方得安
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現(xiàn)階段,機械工業(yè)化程度需要使用可便捷操作、高效安全、經(jīng)濟環(huán)保的機械設(shè)備,更需要配合以優(yōu)化的機械制造加工工藝加上合理的機械設(shè)計制造方案,才能滿足機械工業(yè)化水平積極穩(wěn)步發(fā)展的需求。而合理的機械制造加工工藝,有利于降低機械制造的投資成本,更利于保障最終生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,在一定程度上避免了資源的浪費,因此需要根據(jù)客戶實際的要求不斷完善機械設(shè)計制造方案。所以,相關(guān)機械設(shè)計工作人員一定要不斷地學(xué)習(xí)不斷地豐富自身的設(shè)計水平和機械制造加工工藝知識,唯有對于產(chǎn)品進行不間斷的開發(fā)和創(chuàng)新,長久的經(jīng)驗積累設(shè)計出合理化的機械設(shè)計制造的加工工藝,才能夠使得機械生產(chǎn)企業(yè)獲得最大化的經(jīng)濟利益和社會效益。
任何機械零件的加工環(huán)節(jié),都需要采用有效的管理機制,對加工工藝進行全過程的質(zhì)量管理。如果選用的加工工藝與零件本身特性不符,或是在使用相關(guān)工藝過程中,沒有做好相關(guān)參數(shù)的調(diào)整和檢查,都將影響零件的加工精度和質(zhì)量。在絕大多數(shù)零件加工環(huán)節(jié)中,對零件的加工精度都有非常高的要求,為了保證加工精度,需要加強對加工工藝及加工過程的控制[1]。
機械加工機器雖然具有較高的加工效率,但是,卻不具備人主觀能動性的獨特優(yōu)勢,因此,機械加工過程中的機器僅僅憑借著機械化對零部件進行參數(shù)的制造和切割,生產(chǎn)出來的零部件產(chǎn)品并非每一件都達到機械制造標(biāo)準(zhǔn),零部件變形、受到磨損等都會導(dǎo)致生產(chǎn)出來的變?yōu)閺U料。機械加工過程大多都是以提前在機器中輸入的數(shù)據(jù)參數(shù)為準(zhǔn),因此,對零部件進行切削或分離的時候也是按照參數(shù)機械化進行,這樣一來,有些零部件在切削或分離的過程中便很容易出現(xiàn)碎裂的問題。除此之外,機械加工切削分離會在機器中留下多多少少的殘渣,這些殘渣同樣也會與零部件產(chǎn)生摩擦,從而也會使得零部件加工質(zhì)量欠佳,受到磨損的零部件加工產(chǎn)品其使用壽命也無法保障。
在現(xiàn)代零件加工產(chǎn)業(yè)中,由于零件精度要求全面提升,環(huán)境因素對加工質(zhì)量的影響也越來越明顯。在精細(xì)化零件加工過程中,溫度、濕度、揚塵等環(huán)境因素,都可能直接影響加工質(zhì)量。比如,溫度的變化會導(dǎo)致原材料因熱脹冷縮而發(fā)生形變,而對精細(xì)化的零件來說,任何細(xì)微的形變都可能導(dǎo)致其相關(guān)參數(shù)精度不達標(biāo)。而濕度過高的空氣中存在一些水蒸氣,加上空氣中揚塵的存在,可能會腐蝕零部件材料,或?qū)е铝悴考庸み^程中出現(xiàn)雜質(zhì),影響加工質(zhì)量[2]。因此,如今在部分高精度零部件加工中,都會通過現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)建一個恒溫、干燥、無雜質(zhì)的環(huán)境。
機械制造加工工藝是由加工機械零件時所運用的各種方法和采取所有技術(shù)手段組成的。仍以切削加工為例,其工藝就包括了去皮的加工方法、后續(xù)加工工序的安排、每道工序加工余量的確定、每道工序裝夾及定位的方法、每道工序設(shè)備/刀具/夾具等工藝裝備的選擇以及切削液種類用量等等。對于不同類型的機械加工產(chǎn)品采用的加工方法和技術(shù)手段,肯定不盡相同。而設(shè)計人員要做的是對于不同類型的產(chǎn)品根據(jù)其性能要求,詳細(xì)分析出與現(xiàn)有產(chǎn)品的加工工藝方法不同,結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)手段,合理制定出最優(yōu)化的加工制造工藝設(shè)計方案。比如精密齒輪產(chǎn)品,因要求配合精度提高,相當(dāng)于增加了齒輪制造的標(biāo)準(zhǔn),因此設(shè)計人員就不能完全借用以前的加工工藝,需要及時調(diào)整再熱處理后增加精滾齒工藝,這樣使得加工出的齒輪提高了齒面的粗糙度從而滿足了配合精度。如果實際生產(chǎn)中不提高加工方法及改進技術(shù)手段,如前文所說的增加齒輪的精滾齒工藝,就會導(dǎo)致實際生產(chǎn)的齒輪不滿足性能要求,嚴(yán)重會引起實際使用中的失效等事故。
如果加工環(huán)節(jié)確定了加工工藝和方式,應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計圖紙,對所需要的材料、設(shè)備、技術(shù)人員進行協(xié)調(diào)安排,并制定有效的加工計劃。在這個過程中,應(yīng)當(dāng)做好各類工序的集中和分散,集中是指多個技術(shù)人員或資源集中于一個加工環(huán)節(jié)開展加工活動,而分散則是指對相對獨立的加工步驟進行單獨設(shè)置、同步進行。工序的集中是為了確保各部分參數(shù)、工藝符合設(shè)計要求,而工序的有機分散,是為了提升機械零件加工的效率[3]。
機械加工過程中免不了切削工序,而切削過程也是最容易影響加工工藝精度的,因此,機械設(shè)計加工企業(yè)應(yīng)該在進行切削之前充分考慮各種影響因素,并對切削參數(shù)進行精確的計算和設(shè)置,無論是切削工具的選用還是切削速度和深度都要恰到好處,從而減少對加工工藝精度的不利影響。在選擇切削工具的時候,每種零部件的剛度不同自然需要的切削工具也會有所差異,因此,選用切削工具應(yīng)該主要以零部件的剛度為依據(jù)。而切削的速度和深度也需要進行嚴(yán)格的把控,在切削的時候可以使用切削液來平衡溫度和摩擦,盡可能將影響加工工藝精度的因素降低。
綜上所述,在如今機械化產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的背景下,大量精細(xì)化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械系統(tǒng)逐步出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)活動中。機械設(shè)計加工企業(yè)對自身優(yōu)勢和不足的準(zhǔn)確定位也更有助于進行有針對性的突破??偠灾?,只有做到立足當(dāng)前、放眼未來才能夠為機械設(shè)計加工開辟更為廣闊的發(fā)展天地。