機械加工工藝、工時計算、生產(chǎn)成本、工藝擬定-9頁文檔資料

1、機械加工工藝路線的擬訂表面加工方法的選擇：表面加工方案的選擇應(yīng)根據(jù)零件各表面所要求的加工精度、表面粗糙度和零件結(jié)構(gòu)特點，選用相應(yīng)的加工方法和加工方案。1、 根據(jù)加工表面的技術(shù)要求，盡可能采用經(jīng)濟加工精度方案。2、 根據(jù)工件材料的性質(zhì)及熱處理，選用相應(yīng)的加工方法。如：淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬的精加工為避免磨削時堵塞砂輪，則用調(diào)整精細車或精細鏜等調(diào)整切削的方法。3、 考慮工件的結(jié)構(gòu)開關(guān)和尺寸。4、 結(jié)合生產(chǎn)類型考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。5、 考慮本廠（或本車間）的現(xiàn)有設(shè)備善和技術(shù)條件。二、 加工階段的劃分：零件的加工質(zhì)量要求較高時，應(yīng)把整個加工過程劃分為以下幾個階段：1、 粗加工階段。 主要任務(wù)

2、是切除大部分加工余量， 應(yīng)著重考慮如何獲得高的生產(chǎn)率。2、半精加工階段。完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準備。3、精加工階段。使各主要表面達到圖樣規(guī)定的質(zhì)量要求。4、光整加工階段。 質(zhì)量要求很高的表面，需進行光整加工，以進一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度值。三、工序的集中與分散：工序集中和工序分散是擬訂工藝路線時，確定工序數(shù)目的兩種不同的原則。四、加工順序的安排：復(fù)雜工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，在擬訂工藝路線時， 工藝人員要全面地把切削加工、 熱處理和輔助工序古老一直加以考慮。五、 機床及工藝裝備的選擇：1、機床設(shè)備的選擇。2、工藝設(shè)備的選擇。各

3、種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度、表面粗糙度值以及表面開關(guān)、位置精度 可查閱金屬加工工藝人員手冊。下面列出一些常用的以作參考：表1-1外圓表面加工方法序號加工方法經(jīng)濟精度公差等級表面粗糙度Ra/um適應(yīng)范圍1粗車IT13 IT115012.5適用于除淬火鋼以外的金屬材料2粗車-半精車IT10 IT86.3 3.23粗車-半精車-精車IT8 IT70.8 1.64粗車-半精車精車-滾壓（拋光）IT8 IT70.2 0.0255粗車-半精車-磨削IT8 IT70.8 0.4主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但小宜加工有色金屬6粗車-半精車-粗磨-精磨IT7 IT60.4 0.17粗車-半精車粗磨-精磨

4、-超精加工IT50.1 0.018粗車-半精車-精車-精細車IT7 IT60.4 0.025主要用于有色金屬加工9粗車-半精車粗磨-精磨-超精磨IT5以上0.025 0.005極高精度的外加加工10粗車-半精車粗磨-精磨-研磨IT5以上0.1 0.01表1-2 平面加工方法序號加工方法經(jīng)濟精度公差等級表面粗糙度Ra/um適應(yīng)范圍1粗車-半精車IT13 IT116.3 3.22粗車-半精車-精車IT8 IT71.8 0.8回轉(zhuǎn)體零件的端面3粗車-半精車-磨削IT8 IT60.8 0.24粗刨（或銃削）-精刨（或精銃）IT9 IT86.3 1.65粗刨（或銃削）-精刨（或精銃）-刮研IT7 IT6

5、0.8 0.1收木件攸衣回6粗刨（或銃削）-精刨（或精銃）-寬刀精刨IT7 IT60.8 0.27粗刨（或銃削）-精刨（或精銃）-磨削IT70.8 0.2精度要求局的淬硬表向和不淬硬表囿8粗刨（或銃削）-精刨（或精銃）-粗磨-精磨IT7 IT60.4 0.029粗銃-拉IT9 IT76.3 3.2大量生產(chǎn)較小平囿10粗銃-精銃-粗磨-研磨IT5以上0.1 0.008局精度平面表1-3內(nèi)孔表面加工方法序號加工方法經(jīng)濟精度公差等級表面粗糙度Ra/um適應(yīng)范圍1鉆IT13 IT11>=12.5加工未淬火鋼及鑄 鐵實心毛坯，也可 用于加工后色金屬（孔小于15 20mm2鉆-擴IT11 IT101

