課2機(jī)械加工的質(zhì)量分析、生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)分析

第二章機(jī)械加工的質(zhì)量分析、消費(fèi)效率與經(jīng)濟(jì)分析本課次要處理的問(wèn)題一、外表質(zhì)量包含哪幾個(gè)部分？二、外表質(zhì)量對(duì)零件的運(yùn)用性能有哪些影響？三、如何提高外表質(zhì)量？四、如何提高消費(fèi)效率？五、如何較低消費(fèi)本錢？§2機(jī)械加工外表質(zhì)量2.1機(jī)械加工外表質(zhì)量的含義及其對(duì)產(chǎn)品運(yùn)用性能的影響2.1.1機(jī)械加工外表質(zhì)量的含義一、外表的幾何特性1.外表粗糙度它是指加工外表的微觀幾何外形誤差。2.外表波度它是介于宏觀幾何外形誤差(△形)與微觀幾何外形誤差(即粗糙度)之間的周期性幾何外形誤差。外表粗糙度與波度a)外表粗糙度b)外表波度1、當(dāng)依次加工一批工件時(shí)，大小和方向沒(méi)有一定變化規(guī)律的加工誤差，稱為：a、系統(tǒng)性誤差b、系統(tǒng)性變值誤差c、偶爾性誤差d、系統(tǒng)性偶爾誤差練習(xí)題：外表層物理力學(xué)性能主要是指以下三個(gè)方面：1)外表層加工硬化(冷作硬化)。2)外表層金相組織的變化。3)外表層剩余應(yīng)力。二、外表層物理力學(xué)性能2.1.2外表質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品運(yùn)用性能的影響一、外表質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響圖2-36外表粗糙度與初期磨損量1—輕負(fù)荷2—重負(fù)荷圖2-37外表冷硬程度與耐磨性的關(guān)系三外表質(zhì)量對(duì)零件耐腐蝕性能的影響零件的耐腐蝕性在很大程度上取決于外表粗糙度。外表粗糙度值越大，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)外表粗糙度值太大，不利于配合性質(zhì)的堅(jiān)持。表現(xiàn)剩余應(yīng)力會(huì)引起零件變形，使零件外形和尺寸發(fā)生變化，因此對(duì)配合性質(zhì)也有一定的影響。四外表質(zhì)量對(duì)配合性質(zhì)的影響2.1.3影響外表質(zhì)量的要素一、影響外表粗糙度的要素主要有三類：幾何要素；物理要素；振動(dòng)要素。圖2-38車削外圓時(shí)留下的刀痕(a)尖刀；(b)圓頭刀。圖2-39切削塑性資料時(shí)的實(shí)踐粗糙度圖2-40車削時(shí)的積屑瘤高度和外表的不平度二、影響外表層物理機(jī)械性質(zhì)的要素用機(jī)械加工塑性金屬時(shí)，工件已加工外表遭到刀具后刀面的摩擦擠壓而產(chǎn)生塑性變形；同時(shí)，加工過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，提高了切削區(qū)域的溫度。一切這些都使已加工外表層金屬的物理機(jī)械性質(zhì)發(fā)生變化，其主要是：外表層產(chǎn)生剩余應(yīng)力和外表層強(qiáng)化(冷硬)；另外在磨削加工中有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)外表熱損傷缺陷。1.切削加工后外表層的剩余應(yīng)力外表層的剩余應(yīng)力產(chǎn)生的要素歸納起來(lái)有三方面：(1)塑性變形的要素(2)溫度的要素(3)金相組織變化的要素2.切削加工后外表層的強(qiáng)化(冷硬)切削加工時(shí)，外表層金屬由于塑性變形而得到強(qiáng)化。1、影響外表粗糙度的要素主要有：a幾何要素b物理要素c振動(dòng)要素d環(huán)境要素練習(xí)題：§3提高機(jī)械加工勞動(dòng)消費(fèi)率的工藝措施勞動(dòng)消費(fèi)率是指單位人——時(shí)的平均消費(fèi)量。也就是說(shuō)：一個(gè)工人在單位勞動(dòng)時(shí)間內(nèi)制造出的合格產(chǎn)品的數(shù)目。3.1工時(shí)定額計(jì)算時(shí)間定額中的根本時(shí)間可以根據(jù)切削用量和行程長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算，其他組成部分的時(shí)間，可取自根據(jù)閱歷而來(lái)的統(tǒng)計(jì)資料。單件時(shí)間是： T單件=T根本+T輔助+T效力+T休憩3.1縮短根本時(shí)間1.