機(jī)械設(shè)計加工中應(yīng)注意的問題及對策

時間:2022-01-11 03:19:35

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機(jī)械設(shè)計加工中應(yīng)注意的問題及對策

摘要:作為機(jī)械制造的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié),機(jī)械設(shè)計加工的質(zhì)量與機(jī)械產(chǎn)品的精密度及質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)系。為確保制造出的機(jī)械產(chǎn)品與相關(guān)技術(shù)要求相符,進(jìn)一步促進(jìn)我國制造行業(yè)競爭能力的提升及快速發(fā)展,機(jī)械設(shè)計加工人員在實(shí)際工作中,就應(yīng)當(dāng)對機(jī)械產(chǎn)品的表面質(zhì)量、加工精度不高等問題予以充分關(guān)注,并采取相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計加工;問題;解決措施

1機(jī)械設(shè)計加工中存在的問題及其原因

(1)無法充分確保產(chǎn)品的表面質(zhì)量。機(jī)械產(chǎn)品的使用期限及性能與其表面質(zhì)量有著非常緊密的聯(lián)系。分析當(dāng)前情況可知,制作材料的切削用量及其自身性質(zhì),為機(jī)械產(chǎn)品表面質(zhì)量主要制約因素。具體分析,機(jī)械零件采用韌性越高的材料,那么金屬材料就會具備更好的塑性,零件表面也更加粗糙。當(dāng)選用了塑性材料時,在使用刀具加工過程中,就不可避免會出現(xiàn)塑性變形的情況,再加上零件分離以及刀具切削時,會形成撕裂的效果,最終導(dǎo)致零件表面越發(fā)粗糙。同理,當(dāng)采用脆性材料來制造零件時,在切削材料過程中,就會以碎粒狀的形式呈現(xiàn)出來,同樣也會加大零件表面的粗糙度??傮w而言,材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化以及機(jī)械零件表面冷作硬化,為影響機(jī)械零件物理性能的兩大因素。除此之外,在對零件進(jìn)行加工時,還會出現(xiàn)一定的殘余應(yīng)力,同樣會對機(jī)械設(shè)計加工產(chǎn)品的表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

(2)不具備高水平的加工精度。通過深入分析機(jī)械加工的全過程,發(fā)現(xiàn)對產(chǎn)品加工精度產(chǎn)生影響的因素通常包括下列幾種:采取的加工運(yùn)動相近或采用的刀具近似而導(dǎo)致誤差的發(fā)生;機(jī)床磨損或存在幾何誤差,影響到了機(jī)械產(chǎn)品的加工精度;在制造刀具及夾具時出現(xiàn)了誤差,或是刀具及夾具存在磨損引起誤差;在溫度過高的情況下,工藝系統(tǒng)發(fā)生變形從而導(dǎo)致誤差的發(fā)生。需要注意的是,工作人員是無法消除機(jī)械產(chǎn)品加工過程中出現(xiàn)的誤差,科學(xué)的做法便是對誤差出現(xiàn)的原因展開深入探究,并注意避免誤差的再次出現(xiàn),只有這樣,才能提高產(chǎn)品的加工精度,確保產(chǎn)品具備良好的質(zhì)量。

(3)機(jī)械產(chǎn)品的性價比較低。在實(shí)際開展機(jī)械設(shè)計加工時,由于工作人員沒有對其中存在的不利因素展開綜合考慮,使產(chǎn)品的投入成本過高,而性價比較低。這樣一來,就大大降低了機(jī)械產(chǎn)品的市場競爭力,導(dǎo)致其無法在市場中占據(jù)有利地位。

2機(jī)械設(shè)計加工中常見問題的解決措施

(1)對產(chǎn)品的加工材料進(jìn)行科學(xué)選擇。選擇產(chǎn)品的加工材料為機(jī)械設(shè)計加工非常重要的一個步驟。當(dāng)工作人員對材料進(jìn)行科學(xué)選擇時,可將機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本進(jìn)行有效降低,同時還能極大程度上促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升,使之充分符合材料對各方面性能的要求。需要注意的是,在選擇加工材料時,需全面考慮到材料各項(xiàng)性能及工藝,并與生產(chǎn)工藝及加工方式相結(jié)合,仔細(xì)對比各種材料,并從中選擇出性價比最高的一種。通過科學(xué)、合理選擇產(chǎn)品的加工材料,不但滿足機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式的要求,而且大大減少了生產(chǎn)成本的投入,充分促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高,使其在競爭激烈的市場中占據(jù)了有利優(yōu)勢。