6、2.5 6.33鉆-擴-較IT9 IT83.2 1.64鉆-擴-粗較-精較IT71.6 0.85鉆-錢IT10 IT86.3 1.66鉆-粗較-精較IT8 IT71.6 0.87鉆-（擴）-拉IT9 IT71.6 0.1大批大量生產(chǎn)8粗鎮(zhèn)（或擴孔）IT13 IT1112.5 6.3除淬火鋼外和各種鋼材，毛坯上已啟鑄出或鍛出孔9粗鎮(zhèn)（擴）-半精鏈（精擴）IT9 IT83.2 1.610粗鎮(zhèn)（擴）-半精鏈（精擴）-精鎮(zhèn)（校）IT8 IT71.6 0.811粗鎮(zhèn)（擴）-半精鏈（精擴）-精鑲（錢）-浮動鍵IT7 IT60.8 0.412粗鎮(zhèn)（擴）-半精鏈-磨IT8 IT70.8 0.2主要用于淬火鋼，

7、/、宜用于后色金屬13粗鎮(zhèn)（擴）-半精鍵-粗磨-精磨IT7 IT60.2 0.114粗鎮(zhèn)-半精鎮(zhèn)-精鎮(zhèn)-金剛鎮(zhèn)IT7 IT60.4 0.05主要附于用色金屬：機械加工劃分加工階段的原因第14頁1、保證加工。 工件加工劃分階段后，粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，可通過半精加工和精加工逐步得到糾正，保證加工質(zhì)量。2、有利于命題使用設(shè)備。 粗加工要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高、精度不高的設(shè)備。精加工則要求精度高的設(shè)備。 劃分加工階段后， 就可充分發(fā)揮粗精加工設(shè)備的特點， 避免以精干粗，做到合理使用設(shè)備。3 、便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。 例如粗加工后工件殘余應(yīng)力大，可安

8、排時效處理，消除殘余應(yīng)力；熱處理引起的變形又可在精加工中消除。4 、 便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 毛坯的各種缺陷如氣孔、 砂眼和加工余量不足等， 在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時修補或決定報廢，以免繼續(xù)加工后造成工時和費用的浪費。5、精加工、光整加工安排在后，可保護精加工和光整加工過的表面少受磕碰損壞。二：工序集中與分散的特點生產(chǎn)批量小我們在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、 現(xiàn)有生產(chǎn)條件、 工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行綜合分析后選用。時多采用工序集中，生產(chǎn)批量大時可采用工序集中也可采用工序分散。- 集中 -1、 有利于采用高效專用機床設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高。2、 工件安裝次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，還有利于保

9、證各加工表面間的位置精度。3、 工序數(shù)目少，可減少機床數(shù)量、操作工人生產(chǎn)面積。- 分散 -1、 設(shè)備及工藝裝備簡單，調(diào)整和維修方便。2、 可采用最合理的切削用量，減少基本時間。3、 設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。三：加工順序的安排：4、 甚而先行。選為精基準的表面，應(yīng)安排在起始工序先進行加工，以便盡快為后續(xù)加工提供精基準。2、 先粗后精。當零件需要劃分加工階段時，先安排各表面的粗加工， 中間安排半精加工，最后安排主要表面的精加工和光整加工。3、先主后次。 先加工裝配甚面和工作表面等主要表面，后加工鍵槽、 緊固用的光孔與螺紋孔等次要表面。 因為將要表面的加工面積較小， 它們又往往與主要

10、表面有一定的相互位置要求，所以一般應(yīng)放在主要表面半精加工之后進行加工。4、先面后孔。四：熱處理工序的安排熱處理在工藝路線中的位置安排主要取決于熱處理的目的。1、預(yù)備熱處理。A、 退火與正火常安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力；B、 調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工之后、半精加工之前進行，以保證調(diào)質(zhì)層的厚度；C、 時效處理用以消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。對于精度要求不太高的工件， 一般在毛坯進入機械加工之前安排一次人工時效即可。 對于機床床身、立術(shù)等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，應(yīng)在粗加工前、 后都要進行時效處理。對于一些剛性差的精密零件，在粗加工、半精加工和精加工過程中要安排多次人工時效。

