機械工業(yè)發(fā)展至今辆童,對于產(chǎn)品如何能賣出去抒痒、取悅于用戶恰起、立足國際市場的思考:人們普遍都從“皇帝的女兒不愁嫁———獨此一家”中醒悟過來而注重制造工藝技術(shù)來提高產(chǎn)品質(zhì)量修械。
新材料、新工藝成果的出現(xiàn)检盼,機電產(chǎn)品出口創(chuàng)匯率的逐年增長……這一好的前景勢必促進工藝人員對所從事的技術(shù)工作領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)理論及許多特殊而又較深的前沿課題去進行深入了解與潛心探討肯污、研究。我們期待制造成本的不斷降低吨枉,可靠性及壽命的提高蹦渣。
一、概況與趨勢
1.制造設(shè)備的更新
國外工業(yè)發(fā)達國家設(shè)備的更新貌亭,四十年代其設(shè)備的服役周期為15~20年柬唯,60年代縮短至8~10年认臊。進入九十年代未,則有些設(shè)備經(jīng)過6~7年的服役锄奢,就因不能勝任其加工技術(shù)的需要失晴、顯老化而被淘汰。為了加快設(shè)備的更新工划,工業(yè)發(fā)達國家普遍提高設(shè)備退役的比例滑信。如德國每年退役設(shè)備的比例就高達設(shè)備擁有量的8%~9%:較低的美國也達6%。如此避免了一線設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)绸秸、技術(shù)老化設(shè)備繼續(xù)服役所帶來的弊端嬉拾,形成了擁有量既不膨脹、其構(gòu)成又十分先進的制造體系匠似。
這一先進的制造體系是以加工中心及NC臊吓、的擁有量占設(shè)備總數(shù)的比例來衡量,它體現(xiàn)了依靠科學進步推動經(jīng)濟發(fā)展所帶來的高效益暗沉。
2.金屬切削速度及殘留應(yīng)力
a.切削速度泰勒耐用度方程——VTn=C對預(yù)測現(xiàn)今切削加工研究帶來了不可估量的好處英谢,致使當今的切削加工技術(shù)發(fā)展到了相當?shù)乃健,F(xiàn)今這一標準的切削速度在工業(yè)發(fā)達國家中隨著高效里淡、高剛度刃伞、高精度機床及新材料刀具的使用和人員素質(zhì)的提高而得以實現(xiàn)。
b.表面質(zhì)地研究為什么由不同的廠家根據(jù)同一圖樣制造出來的產(chǎn)品谎跨,其使用性能钥嫌、役期壽命存在較大的差異?這是因為各種加工方法及加工條件(各參數(shù))對零件表面產(chǎn)生的殘留應(yīng)力狀況不同所致。關(guān)于這方面的研究男杈,原蘇聯(lián)早就發(fā)表了數(shù)篇頗有影響的論文丈屹。時至今日,各國有關(guān)學者伶棒、科學家又進行了進一步的研究旺垒,指出切削速度及切削方式對加工表面殘留的拉伸應(yīng)力影響極大。
插削肤无、拉削先蒋、刨削加工后表面殘留有較大的拉伸應(yīng)力而對零件的壽命很不利。故進入70年代宛渐,工業(yè)發(fā)達國家所有機械制造業(yè)里就從根本上淘汰了插竞漾、拉、刨削加工窥翩。
c.測試技術(shù)
工業(yè)的發(fā)展迫使檢測技術(shù)的不斷提高畴蹭,國外工業(yè)發(fā)達國家于80年代初就普遍用大規(guī)模的專用集成電路、數(shù)顯、多點叨襟、多參數(shù)掃描及動態(tài)非接觸式等精密測試儀器替代了原有的那種分立元件、單點羞条、單參數(shù)慌缨、靜態(tài)接觸式檢測儀器。這些精密先進的測試儀器和高效率高精度NC资妇、CNC設(shè)備及加工中心的匹配使用娱背,有效控制了產(chǎn)品在制造中的質(zhì)量。如“SPC法”用三個主動分析儀及打印機就可同時監(jiān)視若干臺加工中心上零件的質(zhì)量情況水矢,只要按其中一臺分析儀的按鍵烂秘,視覺信號便可顯示符合公差、超差巩顶、趨向性和工藝能力故障的警告裳雕,以及尺寸讀數(shù)和取樣號。同時還可通過對圖樣的全面分析日病,作出平均值(X)和極差(R)或標準方差(S)表帜浇,以及一張直方圖(X-R)和全部測量數(shù)據(jù)。
