提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的措施

1、提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的措施影響機(jī)械加工生產(chǎn)率的因素很多，其中比較重要的因素有：產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、毛坯成形方法、機(jī)械加工工藝及生產(chǎn)管理方式與水平等。因此，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率可從上述幾個(gè)方面著手。一、提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)措施設(shè)計(jì)時(shí)，在保證產(chǎn)品零件使用性能的前提下，應(yīng)使零件結(jié)構(gòu)具有良好的加工工藝性，并選用加工工藝性良好的材料，以減少加工困難，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。這是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)當(dāng)首先考慮的問(wèn)題之一。（一）改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件結(jié)構(gòu)工藝性是指具有某種結(jié)構(gòu)的零件的加工難易程度。它是評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性好是指在保證產(chǎn)品使用性能的前提下，該零件能

2、用生產(chǎn)率高、勞動(dòng)量少、材料消耗少和生產(chǎn)成本低的加工方法制造出來(lái)。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞主要取決于組成它的零件數(shù)量、零件的加工質(zhì)量要求和制造方法等。一般說(shuō)來(lái)，組成產(chǎn)品的零件種類和數(shù)量越少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性越好；零件的表面幾何形狀越簡(jiǎn)單，其結(jié)構(gòu)工藝性也越好；所有零件的平均制造精度要求越低，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性也越好。為了使機(jī)械產(chǎn)品具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，在設(shè)計(jì)時(shí)常采用如下一些措施：1提高零、部件的“三化”程度（零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化），盡量利用已掌握的工藝和已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的零件及組件，盡量借用本廠已有生產(chǎn)的同類型零件，使設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)具有良好的繼承性。2采用表面幾何形狀簡(jiǎn)單的零件

3、，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(cè)量。3合理確定零件的制造精度和產(chǎn)品的裝配精度。在保證產(chǎn)品使用性能的前提下，應(yīng)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(fèi)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(chǎn)品中所占的比例越大，產(chǎn)品的工藝性也就越好。表13-1給出了零件結(jié)構(gòu)便于加工一些的實(shí)例。表-零件結(jié)構(gòu)便于加工的實(shí)例1改進(jìn)前改進(jìn)后說(shuō)明齒輪、螺紋、鍵槽加工都必須有退刀槽，否則引起刀具損壞。2盲孔和階梯軸磨削時(shí)，若無(wú)退刀槽，不能磨出清角，影響配合及磨損砂輪。3鉆孔時(shí)鉆頭的切入和切出口應(yīng)為平面，否則鉆頭將因徑向受力不均而易折斷。鉆頭無(wú)法達(dá)到加工位

4、置，應(yīng)使刀具4Da軸心線到箱體側(cè)面的距離為25鍵槽、銷(xiāo)孔盡量布置在同一方向上,孔口凸臺(tái)高度應(yīng)為同一平面，加工時(shí)只需一次安裝和一次對(duì)刀。（二）選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(zhì)量等。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)在保證產(chǎn)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(chǎn)率和降低削加工費(fèi)用。材料的切削性主要取決于材料的物理、機(jī)械性能。一般說(shuō)來(lái)，強(qiáng)度與硬度高、塑性與韌性好、導(dǎo)熱性差的材料，其切削加工性能就較差，反之則較好。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常采用熱處理方法來(lái)改變材料的金相組織和機(jī)械性能，以改善工件材料的

5、切削加工性。例如，對(duì)2Crl3不銹鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后，硬度可提高到2830HRC,并降低塑性，使切削加工后零件表面粗糙度降低，表面質(zhì)量提高。對(duì)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。二、提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝措施機(jī)械加工生產(chǎn)率在很大程度上取決于所采用的加工工藝和生產(chǎn)組織自動(dòng)化加工設(shè)備以生產(chǎn)率。昔施給量都可以縮短基方法。滑液和完善的加工用三把刀具同時(shí)加刨刀.工作臺(tái)工件較大是滑液和完善的加工用三把刀具同時(shí)加刨刀.工作臺(tái)工件較大是1輔一內(nèi)所的比例較大大時(shí)“短以后采用以下措施來(lái)縮短輔助時(shí)間:采用先進(jìn)夾具如成批生產(chǎn)時(shí)采用氣動(dòng)或液動(dòng)快速夾緊裝置、多品種小批

6、量生產(chǎn)時(shí)采用成組夾具等，這不僅可以保證加工質(zhì)量，而且能大大地節(jié)省裝卸和找正工件的時(shí)間。盡量將輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合采用可換夾具或可換工作臺(tái)、轉(zhuǎn)位夾具或轉(zhuǎn)位工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)在加工的同時(shí)裝卸另一個(gè)或另一組工件，使工件的裝卸時(shí)間與輔助時(shí)間重合。如圖13-3所示。工件：切削用量（二多臺(tái)的，但應(yīng)滿足兩個(gè)必要條件：一是若一人看管M臺(tái)機(jī)床，則任意（M-1）應(yīng)小于另一臺(tái)機(jī)床的機(jī)動(dòng)時(shí)間；二是每臺(tái)機(jī)床都要有自動(dòng)停車(chē)裝置。工件：切削用量（三）采用先進(jìn)的工藝方法11毛坯準(zhǔn)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(jī)械加工工作量，節(jié)省原材料，可以明顯地提

7、高生產(chǎn)率。22特種加工對(duì)特硬、特韌、特脆等難加工材料或復(fù)雜型面，采用特種加工方法能極大地提高生產(chǎn)率。如用電解加工一般鍛模，可以將加工時(shí)間從4050小時(shí)減少到12小時(shí)。33采用少無(wú)切削加工如冷擠壓齒輪、滾壓絲杠等。44改進(jìn)加工方法減少手工和低效率加工方法。如大批量生產(chǎn)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。（四）采用自動(dòng)化制造系統(tǒng)廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)（AutomaticManufacturingSystemAMS）是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定柔性和自動(dòng)化水平的各種設(shè)備和高素質(zhì)的人組成的一個(gè)有機(jī)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的

