机械加工生产率和技术经济分析(上)
机械加工技术（高教版）全套教案
机械加⼯技术（⾼教版）全套教案授课教案SHOU KE JIAO AN课程名称机械加⼯技术教材机械加⼯技术授授课时间：第⼀周星期三5~6授课班级：12秋机1课时：2课题：绪⾔教学⽬的：了解课程的特点，掌握机械制造⼯艺学的研究对象。
掌握⽣产过程和⼯艺过程的概念教学重点：⽣产过程和⼯艺过程的概念教学⽅法：讲授与师⽣互动相结合教具：教学过程：绪论⼀、我国机械制造⼯业的现状和今后的任务：1、机械制造⼯业在国民经济中的地位：机械制造⼯业是国民经济的⽀柱产业机械制造⼯业是社会财富的创造者举例：2、我国机械⼯业的成就和差距：我国机械⼯业的主要成就有：1）、增强了提供重⼤技术装备的能⼒。
例：60万kw⽕⼒和30万kw⽔⼒发电设备，1000万t露天煤矿成套设备，300万t钢铁的成套设备，6000m⽯油钻机及采油设备等。
2）、积极开发⾼⽔平的新产品。
⼤部分产品赶上或超过国际80年代⽔平，有的已达到国际先进⽔平。
例：20-10FP500NC超重型数控龙门铣床、PJ-1喷漆机器⼈、SX041⼤规模集成电路光栅数显仪、可编程控制器等都达到国际先进⽔平。
3）、增强提⾼国防建设新装备的能⼒。
例：我国机械⼯业虽然取得了很⼤的成绩，但与发达的⼯业国家相⽐，在⽣产能⼒、技术⽔平、管理⽔平和劳动⽣产率等⽅⾯还有很⼤的差距。
3、今后我国机械⼯业的发展趋势：⼆、机械制造⼯艺学的研究对象1、机械制造⼯艺学的研究对象：机械制造中的⼯艺问题。
机械制造⼯艺学的课程性质：应⽤性技术学科。
2、什么是机械制造⼯艺？机械制造⼯艺是各种机械的制造⽅法和过程的总称。
3、什么是应⽤性技术学科：深⼊了解实践的基础上，利⽤各种基础理论，解决⾯临的实际⼯艺问题。
4、机械制造⼯艺学的形成：5、机械制造⼯艺学解决的问题：（1）、如何保证和提⾼产品的质量。
举例：从精度要求出发说明。
Nm技术应⽤（2）、提⾼劳动⽣产率的措施：①利⽤新材料、新装备、新⽅法。
举例：特种⼑具材料、新型加⼯⽅法、综合专⽤设备（NC、MC、FMS、CIMS）②新⼯艺、新材料：举例：⽆屑加⼯⽅法，新型材料（复合材料、纳⽶材料）③管理机制。
机械制造技术基础第六章课后题答案
6-1什么是生产过程，工艺过程和工艺规程（1）生产过程一一将原材料转变为成品的过程。
（2）工艺过程一一在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
（3）工艺规程一一把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。
6-2何谓工序、工步、走刀（1）工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点）对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
（3）走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些（1）零件获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。
（2）零件获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。
（3）零件获得位置精度的方法：找正法、装夹法。
6-4不同生产类型的工艺过程的特点：p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。
（1）工艺规程的设计原则：1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。
2应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。
3设法降低制造成本。
4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。
（2）工艺规程的设计内容及步骤：1分析研究产品的零件图及装配图。
2确定毛坯。
3拟定工艺路线，选择定位基准。
4确定各工序所采用的设备。
5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。
6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。
7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
8确定切削用量。
9确定工时定额。
10技术经济分析。
11填写工艺文件。
6-6拟定工艺路线需完成那些工作拟定工艺路线须完成的工作：1确定加工方法。
2安排加工顺序。
3确定夹紧方法。
机械加工工艺流程描述
机械加工工艺流程详解1.机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产.机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。
1.1 机械加工艺规程的作用(1）是指导生产的重要技术文件工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。
所以,它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。
正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低,甚至造成废品。
但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术,对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。
