机械科学与技术
主办单位:陕西省教育委员会
国际刊号:1003-8728
国内刊号:61-1114/TH
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机械加工浅析

  【摘 要】机械加工是一个运用加工设备对工件的大小、外形、或者性能进行改变的过程,为工业生产提供各种零件材料,为人们生活提供各种产品,本文将从精确性、优质性、高效性、智能化以及生态化等方面对机械加工进行浅析,重点为提高加工精度和生产效率提出建议,并对行业未来发展做出展望。


  【关键词】机械加工;精度;质量;智能化;生态化


  【Abstract】The mechanical processing is the process that use of a processing device for change the piece size, shape or the performance, product a variety of parts and materials for the industrial, provide a variety of products for the life of people, this article analyzes the machining from the precision, high quality, efficient, intelligent and ecological aspects, proposed suggestion for improving the machining precision and the production efficiency, and prospect the future development of the industry.


  【Key words】Mechanical processing;Precision;Quality;Intelligent;Ecological


  机械加工是一个利用相应的技术和设备对工件的几何参数或性能进行改造的过程,为社会生产提供必需的元件,其精确度和优质度决定着产品的实用价值,提高生产效率才能创造更大的经济效益,而纵观时代发展,机械加工的发展必将走智能化与生态化的道路。


  1.精确性:机械加工的关键指标


  机械加工的精度是指加工处理后的零件的几何参数与理想状态下的几何参数的接近度,而在加工过程中,零件的实际参数往往会与理想状态产生不同程度的误差。


  造成机械加工误差的主要原因有几个方面:(1)由于采用了近似的加工运动或与理论近似的刀具轮廓而导致零件与标准的差距;(2)由于加工机床存在主轴回转、导轨或传动链方等误差而对精度造成影响;(3)由于切削过程中力的大小或受力位置变化而导致误差;(4)由于刀具等工具的尺寸、形状及磨损造成误差;(5)加工机床等设备因受热产生变形而影响精度;(6)零件在加工过程中发生变化而产生误差,等等。


  在机械加工过程中,误差是在所难免的,但是可以通过一定的措施将其控制在允许发生的范围内,其一,要通过保证机床的精度和强度、控制加工过程中的内应力和热变化等方式提高初始精度;其二,是通过误差补偿法对原始误差进行矫正,提高精度;其三,可以将原始误差从敏感方向转移到非敏感方向上去;其四,可以采用分组法将原始误差进行逐层分化。


  2.优质性:机械加工的质量保证


  随着机械制造业的发展,尤其是高端设备仪器研发水平的提高,对机械加工成品的质量要求越来越高,机械加工产品的质量主要体现在表面质量上。零件在经过加工后表面会产生微观不平,也称为粗糙度,零件的耐腐蚀性、耐磨性、抗疲劳性以及零件之间的配合很大程度上取决于机械加工对于表面粗糙度的控制。


  在加工过程中,影响表面质量的因素是多方面的,主要有因下几个方面:(1)刀具的形状、材质、刃磨情况的;(2)机械加工工艺以及操作环境;(3)进行切削时刀刃的残留面积;(4)机械加工残余应力;(5)所加工零件本身的材质;等等。


  根据影响粗糙度的原因,可以找到提高表面质量的措施:(1)选择刀具时应选择适当的几何参数,采用刀尖圆弧半径较大而副偏角较小的刀具;(2)改进机械加工工艺,采用先进的加工技术和精密的加工设备;(3)在切削时掌握适当的速度和深度;(4)提高机床稳定性,减小加工系统产生的震动;(5)减小机械加工残余应力;(6)根据所加工的材料不同选择相匹配的加工工艺。


  3.高效性:提高机械加工经济效益的重要方面


  机械加工所面对的不仅是来自工业生产资料的加工需求,也为人们的日常生活提供各种产品,这种市场需求的复杂性决定了生产的难度,而随着社会生活的进步,市场对机械加工产品的技术性要求越来越高,更新换代的周期越来越短,因此,在保证加工质量的基础上加快生产节奏、提高生成效率成为了企业提高经济效益的一个重要方面。


  提高机械加工生产效率首先应从加工技术着手,先进高效的加工技术是缩短时耗、提高生产率的关键,例如,采用先进的刀具材料和涂层技术,可以大大提高切削加工的速度,在不必大幅度增加生产成本的情况下提升加工速率。


  第二,优化生产管理,采用信息化管理模式可以从整体运作上节约时间,强大的计算机网络系统可以对复杂分散的数据信息进行管理,形成一个完整且完善的数据库,在资源共享的环境下实现各个部分的及时沟通,从而帮助领导者合理配置资源,精简生产流程,严格监控,使各个环节更为紧凑地连接,加快了生产节奏,缩短了生产工期。


  此外,走自动化道路是提高生产效率的另一个重要手段,对于大批量的生产加工任务,采用数控机床、组合传输等自动化生产方式,循环性自动化的生产不仅可以节省劳动力,更能大幅度提高效率,而小批量的生产则可以采用成组工艺,最大程度地实现自动化。


  4.智能化:我国机械加工的发展趋势


  市场经济的大环境下,任何一个行业的发展都不可能脱离时代背景,当今社会是一个信息化、网络化、智能化越来越普及、甚至已经渗透到各个产业的时代,这就要求企业必须不断关注科技发展,适应市场需求变化,走科技型发展路线,这样才能在优胜劣汰的市场竞争中求得生存,而机械加工自然也不例外,面向市场竞争,采用信息化、智能化的生产科技、迅速反应市场需求,调整生产结构、转变经营管理、提高生产效率已经成为了行业发展的必然趋势。


  智能化的机械加工应注意两个原则性的问题,首先,机械加工的智能化发展是以人为根本的,先进的科学技术需要高素质的知识型人才,加工过程中的经营管理也是以人为主导的,同时,市场需求也就是人的需求,面向市场就是要适应人对产品的需要;第二,机械加工的智能化投入是以遵循科技发展规律为基础的,对于先进技术的引进要从实际出发,全面分析其可行性和回报性,而在技术研发方面更要依据现阶段的科技发展水平,在坚实基础上平稳改革。


  5.生态化:未来机械加工发展的重要思路


  一直以来,工业制造排放物是环境污染的严重方面,尤其是金属加工在工业有害物排放中占有很大比重,传统的机械加工方式对资源的利用不充分,而末端处理的污物处理方式也不能彻底地实现环境保护,从而导致机械加工的生产率难以提高,而又对环境造成了严重污染,于是,在科学发展观指导下的生态化机械加工成为了一个意义重大的发展思路。


  生态化的机械加工通过实施方案的选优以及生态加工方式,提高加工工业的质量和效率,同时降低能源消耗和环境污染,不仅大大降低了生产成本,更保证了生产过程的清洁化,充分利用合理的资源创造最大的经济价值,是促进企业经济效益与环境效益和谐发展的有效方式。


  总之,随着社会进步,机械加工将面临越来越高标准的要求,因此,企业必须适应时代发展,顺应市场需求,不断提高机械加工的精度和质量,加快生产节奏,并引进先进的生产方式和发展理念,提高竞争力。 [科]


  【参考文献】


  [1]王国敏。浅析机械加工精度的影响因素及对策。经济研究导刊,2010.


  [2]李磊。浅谈机械加工表面质量的提高。科技创新导报,2012.


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