机械生产率的设计及机械工艺分析

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tw2008hr
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  摘 要 对企业来说,机械的生产率和工艺是非常重要的成分之一。提高生产率是加快企业发展的重要途径,同时生产率本身的设计问题也需要进行思考,寻求最适当的方法和工艺,把机械的效用发挥到极致。 
  关键词 机械生产率;机械工艺;设计与研究 
  中图分类号:TH122文献标识码: A
  众所周知,企业的存在与发展的根本目标是获得盈利。因此,在追求经济效益过程中,企业家们除了要关注受雇于他们的雇员外,还要把精力花费在提供生产产品的机械上。随着时代发展步伐的逐步加快,机械生产率和机械工艺问题已经成为一个非常重要的课题摆在实业家和研究者面前。走在最前列的当属实业家,因为他们懂得效率就是金钱,在对机械工艺的要求上也是精益求精。而对于学校来说,当前也涌现出许多的职业技术学校,他们在研究机械的构造同时,也在加深对当前投入运营的机械的调研与认识。他们将不断地发挥其具有的知识储备优势,为我们设计出更具有战斗性的机械而努力。下面就对生产率问题和机械工艺问题进行简要分析。 
  1 机械生产率的设计 
  何谓机械生产率?简单地说,就是机械在单位时间内所产出的产品数量。因为产品是不同的,多种多样的,所以有不同的计量单位,例如容量、面积、质量以及单位长度等等。机械生产率不是固定不变的,它受到多方面因素的影响,有宏观方面的,也有微观方面的。宏观的包括管理模式、管理理念,微观的包括产品设计的质量,机械加工的工艺等。所以认识了这些,我们就需要对症下药。首要的是改善设计结构,而后是材料。 
  1.1 改良机械零件的结构工艺 
  机械是由零件构成的,对机械内部的零件生产和结构进行优化,使零件的使用性能在不被破坏的前提下获得优质工艺处理,以使机械零件的使用性能发挥得更加彻底,减小在机械作业过程中的内容难度,提高机械生产率。对机械零件结构进行改良通常有以下几种处理措施:一是提高机械零件的三化程度。三化主要包括零件的标准化、产品的系列化以及部件的通用化,通过利用企业工艺师已经掌握的机械工艺对机械零件进行标准化和系列化处理,提高零件的三化,以使机械零件结构具备优良的继承性;二是对机械零件在制造和装配过程中的精度进行合理确定。在保障机械零件使用性能前提下,零件制造者应该尽量使其制造和装配的精度降低,提高机械的生产效率;三是在制造零件和选择零件时尽量采用形状较为简单的零件。外形简单的零件更易于装配,且与机械的契合度更高,因而能够帮助提高机械生产率。而且在装配零件时,尽量将其布置在同一轴线或平面上,能够为机械师对机械零件进行加工测量提供方便,提高测量数据的准确性,以保证机械生产率;四是减少切削加工法制造的零件和制造费用较高零件的使用,多采用非切削加工法生产的机械零件。未采用切削加工法生产的零件其与机械的契合度更好,减少了因切削而产生的误差,提高了机械的工艺性。
  1.2 选择恰当的材料 
  在工件材料的选择上,需要慎重考虑。可以选择切削加工性能好的材料。因为工件材料的切削加工直接影响了功率消耗、切削效率以及零件的表面质量。具体来说,材料的切削性由材料的機械性能和物理性能决定的。在生产过程中,要生产出各式各样的产品,需要采用热处理的方法来改变材料的这些性能。所以,在选材上就要做好挑选工作,尤其应该避免那些强度和硬度高,但导热性差的材料。 
  2 机械工艺的提高 
  机械生产率的提高在很大程度上依赖于所采用的工艺技术以及组织生产管理方式、方法。所以在设计机械生产率的同时,不要忽略了机械工艺的内容。 
  在机械工艺的提高上,提出以下几点建议。 