（2)是生产组织和生产准备工作的依据生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的.（3）是新建和扩建工厂(车间)的技术依据在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格,车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。
除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产. 1.2 机械加工工艺规程制订的原则工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本,即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。
在具体制定时，还应注意下列问题：1)技术上的先进性在制订工艺规程时,要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。
机械制造技术基础课后部分习题及答案
2-2切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：切削塑性金属材料时，刀具与工件接触的区域可分为3个变形区：①第一变形区（基本变形区）：是切削层的塑性变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；②第二变形区（摩擦变形区）：是切屑与前面摩擦的区域；③第三变形区（表面变形区）：是工件已加工表面与后面接触的区域。
它们之间的关联是：这三个变形区汇集在切削刃附近，此处的应力比较集中而且复杂，金属的被切削层就在此处与工件基体发生分离，大部分变成切屑，很小的一部分留在已加工表面上。
2-3分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。
2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？答：（1）车削时的切削运动为三个相互垂直的运动：主运动（切削速度）、进给运动（进给量）、切深运动（背吃刀量），为了实际应用和方便计算，在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。
（2）各分力作用：切削力是计算车刀强度、设计机床主轴系统、确定机床功率所必须的；进给力是设计进给机构、计算车刀进给功率所必需的；背向力是计算工件挠度、机床零件和车刀强度的依据，与切削过程中的振动有关。
2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否一样？为什么？如何运用这一定律知道生产实践？答：不一样。
机械制造过程与工艺PPT课件
工艺规程的作用
它是机械制造厂最主要的技术文件之一， 是生产一线的法规性文件。新工艺是衡 量生产部门技术力量的标志，是产品设 计和技术革新的内容之一
➢指导生产的主要技术文件
➢组织和管理生产的基本依据
➢新建和扩建工厂的基本资料
划分加工阶段的原因
保证加工质量（粗加工切削力、切削热、夹紧力、 变形都大，不可能达到高精度）； 合理利用机床设备； 合理安排热处理和检验工序； 及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废； 精加工应放在最后，避免损伤已加工表面。
加工顺序的安排
复杂工件的机械加工工艺路线通常要 经过切削加工、热处理和辅助工序。
件、协作关系、工艺装备、工人技术状态 等） ➢工厂的发展前景 ➢国内外的生产技术发展状态等
制订工艺规程的步骤（十大步骤） ➢ 分析零件图和产品装配图； ➢ 选择毛坯； ➢ 拟定工艺路线； ➢ 选择定位基准； ➢ 确定各工序的设备、工装确定各工序的加工余量，计
算工序尺寸和公差； ➢ 确定各主要工序的技术要求及检验方法； ➢ 确定切削用量和工时定额； ➢ 进行经济分析，选择最佳方案； ➢ 填写工艺文件
定位基准的确定
工件加工前，在机床上或夹具中占据某一正确位置的过 程称为定位。
为了使定位的工件在切削力的作用下不发生偏移，还需 将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。 定位和夹紧过程的总和称为装夹。
工件的装夹方式
划线找正法 直接找正法 夹具找正法
划线找正法
直接找正法
基准的概念
基准-用来确定生产对象上几何要素间的几 何关系所依据的那些点、线、面。
一、生产过程与工艺过程
生产过程的概念
机械产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过 程 对于机器的制造而言，生产过程包括： ➢ 生产技术准备过程 ➢ 毛坯的制造过程 ➢ 零件的机械加工、热处理和其他表面处理 ➢ 产品的装配、调试、检验和油漆 ➢ 原材料和成品的运输与保管
机械加工的生产率及技术经济分析
机械加工的生产率及技术经济分析1机械加工时间定额的组成（1）时间定额的概念所谓时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。
它是安排作业计划、核算生产成本、确定设备数量、人员编制以及规划生产面积的重要依据。
（2）时间定额的组成1）基本时间T基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。
对于切削加工来说，基本时间就是切除金属所消耗的时间（包括刀具的切入和切出时间在内）。
