近似的,刀具輪廓是類同的,導(dǎo)致加工誤差的出現(xiàn);機(jī)床、刀具、夾具磨損導(dǎo)致的加工誤差;工藝系統(tǒng)由于受力過大導(dǎo)致變形,引發(fā)的加工誤差;工藝系統(tǒng)由于受熱過高,引發(fā)的加工誤差;等等。這些誤差的差生幾乎是無法避免的,只能采取一定的措施,將這種誤差降到最低,以最大限度地接近設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),保證加工出來的產(chǎn)品符合產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督相關(guān)指標(biāo)。二是機(jī)械加工零件表面質(zhì)量不高問題。加工零件的表面質(zhì)量如果無法保證,直接影響到零件的性能、使用壽命以及使用效能。因此,從分析研究影響和決定機(jī)械加工零件表面質(zhì)量的相關(guān)因素入手,尋找提高加工零件表面質(zhì)量的對策,不失為好的途徑。實踐表明,材料的性質(zhì)以及切削的程度是影響零件表面是否粗糙的最大原因。一般而言,塑性材料,由于在加工過程中,很容易變形,這就容易導(dǎo)致表面粗糙;脆性材料,由于容易斷續(xù),也容易導(dǎo)致材料加工過程中呈現(xiàn)出碎粒狀態(tài),最終讓表面變得粗糙。從加工零件的物理機(jī)械性能分析,零件表面的冷卻硬化處理、材料組織結(jié)構(gòu)的變動調(diào)整等,這些都會導(dǎo)致零件表面粗糙。當(dāng)然,導(dǎo)致零件表面粗糙的原因還有因加工施力過大導(dǎo)致表面層有殘余應(yīng)力。三是機(jī)械設(shè)計加工產(chǎn)品性價比不高問題。機(jī)械設(shè)計加工出來的產(chǎn)品,最終是要流向市場的,在激烈的市場競爭中見證產(chǎn)品的性價比。這實際上涉及兩方面的問題:產(chǎn)品的質(zhì)量能否保證和加工產(chǎn)品的成本能否控制在降低的范圍內(nèi),也就是說,如果加工出來的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)物美價廉,那么就可以說,這一產(chǎn)品的性價比較高,具有比較強(qiáng)的市場競爭力。
2有效解決機(jī)械設(shè)計加工各類問題的對策建議
解決機(jī)械設(shè)計加工過程中存在的問題,貴在找出出現(xiàn)問題的原因,從因素入手,對癥下藥、各個擊破。上文已對機(jī)械設(shè)計加工過程中常見問題及其原因進(jìn)行了分析。下文,將在這些分析探討的基礎(chǔ)上,提出筆者個人的對策建議。一是擇優(yōu)選好機(jī)械零件材料。選好材料,這是從源頭上解決材料性能不高、產(chǎn)品質(zhì)量不優(yōu)、加工成本過高的重要措施。因此,在采購機(jī)械零件材料時,務(wù)必要緊密結(jié)合實際運(yùn)行的生產(chǎn)方式、加工工藝,對材料的性能、價格以及加工零件表面物理力學(xué)性能等進(jìn)行綜合考量,擇優(yōu)選定性價比較高的機(jī)械零件材料。當(dāng)然,也可以采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式,對加工零件材料進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范,包括在尺寸、結(jié)構(gòu)、性能、原材料等方面,都要進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),推行簡易化的設(shè)計和加工。二是優(yōu)化機(jī)械加工工藝流程。加工時間的長短,直接決定著機(jī)械加工質(zhì)量的好壞。這是因為加工時間越長,零件表面質(zhì)量就越變得更粗糙,產(chǎn)品的性能就會受到影響,整個加工的成本就難以有效控制,最后導(dǎo)致加工出來的產(chǎn)品性價比上不去,影響產(chǎn)品的市場競爭力。這就需要設(shè)計加工企業(yè)對加工工藝流程進(jìn)行必要的優(yōu)化升級,以最為簡化的流程將加工時間壓縮最短。同時,對加工工序的方法也是非常重要的,這是應(yīng)為零件表面殘留的應(yīng)力也會直接影響零件的性能,這就需要對零件加工工序進(jìn)行合理化選擇和改進(jìn)。三是合理設(shè)定加工切削參數(shù)。機(jī)械設(shè)計加工過程中,切削用量是一個比較難以把握的技術(shù)因素。由于切削的速度、深度把握不好,導(dǎo)致零件表面質(zhì)量難以保證的現(xiàn)象,是實際加工中時有發(fā)生。這就需要對切削參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)定。一般來講,切削深度和速度要根據(jù)零件材料及其特性來把握,同時可以切削液的合理適量使用,也是非常有利于降低切削產(chǎn)生的力度、溫度以及積屑瘤等。四是科學(xué)正確使用加工工具。機(jī)械設(shè)計加工過程中,加工工具的使用是非常重要的。從大的原則來講,工具的使用都是根據(jù)實際加工需要而選擇確定的。比如刀具的選擇,就要根據(jù)零件表面鍍硬度的不同要求、對粗糙度的不同要求,合理的選擇刀具。再如,對潤滑劑的選擇和使用,要根據(jù)加工需要科學(xué)選擇潤滑劑的類型和品牌,將加工的流程、精確度,金屬材料的類型以及零件的相關(guān)性能考慮進(jìn)去,擇優(yōu)確定用什么潤滑劑。
3結(jié)語
機(jī)械設(shè)計加工需注意的問題當(dāng)然是因時而異、因人而異、因地而異。這就需要設(shè)計加工企業(yè)緊密結(jié)合自身的實際情況,對常見的問題進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析研究,探究與問題相關(guān)聯(lián)的各種因素,并綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理等手段,推動機(jī)械設(shè)計加工科學(xué)化發(fā)展,進(jìn)而不斷制造出性價比高、市場競爭力強(qiáng)的產(chǎn)品。
本文作者:周雪峰工作單位:佳木斯電機(jī)股份有限公司