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机械设计与机械加工中改善措施研究3大策略


​1.科学地选择材料

材料包括零部件材料和刀具材料两方面。零部件的材料直接影响使用性能,在选用时,首先利用经验依据零部件的使用性能选择一系列材料,然后再根据经济型、美观性等确定最终的材料。例如,蜗轮蜗杆传动效率较低、散热性能较差,失效形式主要为磨损、胶合及点蚀,因此在选择蜗杆蜗轮的材料时,材料副应该具有良好的减磨和跑合性能、抗胶合性能。在实际的生产中,涡轮齿圈的材料一般选用青铜或铸铁,而蜗杆常选用合金钢或碳钢。主板测试治具刀具的材料是根据工件的材料及加工方法来确定的,例如45钢锻件在粗车时,选用YW材质的刀具,而在精车时,选用YT15材质的刀具。


2.遵循科学地加工工艺

科学地设计工艺路线,不仅可以提高零部件的质量,而且还可以提高零部件的性价比。在制定工艺路线时,一方面,尽可能的提高生产的自动化水平,减少人工的操作,降低人为因素的影响;另一方面,尽可能减少零部件加工工序,尽量一次性加工和处理,提高加工精度和加工效率。测试治具生产最重要的是,根据零部件的具体使用性能,选择适当的最终工序加工方法,改变工件表层的残余应力的性质。例如,在工作中受交变载荷作用的工件,为了提升其抗疲劳强度,应该选择使工件产生残余压应力而避免残余拉应力的最终工序加工方法,而对于相对滑动的两工件,为了提高工件抵抗滑动摩擦的能力,应该选择使工件表面存在拉应力的最终工序工艺。另外,主板测试治具在实际生产中,常采用滚压加工的方法提高工件的承载能力和疲劳强度,采用喷丸强化的方法提高工件的疲劳强度和使用寿命。

3.科学地选用润滑剂

润滑剂在整个加工过程中起到冷却与润滑的作用。在切削加工过程中,切削液的使用起到了很好的冷却和润滑作用。但是,如果润滑剂选择存在失误或者没有控制好润滑剂的使用量,便会带来一些负面影响。一般而言,在常见的切削、研磨、冲压以及拉拔等加工工艺,在加工区域会产生大量的热能,测试治具生产这对刀具的使用寿命和精度控制都是不利的[5]。根据工件的材料及加工方法,科学地选择润滑剂可以改善工件表层的热变形,提高加工质量和加工效率。例如45#钢工件在切削加工时,不能选择水溶液作为润滑剂,从经济成本角度出发,乳化液较切削油成本低,因此选择乳化液作为润滑剂。

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