【正文】 藝安排的時(shí)候，應(yīng)盡量使得工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。校核加工余量，對加工余量進(jìn)行必要的調(diào)整是制訂工藝規(guī)程時(shí)不可少的工藝工作。圖4－32 例8圖解：1）建立尺寸鏈圖如上圖c)；三個(gè)尺寸鏈圖； 2）封閉環(huán): 增環(huán)： 減環(huán)：3) 分別計(jì)算三個(gè)尺寸鏈： 磨削余量偏大，進(jìn)行調(diào)整令：在尺寸鏈圖3（最下面一個(gè)尺寸鏈）中，重新解算尺寸鏈，可得：此時(shí)，封閉環(huán)為；增環(huán)：； 減環(huán)：； 同理：令： →； 保持不變 → ；余量為封閉環(huán)167。4－5 時(shí)間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑一、時(shí)間定額時(shí)間定額的概念 時(shí)間定額：指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需要的時(shí)間。它是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要根據(jù)。因此，時(shí)間定額是工藝規(guī)程的重要組成部分。時(shí)間定額的組成 （1）基本時(shí)間 ――直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置，以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等的工藝過程所消耗的時(shí)間。對于切削加工來說，基本時(shí)間是切去金屬所消耗的機(jī)動(dòng)時(shí)間。機(jī)動(dòng)時(shí)間可通過計(jì)算的方法來確定。不同的加工面，不同的刀具或者不同的加工方式、方法，其計(jì)算公式不完全一樣。但計(jì)算公式中一般都包括切入、切削加工和切出時(shí)間。例如圖4－33所示車削加工，其計(jì)算公式為：式中 ――加工長度（mm）；――刀具的切入長度（mm）；――刀具的切出長度（mm）；――進(jìn)給次數(shù)；――加工余量（mm）；――背吃刀量（mm）； 圖4—33 切削基本時(shí)間組成圖 ――進(jìn)給量（mm/r）；――機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速（r/min）；了解時(shí)間定額的概念及組成――切削速度(m/min)；D――加工直徑（mm）；各種不同情況下機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式可參考有關(guān)手冊，針對具體情況予以確定。（2）輔助時(shí)間 ――為實(shí)現(xiàn)工藝過程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。這里所說的輔助動(dòng)作包括：裝、卸工件，開動(dòng)和停止機(jī)床，改變切削用量，測量工件尺寸以及進(jìn)刀和退刀動(dòng)作等。若這些動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床自動(dòng)完成，則輔助時(shí)間可與基本時(shí)間一起，通過程序的運(yùn)行精確得到。若這些動(dòng)作是由人工操作完成，輔助時(shí)間確定的方法有兩種：216。 在大批生產(chǎn)中，可先將各種輔助動(dòng)作分解，然后查表確定各分解動(dòng)作所消耗的時(shí)間，并進(jìn)行累加。216。 在中小批生產(chǎn)中，可按基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算，并在實(shí)際中修改百分比，使之趨之合理。上述基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為操作時(shí)間。 （3）布置工作時(shí)間――為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地(如更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切削、收拾工具等)所消耗的時(shí)間，又稱工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間，一般按操作時(shí)間的2％～7％來計(jì)算。 （4）休息和生理需要時(shí)間――工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時(shí)間，一般按操作時(shí)間的2％來計(jì)算。 （5）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間――工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。準(zhǔn)備和結(jié)束工作包括：在加工進(jìn)行前熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝刀具和夾具、調(diào)整機(jī)床和刀具等必須準(zhǔn)備的工作，加工一批工件終了后需要拆下和歸還工藝裝備，發(fā)送成品等結(jié)束工作。如果一批工件的數(shù)量為n，則每個(gè)零件所分?jǐn)偟臏?zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間為。