理论教育 提高机械加工生产率的工艺途径

提高机械加工生产率的工艺途径

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,在车削和铣削中已广泛采用机械夹固的可转位硬质合金刀片,既能减少换刀次数,又减少了刀具的装卸、对刀和刃磨时间,从而大大提高了生产率。

提高机械加工生产率的工艺途径

劳动生产率是一个综合技术经济指标,它与产品设计、生产组织、生产管理和工艺设计都有密切关系。这里讨论提高机械加工生产率的问题,主要从工艺技术的角度,研究如何通过减少时间定额,寻求提高生产率的工艺途径。

1.缩短基本时间

(1)提高切削用量 增大切削速度进给量和背吃刀量都可以缩短基本时间,这是机械加工中广泛采用的提高生产率的有效方法。近年来国外出现了聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼等新型刀具材料,切削普通钢材的速度可达900m/min;加工硬度为60HRC以上的淬火钢、高镍合金钢,在980℃时仍能保持其耐热性,切削速度可在900m/min以上。高速滚齿机的切削速度可达65~75m/min,目前最高滚切速度已超过300m/min。磨削方面的发展趋势是在不影响加工精度的条件下,尽量采用强力磨削,提高金属切除率,磨削速度已超过60m/s;而高速磨削速度已达到180m/s以上。

(2)减少或重合切削行程长度 利用几把刀具或复合刀具对工件的同一表面或几个表面同时进行加工,以及利用宽刃刀具、成形刀具作横向进给同时加工多个表面,实现复合工步,都能减少每把刀的切削行程长度或使切削行程长度部分或全部重合,减少基本时间。

(3)采用多件加工 多件加工可分顺序多件加工、平行多件加工和平行顺序多件加工三种形式。

1)顺序多件加工是指工件按进给方向一个接一个地顺序装夹,减少了刀具的切入、切出时间,即减少了基本时间。这种形式的加工常见于滚齿、插齿、龙门刨削、平面磨削和铣削加工中。

2)平行多件加工是指工件平行排列,一次进给可同时加工n个工件,加工所需基本时间和加工一个工件相同,所以分摊到每个工件的基本时间就减少到原来的1/n,其中n为同时加工的工件数。这种方式常见于铣削和平面磨削中。

3)平行顺序多件加工是上述两种形式的综合,常用于工件较小、批量较大的情况,如立轴平面磨削和立轴铣削加工中。

2.缩短辅助时间

缩短辅助时间的方法通常是使辅助操作实现机械化和自动化,或使辅助时间与基本时间重合。具体措施有:(www.daowen.com)

(1)采用先进高效的机床夹具 这不仅可以保证加工质量,而且大大减少了装卸和找正工件的时间。

(2)采用多工位连续加工 即在批量和大量生产中,采用回转工作台和转位夹具,在不影响切削加工的情况下装卸工件,使辅助时间与基本时间重合。该方法在铣削平面和磨削平面中得到广泛应用,可显著地提高生产率。

(3)采用主动测量或数字显示自动测量装置 零件在加工中需多次停机测量,尤其是精密零件或重型零件更是如此,这样不仅降低了生产率,不易保证加工精度,还增加了工人的劳动强度,主动测量的自动测量装置能在加工中测量工件的实际尺寸,并能用测量的结果控制机床进行自动补偿调整。该方法在内、外圆磨床上采用,已取得了显著的效果。

(4)采用两个相同夹具交替工作的方法 当一个夹具安装好工件进行加工时,另一个夹具同时进行工件装卸,这样也可以使辅助时间与基本时间重合。该方法常用于批量生产中。

3.缩短布置工作场地时间

布置工作场地时间,主要消耗在更换刀具和调整刀具的工作上,因此缩短布置工作场地时间主要是减少换刀次数、换刀时间和调整刀具的时间。减少换刀次数就是要延长刀具或砂轮的使用寿命,而减少换刀和调刀时间是通过改进刀具的装夹和调整方法,采用对刀辅具来实现的。例如,采用各种机外对刀的快换刀夹具、专用对刀样板或样件以及自动换刀装置等。目前,在车削和铣削中已广泛采用机械夹固的可转位硬质合金刀片,既能减少换刀次数,又减少了刀具的装卸、对刀和刃磨时间,从而大大提高了生产率。

4.缩短准备与终结时间

缩短准备与终结时间的主要方法是扩大零件的批量,减少调整机床、刀具和夹具的时间。

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