論提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的措施

【摘要】科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步推動(dòng)著整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)力的向前發(fā)展，借助于各類現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，企業(yè)的生產(chǎn)效率和人們的工作水平有了極大的提高。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)下，如何通過改進(jìn)和優(yōu)化機(jī)械加工技術(shù)水平、提高機(jī)械生產(chǎn)效率是企業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的根本途徑。文中分析了機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)效果的影響，分別從機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建造工藝以及自動(dòng)化設(shè)備的使用等多方面入手，論述了提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率的科學(xué)方法和對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工；生產(chǎn)效率；工藝；措施

【中圖分類號(hào)】F270 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）09-0210-01

企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)效率的提高是多方面因素綜合作用的結(jié)果，既與機(jī)械設(shè)備的選擇因素有關(guān)，又與人員組織管理因素有關(guān)。在現(xiàn)代科技力量的作用下，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率對(duì)整個(gè)機(jī)械加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的獲取占據(jù)舉足輕重的地位。提高機(jī)械的生產(chǎn)效率本質(zhì)就是在保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的條件下，通過引入先進(jìn)的制造工藝方法，最終達(dá)到降低機(jī)械生產(chǎn)加工成本、提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。

1、機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)效果的影響

精密機(jī)械產(chǎn)品在企業(yè)生產(chǎn)過程中的不斷運(yùn)用，提高了企業(yè)的生產(chǎn)加工水平，滿足了生產(chǎn)精度要求。機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量對(duì)被加工物件的物理指標(biāo)、化學(xué)性能及工件的強(qiáng)度和剛度等指標(biāo)產(chǎn)生直接影響，機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)行效果、作業(yè)過程的可靠性以及使用壽命很大一部分是由產(chǎn)品關(guān)鍵部件的制造質(zhì)量來決定的。

1.1 機(jī)械產(chǎn)品表面加工質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)效果的影響

機(jī)械部件的磨損過程大致可經(jīng)歷三個(gè)時(shí)期，即初期磨合階段的磨損、機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磨損以及機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間久劇烈磨損時(shí)期。通常機(jī)械產(chǎn)品在初始運(yùn)行階段，如果加工出來的零部件表面質(zhì)量不夠圓滑，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，各個(gè)零部件之間表面的接觸面積就會(huì)增大，產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦效應(yīng)。零部件在接觸的部位隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和速度的變化，工件的彈性變形和塑性變形能力逐漸降低，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生剪切破壞，造成機(jī)械故障。

一般來說，機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵部位的零部件都要求表面盡量平滑，如果機(jī)械重要部位零部件表面過于粗糙，在一定的荷載作用下，零部件之間的凹凸?fàn)顩r就很容易表現(xiàn)出來，產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而產(chǎn)生疲勞破壞。通常情況下，機(jī)械產(chǎn)品加工表面粗糙度值越大，在摩擦力作用下機(jī)械表面的裂紋就越深，受到的疲勞破壞性就越大。

此外，機(jī)械產(chǎn)品加工表面粗糙度也對(duì)零部件的耐腐蝕性產(chǎn)生影響。零部件表面長(zhǎng)期所處的環(huán)境變化，從某種程度上來說容易受到腐蝕性物質(zhì)的侵蝕，腐蝕性物質(zhì)的積聚大小與零部件的表面粗糙度成一定的正比關(guān)系。同樣，機(jī)械產(chǎn)品的零部件表面的光滑度對(duì)各部件之間的有效連接度也產(chǎn)生著影響，如果零部件加工表面較粗糙，部件間的有效空隙將變大，影響配件間的有效作用功。

1.2 機(jī)械產(chǎn)品的物理性能對(duì)生產(chǎn)效果的影響

機(jī)械工件在切割過程中，因采用的切削刀具種類不同，造成的產(chǎn)品切割誤差與切割中零部件的損害程度也不同。眾所周知，機(jī)械零部件在切割加工過程中，工件受到切削剪切應(yīng)力和切削摩擦生熱的作用，零部件表面的物理機(jī)械性能發(fā)生質(zhì)的變化。當(dāng)切削溫度超過工件所承受的熱動(dòng)力作用時(shí)，零部件內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響機(jī)械加工產(chǎn)品的工作效能。

機(jī)械產(chǎn)品在進(jìn)行加工時(shí)，因刀具切割作用方式不同改變零部件原有的紋理，產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形現(xiàn)象。切割過后，與切割刀具相接觸的部分在受到剪切應(yīng)力產(chǎn)生相互擠壓現(xiàn)象，在這種作用力下，工件的強(qiáng)度和剛度提高、塑形變形能力增加、阻變能力得到增強(qiáng)。在刀具切割作用力下，如果工件表面的切割產(chǎn)生的溫度超過相變溫度時(shí)，零部件表面的強(qiáng)度和硬度降低、并伴隨有相應(yīng)的殘余應(yīng)力，工件的金屬內(nèi)層產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形。