提高切削用量2.減少切削行程長(zhǎng)度1.直接縮減輔助時(shí)間(a)采用先進(jìn)夾具(b)采用各種快速換刀、自動(dòng)換刀安裝3.2縮短輔助時(shí)間2.使輔助時(shí)間與根本時(shí)間重合(a)采用兩工件或多工位的加工方法，可以縮短工件的裝卸時(shí)間。(b)采用兩個(gè)一樣夾具交替任務(wù)。(c)采用自動(dòng)檢驗(yàn)或數(shù)字顯示式自動(dòng)丈量安裝圖2-47雙工位夾具3.3同時(shí)縮短根本時(shí)間和輔助時(shí)間1.多件加工——機(jī)床在一次安裝下同時(shí)加工幾個(gè)工件，從而使分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的根本時(shí)間和輔助時(shí)間都能縮短。2.采用多刀多刃加工及成形切削3.采用各種類型的半自動(dòng)機(jī)、自動(dòng)機(jī)、多工位機(jī)床、組合機(jī)床、自動(dòng)線等圖2-48順序加工圖2-49平行加工圖2-50平行順序加工圖2-51多刀加工3.4縮短預(yù)備終結(jié)時(shí)間1.夾具和刀具調(diào)整的通用化2.采用可換刀架或刀夾3.采用刀具的微調(diào)機(jī)構(gòu)和對(duì)刀的輔助工具4.采用預(yù)備終結(jié)時(shí)間極少的先進(jìn)加工設(shè)備§4機(jī)械加工工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)分析4.1機(jī)械加工工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)某一零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，普通在給定的消費(fèi)條件下可以擬定幾種方案。從保證質(zhì)量的觀念來(lái)看，這些方案能夠具有同等效果，但從經(jīng)濟(jì)角度比較，那么這些方案的價(jià)值不一樣。這時(shí)我們當(dāng)然應(yīng)該選擇最經(jīng)濟(jì)的方案。4.2機(jī)械加工工藝本錢的組成零件本錢包含的各項(xiàng)費(fèi)用可概括為兩大類：第一類是與完成工序直接有關(guān)的費(fèi)用，如零件資料費(fèi)、消費(fèi)工人工資、機(jī)床電力費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)等等。第二類是與完成工序無(wú)直接關(guān)系，而是與整個(gè)車間的全部消費(fèi)條件有關(guān)的費(fèi)用，如技術(shù)行政人員的工資、廠房折舊及維修費(fèi)、取暖照明費(fèi)及運(yùn)輸費(fèi)等。在進(jìn)展經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，只須分析與完成工序直接有關(guān)的第一類費(fèi)用(稱工藝本錢)，由于在同一消費(fèi)條件下，可以為第二類費(fèi)用是相等的。工藝本錢的各項(xiàng)費(fèi)用又分為兩種：第一種費(fèi)用與年產(chǎn)量有關(guān)，因此這種費(fèi)用的全年總值隨年產(chǎn)量而變化，故稱為可變費(fèi)用，用“v〞表示，其中包括：零件資料費(fèi)、機(jī)床工人工資、機(jī)床維護(hù)費(fèi)、通用機(jī)床折舊費(fèi)、刀具維護(hù)及折舊費(fèi)、通用夾具維護(hù)及折舊費(fèi)等。工藝本錢的第二種費(fèi)用與年產(chǎn)量無(wú)關(guān)，因此這種費(fèi)用的全年總值不隨年產(chǎn)量而變化，故稱為不變費(fèi)用，以“C〞表示，其中包括：機(jī)床調(diào)整工人的工資、公用機(jī)床折舊費(fèi)、公用夾具維護(hù)及折舊費(fèi)等。4.3工藝過(guò)程方案的經(jīng)濟(jì)比較每個(gè)零件的工藝本錢應(yīng)等于不變費(fèi)用和可變費(fèi)用之和：全年的工藝本錢應(yīng)為：圖2-52單件工藝本錢與年產(chǎn)量的關(guān)系圖2-53全年工藝本錢與年產(chǎn)量的關(guān)系在實(shí)踐任務(wù)中，均按全年工藝本錢進(jìn)展經(jīng)濟(jì)比較?，F(xiàn)設(shè)有兩種不同的工藝過(guò)程方案，其全年的工藝本錢分別為：S年1=v1n+C1 (3-3)S年2=v2n+C2(3-4)設(shè)兩種方案的本錢相等即S年1=S年2這時(shí)可求得臨界年產(chǎn)量n臨如下：v1n臨+C1=v2n臨+C2 (3-5)