可以看出，當(dāng)n很大時(shí)，就可以忽略不計(jì)。 單件時(shí)間和單件工時(shí)定額計(jì)算公式： （1）單件時(shí)間的計(jì)算公式： （2）單件工時(shí)定額的計(jì)算公式： 在大量生產(chǎn)中，單件工時(shí)定額可忽略，即： 二、提高生產(chǎn)率的工藝途徑 勞動(dòng)生產(chǎn)率是一個(gè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理和工藝設(shè)計(jì)都有密切關(guān)系。研究如何提高生產(chǎn)率，實(shí)際上是研究怎樣才能減少工時(shí)定額。因此，可以從時(shí)間定額的組成中尋求提高生產(chǎn)率的工藝途徑。 縮短基本時(shí)間（1）提高切削用量縮短基本時(shí)間 提高切削用量的主要途徑是進(jìn)行新型刀具材料的研究與開發(fā)。（2）采用復(fù)合工步縮短基本時(shí)間 復(fù)合工步能使幾個(gè)加工表面的基本時(shí)間重疊，節(jié)省基本時(shí)間。216。 多刀單件加工216。 單刀多件或多刀多件加工 減少輔助時(shí)間和輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊 （1）減少輔助時(shí)間216。 采用先進(jìn)夾具和自動(dòng)上、下料裝置減少裝、卸工件的時(shí)間。216。 提高機(jī)床的自動(dòng)化水平，縮短輔助時(shí)間。 （2）是輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊216。 采用可換夾具或可換工作臺(tái)，使裝夾工件的時(shí)間與基本時(shí)間重疊。216。 采用轉(zhuǎn)位夾具或轉(zhuǎn)位工作臺(tái)，可在加工中完成工件的裝卸。216。 用回轉(zhuǎn)夾具或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行連續(xù)加工。216。 采用帶反饋裝置的閉環(huán)控制系統(tǒng)來控制加工過程中的尺寸。 減少布置工作地時(shí)間 提高刀具或砂輪耐用度。減少換刀次數(shù)；采用各種快換刀夾、自動(dòng)換刀、對刀裝置來減少換刀和調(diào)刀時(shí)間，均可縮減布置工作地時(shí)間。 減少準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間中、小批生產(chǎn)中，由于批量小、品種多，準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間在單位時(shí)間中占有較大比重，使生產(chǎn)率受到限制。實(shí)際上，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的多少與工藝文件是否詳盡清楚、工藝裝備是否齊全、安裝與調(diào)整是否方便等有關(guān)。擴(kuò)大批量是縮減準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間的有效途徑。目前，采用成組技術(shù)以及零、部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化是擴(kuò)大批量的有效方法。理解單件時(shí)間和單件工時(shí)定額的計(jì)算公式從時(shí)間定額的組成中尋求的提高生產(chǎn)率的工藝途徑有哪些？167。4－6 工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 通常有兩種方法來分析工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。其一是對同一加工對象的幾種工藝方案進(jìn)行比較；其二是計(jì)算一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，再加以分析。一、工藝方案比較當(dāng)用于同一加工內(nèi)容的幾種工藝方案均能保證所要求的質(zhì)量和生產(chǎn)率指標(biāo)時(shí)，一般可通過經(jīng)濟(jì)評比加以選擇。零件生產(chǎn)成本的組成如表4—6所示。其中與工藝過程有關(guān)的那一部分成本稱為工藝成本，而與工藝過程無直接關(guān)系的那一部分成本，如行政人員工資等，在工藝方案經(jīng)濟(jì)評比中可不予考慮。表4－6 零件生產(chǎn)成本的組成 注：有些費(fèi)用是隨生產(chǎn)批量而變化的，如調(diào)整費(fèi)、用于在制品占用資金等，在一般情況下不予單列。在全年工藝成本中包含兩種類型的費(fèi)用，如式（4—26）所示。一種是與年產(chǎn)量N同步增長的費(fèi)用，稱為全年可變費(fèi)用VN，如材料費(fèi)、通用機(jī)床折舊費(fèi)等；另一種是不隨年產(chǎn)量變化的全年不變費(fèi)用，如專用機(jī)床折舊費(fèi)等。這是由于專用機(jī)床是專為某零件的某加工工序所用，它不能被用當(dāng)用于同一加工內(nèi)容的幾種工藝方案均能保證所要求的質(zhì)量和生產(chǎn)率指標(biāo)時(shí)，一般可通過經(jīng)濟(jì)評比加以選擇于其他工序的加工，當(dāng)產(chǎn)量不足，負(fù)荷不滿時(shí)，就只能閑置不用。由于設(shè)備的折舊年限（或年折舊費(fèi)用）是確定的，因此專用機(jī)床的全年費(fèi)用不隨年產(chǎn)量變化。 