(2)確保零件加工工序的科學(xué)化及規(guī)范化。通過采取科學(xué)、規(guī)范的設(shè)計及加工工序,不但能夠有效保證零件的表面質(zhì)量,促進(jìn)其各項(xiàng)性能的提升,還能減少零件加工成本的投入。而為達(dá)到這一目的,機(jī)械設(shè)計加工人員就需要對加工時間進(jìn)行嚴(yán)格控制,以免因加工時長過長而影響到零件的質(zhì)量;與此同時,還需確保一次性加工成功。此外,由于機(jī)械零件的作用會受到自身表面殘余應(yīng)力的直接影響,零件表面質(zhì)量受到的影響會隨著最終加工工序及方法的不同而不同,因此,在設(shè)計加工時,工作人員就需要確保零件加工工序的科學(xué)化及規(guī)范化。

(3)盡可能選用合適的零件切削參數(shù)及刀具。經(jīng)實(shí)踐得知,切削為機(jī)械設(shè)計加工一系列過程中非常重要的一項(xiàng)因素。具體來說,機(jī)械產(chǎn)品的表面質(zhì)量會受到切削速度以及深度的直接影響,因此,在切削零件時,加工人員就需要對材料與機(jī)器的特征進(jìn)行深入分析,并以此為依據(jù),以合適的速度來開展切削操作,并注意切削深度的合理性。當(dāng)切削深度合適時,可將加工時產(chǎn)生的積屑瘤數(shù)量大大減少,而通過對切削液進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用,還能將切削的力度及溫度進(jìn)行有效降低。此外,產(chǎn)品的表面質(zhì)量在很大程度上也會受到使用的刀具的影響??紤]到隨著材料材質(zhì)的不同,對產(chǎn)品表面的粗糙度及硬度的要求也會不同,此時就需要選用與要求相符的刀具。

(4)對潤滑展開科學(xué)、正確的應(yīng)用。①熟練掌握潤滑劑的性能及作用。在將金屬材料設(shè)計并加工成所需產(chǎn)品時,需借助潤滑劑來有效冷卻加工零件。其中,潤滑劑使用的范圍包括零件的切削、軋制以及沖壓等多個過程,這種做法不但能有效促進(jìn)零件表面光潔度以及精密度的提高,將多余的熱量驅(qū)散,將金屬碎屑及時清除干凈,而且還能極大程度上延長刀具等設(shè)備的使用年限,在減少機(jī)械產(chǎn)品成本的投入,促進(jìn)其加工及生產(chǎn)效率提高等方面,均發(fā)揮出了舉足輕重的作用。但需注意的是,應(yīng)當(dāng)選用潤滑、冷卻、可清洗、防腐蝕及防銹能力強(qiáng)的潤滑劑。其中,潤滑劑實(shí)現(xiàn)冷卻功能的方式是通過將刀具與零件之間的摩擦降低,并借助水質(zhì)的切削液來散發(fā)熱量;同時,潤滑劑的應(yīng)用還可徹底清理加工過程中的廢棄物,如切屑及金屬粉等,從而確保機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及精度,這對延長刀具以及砂輪等設(shè)備的使用壽命是非常有利的。②對潤滑劑展開正確選擇。機(jī)械設(shè)計加工人員在選擇潤滑劑時,必須對實(shí)際情況進(jìn)行認(rèn)真分析,并與零件生產(chǎn)及加工操作、工序相結(jié)合,最終從純油性的潤滑劑以及水溶性的潤滑劑中選擇更為合適的一種。在選擇潤滑劑的過程中,可以參考機(jī)床制造廠家的建議,也可與自身工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,例如,在采取硬質(zhì)合金刀具,且以較高的速度來開展切削操作時,就需選用水溶性的潤滑劑;而選用高速鋼刀具以較低的速度來開展切削操作時,就需選用純油性潤滑劑;當(dāng)切削液無法有效達(dá)到切削的地方時,同樣最好采用純油性金屬切削液,其他可視情況采用水溶性潤滑劑。當(dāng)潤滑劑的類型確定之后,加工人員還需將零件受到精密度的要求及金屬材料的類型等內(nèi)容納入考慮的范疇,并對潤滑劑的品牌進(jìn)行進(jìn)一步選擇。通過對潤滑劑進(jìn)行正確選擇,確保其性能與加工零件相匹配,可充分促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品精密度以及刀具、機(jī)床等設(shè)備使用期限的提高,具有非常重要的意義。

3結(jié)語

綜上所述,隨著市場競爭的日益激烈,各大企業(yè)紛紛將自身的核心競爭力放在產(chǎn)品的質(zhì)量上。在機(jī)械制造行業(yè)中,產(chǎn)品的質(zhì)量受到機(jī)械設(shè)計加工過程中各種問題的影響。針對這一情況,企業(yè)就需要從自身情況出發(fā),全面、系統(tǒng)地分析加工設(shè)計過程中存在的問題,通過對產(chǎn)品的加工材料進(jìn)行科學(xué)選擇、保證零件加工工序的科學(xué)化、盡可能選用合適的零件切削參數(shù),以及正確使用潤滑劑等,從而有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量及精密度,進(jìn)一步推進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

作者:孫慧 周麗萍 單位:湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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