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怎么提高機械加工效率?

版權所有:哈爾濱東安利峰刀具有限公司

怎么提高機械加工效率?

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影響機械加工生產率的因素,其中較重要的因素是:產品設計質量,毛坯成型方法,機械加工技術和生產管理方法和水平。所以怎么提高機械加工效率要從以下幾點開始。

一、提高機械加工生產率的工藝措施

 ?。ㄒ唬┛s短單件工時

  第一,縮短基本時間的工藝措施。在大批大量生產時,由于基本時間在單位時間中所占比重較大,因此通過縮短基本時間即可提高生產率??s短基本時間的主要途徑有以下幾種:

  1.提高切削用量、增大切削速度、進給量和背吃刀量,都可縮短基本時間,這是機械加工中廣泛采用的提高生產率的有效方法。但切削用量的提高受到刀具耐用度和機床功率、工藝系統剛度等方面的制約。隨著新型刀具材料的出現,切削速度得到了迅速的提高,目前硬質合金車刀的切削速度可達200m/min,陶瓷刀具的切削速度達500m/min。近年來出現的聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀具切削普通鋼材的切削速度達900m/min。在磨削方面,近年來發展的趨勢是高速磨削和強力磨削。

  2.采用多刀同時切削。

  3.多件加工這種方法是通過減少刀具的切入、切出時間或者使基本時間重合,從而縮短每個零件加工的基本時間來提高生產率。多件加工的方式有以下三種:順序多件加工、平行多件加工、平行順序多件加工。

  4.減少加工余量。采用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造等先進工藝提高毛坯制造精度,減少機械加工余量,以縮短基本時間,有時甚至無需再進行機械加工,這樣可以大幅度提高生產效率。

  第二,縮短輔助時間。輔助時間在單件時間中也占有較大比重,尤其是在大幅度提高切削用量之后,基本時間顯著減少,輔助時間所占比重就更高。此時采取措施縮減輔助時間就成為提高生產率的重要方向??s短輔助時間有兩種不同的途徑,一是使輔助動作實現機械化和自動化,從而直接縮減輔助時間;二是使輔助時間與基本時間重合,間接縮短輔助時間。

  1.直接縮減輔助時間。采用專用夾具裝夾工件,工件在裝夾中不需找正,可縮短裝卸工件的時間。大批大量生產時,廣泛采用高效氣動、液動夾具來縮短裝卸工件的時間。單件小批生產中,由于受專用夾具制造成本的限制,為縮短裝卸工件的時間,可采用組合夾具及可調夾具。此外,為減小加工中停機測量的輔助時間,可采用主動檢測裝置或數字顯示裝置在加工過程中進行實時測量,以減少加工中需要的測量時間。主動檢測裝置能在加工過程中測量加工表面的實際尺寸,并根據測量結果自動對機床進行調整和工作循環控制,例如磨削自動測量裝置。數顯裝置能把加工過程或機床調整過程中機床運動的移動量或角位移連續精確地顯示出來,這些都大大節省了停機測量的輔助時間。

  2.間接縮短輔助時間。為了使輔助時間和基本時間全部或部分地重合,可采用多工位夾具和連續加工的方法。

  3.縮短布置工作地時間。布置工作地時間,大部分消耗在更換刀具上,因此必須減少換刀次數并縮減每次換刀所需的時間,提高刀具的耐用度可減少換刀次數。而換刀時間的減少,則主要通過改進刀具的安裝方法和采用裝刀夾具來實現。如采用各種快換刀夾,刀具微調機構,專用對刀樣板或對刀樣件以及自動換刀裝置等,以減少刀具的裝卸和對刀所需時間。例如在車床和銑床上采用可轉位硬質合金刀片刀具,既減少了換刀次數,又可減少刀具裝卸,對刀和刃磨的時間。

  4.縮短準備與終結時間的工藝措施??s短準備與終結時間的途徑有二:第一,擴大產品生產批量,以相對減少分攤到每個零件上的準備與終結時間;第二,直接減少準備與終結時間。擴大產品生產批量,可以通過零件標準化和通用化實現,并可采用成組技術組織生產。

