機(jī)械加工效率提升探討

時(shí)間:2022-06-28 11:12:45

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機(jī)械加工效率提升探討

摘要:機(jī)械零件的加工往往需要通過多道工序,提高機(jī)械加工速度和效率具有重要意義。本文對如何提高機(jī)械加工的方法進(jìn)行了探討,提出了幾種提高機(jī)械加工效率的措施。

關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;效率;提高

1采用先進(jìn)工藝方法

提高勞動生產(chǎn)率,不能僅僅限于機(jī)械加工本身,應(yīng)重視采用新工藝、新技術(shù)。主要包含以下4個方面:1)對特硬、特脆、特韌材料及復(fù)雜型面的加工,采用非常規(guī)方法來提高生產(chǎn)率。例如用電火花加工鍛模,線切割加工沖模,激光加工深孔等,能減少大量的鉗工勞動。2)在毛坯制造中采用冷擠壓、熱擠壓、粉末冶金、失蠟鑄造、風(fēng)力鑄造、精緞核爆炸成形等新工藝方法,提高毛壞精度,減少切削加工,節(jié)約原材料,經(jīng)濟(jì)效果十分明顯[1]。3)采用少、無切屑工藝代替切削加工。例如用冷擠壓齒輪代替剃齒,此外還有滾壓、冷軋等。4)改進(jìn)加工方法。例如在大批量生產(chǎn)中采用拉削、滾壓代替銑、鉸和磨削;成批生產(chǎn)中采用精刨、精磨或金剛螳代替刮研,都可以大大提高生產(chǎn)率。

2縮短單件時(shí)間定額

2.1縮短基本時(shí)間的工藝措施。基本時(shí)間可直接用公式來進(jìn)行計(jì)算。以車削外圓為例:1)提高切削用量。新型刀具材料的出現(xiàn)和砂輪性能的改進(jìn),使高速切削和強(qiáng)力磨削得到迅速發(fā)展。用硬質(zhì)合金車刀,車削速度一般可達(dá)200m/min。用聚晶金剛石或聚晶立方氮化硼刀具,加工普通鋼車削速度可達(dá)900m/min,切削硬度為60HRC以上的淬火鋼或高鎳合金鋼,切削溫度達(dá)980℃時(shí)仍能保持紅硬性[2]。高速磨削時(shí)砂輪速度可達(dá)60~80m/s以上。緩進(jìn)給強(qiáng)力磨削一次最大切深可達(dá)6mm~12mm,比普通磨削的金屬切除率可提高3~5倍。2)減少切削行程長度。例如幾把車刀同時(shí)加工被加工工件的同一表面,用寬砂輪作切入法磨削等都可減少切削行程長度,從而縮短基本時(shí)間。如某廠用寬300mm、直徑為Φ600mm的砂輪用切入法磨削加工長度為200mm的花鍵鈾外圓。單件時(shí)間由原來的4.5min減少到0.75min采用上述措施可大大提高生產(chǎn)率,但應(yīng)注意工藝系統(tǒng)應(yīng)有足夠的剛性和大的驅(qū)動功率。3)合并工步,采用多刀加工。利用幾把刀具或復(fù)合刀具對工件的幾個表面或同―表面進(jìn)行同時(shí)或先后加工,使工步合并,實(shí)現(xiàn)多刀多工位加工,使機(jī)動時(shí)間重合,從而大大減少了基本時(shí)間。4)多件加工。在多件加工中,按照工件排列的方式,可有3種加工方式:①順序多件加工。即工件在刀具切削方向上依次安裝,減少刀具切入和切出時(shí)間,減少分?jǐn)偨o每個工件的基本時(shí)間和輔助時(shí)間。這種方式多用于龍門刨、龍門銑、平面磨及滾齒、插齒等加工。②平行多件加工。即在一次進(jìn)給中同時(shí)加工幾個平行排列的工件。這樣使每個工件的加工時(shí)間僅是單件加工時(shí)間的1/n(n為平行排列的工件數(shù))。這種方式多見于銑削和平而磨削等加工[3]。③平行順序多件加工。它是上述兩種方式的綜合。它適用于生產(chǎn)大批量尺寸小的產(chǎn)品。多見于立軸式的平磨和銑削加工。2.2縮短輔助時(shí)間的工藝措施。當(dāng)輔助時(shí)間在單位時(shí)間中占有較大比例時(shí),縮短輔助時(shí)間對提高生產(chǎn)率將有重大影響。縮短輔助時(shí)間的措施可歸納為兩方面:使輔助動作實(shí)行機(jī)械化和自動化以及使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合。1)直接縮短輔助時(shí)間。采用先進(jìn)高效的夾具。這樣不僅節(jié)省工件的裝卸找正時(shí)間,減輕工人的勞動強(qiáng)度,而且能保證加工質(zhì)量,大大縮短輔助時(shí)間。2)使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合。采用轉(zhuǎn)位夾具、移動式成回轉(zhuǎn)式工作臺,當(dāng)對加工工位上的工件進(jìn)行加工時(shí),對裝卸工位上的工件進(jìn)行裝卸,從而使裝卸工件的時(shí)間完全與基本時(shí)間重合。2.3減少布置工作地時(shí)間的措施。主要措施是縮短微調(diào)刀具時(shí)間和每次更換刀具的時(shí)間,以及提高砂輪和刀具耐用度等。生產(chǎn)中可采用各種快換刀夾、刀具微調(diào)機(jī)構(gòu)、專用對刀樣板和樣件以及快速換刀出自動換刀裝置。銑床上設(shè)置對刀裝置,數(shù)控機(jī)床上的自動換刀裝置,在磨床上采用金剛石滾輪成形修整砂輪裝置等都可以節(jié)省換刀、對刀以及修正砂輪的時(shí)間[4]。2.4減少準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間的工藝措施。減少準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間的主要方法是減少機(jī)床、夾具和刀具的調(diào)整和安裝時(shí)間。如采用可調(diào)夾具,可換刀架和刀夾,采用刀具的微調(diào)機(jī)構(gòu)和對刀輔助工具等。在成批生產(chǎn)中,應(yīng)增加零件的批量,或?qū)⑾嗨屏慵M織起來加工,以擴(kuò)大零件“成組批量”,從而減少了分?jǐn)偟矫總€零件上的終結(jié)時(shí)間。

