锥形电动机轴工艺分析与优化范文

本站小编为你精心准备了锥形电动机轴工艺分析与优化参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

摘要：

ZDⅢ41—4G型锥形电动机轴主要应用于控制电动葫芦起升的电动机中，本文主要针对ZDⅢ41—4G型锥形电动机轴现有的工艺方案进行分析，通过引进先进设备，进行经济成本和加工效率分析，提出了改进的方法，从而对工艺方案进行优化。

关键词：

工艺优化;加工效率;工艺成本

本文主要是继锥形电动机轴加工工艺方案设计与研究之后，因先进加工设备的引进，对原有的工艺方案进行经济成本核算，从降低工艺成本，提高生产效率的角度对工艺方案进行了优化。

1.ZDⅢ41—4G型锥形电动机机轴零件图

2.锥形电动机轴加工工艺方案

引进先进设备之前锥形电动机轴的工艺路线如下:(1)下料:Φ55×500mm圆钢。(2)车:车两端面，控制总长496mm，同时打两端面中心孔。(3)粗车Ⅰ:用三爪卡盘装夹工件，车输出端。(4)粗车Ⅱ:调头用三爪卡盘和顶尖装夹，粗车制动轮端。(5)攻螺纹:用丝锥攻轴头丝M6×1．8。(6)热处理:调质处理HRC。(7)半精车Ⅰ:用两顶尖装夹工件，车输出端Φ45mm、Φ40mm两段轴至图纸尺寸，车Φ48mm的外圆至Φ48．5mm，留0．5mm的精加工余量，右花键加工至Φ38．5mm，留0．5mm的余量。(8)半精车Ⅱ:调头用双顶尖装夹，车制动端Φ45．5mm、Φ47mm、Φ51mm、Φ52mm外圆柱面至图纸尺寸，车螺纹轴段至Φ33mm、左花键加工至Φ45．5mm留0．5mm的余量。(9)铣花键Ⅰ:铣左花键至图纸尺寸。(10)铣花键Ⅱ:铣左花键至图纸尺寸。(11)车螺纹:车M33×1．5的螺纹至图纸尺寸。(12)热处理:淬火。(13)钳:修磨两中心孔。(14)精车:精车Φ48mm的外圆至图纸尺寸。(15)检验。

3.经济成本的分析

不同的人设计同一个零件的机械加工工艺方案，往往可以得出不同的方案，通常所设计的这些方案基本都能满足零件的加工要求，但它们的经济成本却一般不同，因此要分析比较它们经济成本，选择一个加工成本最低的加工方案。分析零件生产的经济成本就是比较不同加工方案的生产成本的高低。最合理的方案就是生产成本最少的方案。生产成本是制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和。在分析同一个零件的多个工艺方案的优劣时，只需分析工艺成本，即只分析与工艺过程直接有关的生产费用。在进行经济分析时，还必须全面考虑改善劳动条件，提高劳动生产率以及促进生产技术发展等问题。工艺成本包括固定费用和变动费用两个部分。与年产量的变化没有直接关系的费用称为固定费用。它包括机床的折旧费、夹具、量具、辅具费等。固定费用以S表示。与年产量有关并与之成正比例的费用称为变动费用。变动费用包括材料费、机床工人工资、机床维修费、机床电费、刀具费等。通常用V表示。全年的工艺成本可以用公式1表示:E=S+V×N(1)E—一种零件或其某一个工序全年的工艺成本;N—年产量(件)。一个零件的单件工艺成本或一个零件的某一个工序的成本可以用公式2表示:E单=SN+V(2)E单—单件工艺成本或某一个工序的工序成本(元/件)。根据以上两式就可以进行不同的工艺方案的经济分析比较。如有三个不同的工艺方案，它们的全年工艺成本为:E1=S1+V1×NE2=S2+V2×NE3=S3+V3×N由于全年工艺成本［1］E与年产量N成线性正比关系，可以作出如图2所示的图形在图中对对第一种方案来说，当年产量N超过N1时，就需增加一套专用设备和专用工艺装备，因此不变费用就要增加一倍。同样当N再增加到某值时，S还要增加。这种关系在图上表现为折线。现在可以根据该图对这三种不同的工艺方案进行经济分析比较。当年产量从零到N1时第一种方案经济;从N1到N3时第二种方案经济;超过N3时则第三种方案经济。如果只比较第一和第二两个方案，则N1在从零到N1和N3到N4范围内第一种方案经济，除此以外则第二种方案经济。工艺方案确定后，应降低变动费用和固定费用［5］。降低变动费用应从降低单件零件或产品消耗着手，而降低固定费用则应从提高产量和减少费用的绝对值着手。

4.加工效率分析

该公司现有设备基本是普通机床，所以该锥形电动机机轴在加工工艺方案中主要用的是普通机床，但因为该公司近期将引进一批数控机床，为了充分使用发挥机床的优势，使机床的利用率达到最高，提高生产率，从而降低零件生产的工艺成本，需对锥形电动机机轴加工工艺方案进行优化。在现有的加工工艺方案上，主要根据设备的更新来进行优化，从而提高生产效率。数控机床的精度比较高，一般用于精加工阶段;数控机床自动化程度比普通机床要高，使用数控机床可以提高加工效率，但根据该公司的实际情况，普通机床较多，数控机床较少，所以在原有的加工工艺方案中，粗加工阶段仍用普通机床，因为粗加工阶段由于切削用量一般较大，机床损耗较大，很容易使机床的精度降低，影响机床的寿命，一般不宜使用新引进的数控机床。

5.优化方案

半精加工和精加工过程中，由于切削用量较小，对机床的磨损较小，数控设备的自动化程度比普通机床高，用数控机床加工时安排工序较普通机床可以相对集中，因此在原来的工艺方案中引入数控车床后，加工工序安排可以适当调整，即将第11道工序车螺纹调整到原有的第9道工序之前，即调整到花键加工之前，这样半精车和车螺纹可以同在一台数控车床上完成，半精车过程中先加工输出端，再调头装夹加工制动端各外圆，接下来直接换刀切槽、加工螺纹。这一过程比原来的工艺过程中节省了装夹次数，一方面可以节省装卸工件的辅助时间，另一方面减少装夹次数的同时可以提高定位精度。半精车及车螺纹部分的加工内容在数控机床上通过程序控制。整个过程可以在保证质量的前提下，提高加工效率。

6.结语

随着数字化，信息化的发展，制造行业数字化，智能化，自动化已经基本成为普遍现象［3］。在制造设备更新换代的过程中，也需要先进的工艺流程来与之相匹配，才能充分体现出现代化生产的优越性。本文主要是针对锥形电动机轴加工工艺流程中，先进加工设备的引进，对原有锥形电动机轴工艺路线进行了优化，在保证加工质量的前提下，降低了工艺成本，提高了加工效率。

参考文献:

［1］倪森寿．机械制造工艺与装备［M］．北京:化学工业出版社，2009:132～140．

［2］袁广．机械制造工艺与夹具［M］．北京:人民邮电出版社，2009:43～47．

［3］王亚杰．论我国工程机械发展趋势［J］．改革与开放，2009，118(01):74．

［4］阳祎．机械制造技术的发展和创新［J］．装备制造，2010(01):116～121．

［5］王先逵．机械制造工艺学［M］．北京:清华大学出版社，1989:151～155．

［6］王绍俊．机械制造工艺设计手册［M］．哈尔滨:哈尔滨工业大学，1984．

作者：李慧娟 吴丽霞 单位：咸宁职业技术学院