2）辅助时间T辅助时间是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。
它包括：装卸工件，开停机床，引进或退出刀具，改变切削用量，试切和测量工件等所消耗的时间。
基本时间和辅助时间的总和称为作业时间。
它是直接用于制造产品或零部件所消耗的时间。
辅助时间的确定方法随生产类型而异。
大批大量生产时，为使辅助时间规定得合理，需将辅助动作分解，再分别确定各分解动作的时间，最后予以综合；中批生产则可根据以往统计资料来确定；单件小批生产常用基本时间的百分比进行估算。
3）布置工作地时间T布置工作地时间是为了使加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀具，润滑机床，清理切屑，收拾工具等）所消耗的时间。
它不是直接消耗在每个工件上的。
而是消耗在一个工作班内的时间，再折算到每个工件上的。
一般按作业时间的2%~7估算。
4）休息与生理需要时间T休息与生理需要时间是工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。
T是按一个工作班为计算单位，再折算到每个工件上的。
对机床操作工人一般按作业时间的2%古算。
以上四部分时间的总和称为单件时间T,即T=T+T +T+T5）准备与终结时间T准备与终结时间是指工人为了生产一批产品或零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。
在单件或成批生产中，每当开始加工一批工件时，工人需要熟悉工艺文件，领取毛坯、材料、工艺装备、安装刀具和夹具，调整机床和其它工艺装备等所消耗的时间以及加工一批工件结束后，需拆下和归还工艺装备，送交成品等所消耗的时间。
机械制造技术基础课程教学大纲
《机械制造技术基础》课程教学大纲课程名称：机械制造技术基础学时/学分：64/ 4课程类型：必修课开课专业：机械类专业专科生选用教材：赵世友李跃中主编《机械制造技术基础》机械工业出版社2022年1月第一版主要参考书：一、课程简介【课程名称】《机械制造技术基础》（52~64学时/4学分）【教学目的】《机械制造技术基础》是机械类专业学生的主干学科基础必修课，具有较强的实践性和应用性，为将来解决机械制造中的技术问题打基础。
本课程的教学目的是培养学生掌握机械加工工艺过程和装配工艺过程相关的基本理论知识和相应的技能，通过实践教学环节培养学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。
【教学内容】本课程内容共分七章。
课程主要介绍了机械产品的生产过程,机械加工过程及其系统。
包括了金属切削过程及其基本规律，机床、刀具的基本知识，机械加工工艺和装配工艺规程的设计，机械加工中精度及表面质量的概念及控制方法。
【授课对象】本课程的授课对象为机械类专业专科生。
本课程要求授课对象先修下列课程：机械制图、机械基础、公差配合与技术测量、金属材料及热处理和金工实习等。
二、素质目标1、具有追求真理、实事求是、勇于探究与实践的科学精神；2、具有爱岗敬业的敬业精神、培养学生精益求精的工匠精神，养成良好的自我学习和信息获取能力；3、掌握先进制造技术，勇于创新，提升学生创新设计能力；4、良好的交流、沟通、与人合作的能力，具有社会主义核心价值观。
三、课程目标1、对机械制造活动有一个总体的了解与把握。
掌握金属切削过程的基本理论和基本规律；具有根据加工条件合理选择刀具参数、切削用量的能力。
2、掌握制造工艺装备的基本理论、机械加工的基本知识, 时间定额的组成和提高生产率的工艺途径；了解机械制造主要工艺装备的用途和工艺范围, 工艺规程设计的指导思想和设计原则，工艺方案经济分析方法；能正确、合理地选择加工方法与机床、刀具及加工参数；3、掌握机械加工精度与表面质量的基本理论和基本知识；具有研究和分析引起加工误差原因和解决加工精度问题的能力。
机械加工质量生产率和经济
获得加工精度 的方法
（1）获得零件尺寸精度的方法。
①试切法 ②调整法 ③定尺寸刀具法 ④自动控制法
（2）获得形状精度的方法。
①轨迹法 ②展成法 ③成形法
（3）保证位置精度的方法
①相关表面在一次安装中加工，由机床和夹具的精度来保证工件 位置精度。
②有关表面互为定位基准进行加工，可以保证这些表面之间有较 高的位置精度。
机械加工质量 基本概念
机械加工质量
加工精度
是指零件加工后实际的几何参数（尺寸、形状、位 置）与理想参数的符合程度。
加工误差：两者间的偏差程度称加工误差。
表面质量
表面几何形状特征
表面粗糙度和波度
表面层的物理、力学性能的变化
主要包括表面层的加工硬化、表面层的金相组织变化和表 面层的残余应力。
表面层的加工硬化 表面层的金相组织变化 表面层的残余应力。
机械加工中的生产率
概念
是指工人在单位时间内制造合格品的数量，或 者指制造单件产品所消耗的劳动时间。
劳动生产率一般通过时间定额来衡量
提高劳动生产率的措施
缩减时间定额 采用先进工艺方法
工艺过程的技术经济性
强调的是经济性
不同的方案，经济性不同
影响加工精度的因素
原理误差 机床的几何误差 工艺系统其它几何误差 工艺系统受力变形 工艺系统热变形 内应力引起的变形
保证和提高加工精度的方法
直接减少原始误差 补偿或抵消原始误差 转移原始误差 分化或均化原始误差 就地加工法
表面质量
表面质量对零件使用性能的影响
பைடு நூலகம்疲劳强度的影响 对配合质量的影响 对零件耐腐蚀性的影响 对零件耐磨性的影响
影响加工表面粗糙度的主要因素及 其控制
《机械制造工艺与装备》课程标准
机械制造工艺与装备》课程标准
、课程基本情况
《机械制造工艺与装备》是我校机械加工相关专业的核心课程，是一门专业技术基础课。
课程研究的对象是贯穿于零件加工和产品装配两个阶段的机械产品制造工艺。