d.熱加工技術(shù)進展
(1)鍛壓技術(shù) 模鍛已成為鍛壓的主要工藝之一秦辆。據(jù)調(diào)查:美國模鍛件占鍛件的70%:英國占62%:德國占70%:前蘇聯(lián)占67.5%:我國也近20%项茸。
隨模鍛應(yīng)運而生的輥鍛備坯、擠壓沖壓梦重、成型軋制兑燥、溫鍛、冷鍛等鍛壓新技術(shù)的迅速發(fā)展琴拧,日趨成熟而廣泛應(yīng)用降瞳。從而提高了產(chǎn)量、保證了質(zhì)量艾蓝,同時金屬消耗降低65%~80%力崇。鑄造水平 工業(yè)發(fā)達國家鑄造技術(shù)水平體現(xiàn)在制芯工藝、爐料組成(配方)及鑄造生產(chǎn)線上赢织。如“V法”真空造型亮靴、“P法”冷凍鑄造、冷芯盒的“SO2”法及燃燒舊砂再生裝置等于置,這些都有助于我們客觀評價其水平茧吊。
同時由О·А·МОТИЛЕВДЕВ建立的球墨鑄鐵最佳耗鎂量的諾模圖、由О颂海·Т·НИКОЛАЕВ提出的對鐵水進行理化處理時搓侄,為保證金屬型鑄件獲得較軟的基體,其關(guān)鍵在于基體中是否含有硬度很彌散的珠光體雜質(zhì)、由P·R·Gibson等進行的含石墨質(zhì)點的鋁—硅合金擠壓鑄造等項研究偿寥,都是人們期望所做且極切現(xiàn)實梯撰、頗具成效而具深遠意義的工作。
(2)焊接技術(shù) 工業(yè)發(fā)達國家焊接結(jié)構(gòu)用鋼量占鋼產(chǎn)量的比例填级,平均已達49.33%怎体,我國為22%。
焊接這門年輕的應(yīng)用技術(shù)之所以發(fā)展如此迅速怜人,是由于人們致力改造60年代出現(xiàn)的氣體保護焊愚缔、電子束焊、等離子焊癌羞、摩擦焊的焊接工藝及研究新焊接技術(shù)和與之相關(guān)工序的結(jié)果垛淮。如“VEGA-VB”焊接法就克服了由于氣電焊接法高熱量輸入而導致的母材熱影響區(qū)、金屬切口韌性降低及搖動式氣體保護焊(SCON-VB)效率低的問題豌富。
(3)熱處理技術(shù)水平 進入80年代末根适,熱處理可控氣氛種類和控制方法及所用儀器、設(shè)備均發(fā)展迅速赋焕,以致人們將“可控氣氛”應(yīng)用的廣度和深度視為衡量一個國家熱處理水平的重要標志参歹。
與之相應(yīng)的研究是著重對工藝參數(shù)的嚴格控制。這一工作的進行取決從事熱處理的人員決不滿足于“滲入碳了”隆判、“淬火了”犬庇、“硬度夠了”就行了的認識。不但要注意到材料的選用侨嘀,還要注意除對溫度臭挽、時間提高控制外的冷卻介質(zhì)、速度咬腕、爐內(nèi)通入氣體的種類欢峰、組成及通入量、碳勢的注意涨共,乃至裝爐量纽帖、零件的擺放方式,冷卻槽的冷卻性能——淬火介質(zhì)的循環(huán)及攪拌方式等的特別注意举反。如目前滲層表面的含碳量尚能控制在0.02%的精度懊直,并能達到滲層碳量的合理分布。
二火鼻、沉思與淺見
1.機械工業(yè)是國家經(jīng)濟的基礎(chǔ)
這一認識應(yīng)建立在對制造工藝技術(shù)的高度重視和長足的投入上旱醉,如有動搖,必然導致落后穗蚌。如美國70年代末認為機械工業(yè)是夕陽工業(yè)敬育,這一錯誤使之對制造工業(yè)喪失了應(yīng)有的重視和投入平葡,而在此期間,日本則于80年代一舉超過美國零勃。80年代后期宗而,當美國國會重新提出振興美國經(jīng)濟的出路在于振興機械工業(yè)后,1994年美國又超過了日本类菊。90年代后期刽软,我國提出機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),無疑這是振興國有企業(yè)的強勁舉措枢菇。但留給我們的思考是,國有企業(yè)走出困境為何如此艱難!
