機(jī)械設(shè)計加工中的要點(diǎn)分析

孫彥紅

摘 要：文章解析了在機(jī)器策劃生產(chǎn)中對物料的選用以及規(guī)范化的使用，對機(jī)器制造配件外表層物理力學(xué)功能的要素與機(jī)器制造中潤滑劑的使用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；材料；標(biāo)準(zhǔn)化；冷作硬化；殘余應(yīng)力

在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，單位要想在挑戰(zhàn)中利于不敗之地，憑借的就是品質(zhì)強(qiáng)、成本低的商品。機(jī)器策劃作業(yè)的關(guān)鍵性，不僅因為它是制造措施預(yù)備作業(yè)的第一項，還因為它對商品的品質(zhì)以及成本有著關(guān)鍵的作用，盡管對商品成本產(chǎn)生作用的要素有許多，不過關(guān)鍵是和策劃、生產(chǎn)以及原材料相關(guān)。

1 機(jī)器策劃中對原料的選用

1.1 機(jī)器配件物料的選用要符合根本需求

1.1.1 使用功能需求

物料在運(yùn)用程序中的體現(xiàn)就是運(yùn)用功能，選擇物料是想獲得最基礎(chǔ)的需求。不一樣的配件需要的運(yùn)用性能不同，一些零件需要強(qiáng)度高的，一些需要耐磨性能好的，一些就沒有太嚴(yán)厲的功能需求，只要好看的外形。所以，在選擇物料過程中，關(guān)鍵的就是按照配件的需求對物料的性能進(jìn)行挑選。

1.1.2 技術(shù)功能需求

（1）熱生產(chǎn)技術(shù)功能。熱生產(chǎn)技術(shù)功能關(guān)鍵是鑄造功能、鍛造功能、連接功能以及熱處置功能。（2）切削生產(chǎn)功能。金屬的切削生產(chǎn)功能普遍使用道具耐用度為六十分鐘是的切削效率V60來表述，V60的高低和切削功能成正比。

1.1.3 經(jīng)濟(jì)功能需求

（1）物料價值。物料價值在商品整體成本中占據(jù)很大的分量，達(dá)到百分之三十到百分之七十。（2）提升物料的運(yùn)用效果。例如使用精鑄造、模鍛、冷拉毛坯，能夠降低切削生產(chǎn)面物料的消耗。（3）配件的生產(chǎn)以及修理成本要盡可能少。（4）使用組合構(gòu)造。例如蝸輪齒圈使用耐磨性能高的珍貴金屬，別的位置可以使用低成本的物料。（5）物料的科學(xué)代替使用。對制造大量的工件，要想到國內(nèi)能源現(xiàn)狀，物料源地要豐盛，盡可能不用國內(nèi)缺少要從其他地區(qū)進(jìn)口的物料；盡可能使用強(qiáng)度高的鑄鐵替換鋼，使用熱處置方式等性能強(qiáng)的碳鋼取代合金。

1.2 機(jī)器配件物料選用的方式

1.2.1 選擇材料對商品使用時間成本的作用，明顯，物料的選擇在很大程度上對商品使用時間成本的每個構(gòu)成都存在著作用。項目實施中，在確保商品科學(xué)效用的根本上，盡管大多是選擇價格低廉的物料，能夠減少商品的使用時間成本；不過我們也要清楚，一些時候選擇成本盡管不低不過功能更佳的物料，因為商品自身體重少，增加運(yùn)用時間，降低修理成本、低消耗等很多部分的有利要素，從商品生命時間成本的方面思考，反而更合算。

1.2.2 生產(chǎn)方式的選用是物料選用程序中一個關(guān)鍵的要素，就是要把構(gòu)造策劃、物料選用和要選用的生產(chǎn)方式當(dāng)做一個不可分的統(tǒng)一性來看。選擇物料時不光要想到配件在每一項生產(chǎn)程序中使用的成本，更關(guān)鍵是要進(jìn)行整體的思考全部的生產(chǎn)制造程序要使用的成本和。

2 機(jī)器策劃規(guī)范化是提升商品品質(zhì)減少成本的關(guān)鍵方法

2.1 機(jī)器配件是設(shè)備的根本構(gòu)造元素，針對機(jī)器配件策劃作業(yè)來講，規(guī)范化的影響很關(guān)鍵。

（1）能夠使用最優(yōu)異的方式在專門制造的工廠中對需求量大的配件開展大量的、全面的生產(chǎn)，以提升品質(zhì)，減少成本。（2）統(tǒng)籌物料以及配件的功能目標(biāo)，可以開展對比，同時提升配件功能的可信度。（3）使用規(guī)范構(gòu)造和配件，能夠簡易策劃作業(yè)，減少策劃時間，提升策劃品質(zhì)。