课程包含的知识和涉及的范围很广，需要多门学科的支持，同时又和生产实际紧密联系。
课程的重点是机械制造工艺过程的分析和研究，即对由机床、刀具、夹具和工件组成的整个机械加工工艺系统进行分析和研究，从而了解研究产品质量的因素，以及提高产品质量的工艺措施。
课程指导思想是在保证产品质量的前提下实现高效生产率和良好的经济效益。
二、课程内容
三、学时分配（总计96学时）
四、项目知识点
五、项目重点及难点
六、基本要求
七、任务目标
课程的教学目的是使学生系统地掌握机械产品的加工制造以及装配检测的基本理论和基础知识；培养学生的工艺分析、夹具设计、装配技术与检测等方面的专业技能；了解机械制造中的新工艺、新技术及发展动向等。
从而为培养合格的专业技术应用型人才奠定基础。
八、参考教材
《机械制造工艺学》朱焕池主编，机械工业出版社。
《机械制造工艺与装备》第二版，劳动和社会保障部教材办公室组织编写，中国劳动社会保障出版社。
《机械制造工艺与装备》，高级技工学校机械类教材编审委员会组织编写，中国劳动出版社。
机械制造技术第二章课后答案
第二章加工设备自动化（课后习题）2-1.实现加工设备自动化的意义是什么？ （P30）答：加工设备生产率得到有效提高的主要途径之一是采取措施缩短其辅助时 间，加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善公认的劳动条件和减轻工 人的劳动强度。
加工设备自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题 之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的基础。
2-2.为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ （P30） 答：单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加 工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动化生产线和 过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。
2-3.加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ （P30）答：加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自 动化的加工设备。
其主要内容如下:匚自动装卸工件实现加工设备自动化的途径主要有以下几种:（1） 对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；（2） 对通用加工设备运用电气控制技、数控技术等进行自动化改造；（3） 根据家公家的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；（4） 采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。
2-4.试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ （P32）答：生产率Q=K/（1+K*tf ），式中K ——理想的工艺生产率，K=1/tq ，tq —— 切削时间，tf ——空程辅助时间。
可知：tq 和tf 对机床生产的影响是相互制约 相互促进的。
当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率K 提高到一定程度时， 必须提高机床自动化程度，进一步减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。
另 一方面，在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提高是有限的，为 了取得良好的效果，应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。
机械加工工艺方案的经济分析
机械加工工艺方案的经济分析在制定工艺规程时，常常拟定几种不同的工艺方案，这些工艺方案所产生的经济效益一般是不同的。
工艺方案的经济效益分析的目的在于选择最优工艺方案。
比较工艺方案优劣，大致可分为两个阶段进行。
第一阶段是对各工艺方案进行技术经济指标分析，它是从各个侧面考察工艺方案的优劣；第二阶段是对各工艺方案的工艺成本进行分析，它是从综合、整体的角度判断工艺方案的优劣。
一、 一、工艺方案的技术经济指标在第一阶段中，需要分析的主要技术经济指标包括： ⒈ 劳动消耗量可以用劳动小时数或单位时间产量计算。
它是工艺效率高低的指标。
⒉ 原材料消耗量它反映工艺方案对原材料选用的经济合理性。
该指标对工艺方案有很大影响。
⒊ 设备构成比指采用主要设备型号的比例关系。
其中高效率自动化设备和专用设备占比重大，而加工劳动量小。
此指标表示设备的特点，但要注意设备的负荷系数。
⒋ 设计的厂房占地面积指工艺过程中所需设备的厂房占地面积，此指标对新建或改建车间影响较大。
⒌ 工艺装备系数它标志工艺过程中所采用的专用工、夹、模、量具的程度。
工艺装备系数大，可减少加工劳动量，但会增加投资和使用费用，并延长生产技术准备周期，所以，应考虑批量大小。
⒍ 工艺分散与集中程度它表明一个零件加工工序的多少。
分散与集中程度取决于批量大小和产量高低。
二、工艺成本的组成及计算在第二阶段中，通过工艺成本的分析，可以从几个初选方案中，选出技术上先进、经济上合理的工艺方案。
生产成本是制造一个零件或产品所必需的一切需用的总和。