11、2、最終熱處理。A、 主要用于提高零件的表面硬度和耐磨性以及防腐、美觀等。淬火、滲碳淬火等安排在磨削加工之前進行；B、 氮化處理由于溫度低，變形小，且氮化層薄，故應(yīng)放在精磨之后進行。C、 表面裝飾性鍍層、發(fā)藍處理，應(yīng)安排在機械加工完畢之后進行。3、輔助工序的安排。A、 檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往外車間加工前后、零件全部加工結(jié)束之后，一般均應(yīng)安排檢驗工序。B、 此外，去毛刺、倒鈍銳邊、去磁、清洗及涂防銹油等都是不可忽視的輔助工序。4、工序間的銜接。有些零件的加工是由普通機床和數(shù)控機床共同完成的， 數(shù)控機床加工工序一般穿插在整個工

12、藝過程之間，應(yīng)注意解決好數(shù)控工序與非數(shù)控工序間的銜接。A、 如作為定位基準和孔和面的精度是否滿足要求；B、 后首工序的加工余量是否足夠等。1、 加工余量的確定方法：1、查表法根據(jù)工藝手冊或工廠中的統(tǒng)計經(jīng)驗資料查表， 并結(jié)合具體情況加以修正來確定加工余量。 此法在實際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。2、經(jīng)驗估算法憑經(jīng)驗來確定加工余量。 為防止因余量過小而產(chǎn)生廢品， 所估余量往往偏大。 此法只可用于單件小批生產(chǎn)。3、分析計算法通過對影響加工余量的各項因素進行分析和綜合計算， 來確定所需要的最小工序余量。 它是最經(jīng)濟合理的方法， 但必須要有齊全而可靠的實驗數(shù)據(jù)資料， 且計算較煩瑣， 在實際生產(chǎn)中應(yīng)用尚少。應(yīng)該指出的

13、是，對于大批大量生產(chǎn)，應(yīng)力求采用分析計算法。2、 工序尺寸的確定工序尺寸及其公差的確定， 不僅取決于設(shè)計尺寸及加工余量， 而且還與工序尺寸的標注方法以及定位基準選擇和轉(zhuǎn)換有著密切的關(guān)系。 故計算工序尺寸時應(yīng)根據(jù)不同和情況采用不同的方法。1、設(shè)計基準重合時。A 、 確定各工序的基本余量B、 確定各工序加工的經(jīng)濟精度C 、 根據(jù)設(shè)計尺寸和各工序余量，從后往前推算各工序基本直到毛坯尺寸D 、 最后將各工序尺寸的公差按“人體原則”標注2、基準不重合時，就必須應(yīng)用尺寸鏈原理進行分析計算。建立尺寸鏈。假設(shè)： A0 為封閉環(huán)， A1 、 A2 、為增環(huán)， A3 為減環(huán)。計算A0 ？基本尺寸 ： A0=A1+

14、A2-A3上下偏差：上、ES(A0)=ES(A1)+ES(A2)-EI(A3)增上減下下、EI(A0)=EI(A1)+EI(A2)-ES(A3)增下減上按“人體原則”標注生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本包括兩大類費用：1、與工藝過程直接有關(guān)的費用叫工藝成本，約占生產(chǎn)成本的 70%75%。2、與工藝過程無關(guān)的費用，如行政人員工資、廠房折舊、照明取暖等。由于同一生產(chǎn)條件下與工藝過程無關(guān)的費用基本上是相等的， 因此對零件工藝方案進行經(jīng)濟分析時，只要分析與工藝過程直接有關(guān)的工藝成本即可。一、工藝成本1、 可變費用 V 可變費用與產(chǎn)品年產(chǎn)量有關(guān)，它包括材料費或才干費、損第 17 頁人工人的工資、機床的維護費、萬能機床和