8、共同作用下，實(shí)現(xiàn)一定程度的柔性自動(dòng)化制造，最后輸出產(chǎn)品、文檔資料、廢料和對(duì)環(huán)境的污染。采用自動(dòng)化制造系統(tǒng)可以有效改善勞動(dòng)條件，顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，大幅度提高產(chǎn)品的質(zhì)量，有效縮短生產(chǎn)周期，并能顯著降低制造成本。1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)組成：毛坯制備自動(dòng)化子系統(tǒng)包括鍛壓過(guò)程自動(dòng)化、鑄造過(guò)程自動(dòng)化、焊接過(guò)程自動(dòng)化、切割過(guò)程自動(dòng)化。機(jī)械加工自動(dòng)化子系統(tǒng)包括加工自動(dòng)化、零件檢測(cè)自動(dòng)化、換刀自動(dòng)化、裝卡自動(dòng)化、上下料自動(dòng)化。熱處理自動(dòng)化子系統(tǒng)儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化子系統(tǒng)包括工件儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化、刀具儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化、其他物料儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化。裝配自動(dòng)化子系統(tǒng)包括零部件供應(yīng)自動(dòng)化、裝配自動(dòng)化。輔助過(guò)

9、程自動(dòng)化子系統(tǒng)包括排屑過(guò)程自動(dòng)化、清洗過(guò)程自動(dòng)化、冷卻液系統(tǒng)自動(dòng)化、油漆過(guò)程自動(dòng)化、包裝自動(dòng)化。質(zhì)量控制自動(dòng)化子系統(tǒng)零件檢驗(yàn)自動(dòng)化、產(chǎn)品檢驗(yàn)自動(dòng)化、刀具檢驗(yàn)自動(dòng)化。系統(tǒng)控制自動(dòng)化子系統(tǒng)故障診斷自動(dòng)化、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、環(huán)境及安全監(jiān)控、生產(chǎn)技術(shù)與調(diào)度、系統(tǒng)外部接口。人作為自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本要素，可以與任何自動(dòng)化子系統(tǒng)相結(jié)合。另外，良好的組織管理機(jī)構(gòu)和機(jī)制對(duì)于設(shè)計(jì)及優(yōu)化運(yùn)行自動(dòng)化制造系統(tǒng)是必不可少的。本節(jié)涉及的自動(dòng)化制造自動(dòng)化主要是機(jī)械加工子系統(tǒng)。2.自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類根據(jù)對(duì)加工零件改變的適應(yīng)能力，可將自動(dòng)化制造系統(tǒng)可以分為剛性自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)、柔性自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)。所謂剛性自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)是指只

10、能進(jìn)行某些特定零件的特定工序加工的自動(dòng)化加工設(shè)備及系統(tǒng)。它包括剛性自動(dòng)化單機(jī)、剛性自動(dòng)線、剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。如在大批大量生產(chǎn)中廣泛采用的自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床和專用自動(dòng)線等。所謂柔性自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)是指能夠適應(yīng)產(chǎn)品的頻繁變化、工藝范圍較寬的自動(dòng)化加工設(shè)備及系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床、加工中心及以其為基礎(chǔ)的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)（如分布式數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等）即屬此類。剛性自動(dòng)化單機(jī)它是在剛性半自動(dòng)化單機(jī)的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)上下料裝置而形成的自動(dòng)化機(jī)床，這種機(jī)床實(shí)現(xiàn)的是單個(gè)工藝過(guò)程的全部加工循環(huán)。這種機(jī)床往往需要定做或改裝，常用于品種變化很小，但生產(chǎn)批量特別大的場(chǎng)合。主要特點(diǎn)是投資少

11、、見(jiàn)效快，但通用性差，是大量生產(chǎn)最常見(jiàn)的加工設(shè)備。剛性自動(dòng)線剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線是用工件輸送系統(tǒng)將各個(gè)自動(dòng)化加工設(shè)備和輔助設(shè)備按一定的順序連接起來(lái)，在控制系統(tǒng)的作用下完成單個(gè)零件加工的復(fù)雜大系統(tǒng)。在剛性自動(dòng)線上，被加工零件以一定的生產(chǎn)節(jié)拍，順序通過(guò)各個(gè)工作位置，自動(dòng)完成零件預(yù)定的全部加工過(guò)程和部分檢測(cè)過(guò)程。剛性自動(dòng)線具有很高的自動(dòng)化程度，具有統(tǒng)一的控制系統(tǒng)和嚴(yán)格的生產(chǎn)節(jié)拍。與自動(dòng)化單機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完成的加工工序多，所以生產(chǎn)率也很高，是少品種、大批量生產(chǎn)必不可少的加工設(shè)備。另外，它還具有可以有效縮短生產(chǎn)周期，取消半成品的中間庫(kù)存，縮短物料流程，減少生產(chǎn)面積，改善勞動(dòng)條件，便于管理等優(yōu)點(diǎn)。它的最大缺點(diǎn)是投資大，系統(tǒng)調(diào)整周期長(zhǎng)，更換產(chǎn)品不方便。為了消除這些缺點(diǎn)，人們發(fā)展了組合機(jī)床自動(dòng)線，可以大幅度縮短建線周期，更換產(chǎn)品后只需要更換機(jī)床的某些部件即可，大大縮短了系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。并能收到較好的使用效果和經(jīng)濟(jì)效果。組合機(jī)床自動(dòng)線多用于加工箱體類及雜件類等零件的鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加