零件（或工件）的全年工藝成本為： （4—26） 式中 V——每件零件的可變費(fèi)用（元/件）； N——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）； ——全年的不變費(fèi)用（元）；圖4—34 工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系a) 全年工藝成本 b)單件工藝成本Ⅰ——通用機(jī)床 Ⅱ——數(shù)控機(jī)床 Ⅲ——專用機(jī)床 圖4—34a的直線Ⅰ、Ⅱ與Ⅲ分別表示三種加工方案。方案Ⅰ采用通用機(jī)床加工；方案Ⅱ采用數(shù)控機(jī)床加工；方案Ⅲ采用專用機(jī)床加工。三種方案的全年不變費(fèi)用依次遞增，而單個(gè)零件（或單個(gè)工序）的工藝成本應(yīng)為： 其圖形為一雙曲線，如圖4—34b所示。對加工內(nèi)容相同的幾種工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評比時(shí)，一般可分為下列兩種情況： 當(dāng)需評價(jià)的工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備，或其基本投資相近時(shí)，可直接比較其工藝成本。各方案的取舍與加工零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，見圖4—34a所示。 臨界年產(chǎn)量計(jì)算如下： （4—28） 顯然，當(dāng)時(shí)，宜采用通用機(jī)床，而當(dāng)時(shí)，則宜采用專用機(jī)床；而數(shù)控機(jī)床介于兩者之間。 當(dāng)工件的復(fù)雜程度增加時(shí)，例如具有復(fù)雜型面的零件，則不論年產(chǎn)量多少，采用數(shù)控機(jī)床加工在經(jīng)濟(jì)上都是合理的，如圖4—35所示。當(dāng)然，在同一用途的各數(shù)控機(jī)床之間，仍然需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的比較和分析。 當(dāng)需評比的工藝方案基本投資額相差較大時(shí)，單純地比較工藝成本就不夠了，此時(shí)還應(yīng)考慮不同方案基本投資額的回收期?；厥掌谑侵傅诙桨付嗷ㄙM(fèi)的投資，需多長時(shí)間才能從工藝成本的降低中收回來。投資回收期的計(jì)算公式如下： （4—29）式中 ——投資回收期（年）； ——基本投資差額（又稱追加投資）（元）； ——全年生產(chǎn)費(fèi)用節(jié)約額（又稱追加投資年度補(bǔ)償額）（元/年）。投資回收期必須滿足以下條件：216。 投資回收期應(yīng)小于所采用設(shè)備和工藝裝備的使用年限；216。 投資回收期應(yīng)小于產(chǎn)品的生命周期；216。 投資回收期應(yīng)小于企業(yè)預(yù)定的回收期目標(biāo)。此目標(biāo)可參考國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如采用新機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)回收期常定為4～6年，采用新夾具的標(biāo)準(zhǔn)回收期常定為2～3年。因此，考慮投資回收期后的臨界年產(chǎn)量計(jì)算如下： （4—30）對比式（4—28）與式（4—30），并結(jié)合圖4—36可以看出，當(dāng)考慮追加投資時(shí)，相當(dāng)于在縱坐標(biāo)軸的上再增加一線段，其長度由式（4—29）決定。 圖4—35工件復(fù)雜程度與機(jī)床選擇 圖4—36臨界和追加投資臨界年產(chǎn)量Ⅰ——通用機(jī)床 Ⅱ——數(shù)控機(jī)床Ⅲ——專用機(jī)床二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 當(dāng)新建或擴(kuò)建車間時(shí)，在確定了主要零件的工藝規(guī)程、工時(shí)定額、設(shè)備需要量和廠房面積等以后，通常要計(jì)算車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。例如：單位產(chǎn)品所需勞動(dòng)量（工時(shí)及臺(tái)時(shí)）、單位工人年產(chǎn)量(臺(tái)數(shù)、重量、產(chǎn)值或利潤)、單位設(shè)備的年產(chǎn)量、單位生產(chǎn)面積的年產(chǎn)量等。在車間設(shè)計(jì)方案完成后，總是要將上述指標(biāo)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的加工車間的同類指標(biāo)進(jìn)行比較，以衡量其設(shè)計(jì)水平。 有時(shí)，在現(xiàn)有車間制定工藝規(guī)程也計(jì)算一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。例如：勞動(dòng)量（工時(shí)及臺(tái)時(shí)）、工藝裝備系數(shù)（專用工、夾、量具與機(jī)床數(shù)量比）、設(shè)備構(gòu)成比（專用機(jī)床、通用機(jī)床及數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成比）、工藝過程的分散與集中程度（用一個(gè)零件的平均工序數(shù)目來表示）等。當(dāng)工件的復(fù)雜程度增加時(shí)，采用數(shù)控機(jī)床加工在經(jīng)濟(jì)上都是合理的了解投資回收期的概念、計(jì)算公式及滿足的條件從圖中你能得到什么結(jié)論？