2、提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率的科學(xué)方法和對(duì)策

機(jī)械產(chǎn)品加工的第一要?jiǎng)?wù)是保障產(chǎn)品的制造質(zhì)量，通過引入先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝，來達(dá)到降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、提高機(jī)械生產(chǎn)效率的目的。機(jī)械加工生產(chǎn)效率的提高是多方面因素綜合作用的結(jié)果，涉及到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量、毛坯成形工藝的選擇、產(chǎn)品建造工藝以及生產(chǎn)加工過程的管理。機(jī)械加工生產(chǎn)率工藝的提高可以從下面幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行：

2.1 改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝，降低加工難度系數(shù)

機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意結(jié)合當(dāng)前科技水平優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量，在滿足產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)性能的前提下，優(yōu)先選擇工藝性能較好的物料，以便降低工件加工過程的難度系數(shù)，進(jìn)而提高工件的加工效率，獲取更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

在進(jìn)行產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了使機(jī)械零部件有較好的適用性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，使用企業(yè)已經(jīng)掌握的熟練加工技術(shù)，提高與標(biāo)準(zhǔn)化配件、系列化的零部件結(jié)合度。在加工企業(yè)已設(shè)計(jì)的零部件基礎(chǔ)上加工和改造，這樣即滿足了新的工藝要求，又能使設(shè)計(jì)出的同型零部件得到延續(xù)。對(duì)于復(fù)雜的零部件幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用形狀簡(jiǎn)單的工件代替，以簡(jiǎn)化工件的加工工序、提高測(cè)量精度，進(jìn)而滿足各部件之間的結(jié)合精度和裝配精度要求。

2.2 提升產(chǎn)品加工工藝措施，減少工件切削時(shí)間

機(jī)械零部件的切割加工技術(shù)直接對(duì)材料切削的時(shí)間造成影響，在產(chǎn)品切削加工過程中，切割刀具與工件表面發(fā)生物理、化學(xué)作用，對(duì)材料的組織結(jié)構(gòu)易造成損壞，應(yīng)盡量采用非切削加工方法來制造零部件。大量的工程實(shí)踐表明，利用非切削加工方法建造出的零部件在質(zhì)量上、工藝上要比切削加工方法精度要高。

在大批量機(jī)械產(chǎn)品加工時(shí)，工件所占用的加工時(shí)間較多，可通過改進(jìn)工藝技術(shù)和有效組織加工管理來縮短單位時(shí)間內(nèi)工件的加工時(shí)間。新型切割工藝的進(jìn)步，使得工件的切削速度不斷提高、切削用量消耗減少，硬質(zhì)合金車刀的工件切削速度高達(dá)200m/min，陶瓷刀具的工件切削速度高達(dá)500m/min。與此同時(shí)，工件的磨削速度也有了很大的進(jìn)步，目前國(guó)內(nèi)已產(chǎn)生的高速磨削機(jī)床和砂輪磨削速度已高達(dá)60m/s，國(guó)外生產(chǎn)的磨削機(jī)床速度達(dá)到90～120m/s，使得機(jī)械加工生產(chǎn)效率得到有效提升。

2.3 引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化制造設(shè)備，提高加工水平

先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)可有效地滿足被加工對(duì)象在精度、質(zhì)量和效率方面的要求，是各種系統(tǒng)裝備的有效組合。采用計(jì)算機(jī)智能控制和人工輸入相結(jié)合的制造方式，不僅可以減輕人員的工作強(qiáng)度，還可有效地縮短工件的加工周期、降低加工制造成本。在自動(dòng)化制造系統(tǒng)的控制下，產(chǎn)品零部件的加工流程都是自動(dòng)循環(huán)作業(yè)的，工件的加工全過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在控制系統(tǒng)中，有效提高了作業(yè)精度、減少人工作業(yè)誤差。

這種高效、有序的加工方式在大批量零部件的制造過程中優(yōu)勢(shì)更加突出，通過將加工專用機(jī)床、刀具、刀架以及組合機(jī)床與計(jì)算機(jī)智能終端相連接，實(shí)現(xiàn)零部件加工過程的流水線操作。同樣，自動(dòng)化控制系統(tǒng)因控制系統(tǒng)的靈活性，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)機(jī)械零部件的小批量生產(chǎn)。此外，還可通過增加雙工作臺(tái)的方式，減少加工過程中的輔助時(shí)間；一個(gè)工作臺(tái)用于專門加工工件，另一個(gè)工作臺(tái)用來裝配零部件，從而提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提高工件的加工生產(chǎn)效率。

3、結(jié)束語

機(jī)械加工生產(chǎn)效率的提高不僅是工藝方面的問題，還與產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)、使用的材料以及加工制造方式有關(guān)，加工企業(yè)只有結(jié)合自身實(shí)際，充分利用現(xiàn)有資源、因地制宜，才能提高加工效率，降低生產(chǎn)加工成本。文中分析了機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)效率的影響因素，分別從改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝，提升產(chǎn)品加工工藝措施，引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化制造設(shè)備等多角度論述了提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率的科學(xué)措施。