2.2 做好策劃過程中的規(guī)范化作業(yè)

減少商品成本的關(guān)鍵方式，在市場經(jīng)濟(jì)制度下，制造商要按照市場的需要更改，持續(xù)改革商品種類，提升商品品質(zhì)，減少物料的使用，提升經(jīng)濟(jì)利潤。要完成這些宗旨，都要遵循規(guī)范化，一定要使用規(guī)范化措施，做好商品策劃這一步驟，才可以增加單位在市場經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)中能夠存活，增快新商品研發(fā)。

3 影響機(jī)加工件表面層物理力學(xué)性能的因素

3.1 表面層金相組織的變化

機(jī)器制造程序中，制造時使用的熱量很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變成熱能提升了生產(chǎn)外表的溫度，如果溫度提升到金相分子改變的邊緣時，外表的金相分子就會出現(xiàn)改變。普遍的切削制造，切削熱幾乎都隨切屑流失，所以作用不大。不過對磨削制造來講，因為單位面積上出現(xiàn)的切削熱量是普遍切削方式的幾十倍，切削位置的高溫就會導(dǎo)致外表金相的改變。

影響磨削燒傷的因素有：

（1）砂輪材料。對于硬度太高的砂輪，鈍化磨料顆粒不易脫落，砂輪容易被切削堵塞。因此，一般用軟砂輪好。（2）磨削用量當(dāng)磨削深度增大時，工件表面及表面下不同深度的溫度都將提高，容易造成燒傷；當(dāng)工件縱向進(jìn)給量增大時，磨削區(qū)溫度增高，但熱源作用時間減小，因而可減輕燒傷。但提高工件速度會導(dǎo)致其表面粗糙度值增大。提高砂輪速度可彌補(bǔ)此不足。實踐證明，同時提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。（3）冷卻方式采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷。但由于旋轉(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流層，切削液不易附著，以致沒有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū)。因此，可采用高壓大流量的冷卻方式，一方面可增加冷卻效果，另一方面可以對砂輪表面進(jìn)行沖洗，使切屑不致堵塞砂輪。

3.2 加工表面的冷作硬化加工過程中表面層金屬產(chǎn)生塑性變形，使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格嚴(yán)重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長、破碎和纖維化，引起材料的強(qiáng)化，其強(qiáng)度和硬度均有所提高，這種變化的結(jié)果稱為冷作硬化。加工表面層冷作硬化指標(biāo)以硬化層深度、表面層的顯微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化層的深度也越大。影響冷作硬化的主要因素：

（1）切削用量。切削速度增大，刀具與工件接觸擠壓時間短，塑性變形小。速度大時溫度也會增高，有助于冷硬的恢復(fù)，冷硬較弱。進(jìn)給量增大時切削力增加，塑性變形也增加，硬化加強(qiáng)。但當(dāng)進(jìn)給量較小時，由于刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多，硬化程度也會增大。

（2）刀具。刀具刃口圓弧半徑增加，對表層擠壓作用大，使冷硬增加；刀具副后刀面磨損增加，對已加工表面摩擦增大，使冷硬增加；刀具前角加大可減小塑性變形，使冷硬減小。

（3）工件材料。工件材料的硬度越低，塑性變形越大，切削后冷作硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重。

3.3 表面層的殘余應(yīng)力

切削過程中金屬材料的表層組織發(fā)生形狀和組織變化時，在表層金屬與基體材料交界處將會產(chǎn)生相互平衡的彈性應(yīng)力，該應(yīng)力就是表面殘余應(yīng)力。表面層的殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，主要有以下三種原因：

（1）冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力。在切削力作用下，已加工表面發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形，表面層金屬體積發(fā)生變化，此時基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態(tài)。切削力去除后，基體金屬趨向恢復(fù)，但受到已產(chǎn)生塑性變形的表面層的限制，恢復(fù)不到原狀，因而在表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

（2）熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力。工件被加工表面在切削熱的作用下產(chǎn)生熱膨脹，此時基體金屬溫度較低，因此表層產(chǎn)生熱壓應(yīng)力。當(dāng)切削過程結(jié)束時，表面溫度下降，由于表層已產(chǎn)生熱塑性變形并受到基體的限制，因而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。

4 結(jié)束語

在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，為了能夠給單位提供更好的服務(wù)，機(jī)器發(fā)展愈來愈優(yōu)異，種類愈來愈多。這就需要我們在策劃機(jī)器時，對物料的選用、規(guī)范化的運(yùn)用提升到另一個高度，在制造程序中，降低對外表物理學(xué)功能產(chǎn)生作用的要素和潤滑劑的科學(xué)使用。爭取將我們制造成本掌握在最佳的水準(zhǔn)，進(jìn)而提升單位的經(jīng)濟(jì)利潤。

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