零件成本（即制造一个零件所需要的总费用）的组成如表13-2所示。
表13-2中第一类费用（工艺成本）与工过程直接相关，第二类费用则与工艺过程无关，所以，在对工艺方案进行经济分析时，只需考虑第一类费用（工艺成本）。
工艺成本由与年产量N 有关的可变费用V 及与年产量无关的不变费用C 组成。
其中各项费的计算公式可参考有关文献。
限于篇幅，此处不再详述。
机械加工工艺方案的技术经济分析方法及应用
机械加工工艺方案的技术经济分析方法及应用发表时间：2011-04-08T09:04:55.347Z 来源：《价值工程》2011年4月上旬供稿作者：赵竹青[导读] 在制订机械加工工艺方案时，应首先考虑几种不同的加工方案，然后进行技术经济分析，选出经济合理的最佳方案。
赵竹青 Zhao Zhuqing（西安文理学院，西安 710065）（Xi'an University of Arts and Science，Xi'an 710065，China）摘要：在制订机械加工工艺方案时，应首先考虑几种不同的加工方案，然后进行技术经济分析，选出经济合理的最佳方案。
目前教科书中仅介绍了工艺成本评价法，方法单一，不能满足实际工程的需要，为了建立一整套较完整的评价体系，研究了各种工艺方案的特点，提出了对应的评价方法：工艺成本评价法，投资回收期评价法，综合价值评价法。
这三种评价方法既方便又实用，在对不同的工艺方案进行技术经济分析和评比时具有重要的现实意义。
Abstract: While establishing a machine part to process the craft project, we should consider several different kinds to process a project first, then carry on the technique economy analysis, and select the best project of the economy reasonable. At present, the text book only introduced the craft cost evaluation method, the single method can't satisfy the demand of the actual engineering currently. In order to build up one set of more complete evaluation system, this paper studied the characteristics of various craft project, put forward corresponding evaluation method: the craft cost evaluation method, evaluation method of investment recovery expect and comprehensive value evaluation method. These three kinds of evaluation methods are convenient and practical, and have important realistic meaning while carrying on the technique economy analysis and evaluation to the different craft project.关键词：技术经济分析；工艺成本；投资回收期；综合价值评价法Key words: technique economy analytical；the craft cost；investment recovery period；comprehensive value evaluation method中图分类号：TH112.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）10-0014-020 引言工业生产中，在进行工艺方案的设计和选择时，必然涉及到所采用的设备、工装、切削用量、工艺方法以及其它工艺因素。
机械加工工艺的技术经济性分析
06 案例分析
案例一：某机械加工企业的技术经济性分析
总结词
该案例对某机械加工企业的技术经济性进行了全面分析，包括设备投资、生产效率、能源消耗等方面 的评估。
详细描述
该案例首先对企业的设备投资进行了评估，分析了设备的性能、可靠性以及使用寿命等方面的因素。 同时，还对企业的生产效率进行了评估，包括生产流程的优化、生产计划的制定等方面的内容。此外 ，还对企业的能源消耗进行了评估，提出了节能减排的措施和方案。
绿色环保
随着环保意识的提高，绿色环保成为机械加工工艺的重要 发展方向，通过采用环保材料和工艺，降低生产过程中的 环境污染。
复合化
随着机械产品复杂度的提高，对复合化加工的需求越来越 大，复合化加工可以实现多种材料的加工和多种工艺的组 合。
03 技术经济性分析方法
技术经济性分析的定义
技术经济性分析是指对技术方案的经济效果进行评估的过程，通过比较不 同方案的经济效益和投入成本，选择最优的技术方案。
毛坯制造是根据产品设计要求，制造出 符合要求的毛坯。
热处理是通过加热、冷却等手段改变材 料的内部组织结构，提高材料的力学性 能。
机械加工工艺的发展趋势
高精度加工
随着科技的发展，对机械产品的精度要求越来越高，因此 高精度加工成为机械加工工艺的重要发展方向。
智能化
随着人工智能技术的发展，智能化成为机械加工工艺的重 要发展趋势，可以实现自动化、智能化的生产和管理。
花加工等。
机械加工工艺是制造业的重要组 成部分，是实现产品设计的重要
手段。
机械加工工艺流程
