提高機械加工制造效率途徑的相關研究

公丕兵

（中國空空導彈研究院，洛陽 471009）

提高機械加工制造效率途徑的相關研究

公丕兵

（中國空空導彈研究院，洛陽 471009）

在自動化技術的影響下，機械加工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)周期得到大量改進，同時也能夠有效控制生產(chǎn)成本和生產(chǎn)勞動強度?；谶@種背景，本文分析機械加工制造效率提升的有效途徑，并希望對今后的工作提供一定的幫助。

機械加工 制造效率 自動化技術

1　機械加工制造效率與自動化技術

對于機械加工制造自動化技術來說，它主要包含了自動控制技術和現(xiàn)代控制技術兩大類。而這種技術發(fā)展較為迅速，目前已經(jīng)成為現(xiàn)代科學技術中的核心，具有一定的代表意義。將自動化技術與機械加工制造業(yè)結(jié)合起來，能夠有效解決過去落后的生產(chǎn)方式，有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，是當前機械加工制造產(chǎn)業(yè)技術中一項重要的里程碑。對當前機械加工制造企業(yè)來說，自動化技術能夠有效提高自身在激烈競爭環(huán)境中的地位。無論是產(chǎn)品設計還是加工制造環(huán)節(jié)，自動化技術都發(fā)揮了重要作用。

受當前現(xiàn)代科技的影響，機械加工制造產(chǎn)品的水平也得到了較大改進。但是，從機械加工制造產(chǎn)業(yè)的角度來說，在市場影響下，人們對機械加工制造業(yè)的發(fā)展也有了新的要求。因此，機械加工制造產(chǎn)業(yè)改革勢在必行。要加快自身發(fā)展的腳步，重點對產(chǎn)業(yè)技術進行改革，將自動化技術與其緊密結(jié)合在一起，從而有效促進生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。當前學者認為，現(xiàn)代機械加工制造產(chǎn)業(yè)中的核心技術離不開自動化技術，而自動化技術也會發(fā)展成為一項標志性的技術。

從當前我國機械加工制造產(chǎn)業(yè)的自動化技術水平來看，與國外相比，尚存在較大差距，主要有以下表現(xiàn)：機械加工產(chǎn)品的設計理念沒有與時俱進，開發(fā)方式較為落后，產(chǎn)品創(chuàng)新相當欠缺；機械加工制造設備和工藝存在陳舊和落后的缺點，不少機械加工設備使用的年限較長，生產(chǎn)工藝與現(xiàn)代化生產(chǎn)模式未能緊密結(jié)合在一起，導致機械加工制造過程中的產(chǎn)品質(zhì)量和精度與市場的標準有所偏差，失去了市場競爭的有利地位。

2　提高機械加工生產(chǎn)率的工藝措施

在實際加工制造過程中，影響到加工制造效率的因素是多方面的，如產(chǎn)品的設計質(zhì)量、生產(chǎn)管理模式、毛坯的成型方法與機械加工工藝等，都有可能影響到最終的制造效率。對于機械加工制造效率的提高，可從以下幾個方面入手。

2.1減少單件產(chǎn)品加工所需工時

首先，通過工藝手段減少產(chǎn)品加工工時。對于批量生產(chǎn)加工的產(chǎn)品來說，基本時間就已經(jīng)消耗了大量的單位時間。因此，通過減少基本時間，可以有效提高產(chǎn)品加工對時間的利用率。主要可依靠以下四種手段來實現(xiàn)：（1）加大一次切削量，加快切削速度。然而，這種措施卻受限于機械加工制造設備的切削能力，單純提高切削速度與切削量有可能會對設備造成嚴重損害，尤其是對加工設備所需刀具來說，快速大量切割對刀具有著較高的要求。這種措施在以往加工過程中很少使用，新型刀具的出現(xiàn)解決了這一難題。根據(jù)目前普遍使用的聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀具的切削能力來看，普通鋼材對它來說已經(jīng)不是問題。對于機械加工制造過程中的磨削工藝來說，為縮短加工時間而普遍采用高速磨削和強力磨削兩種手段。（2）同一時間內(nèi)進行多刀切削。（3）同一時間內(nèi)對多個產(chǎn)品進行切削加工，這種加工手段主要針對大批量生產(chǎn)的情況適用。減少刀具在加工過程中的切入、切出時間，將一個產(chǎn)品的加工基本時間平均到多個產(chǎn)品中去，從而實現(xiàn)機械加工生產(chǎn)效率的明顯提高。根據(jù)實際加工情況，可以將多件加工分為順序多件加工、平行多件加工和平行順序多件加工。（4）降低加工余量。通過使用多種先進的毛坯制作技術，提高毛坯精度，減少因毛坯精度較差而浪費的基本時間，爭取做到無需加工就已經(jīng)達到相關指標要求，這將使機械加工制造效率得到較大程度的提高。