3實(shí)行多臺機(jī)床看管

多臺機(jī)床看管是一種高效的勞動組織措施。由一個工人同時(shí)管理幾臺機(jī)床,工人勞動生產(chǎn)率可以相應(yīng)提高若干倍。組織多臺機(jī)床看管的必要條件有3點(diǎn):1)若看管M臺機(jī)床,任意M-1臺機(jī)床上的手動操作時(shí)間之和,必須小于第M臺機(jī)床的機(jī)動時(shí)間。2)每臺機(jī)床都有自動停車裝置。3)布置機(jī)床時(shí)應(yīng)考慮使操作工人的往返行程最短。

4進(jìn)行高效及自動化加工

對于大批量生產(chǎn),可采用剛性流水線、剛性自動線的生產(chǎn)方式,廣泛采用專用自動機(jī)床、組合機(jī)床及工件輸送裝量,使零件加工的整個工作循環(huán)都是自動進(jìn)行的。這種生產(chǎn)方式的生產(chǎn)率極高,在汽車、發(fā)動機(jī)、拖拉機(jī)、軸承等制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。對于成批生產(chǎn),多采用數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元及柔性制造系統(tǒng),進(jìn)行部分自動化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)的自動化,提高生產(chǎn)效率。對于單件小批生產(chǎn),可以實(shí)行成組工藝,擴(kuò)大“成組批量”,借助于數(shù)控機(jī)床、加工中心的靈活加工方式,最大程度地實(shí)現(xiàn)自動化加工方式。

參考文獻(xiàn):

[1]王新生.關(guān)于機(jī)械加工工藝技術(shù)的探討[J].科技風(fēng),2010(2):226-227.

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[4]李建.探析數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效能的提高[J].中國科技信息,2014(16):151-152.

作者:范炳樹 陳亮 單位:廣東科技學(xué)院