机械加工工艺流程是指将原材料转化为 成品的过程，包括毛坯制造、热处理、 机械加工和装配等环节。
装配是将加工好的零部件按照一定的顺 序和方式组装起来，形成最终产品的过 程。
40.《机械加工技术》课程标准
装配及装配精度的含义； 装配精度与零件精度的关系； 装配尺寸链建立和求解； 装配方法及其选择
学时
12 10 8 10 8
序号
8
9 10
项目/章节
先进制造技术简 介
车床精度检测实 验
夹具的拆装实验
课程内容
知识点
能力要求
1.了解成组技术的基本原理；
2.了解成组工艺过程的制订方法；
3.了解 CAPP 的基本原理； 4.了解组合夹具的特点及使用范围，对各 种组合夹具元件有所认识，能初步进行组 合夹具的组装。 5.应力盘超精加工、磁流变超精加工技术 简介； 6.激光加工技术，电火花加工技术， 7.快速成形技术，分子搬迁和分子堆积技 术。
（6）培养学生能正确编制机械零件加工工艺规程的能力； （7）培养学生对机械零件加工工艺规程设计及实施的能力； （8）培养学生对机械加工过程中的夹具合理调整的能力； （9）培养学生零件的检验能力； （10）培养学生熟悉机械零件图绘制的国标，并会绘制零件毛坯图和产品装配图的能力； （11）培养学生编制机械加工工艺设计说明书等文件的能力。 （12）培养学生机械零件和组件的装配能力； （13）培养学生机械装配基准的确定方法的能力； （14）培养学生制定装配工艺方法和技术要求的能力。 3.素质目标 （1）通过分组完成项目任务，养成学生团队协作精神，学生沟通交流，自学的素质； （2）通过讨论、答辩、汇报等教学手段，使学生具备良好的表达与沟通素质； （3）养成学生的创新思维和知识迁移素质； （4）通过后续的课程设计中撰写设计说明书，养成学生较强的书面表达素质和快速阅读 素质。
法；
机床静态精度的检测方法；
了解车床静态精度与车床加工零件的精度
之间的关பைடு நூலகம்，
机械加工的生产率和技术经济分析
机械加工的生产率和技术经济分析机械加工是现代制造业的重要环节之一，对于提高生产效率和产品质量起着至关重要的作用。
因此，对机械加工的生产率和技术经济进行分析，有助于企业优化生产流程、提高竞争力。
一、生产率分析：1.生产率概念：生产率是指单位时间内完成的加工工作量或产量。
在机械加工领域，常用的生产率指标包括：单位时间内完成的零件数量、加工时间、设备利用率等。
2.影响生产率的因素：（1）设备性能：设备的性能直接影响加工效率和质量。
提高设备的精度、稳定性和速度，可以大幅度提高生产率。
（2）工艺流程：合理的工艺流程可以减少加工余量、避免重复操作，提高生产效率。
（3）操作技能：熟练的操作技能可以减少失误、提高工作效率。
（4）工人数量：合理安排工人数量，避免人手过剩或不足，降低生产成本，提高生产效率。
（5）原材料质量：原材料的质量直接影响产品质量和生产效率，因此选择优质的原材料非常重要。
（6）设备维护与保养：定期对设备进行维护和保养，可以减少故障发生，提高设备可用性和生产效率。
3.提高生产率的措施：（1）引进先进设备：通过引进高效、自动化的机械设备，可以大幅提高生产效率。
（2）优化工艺流程：不断优化工艺流程，避免繁琐、重复的工作，并尽可能减少加工余量。
（3）培训工人：通过培训，提升工人的技能水平，提高工作效率和质量。
（4）科学管理：采用科学的管理方法，合理分工，优化生产计划，提高生产效率。
（5）持续改进：通过不断地改进工艺和技术，提高生产效率和产品质量。
二、技术经济分析：1.技术经济概念：技术经济是指在满足特定需求的前提下，通过科学合理的技术选择和经济分析，达到技术创新和经济效益的最佳化。
2.技术经济分析的目的：（1）为企业的技术发展提供决策依据。
（2）评估技术投资的成本与收益，进行技术决策。
（3）优化资源配置，提高企业的综合效益。
3.技术经济分析的内容：（1）投资评价：包括投资成本、运营成本、维护成本等方面的评估。
工艺过程技术经济分析
因此，零件全年工艺成本E的计算公式为： E＝VN＋C
如下图所示，零件全年工艺成本E与生产纲领N 成线性关系，直线的斜率为零件的可变费用V，直 线的起点为零件的不变费用C。
Tpc＝Tp＋Te/n 在大批大量生产中，由于n的数值很大，Te/n≈0， 故在计算单件工时定额Tpc时可不考虑准备和终结时间， 即单件工时定额Tpc为：
Tpc＝Tp
2．提高机械加工生产率的工艺措施
（1）缩短基本时间
缩短基本时间的主要方法有提高切削用量、采用多
刃刀具进行加工及采用复合工步使多个表面加工的基
零件全年工艺成本E与生产纲领N成线性关系，容易比
较，因此，可比较零件全年工艺成本E。
当两种不同的工艺方案进行
比较时，如右图所示，两条直线
相交于N＝NK处，NK称为临界产 量，在此产量时，两种工艺方案
的全年工艺成本E相等。由V1 NhomakorabeaK＋C1＝V2NK＋C2可得：
NK
C2 C1 V1 V2
当N＜NK时，宜采用方案2，即年产量小时宜采用 不变费用C较少的方案；当N＞NK时，宜采用方案1， 即年产量小大时宜采用可变费用V较少的方案。
机械制造技术
工艺过程技术经济分析
一、提高机械加工生产效率的工艺措施
机械加工生产效率是指工人在单位时间内制造的合 格产品数量，或制造单件产品所消耗的劳动时间，一 般通过时间定额来衡量。
1．时间定额
时间定额是指在一定的生产条件下，规定生产一 件产品或完成一道工序所消耗的时间。时间定额包括 基本时间Tm、辅助时间Ta、工作地服务时间Ts、休息和 生理需要时间Tr、准备和终结时间Te五部分。
1.3机械加工的劳动生产率(了解)
目前,时间定额这一劳动定额形式为 多数企业所采用。
1.单件工序时间 （1）基本时间
指直接改变生产对象的尺寸、形状、性 能或相对位置等工艺过程所消耗的时间.