 ?。ǘ嵤C床多臺的看管

  多臺機床看管是一種先進的勞動組織措施。一個工人同時管理幾臺機床可以提高生產率是顯而易見的,但應滿足兩個必要條件:一是若一人看管M臺機床,則任意M-1臺機床上的工人操作時間之和,應小于另一臺機床的機動時間;二是每臺機床都要有自動停車裝置。

 ?。ㄈ┎捎孟冗M的工藝方法

  1.毛坯準備。采用冷擠壓、熱擠壓、粉末冶金、精密鍛造、爆炸成形等新工藝,可以大大提高毛坯精度,減少機械加工工作量,節省原材料,可以明顯地提高生產率。

  2.特種加工。對特硬、特韌、特脆等難加工材料或復雜型面,采用特種加工方法能極大地提高生產率。如用電解加工一般鍛模,可以將加工時間從40~50小時減少到1~2小時。

  3.采用少無切削加工。如冷擠壓齒輪、滾壓絲杠等。

  4.改進加工方法,減少手工和低效率加工方法。如大批量生產中以拉削、滾壓代替銑、鉸、磨削,以精刨、精磨、金剛鏜代替刮研等。

 ?。ㄋ模┎捎米詣踊圃煜到y

  自動化制作系統是由一定范圍的被加工對象、一定柔性和自動化水平的各種設備和高素質的人組成的一個有機整體,它接受外部信息、能源、資金、配套件和原材料等,在人和計算機控制系統的共同作用下,實現一定程度的柔性自動化制造,最后輸出產品、文檔資料、廢料和對環境的污染。采用自動化制造系統可以有效改善勞動條件,顯著提高勞動生產率,大幅度提高產品的質量,有效縮短生產周期,并能顯著降低制造成本。

二、提高機械加工生產率的設計措施

  設計時,在保證產品零件使用性能的前提下,應使零件結構具有良好的加工工藝,并選用加工工藝性良好的材料,以減少加工困難,提高勞動生產率,從而獲得良好的經濟效益。

 ?。ㄒ唬└纳屏慵慕Y構工藝性

  為了使機械產品具有良好的結構工藝性,在設計時常采用如下一些措施:

  1.提高零、部件的“三化”程度(零件標準化、部件通用化、產品系列化),盡量利用已掌握的工藝和已標準化、系列化的零件及組件,盡量借用本廠已有生產的同類型零件,使設計出的結構具有良好的繼承性。

  2.采用表面幾何形狀簡單的零件,并盡可能地將它們布置在同一平面或同一軸線上,以便于加工和測量。

  3.合理確定零件的制造精度和產品的裝配精度。在保證產品使用性能的前提下,應盡量降低制造精度和裝配精度。

  4.提高由非切削加工方法制造的零件和由費用較低的切削加工方法制造的零件的比例。顯然,這兩種零件在產品中所占的比例越大,產品的工藝性也就越好。

 ?。ǘ┻x擇切削加工性能良好的工件材料

  工件材料的切削加工性直接影響切削效率、功率消耗和零件的表面質量等。在設計產品時,應在保證產品使用性能的前提下,盡可能選擇切削加工性能良好的工件材料和采取能改善材料切削加工性能的熱處理措施,以提高生產率和降低切削加工費用。

  材料的切削性主要取決于材料的物理、機械性能。一般說來,強度與硬度高、塑性與韌性好、導熱性差的材料,其切削加工性能就較差,反之則較好。

  在實際生產中,常常采用熱處理方法來改變材料的金相組織和機械性能,以改善工件材料的切削加工性。對高硬度的鑄鐵,一般采用高溫球化退火,使片狀石墨球化,以降低硬度,提高材料的可切削加工性能。

總結:

提高生產效率不僅是對流程概念的更新,也是對管理理念的改進。采用先進的刀具和機床實現高速,高效的切削,同時采用相關技術和管理方法優化整個加工工藝,采用多種方式提高加工效率,實現高速切削。

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