浅析如何提高机械加工的生产率

钱智惠

摘 要：机械加工生产率的提高对于生产制造企业来说关系重大，直接影响经济效益，所以提高生产效率一直是机械生产企业的目标，也是机械加工行业不断发展的方向，对机械加工产业将产生深远的影响。文章从机械加工过程及机械设备，工装等方面进行了探讨和采取了相应的措施，以提高机械加工的生产率。

关键词：机械加工上产率 工额定时 途径

中图分类号：TH186 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0065-02

随着社会不断进步，科技水平的不断提高，各种新技术新方法新设备不断涌现，使得生产加工的生产效率大大提高。在机械加工中同样如此，以往在生产车间工人挥汗如雨，工作场景热火朝天，机械设备隆隆作响，生产场地油污、铁屑一片，而生产效率却并不高，与发达国家的生产效率相比明显落后。但经过这么多年的改革开放和不断积累，经过吸收和改进，现在这样的情景在现代机械制造业中已变得越来越少，现代企业的生产正向着高精度、高效率和低成本方向发展。对于企业来说，在保证安全生产的前提下，以保证产品质量为要求，达到提高经济效益的目的，并注意降低操作人员的劳动强度，实现安全、优质、高效、低成本的生产。

1 生产过程的组成

要提高生产效率，必须先了解整个生产过程的组成，也就是产品的时间定额的组成，可以分为几个时段。具体为：作业时间段，布置工作场地时间段，休息和生理需要时间段以及准备和终结时间段，各种生产都满足这些这些要求。但是根据生产类型的不同，各时间段定额的组成也是不同的。一般在批量生产的条件下，时间定额的组成可以用以下公式计算。

时间定额=（做业时间+布置工作场地时间+休息与生理需要时间+准备与终结时间）/每批产品的数量

由该公式可知，提高劳动生产率的途径，只有缩短时间定额，也就是采取相应措施缩短作业时间，布置工作场地时间和准备终结时间。

2 缩短作业时间

在加工过程中，作业时间在时间定额中所占的比重最大，而在作业时间中，最基本的加工时间占主要地位。因此，必须研究缩短基本加工时间。机械加工中，基本时间的长短，决定于产品毛坯加工余量的大小，加工过程中切削用量的选用以及加工设备和加工手段、方法，加工工艺的确定等方面。在保证产品质量和顺利加工的前提条件下，毛坯的形状和大小尺寸要尽可能接近产品的大小和形状，这样做，不但可以提高效率，还能有效降低成本，减少不必要的浪费。在这其中，工艺措施的制定和实施尤其重要，在加工过程中，可以提高切削用量，即提高切削速度和进给量及进刀深度的方法缩短基本时间，但切削用量的提高会受到刀具强度和机床刚性度的制约，不然效果会适得其反。人们早就注意到了这方面的因素。为此，不断研究和开发新型材料，以用来解决以上问题。随着新型刀具材料的出现，切削速度得到了大幅提高，以前硬质合金材料刀具的切削速度一般很难超过100m/min，但现在的硬质合金材料刀具，它的切削速度可达200m/min左右，特别是人造金刚石和立方氮化硼的研发成功，不仅强度高、耐用度好，而且综合性能稳定，不但节约了换刀调整和测量时间，又把切削速度提升了很大的幅度，生产效率得到有效提高。

而在大批量生产时，在毛坯选用方面，应尽量采用精密铸造，精锻等。在能保证正常加工的情况下，只保留最少的加工余量，以尽可能减少加工时间。在加工过程中，可根据实际情况选择合理的加工刀具或刃具，同时，工作人员在实际工作中，不断探索和积累经验，对刀具角度进行不断改进，可根据不同的加工材料，不同的加工性质，不同的加工工艺选择不同的刀具角度，将刀具的优势尽可能发挥到最大。在保证刀具或刃具强度的前提下，加大切削用量的选择，可以有效提高生产率，缩短加工时间。同时，选用合理的刀具或刃具还可以减少因刀具或刃具磨损而需要更换的辅助加工时间。