(2) 辅助时间
包括:装卸工件的时间、开动和停止机床的 时间、机床工作中变换刀具(如刀架转位)的 时间、改变加工规范(如改变切削用量)的时 间、试切和测量工件等所消耗的时间等。
二、 提高劳动生产率的工艺途径
1. 缩減时间定额 2.实施多台机床看管 3.采用新工艺、新技术 4. 提高机械加工的自动化程度
一般包括:班前和班后领换及收拾工具、检査 及试运转设备、更換切削液或调滑剂、下 班前打扫工作场地、
自然需要及休息时间是指工人在工作班 内为恢复体力和满足生理上的需要而分摊 到每一个零件上所消耗的时间。
2.调整时间
调整时间是指在成批生产中,为了更換工件或 工序而对设备及工艺装备进行重新调整所需要 的时间,又称为准备-终结时间 。
例如,在成批生产中,每次开始加工一批工件时,工 人熟悉工艺文件、领取毛坯材料和工艺装备、 安装刀具和夹具、调整机床和其他工艺裝备等 所消耗的时问 , 以及加工一批工件结束后,拆下 和归还工艺装备、送交成品等所消耗的时间 。
3.计价时间
计价时间是指完成一件产品的一道工序所规 定的时间定额,又称为単件核算定额 。 它是 企业进行计划编制、生产能力核算和进行 经济核算的依掘 。 因此,计价时间应由单件 时间和分摊到每一个工件上的调整时间两 部分组成。
1.3 机械加工的劳动生产率
劳动生产率：指在单位时间内制造出的合 格产品的数量,或者是指用于制造单件合格 产品所消耗的时间。
《工艺规程设计》
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工工艺过程基本概念
一、生产过程与工艺过程 生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。
一台产品的生产过程包括的内容有：
原材料（或半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备） 的购置、运输、检验、保管；
生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计 与制造等；
毛坯制造； 零件的机械加工及热处理； 产品装配与调试、性能试验及产品包装、发运等。
生产过程 = 工艺过程 + 辅助过程
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工工艺过程基本概念
生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。
生产过程 = 工艺过程 + 辅助过程
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工工艺过程基本概念
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工工艺过程基本概念
三、生产类型 机械产品制造工艺过程取决于企业的生产类型，而企业的
生产类型又由企业的生产纲领决定。
生产纲领：是企业在计划期内应当生产的产品产量。
某零件的年生产纲领就是包括备品和废品在内的年产量： N=Q·n(1+a%)(1+b%)(件/年)
机械加工过程 = N个工序 = m 安装+n 工位+p 工步+q 走刀
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工工艺过程基本概念
二、机械加工工艺过程及其组成
多工位加工 机械加工过程 = N个工序 = m 安装+n 工位+p 工步+q 走刀
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工工艺过程基本概念
二、机械加工工艺过程及其组成 工步：是工序的组成单位。在被加工表面、切削用量（切削 速度、进给量）、切削刀具均不变的情况下所完成的那部分 工艺内容。 当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。 当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。
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在制定机械加工工艺规程时，必须在保证零件质量前提下，提高劳动生产率和降低成本。
也就是说，必须做到优质、高产、低消耗。
一、机械加工生产率分析
劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品数量，或者指制造单件产品所消耗的劳动时间。
劳动生产率可表现为时间定额和产量定额两种基本形式。
时间定额又称为工时定额，是在生产技术组织条件下，规定一件产品或完成某一道工序需消耗的时间；产量定额是在一定的生产组织条件下，规定单位时间内生产合格产品数量的标准。
目前，多数企业采用时间定额来反映劳动生产率。
（一）时间定额
时间定额不仅是衡量劳动生产率的指标，也是安排生产计划，计算生产成本的重要依据，还是新建或扩建工厂（车间）时计算设备和工人数量的依据。
制定合理的时间定额是调动工人积极性的重要手段，它一般是技术人员通过计算或类比的方法，或者通过对实际操作时间的测定和分析的方法进行确定的。
在使用中，时间定额还应定期修订，以使其保持平均先进水平。
在机械加工中，完成一个工件的一道工序所需的时间 T 0 ，称为单件工序时间。
它由下述部分组成。
1 ．基本时间 t b