2.形成發(fā)展制造工藝技術(shù)的研究能力
我們常聽到“制造工藝幾十年一貫制”的說法俯坐。此癥結(jié)的形成是因沒有相關(guān)的機制與條件去激勵工藝人員潛心新工藝噩拼、新材料的研究與開發(fā),而使之局限在忙于常規(guī)工藝的編制及處理生產(chǎn)當中因這種工藝而出現(xiàn)的種種問題寺晌。
a.拉桿表面硬度 某企業(yè)引進意大利特里烏齊公司大型塑料注射成型技術(shù)世吨,其拉桿(?220×6200)材料為C48(45~50號鋼)、表面硬度要求為52~54HRC呻征。廠家在消化過程中為獲得如此高的表面硬度值耘婚,于是改C48材料為40Cr,采用氮化或鍍鉻工藝陆赋。
b.動力缸鏡面“變質(zhì)層” 某通用機器公司試制成功的2MT10-2.3~11.4/45型天然氣變工況增壓壓縮機填補了國家的空白沐祷。但樣機的動力缸與美國同型號DPC-230機組動力缸比較,卻存在一個問題:即盡管材料牌號的選用及精加工精度與之無異攒岛,但耐磨損性能(同等運行條件下)卻遠不及赖临。
究其原因,如若對鑄造中的配料(各元素的實際精確含量)灾锯,澆鑄溫度兢榨、速度及鐵水在砂型內(nèi)硬化前所發(fā)生的物理、化學變化等對鑄鐵的鑄造性質(zhì)和使用性能的關(guān)系進行試驗顺饮、研究:對精加工后的缸體鏡面進行如何能獲得滿足使用性能(抗腐吵聪、耐磨,“變質(zhì)層”的研究與實踐:無疑能探清奧密而有所突破沿阁。
循客觀規(guī)律嫌盲,把握現(xiàn)代經(jīng)濟特點
現(xiàn)代經(jīng)濟表現(xiàn)出的特點。制造工藝技術(shù)在這整體循環(huán)中起到極為重要的作用——循環(huán)整體良性循環(huán)的保證畦怒。同時還可悟出残团,領(lǐng)導者、管理者桶邑、研究者們具備共同的基礎(chǔ)知識對抓好該循環(huán)顯得重要画眯,否則就會脫節(jié)阔渔、失控。
故然灌当,中國經(jīng)濟的發(fā)展應(yīng)有自己的特點您风。但這特點應(yīng)做到從主、客觀上都不應(yīng)受世界表層經(jīng)濟潮流所左右京球。這就是說参攻,“中國特色”誠然重要,但具體到“建設(shè)”當中亦應(yīng)不茍怎晰。
優(yōu)質(zhì)與承包的矛盾
高產(chǎn)髓绽、優(yōu)質(zhì)、低耗一直是眾人所望妆绞,產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣很大程度上取決于制造顺呕。基于這個認識來看待承包與質(zhì)量的矛盾就易意識到這是一種必然括饶。
試想:企業(yè)承包了株茶,工藝人員以完成工藝編制及處理循此工藝于制造當中出現(xiàn)的問題而拿回本月的獎金,諸如工藝性的試驗研究則未能顧及图焰。如此新的先進工藝如何產(chǎn)生!同時也就更談不上對一些適用先進工藝的采用與推廣启盛。制造工人以完成每月定額工時拿到基本獎,而每超額部分的獎金成倍上升技羔,于是工人們在實踐中便把半精僵闯、精加工兩工步合二為一。這樣做的結(jié)果堕阔,雖表面質(zhì)量看去似乎無優(yōu)劣棍厂,但零件表面卻殘存了較大的對零件可靠性及壽命極為有害的拉伸應(yīng)力。
三超陆、結(jié)束語
1.振興我國機械工業(yè)牺弹,使每個企業(yè)形成現(xiàn)代化生產(chǎn)能力,必須具備諸多方面的條件战架,但生產(chǎn)的首要工具———設(shè)備的先進與否及建立激勵機制來啟發(fā)砸新、促進工程技術(shù)人員研究、開發(fā)新工藝新材料的積極性與責任感是最為主要的咸壮。今天拿奥,70年代的皮帶車床雖早已不復存在,工程技術(shù)人員的工作職能也有所改變漆究,但類似情況的痕跡并末徹底消除母滤。對此我們不能不冷靜考慮:能源的消耗、技術(shù)上的不適應(yīng)钉榔、工藝技術(shù)的突破……
2.技術(shù)引進(吸收消化基礎(chǔ)上)能促進發(fā)展城砖。但我們應(yīng)清醒地認識到翅窥,工業(yè)發(fā)達國家對新技術(shù)(特別是制造技術(shù))的極度封鎖、導致我們不能引進同時代的一流技術(shù)廷诺。就實質(zhì)而言没惶,這就是落后。因此引進一定要注意到適時適量簇抵,切忌重復引進庆杜,以此從宏觀上最大限度地減少國民經(jīng)濟的內(nèi)耗。
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