工艺第五章 提高劳动生产率的途径 (1)

第 五 章 提 高 劳 动 生 产 率 的 途 径
2) 使辅助时间与基本 时间重合 （1）采用两工位或多工 位的加工方法，可以缩 短工件装卸时间。 如图就使装卸工件 的辅助时间和基本时间 重合起来。现在生产的 钻、铣、镗加工中心机 床、磨床等，还采用双 工作台或多工作台。
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3）采用各种类型的半自动机、自动机、多工位机床、 组合机床、自动线等 这些机床都是在多件加工、多刀多刃加工的基础 上发展出来的高效率机床。它们不但缩短基本时间和 辅助时间，而且由于机床的机械化自动化程度高，可 以大大地减少工人的总人数。 应用高生产率的机床，也是成批生产中提高劳动 生产率的关键性工艺问题之一。
2）采用多刀多刃加工及成形切削 多刀多刃加工是一种行之有效的提高劳动生产率 的方法。六角车床、多刀车床、多轴钻床，龙门铣床 等都是为了充分发挥多刀多刃加工的效果而设计制造 出来的高效率机床。
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成形切削是提高生产率的一种方法，可分为成形 刀具切削和仿形法切削两种。前者适用尺寸较小的成 形表面，后者适用于尺寸较大的成形表面加工。
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成组技术的基本概念 成组技术分类方法
工艺措施
成组加工的工艺准备 成组加工的组织形式
成组技术的优越性
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1 成组技术的基本概念 把相似的问题归并成组，找到解决一组问题的答 案，以节省时间和精力，这就是成组技术(简称GT)。 成组加工就是将被加工零件，根据其几何形状、 结构及加工工艺的相似性进行分组；并根据各组零件 加工工艺要求，将机床分成若干机床组；按照被加工 零件组的工艺流程排列各机床组内的机床。被纳入同 一组的零件可按照共同的工艺过程，在同一机床组中 稍加调整后加工出来，以减少调整时间与加工时间， 这样就可以大大地提高生产率。 成组加工的本质就是扩大零件的批量，使大批大 量生产中的高效率工艺方法和设备，可以应用到中、 小批生产中去，以提高中、小批生产的生产率。
第 五 章 提 高控加工 数控技术发展，已使单件小批生产过程自动化取 得和大批大量生产一样高的技术经济指标成为可能。
4）加工中心机床 它又称为多工序自动换刀数控机床。这种机床一 般是一种带有多个坐标控制而可自动换刀的（车、铣、 镗、磨）床。这种机床是把许多相关的分散工序集中 在一起，形成了一个以工件为中心的多工序自动加工 机床。各种刀具装在一个刀库中，可由加工程序发出 指令进行换刀，可完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等 复杂零件的所有各面(除底面以外)的加工，适用于非回 转零件的加工。
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劳动生产率是指单位人／时的平均生产量。它也 可以用完成某一工作所必需的劳动时间来衡量。把完 成零件一个工序的必需的时间称为时间定额。 时间定额不仅是衡量劳动生产率高低的依据，同 时也是工厂中安排生产计划、核算成本的重要依据。 缩减时间定额可以提高劳动生产率，特别应该缩 减占时间定额比较大的那部分时间。 在大批大量生产中，基本时间所占比重较大，这 时就应设法在缩减基本时间上采取措施。 在单件小批生产中，辅助时间和准备终结时间所 占的比重较大，这时就应着重在缩减辅助时间上采取 措施。
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缩短基本时间
缩短辅助时间
工艺措施
同时缩短基本时间和 辅助时间
缩短准备终结时间
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1．缩短基本时间 缩短基本时间可以通过提高车削用量、减少切削 长度L和加工余量Z来实现。 1) 提高切削用量 要提高车削用量，必须采用新型的机床和刀具。 2) 减少切削行程长度 要想减少切削行程长度，可以采用多刀加工、宽 砂轮作切入磨削等方法。采用上述措施可以大大地提 高切削效率，但是，机床的刚度也必须大大地增强， 驱动功率也要加大。这样，机床的结构和布局也必须 随之改变，需要设计新型的机床。
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3．改善生产组织和生产管理 1）采用先进的生产组织形式--流水生产 适用于大批大量生产和成批生产，因此出现了可 变流水线、成组加工流水线等组织形式。 2）改进生产管理 合理制定生产计划及调配劳动力，提高生产效率 4．采用计算机技术 在生产技术准备和制造过程的各个环节中，广泛 采用计算机进行各种信息的处理，已成为当今提高产 品的质量和劳动生产率、降低成本的有效措施。 应当指出：质量、生产率与经济性三者之间存在 着辩证的关系。提高劳动生产率必须以保证产品质量 为前提；提高劳动生产率时要有成本核算观点。
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2．缩短辅助时间 随着基本时间的减少，辅助时间所占的比重越来 越高，缩短辅助时间对提高生产率将产生显著的效果 1) 直接缩减辅助时间 （1）采用先进夹具 采用先进夹具不仅可以保证加工质量，而且也能 大大节省工件的装卸、找正时间。在大批量生产中， 采用高效率的快速夹具，使装卸工件时间大为缩短。 （2）采用各种快速换刀、自动换刀装置 由于加工中刀具磨损需要更换，为了节省这部分 辅助时间，可采用各种快换刀夹及自动换刀装置。