基本时间是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。
对机械加工而言，就是直接切除工序余量所消耗的时间（包括刀具的切入或切出时间）。
基本时间可按公式求出。
例如车削的基本时间 t b 为：
式中 t b ——基本时间（ min ）；
L j ——工作行程式的计算长度，包括加工表面的长度，刀具切出和
切入长度（ mm ）；
Z ——工序余量（ mm ）；
n ——工件的旋转速度（ r/min ）；
f ——刀具的进给量（ mm/r ）；
a p ——背吃刀量（ mm ）。
2 ．辅助时间 t a
辅助时间是为保证完成基本工作而执行的各种辅助动作需要的时间。
它包括：装卸工件的时间、开动和停止机床的时间、加工中变换刀具（如刀架转位等）时间、改变加工规范（如改变切削用量）的时间、试切和测量等消耗的时间。
辅助时间的确定方法随生产类型而异。
大批大量生产时，为使辅助时间规定得合理，需将辅助动作分解，再分别确定各分解动作的时间，最后予以综合。
中批生产则可根据以往的统计资料来确定。
单件小批生产则常用基本时间的百分比来估算。
3 ．技术服务时间 t c
技术服务时间是指在工作进行期间内，消耗在照看工作地的时间，一般包括：更换刀具、润滑机床、清理切屑、修磨刀具、砂轮及修整工具等所消耗的时间。
4 ．组织服务时间 t g
组织服务时间是指在整个工作班内，消耗在照看工作地的时间，一般包括：班前班后领换及收拾刀具、检查及试运转设备、润滑设备、更换切削液和润滑剂以及班前打扫工作场地、清理设备等消耗的时间。
5 ．自然需要及休息时间 t n
自然需要及休息时间是工人在工作班内恢复体力和满足生理上需要所消耗的时间。
在实际劳动量计算时，为了简化单件时间的计算，通常把 t c 、 t g 、 t n 三部分时间统一化为占 t b 和 t a 的百分数，即
式中β—— t c 、 t g 、 t n 占 t b 、 t a 的百分比。
因此单件工序时间 T 0 可用下式计算：
单件工序时间不应包括以下内容：与基本时间重合的辅助时间；换件或换工序所需要的机床调整时间；由于生产组织、技术状态不良和工人偶然造成的时间损失；为返修或制造代替废品的工件而化费的时间
6 ．调整时间 T j
调整时间是指成批生产中，为了更换工件或换工序而对设备及工艺装备进行重新调整所需的时间，又称为准备——终结时间。
调整时间是工人为生产一批产品或零、部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。
如在单件或成批生产中，每次开始加工一批零件时，工人需要熟悉工艺文件、领取毛坯、材料、工艺装备、安装刀具和夹具、调整机床和其它工艺装备等消耗的时间。
加工一批工件结束后，需拆下和归还工艺装备、送交成品等消耗的时间。
调整时间 T j 既不是直接消耗在每个零件上，也不是消耗在一个班内的时间，而是消耗在一批工件上的时间。
因而分摊到每个工件上的时间为 T j/N ， N 为批量。
7 ．计价时间 T p
计价时间性又称单件核算定额，是指完成一件产品的一道工序规定的时间定额，是企业进行计划编制，核算生产能力和进行经济核算时的依据。
因此，计价时间应由单件工序时间 T 0 和分摊到每个工件上的调整时间（ T j/N ）两部分组成。
大量生产中， N 值较大，T j/N ≈ 0 ，即可忽略不计。
所
以
（二）提高劳动生产率的工艺途径
劳动生产率是衡量生产效率的一个综合性指标，它不是一个单纯的工艺技术问题，而是与产品的设计、生产组织和管理工作都密切相关，所以改进产品结构设计、改善生产组织和管理工作，都是提高生产率的有力措施。
下面从机械加工工艺方面作一简单分析。
1 ．缩减时间定额
缩减时间定额，首先应缩减占时间定额中比重较大部分。
在单件小批生产中，辅助时间和准备终结时间所占比重较大，此时应减少辅助时间；在大批大量生产中，基本时间所占比重较大，此时应缩减基本时间。
（ 1 ）缩减基本时间
①提高切削用量 v c 、 f 、 a p ，都可以缩减基本时间。
这是机械加工中广泛采用的的效方法，但要采用大的切削用量，关键是提高机床的承载能力，特别是刀具的耐用度。
② 减少或重合切削行程长度。
如图 3 -89a 所示为合并工步； b 所示为采用多刀加工； c 所示为采用横向切入。
③采用多件加工如图 3-90 所示。
（ 2 ）缩短辅助时间
当辅助时间占单件时间的50%~70%以上时，若用提高切削用量来提高生产率就不会取得大的效果，此时应考虑缩减辅助时间。
①采用先进高效的夹具。
这不仅能保证加工质量，还能大大减少装卸和找正工件的时间。
②采用多工位加工。
如图 3-91 所示为双工位夹具，使装卸工件的辅助时间与基本时间重合。
③采用连续加工。
如图 3-92 所示为立式连续回转工作台铣床。
④采用主动检验或数字显示自动测量装置，可以减少停机测量的时间。
⑤采用各种快速换刀、自动换刀装置、刀具微调装置及可转位刀具，以减少在刀具的装卸、刃磨、对刀等方面所消耗的时间。
（ 3 ）缩减准备终结时间
①使夹具和刀具高效通用化。
②采用先进加工设备以减少准备终结时间。
如采用数控机床、液压仿形机床、顺序控制机床等。
2 ．采用先进工艺方法
（ 1 ）采用先进的毛坯制造方法，提高毛坯精度，减少切削加工的劳动量。
（ 2 ）采用少、无切削加工工艺。
如滚压加工等方法。
（ 3 ）采用特种加工。
如用线电极电火花加工机床加工冲模可减少很多钳工工作量。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。