第八章 提高劳动生产率的途径

第 八 章 提 高 劳 动 生 产 率 的 途 径
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。这种方法不仅 适用于大批大量生产，在成批生产中也得到推广应用，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。做好各项技术准备工作，合理制定生 产计划，调配好劳动力，同时做好工作地组织和服务工作。 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：生产率并不是评价工艺过程的唯一指标。在 机械加工中，质量、生产率与经济性三者之间存在着辩证 的关系。首先，任何提高劳动生产率的措施必须以保证产 品质量为前提。其次，提高劳动生产率时要有成本核算观 点。在工艺过程中，若不恰当地采用了自动化程度高的、 复杂而又昂贵的设备，则生产率虽然有所提高，但由于设 备折旧费太大，结果加工成本却提高了。因此必须全面地 考虑质量、生产率和经济性之间的关系。
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2．缩短辅助时间 随着基本时间的减少，辅助时间在单件时间中所占的比 重就越来越高，若比重在55～70%以上，则提高切削用量， 对提高生产率就不产生显著的效果。因此必须从缩短辅助 时间着手。 (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ຫໍສະໝຸດ Baidu大节 省工件的装卸、找正时间。在大批量生产中，可采用高效 率的气动、液压快速夹具，使装卸工件时间大为缩短。在 成批生产中，采用拼装夹具和可调整夹具；在单件小批生 产中，采用组合夹具。 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，工人在刀具的装卸、刃 磨、对刀等方面要花费很多时间。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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（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，例如各种类型的半自动和全自动的磨 床、自动化的插齿机等。这类自动机更换加工对象时，调 整容易。 目前又出现插销板式程序控制系统，可以极为方便、 迅速地调整出所需要的自动控制程序，使一般常用的自动 机可以推广到极小批量生产中去。当插销板式程序控制系 统和半自动液压仿形系统结合起来使用时，为自动机韵完 善开辟了广阔的前景。 （3）数控加工 数控技术和微处理器的发展．特别是其可靠性的提高 和成本的大幅度下降，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。
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（1）按照相似零件组的要求设计夹具和布置刀具 将被加工零件经过选择，要求它们的结构形状、技术 条件都比较相似，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。如 英国某公司，按零件组的复合零件的加工表面，合理配置 六角车床上的六角刀架和四方刀架上的刀具后，调整时间 减少50％。 （2）采用可换刀架或刀夹 例如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 人在更换加工工件时，可迅速换刀。一个调整工可服务20 台机床。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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（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，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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第一节 提高劳动生产率的综合性措施
劳动生产率是衡量生产效率的一个综合性指标。它表示 一个工人在单位时间内为社会创造财富的价值。提高劳动 生产率的途径是多种多样的，通常采用下列综合性措施： l. 改进产品的结构设计 (1) 减少零件的数目和重量。在满足产品性能要求的前提 下，尽量减少零件的数目和重量，这样既能减少加工劳动 量，又能节约原材料消耗。 (2) 改善零件的结构工艺性。零件的结构工艺性对工艺过 程和加工工时的影响很大，要使零件便于加工、装配、修 理，也便于采用高效率的机床设备和工艺，即零件必须有 良好的结构工艺性。 (3) 尽量提高零件、部件和产品的通用化、标准化和系列 化程度。提高零件、部件和产品的通用化、标准化和系列
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2）采用两个相同夹具交替工作。如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。主动检验 的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。数字显示装置是以 光栅、感应同步器等为检测元件，把零件在加工过程中的 尺寸变化连续显示出来。采用数字显示装置后，能够很直 观地反映出刀具的位移量，提高工件的加工精度，同时又 大大地节约了停机测量的时间，减轻了工人的劳动强度。 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。多件加工 的效果在龙门刨床、龙门铣床上最为显著。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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化程度，就可以减少设计的工作量，扩大加工零件的批量。 这样既易于保证加工质量的稳定，又有利于采用高效率的 加工方法和设备。 2．采用先进工艺及新工艺 采用先进工艺或新工艺常可成倍地、甚至十几倍地提高 生产率。例如：用线电极电火花机床加工冲模可以减少很 多钳工工作量；用充气电解加工锻模，一个锻模的加工时 间从四五十小时缩短到一二小时；用强力磨代替铣平面， 不但可以一次切去大部分余量，而且磨出的平面精度高， 可直接作定位面之用。 在毛坯制造中，冷热挤压、粉末冶金、失蜡浇铸、爆炸 成型等新工艺的应用，可以从根本上减少大部分的机械加 工劳动量，节约原材料，从而取得十分显著的经济效果。 例如，用粉末冶金制造齿轮油泵的内齿轮，就完全取消了 齿形加工，只需要磨两个平面；在国外用冷挤压齿轮代替 剃齿，生产率可提高4倍。
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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 要想提高车削用量， 必须采用新型的刀具材料。 (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。如果在原有的机床上加大 切削用量，就易引起机床工件刀具系统的受力变形，产 生振动等，影响加工质量。
第三节
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高效与自动化加工
1 大批大量生产中常用的制造方法 由于这种生产类型的零件批量大，生产稳定，经常采 用组合机床和组合机床自动线。 组合机床自动线是大批大量生产中最为合适的生产方 式。在这种生产中，工件是自动地从一个工位输送到下一 个工位，整个工作循环都自动进行。这种生产方式的生产 率极高，国外自动线平均节拍已达l0s，最短可达2s。 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。
第二节 提高机械加工生产率的工艺措施
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劳动生产率是指单位人／时的平均生产量。也就是说： 一个工人在单位劳动时间内制造出的合格产品的数目。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。所以，在工 艺规程中一般都要制定时间定额。 在第一章中已说明：缩减时间定额就可提高劳动生产率， 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，例如工件在多轴自动 车床上加工时，基本时间占69 5％，而辅助时间仅占21％， 这时就应设法在缩减基本时间上采取措施。而在单件小批 生产中，辅助时间和准备终结时间所占的比重较大，例如 在普通车床上进行某一零件的小批量生产时，基本时间仅 占26％，而辅助时间占50％，这时就应着重在缩减辅助时 间上采取措施。
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(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。当一个工位上的工 件在进行加工时，同时在另 一个工位的夹具中装卸工件， 这样就使装卸工件的辅助时 间和基本时间重合起来。回 转式夹具、多轴自动机的上 下料、回转工作台式多工位 组合机床等都是采用了这一 原则，使辅助时间大大减少。 现在国外生产的钻、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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（1）中小批生产的概况 对于一种产品，由于各种零件的功用和结构的不同， 一般可分为： 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——指一般传动的轴、齿轮、拨叉、杠杆等 3）小型零件——指各种紧固件，如螺钉、销子、垫圈等。 由于这三类零件的数量不同，在产品零件的总数中所 占比例不同，它们在生产成本中所占的比例也不同。 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。 对中小型产品而言，国外一般是：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。
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（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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成形切削也是提高生产率的一种方法，它又可分为用 成形刀具切削和用仿形法切削两种。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。用单线 或多线砂轮磨螺纹，用蜗杆砂轮按展成法磨小模数齿轮， 都是属于采用成形刀具切削的例子。用液压仿形刀架或液 压仿形车床加工车床主轴就是仿形法切削的例子。 （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。 4．缩短准备终结时间 应用高生产率的机床，如多刀车床、六角车床、半自 动和自动车床等，调整和安装刀具耗费时间。在加工一批 零件之后，如更换零件的类型和尺寸，也必须更换夹具。 缩减刀具、夹具或其它工具在机床上的安装和调整时间， 是成批生产中提高劳动生产率的关键性工艺问题之一。