15、萬能夾具及刀具的折舊費。2不變費用C 不變費用與零件年產(chǎn)量無關(guān)，它是指專用機床和專用夾具、 刀具的折舊和維護費用。因為起用機床、專用夾具及刀具是專為加工某零件所用， 不能用來加工其他零件，而工藝裝備及設(shè)備的折舊年限是一定的，因此專用機床、 專用夾具及刀具的費用與零件的年產(chǎn)量無直接關(guān)系，即當年產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)變化時，這種費用基本上保持不變。 rrr、當一種零件的全年工藝成本E和單件工藝古本Ed,可用下式表示：Ed=V+C/NE=NV+C式中V每個零件的可變費用，單位為元/件；N工件的年產(chǎn)量，單位元/件；C全年的不變費用，單位元/件。二、工藝方案的經(jīng)濟評比1、工藝方案的基本投資相近或都采用現(xiàn)有設(shè)備

16、時的情況。這時工藝成本即 可作為衡量各方案經(jīng)濟性的依據(jù)。(1)、當方案中少數(shù)工序不同，多數(shù)工序相同時，可通過計算少數(shù)不同工序 成本進行比較。(2)、兩方案中多數(shù)工序不同，少數(shù)工序相同時，同以該零件全年工藝成本 進行比較2、兩種工藝過程方案的基本投資差額較大的情況。這是在考慮工藝成本的同時還要考慮基本投資差額的回收期限。(1)、回收期限應(yīng)小于所采用設(shè)備的使用年限；(2)、回收期限應(yīng)小于該產(chǎn)品由于結(jié)構(gòu)性能及國家計劃安排等因素所決定的 生產(chǎn)年限；(3)、回收期限應(yīng)小于國家所規(guī)定的標準回收期限。工時的含義和類別一、工時定義在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間。它是安排生產(chǎn)計劃

17、、核算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，也是設(shè)計或擴建工廠時計算設(shè)備和 工人數(shù)量的依據(jù)。1、基本時間tj:直接改變對象尺寸、開關(guān)、相對位置、狀態(tài)或材料性質(zhì)所用時 問；2、輔助時間tf:為實現(xiàn)工藝過程必須進行的各種輔助動作所用時間。如裝卸工件、操作要、改變切削用量、試切和測量工件、引進及退回刀具等動作所用時間。 輔助時間的的確定方法隨生產(chǎn)類型不同而不同。大批大量生產(chǎn)時，為了使輔助時間規(guī)定得合理，須將輔助動作分解成單一動作，再分別查表求得各分解動作的時 問，最后予以綜合；對于中批生產(chǎn)則可根據(jù)以往的統(tǒng)計資料確定；在單件小批生產(chǎn)中，一般用基本時間的百分比進行估算?；緯r間和輔助時間的總和稱為作業(yè)時間3、布置工地時間

18、tb: 一般按作業(yè)時間的2%7%估算。4、休息和生理時間tx:一般按作業(yè)時間的2%估算。以上四部分時間總和就是單件時間 td=tj+tf+tb+tx在成批生產(chǎn)中，每一批工件的開始和終了時，工人需要做以下工作：A、開始時，要熟悉工藝文件，領(lǐng)取毛坯、材料，領(lǐng)取和安裝刀具和夾具，調(diào)整機床及其他工藝裝備等；B、終了時，要拆下和歸還工藝裝備，送交成品等。 這兩部分所用時間叫做準備時間tz,設(shè)有N件產(chǎn)品，那分攤到每一個工件上的 準備時間為tz/N,將這部分時間加到單件時間上去。成批生產(chǎn)的單件核算時間： th=td+tz/N大批大量生產(chǎn)時，每個工作地始終完成某一道固定工序，tz/N接近0,故不考慮。th=tdo二、工時的相關(guān)應(yīng)用說到生產(chǎn)率就離不開工時，提高生產(chǎn)率其實就是在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下盡 量縮減工時。下面就談?wù)勥@方面。1、縮短基本時間大批大量生產(chǎn)中，基本時間所占比重大?？s短基本時問的方法：(1)、提高切削用量。但切削用量的提高受到刀具壽命和機床剛度的制約。(2)、縮短工作行程長度。多刀加工！(3)、多件加工。通過減少刀具的切入、時間或使基本