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3．同时缩短基本时间和辅助时间 1）多件加工 机床在一次装夹下同时加工几个工件，从而使分 摊到每一个工件上的基本时间和辅助时间都能缩短。 它又可按情况的不同分为：顺序加工、平行加工、平 行顺序加工。
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2 中小批生产中常见的制造方法 虽然在大批大量生产中应用了各种自动化设备， 能得到很高的生产率。但是，在机械加工中，属于大 批大量生产的产品是少数，至多不超过20％，为此， 研究成批生产的自动化是当前的方向之一。
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1）中小批生产的概况 由于各种零件的功用和结构的不同，可分为： （1）主要零件——指产品中的大型零件或精密零件， 如各种机座、箱体、壳体、主轴、丝杠等等； （2）中型零件——指一般的轴、齿轮、拨叉、杠杆等 （3）小型零件——指紧固件，如螺钉、销子、垫圈等 一般来讲：主要零件、中型零件、小型零件分别 占零件总数的10％、40%、50%，而它们的制造成本分 别占总制造成本的50％、30%、20%。主要零件制造成 本比较高的原因是它们消耗较多的材料，而且一般说 来它们的机械加工工作量也较大。
（2）采用两个相同夹具交替工作
在多刀半自动车床和外圆磨床上，加工以心轴定 位的工件时，可采用两个同样的心轴。在机床进行加 工的时间内，用另一个心轴进行装卸工件。
（3）采用主动检验或数字显示式自动测量装置 自动测量装置能在加工过程中测量工件的实际尺 寸，并能用测量的结果控制机床的自动循环。 数字显示装置，能够反映出刀具的位移量，提高 工件的加工精度，同时节约了测量的时间，减轻了劳 动强度。
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（2) 分类的方法 1) 无编码零件分类法 按照零件加工时所需要的主要设备，将零件分成 车床类、铣床类、磨床类等，再按零件几何形状和工 艺装备把各类零件细分成组。目前很少使用。 2) 穿孔带与穿孔卡分类法 这种分类编码提供的信息，有助于统计分析各类 零件特征的分布情况，适用于零件特征的统计与分析 3) 多位数字编码分类法 它把零件图纸的信息(名称、形状特征、材料、精 度等) 用一定顺序排列的数字表示出来，便于计算机 处理数据，目前已被广泛采用。
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3）采用刀具的微调机构和对刀的辅助工具 在多刀加工时，要耗费大量工时在刀具调整上。 如果每把刀具的尾部装上微调螺丝，或在机床上配置 对刀装置，就可使调整时间大为减少。 4）采用准备终结时间极少的先进加工设备 如液压仿形刀架、插销板式程序控制和数控机床 等。这类机床特点是所需的准备终结时间很短，可以 灵活改变加工对象。
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2 成组技术分类方法 零件分类是成组技术的基础，分类的合理与否直 接影响成组技术的效果。 （1）分类的作用 1) 提高设计工作的标准化与合理化 零件分类编码后，可建立零件图册，实现产品零、 部件标准化，减少设计工作量。 2) 有助于工件分类归并成组(族)，推行成组加工 利用适宜的零件分类系统，可以划分零件组、制 定成组零件的工艺路线、选择设备进行成组加工。 3) 有利于生产管理科学化 利用分类编码系统，可实现生产管理科学化。
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3 各种自动化系统经济性的比较 各种方法加工零件的制造成本如图5-10所示：制 造系统的选择，主要是取决于批量的大小。 人工操作只适用于最小批量的生产，生产率低， 且制造成本高。 自动线适用于大批量生产。生产效率高，制造成 本低。 数控机床用在中小批生产中最为理想，它的生产 率高，单件制造成本低，所以具有广泛的发展前途。 自动机适用于中批以上零件的生产，制造成本比 数控机床要高一些。
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4．缩短准备终结时间 1）按照相似零件组的要求设计夹具和布置刀具 将结构形状、技术条件相似的零件分成一组， 根据这组相似零件的要求设计夹具和布置刀具，可 以减少零件更换时刀具和夹具的调整时间。 2）采用可换刀架或刀夹 六角车床的转塔刀架能快速更换，每个机床配 备几个备用刀架，按照加工对象预先调整，等待使 用。英国赫伯特公司，成立一个机外对刀服务站， 这个站把刀具对好后，连同工艺卡及刀具布置图用 小车送到机床旁，使工人可迅速换刀。机外调整一 般采用光学对刀装置，对刀精度可达士0.01mm。
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对中小批量而言：主要零件以用加工中心最为经 济；小型零件由于标准化而且需要的数量较大，常用 专用的自动机或通用的自动机。 2）各种自动机和简易程控机床 一般自动机工作循环几乎都是凸轮操纵的，每更 换一种工件就要更换或制造一套凸轮，周期长，成本 高，只适用于大批大量生产。为适应中小批生产，出 现了由液压和电气操纵的自动机，更换、调整容易。 插销板式程序控制系统，可以方便、迅速地调整 出所需要的自动控制程序，使自动机可以推广到极小 批量生产中去。