3 先进设备的应用

随着科技发展的日新月异，各种各类先进机械加工设备不断出现，如数控机床、自动化机床、专用机床、多轴加工中心、工业机器人到现在的人工智能化的出现，都极大地提高了生产率。特别是随着高科技进入机械加工领域，以往一些高难度、高精度、高复杂的，比较耗时间的产品都能在转瞬间完成，生产效率成百上千倍的提高，更减轻了操作者的劳动强度，减少了对操作者技能技术等级的要求。

4 缩短辅助时间

可以通过减少辅助时间的方法来缩短总的时间定额。辅助时间在产品批量较小时，在定额中所占的比重较高，即使是批量生产，也占有很大的比例。因此，减少辅助时间也可以相应提高劳动生产率。缩短辅助时间的途径有采用先进的夹具，减少产品的装夹，拆卸时间，并保证快速定位，同时，现代机械加工中，先进的工装和夹具使用日益普遍，针对产品专门审计的专用夹具、方便装配的成套的组合夹具，以及现代出现的可以实现自动装夹的智能化夹具等。随着这类高科技和高技术夹具的出现和使用，可以有效减少工件的装夹和定位时间，特别是批量生產时，不仅可以有效地节约大量的定位时间，还可以提高产品的质量。现代夹具在高新科技的支持下发展迅猛。从设计到制造，可以实现数字化、模块化，极大地增强对产品的针对性、专用性，有效地提高产品在加工过程中的高速定位和定位精度。可以说，夹具的使用在提高生产效率的过程中是必不可少的一环。采用各种先进的快速自动换刀或综合性装夹刀具的结构，以减少切换时间或更换刀具刃具的停工时间。现代夹具实现了数字化和智能化，同时，随着智能化生产的推进，现已发展出自动化送料机构，进一步提高生产效率。现代机床设备都设计、配置了自动换刀机构，机床已经出现了机床自带刀库，机床系统能根据刀具的磨损情况进行自动换刀，或根据预设程序进行智能自动换刀，缩短了相应的停工时间、检测及调整时间，从而也相应提高了生产率。

5 高新科技的引入

随着这些高科技的融入，在生产准备和终结环节都向着自动化和智能化发展。在产品的开发设计方面，相关软件的应用在其中必不可少，提高了设计周期，也提高了图样的正规性和准确性。在场地设备的准备、人员的配备方面，可以根据现有条件，进行优化组合，发挥设备的利用率和人员的主观能动性，合理配置，减少设备重复投资和人员闲置现象，有效提高效率。从产品质量的控制和跟踪，到产品入库，利用现代化的检测手段全程监控，实时高效掌控，不仅可以用以保证产品的质量，还可以使劳动生产率得以大大提高。

随着现代生产的不断进步，生产理念和加工方法、手段都得到了不断的进化和改进。尤其是进行大规模、大批量生产时，已经不再是想象中的生产线了，对以往的生产流水线进行了改进，不再是根据设备的位置和种类来进行生产线和工艺路线的安排，而是根据产品的具体情况。对设备的配置进行了合理的重新优化组合，对生产车间进行了合理化划分，把整个生产进行模块化设计，可根据不同的产品进行不同的流水线组合，既可以灵活地进行设备组合，又可以尽量发挥设备的加工性能，将各方面的优势发挥到最大化；既可以大幅提高生产效率，又可以减少设备的重复投资，减少了成本，提高综合效益。

当然，要想改变传统机械加工方式，道路还很漫长，但随着现代科学技术的高速发展，这些技术必然会全面进入机械加工行业，机械加工行业面貌将发生革命性变化，这种迹象已经显现，劳动生产率将远超现在和现代人的想象，将推动机械加工向着更高、更快、更高效、数字化、智能化的方向前进。

参考文献

[1] 王明耀.机械制造技术[M].北京：机械工业出版社，2015：1-351.

[2] 王金凤.机械制造工程概论[M].北京：航空工业出版社，2005：1-341.

[3] 梁美琴.论怎样提高机械加工生产率[J].科技风，2015（14）：122.

本文由： 科学技术创新杂志社编辑部整理发布，如需转载，请注明来源。

科学技术创新杂志社

2020-07-17