  1)缩短单件工时。缩短工时就意味着在同一时间内可以生产出更多的产品,这也是生产率提高的一个重要标志。缩短工时主要包括主要工时和辅助时间。这两个因素都要考虑:①缩短主要工时的方法很多,例如提高切削的速度、提高切削的用量以及增大切削的进给量和背吃量等。但是,需要注意的是,要提高切削用量还要考虑到刀具本身的性能、机床的功率和工艺系统刚度诸如此类的因素,可以采用多刀同时切削。同时进行切削可以提高生产率,可以在有限时间内,进行大批量地生产。此外,多件加工也是缩短零件加工时间的重要方式。多件加工可以是平行多件、顺序多件以及平行顺序多件这几种方式;②缩短辅助时间也是提高生产率的努力方向。因为在单件生产中,不可避免地会耗费部分的辅助时间,采用的方法无非两种,一是直接缩减时间。在大批量生产时,可以引入高效气动以及液动的夹具,缩短装卸工件的时间。在小批量生产时,可以采用组合式的夹具或者是可调的夹具。二是根据著名经济学家泰勒的理论,对在工厂机械生产中的每个环节进行检测,缩短劳动时间。当前已经运用于工作的是被称呼为磨削自动测量装置的配置,机械工艺结合先进科技产生了主动的检测装置,甚或是数字显示装置。 
  2)可以进行恰当的人员定员。为提高机械生产率和机械工艺,可以实行多台机床看管的管理方式。如此,不仅可以减少冗杂的机构设置以及复杂人际关系的处理,减少不必要的纠纷,减少成本开支,同时也能达到人—机的一体化,达到饱和状态。显然,这种途径是可行的,人们也愿意为同一类岗位的兼职而付出努力的。 
  3)可以采用先进的工艺方法。目前的工艺方法在不断地进步和创新中。一方面,是采用一般的方法。采用的工艺有热挤压、冷挤压以及精密锻造和粉末冶金等提高毛坯的精密度。减少加工的工作量,明显地提高生产率;另一方面,需要采用特殊方法。一般和特殊是同时存在的,每个领域都有其特殊性。尤其是对难加工的材料,例如特别硬或是特别脆的,可以适用电解加工一般锻模的方法。 
  4)自动化技术的应用。机械生产中全方位的应用自动化技术,能够从根本上提高自动化水平,加快机械生产形成自动化制作体系的工作。机械生产应用自动化技术,可以使输出产品、加工产品、生产产品等工作都往自动化趋势发展,使投入人力资源的情况得到减少,将存在缺陷产品的概率明显降低,并且在一定程度上控制环境污染。机械生产通过自动化技术使工作人员的劳动条件有效改善,将生产车间的效率明显提高,使企业产品质量得到提升,将生产成本有效降低。 
  5)引进先进的自动化制造设备,提高加工水平
  先进的自动化控制系统可有效地满足被加工对象在精度、质量和效率方面的要求,是各种系统装备的有效组合。采用计算机智能控制和人工输入相结合的制造方式,不仅可以减轻人员的工作强度,还可有效地缩短工件的加工周期、降低加工制造成本。在自动化制造系统的控制下,产品零部件的加工流程都是自动循环作业的,工件的加工全过程数据实时显示在控制系统中,有效提高了作业精度、减少人工作业误差。
  这种高效、有序的加工方式在大批量零部件的制造过程中优势更加突出,通过将加工专用机床、刀具、刀架以及组合机床与计算机智能终端相连接,实现零部件加工过程的流水线操作。同样,自动化控制系统因控制系统的灵活性,还可实现对单个机械零部件的小批量生产。此外,还可通过增加双工作台的方式,减少加工过程中的辅助时间;一个工作台用于专门加工工件,另一个工作台用来装配零部件,从而提高数控机床的运转效率,提高工件的加工生产效率。 
  3 结束语 
  总之,机械生产率的提高以及工艺方面的改进,能够带来更高的效益。同时通向生产效率提高的途径有很多,例如以上所讲的先进的刀具,结构的优化,管理技术的采用,可以采用多样化的途径实现加工效率的提高。 
  参考文献 
  [1]刘世良.提高机械加工生产率的措施[J].中国高新技术企业,2011(01):83. 
  [2]陈林,阴天龙,李宁.对我国机械工艺的几点思考[J].工程管理,2012(01):201. 
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