其次，減少在機械加工制造過程中消耗的輔助時間。對于單件時間來講，其中的輔助時間占據(jù)較大比重。由于切削技術的不斷提高節(jié)省了基本時間，輔助時間在單件時間內(nèi)所占的比重就顯得更加不和諧。因此，如何縮小輔助時間在單件時間內(nèi)所占比重，成為本節(jié)研究的重點。這里簡要介紹兩種減小輔助時間在單件時間所占比重的手段：一種是提高輔助動作的機械化程度與自動化程度，直接縮短輔助時間；另一種是將輔助時間與基本時間相重合，間接縮短輔助時間。對于直接縮短輔助時間，生產(chǎn)過程中可以使用特制的工裝固定工件。特制的工裝能夠完美配合工件的加工，而且可減少安裝工件所需時間。在進行批量生產(chǎn)的過程中，這種特制工裝的優(yōu)勢則更加明顯。對于小批量生產(chǎn)來說，可以使用多種現(xiàn)有工裝配合加工的手段，以避免為小批量設計、制作工裝的時間。不僅如此，在加工過程中，要盡量避免停車測量，要采用動態(tài)

測量手段進行工件的實時測量，從而減少因停車測量所浪費的時間。對于間接縮短輔助時間，它是通過多工件、多工裝共同加工實現(xiàn)，在減少輔助時間方面效果顯著。

2.2施行一人多機的管理制度

傳統(tǒng)生產(chǎn)加工管理制度中的一人一機嚴重浪費了時間，因此通過建立一人多機的管理制度，能夠有效提高加工效率。然而，一人多機的管理制度應當建立在以下兩個條件的基礎上：第一，一臺機床動作的時間應當大于工人在其他機床上的操作時間之和；第二，所有機床都應安裝自動停車裝置。

2.3采用先進的工藝方法

現(xiàn)代化的毛坯制作手段包括擠壓（冷擠壓、熱擠壓）、粉末冶金、精密鍛造、爆炸成型等多種不同工藝。新工藝的使用使毛坯精度得到提高，減輕了機械加工的壓力，節(jié)省了加工時間，減少了原材料的浪費，提高了加工效率。對于一些使用傳統(tǒng)手段無法加工的材料以及特殊形狀的加工材料，應當使用特殊的加工工藝與加工設備，從而縮短加工所使用的時間，提高效率。以鍛模為例，使用電鍍方法較傳統(tǒng)方法可以節(jié)省95%的時間。在生產(chǎn)加工過程中，要盡量避免使用切削加工，推薦使用冷擠壓齒輪、滾壓絲杠等。

3　結(jié)論

機械加工制造效率的提高不只是對機械加工工藝的改進，也需要對傳統(tǒng)管理理念進行改革。淘汰落后的加工設備、加工技術與管理理念，使用先進的自動化、數(shù)字化加工設備，提高加工技術，更新管理理念，從多方面提高生產(chǎn)加工效率，在提高切削速度與切削量的同時，不斷提高切削效率，最終實現(xiàn)機械加工制造效率的整體提高。

[1]張潔.機械設計系統(tǒng)在加工制造中的應用[J].橡塑技術與裝備，2015，（18）：84-86.

[2]尹延平.工程建設用機械設備加工制造工藝及變速系統(tǒng)電液力控制技術展望[J].科技創(chuàng)新與應用，2015，（24）：147-148.

Research on the Ways of Improving the Efficiency of Machining and Manufacturing

GONG Pibing
(China air to Air Missile Research Institute, Luoyang 471009)

Bas ed on the current s ocialist market economy environment, people for mechanical processing product quality and function have more requirements, a nd more advanced technology without too much automation technology, under the influence of automation technology, machinery processing industry production efficiency and production cycle get lots of improvement, but also can effectively con trol the production cost of production and labor intensity. Bas ed on this background, this paper analyz es the effective way to improve the efficiency of mechanical processing and manufacturing, and hope to have some help for the future work.

mechanical proces sing, manufacturing efficiency, automation technology