【正文】 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？。 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：?jiǎn)挝划a(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(rùn))、單位設(shè)備的年產(chǎn)量、單位生產(chǎn)面積的年產(chǎn)量等。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(duì)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(zhǎng)度由式（4—29）決定。此目標(biāo)可參考國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 投資回收期應(yīng)小于產(chǎn)品的生命周期；216。投資回收期必須滿足以下條件：216?；厥掌谑侵傅诙桨付嗷ㄙM(fèi)的投資，需多長(zhǎng)時(shí)間才能從工藝成本的降低中收回來。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。 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。對(duì)加工內(nèi)容相同的幾種工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)比時(shí)，一般可分為下列兩種情況： 當(dāng)需評(píng)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。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。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。一種是與年產(chǎn)量N同步增長(zhǎng)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。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。零件生產(chǎn)成本的組成如表4—6所示。其一是對(duì)同一加工對(duì)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。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。擴(kuò)大批量是縮減準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間的有效途徑。 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。 減少布置工作地時(shí)間 提高刀具或砂輪耐用度。216。216。216。 （2）是輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊216。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。216。 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)。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?？梢钥闯?，當(dāng)n很大時(shí)，就可以忽略不計(jì)。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。 （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。上述基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為操作時(shí)間。216。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。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(cè)量工件尺寸以及進(jìn)刀和退刀動(dòng)作等。例如圖4－33所示車削加工，其計(jì)算公式為：式中 ――加工長(zhǎng)度（mm）；――刀具的切入長(zhǎng)度（mm）；――刀具的切出長(zhǎng)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(cè)，針對(duì)具體情況予以確定。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。對(duì)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。因此，時(shí)間定額是工藝規(guī)程的重要組成部分。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。校核加工余量，對(duì)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。例8．在圖4—32所示的零件中，其軸向尺寸的工藝安排為：1） 精車A面，自B處切斷，保證兩端面距離尺寸；2） 以A面定位，精車B面，保證兩端面距離尺寸，精車余量為；3） 以B面定位磨A面，保證兩端面距離尺寸，磨削余量為；4） 4）以A面定位磨B面，保證最終軸向尺寸，磨削余量為。但是，加工余量也不能過小，過小則有可能造成零件表面局部加工不到，產(chǎn)生廢品。 圖4－31 例7圖解：1）畫尺寸鏈圖如上圖右； 2）封閉環(huán)：； 增環(huán)：； 3）計(jì)算尺寸鏈： 故鍍前磨削工序的工序尺寸可注成：。試確定的數(shù)值。(4) 表面淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計(jì)算例6：圖 示偏心零件，表面 A 要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為 ～。思考：產(chǎn)生假?gòu)U品的原因是什么？應(yīng)怎樣避免？當(dāng)實(shí)測(cè)尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于尺寸鏈其他組成環(huán)公差之和時(shí)，可能為假?gòu)U品。工藝尺寸鏈中封閉環(huán)的隨零件的加工方案而改變解題的步驟：畫尺寸鏈圖；判斷封閉環(huán)、增減環(huán)計(jì)算表面看來為廢品的零件實(shí)際上卻是合格品，即出現(xiàn)假?gòu)U品。 按設(shè)計(jì)要求，鍵槽深度的公差范圍是0～，～（不含同軸度公差），～（含同軸度公差）的公差范圍來加工。對(duì)比上二例可以發(fā)現(xiàn)：216。提示：此例中，若把e放在的尺寸鏈的同一線上，即e由增環(huán)變成了減環(huán),但不會(huì)影響結(jié)果。 解：1）畫尺寸鏈圖如圖b所示：圖4－29 例5圖是間接保證的尺寸，因而是封閉環(huán)；、為增環(huán)；為減環(huán)。如同軸度誤差不是很小，則應(yīng)將同軸度也作為一個(gè)組成環(huán)畫在尺寸鏈圖中。3）計(jì)算該尺寸鏈， 可得到： 按入體原則改寫為： 例5．在上例中，因磨孔和鏜孔是在兩次裝夾下完成的，存在同軸度誤差。(3) 工序基準(zhǔn)是尚待加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)例4．圖示鍵槽孔加工過程如下： 1）拉孔至；2）插鍵槽，保證尺寸；3）熱處理； 4）磨內(nèi)孔至，同時(shí)保證尺寸試確定尺寸的大小及公差。 生產(chǎn)上為了避免假?gòu)U品的產(chǎn)生，在出現(xiàn)實(shí)測(cè)尺寸超差時(shí)，應(yīng)實(shí)測(cè)其他組成環(huán)的實(shí)際尺寸，然后在尺寸鏈中重新計(jì)算封閉環(huán)（不一定是封閉環(huán)）的實(shí)際尺寸，若重新計(jì)算結(jié)果超差，則為廢品，否則仍為合格品。因此在測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量使測(cè)量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。 產(chǎn)生假?gòu)U品的根本原因在于測(cè)量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。 驗(yàn)證：若實(shí)測(cè)結(jié)果為：時(shí)，而兩孔直徑尺寸都做到公差的下限： 則恰好為中心距設(shè)計(jì)尺寸的上限尺寸。觀察一下，再小則出現(xiàn)廢品。圖4－27 例3圖解：1）建立尺寸鏈圖如右：2）封閉環(huán)：增環(huán)：；增環(huán)：；增環(huán)：；3）計(jì)算尺寸鏈：只要測(cè)得結(jié)果在的公差范圍之內(nèi)，就一定能夠滿足（保證）Ⅲ軸和Ⅳ軸的中心距的設(shè)計(jì)要求。）mm，該尺寸不便直接測(cè)量，擬用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量?jī)煽變?nèi)側(cè)距離，來間接保證中心矩的尺寸要求。注意用此例的超差公差和上例子的超差公差對(duì)比，得出結(jié)論：采用專用檢具，可減小假?gòu)U品出現(xiàn)的可能性。解：1）新建尺寸鏈圖如右： 2）為封閉環(huán)；為減環(huán)； 為增環(huán)；3）計(jì)算尺寸鏈： 圖4－26 例2改善圖說明：依然可以證明：如的測(cè)量超差在公差范圍之內(nèi)，仍然保證符合要求，零件為合格品。改善：采用專用檢具可減小假?gòu)U品出現(xiàn)的可能性。先不急下結(jié)論，讓我們來驗(yàn)算一下。先不急下結(jié)論，讓我們來驗(yàn)算一下。解： 1）畫尺寸鏈如右圖；2）是測(cè)量直接得到的尺寸，是組成環(huán)（減環(huán)）；是間接保 圖4－25 例2圖證的，是封閉環(huán)；是增環(huán)。）三、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸的計(jì)算定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重和時(shí)的工藝尺寸計(jì)算例1．圖示工件A、B 面已加工好，現(xiàn)以底面A定位，加工臺(tái)階面C，保證尺寸 ，試確定工序尺寸及各工序尺寸公差。4－3－3工序尺寸與公差確定一節(jié)中的實(shí)例部分，即為工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)的例子。當(dāng)表面需要經(jīng)過多次加工時(shí)，各工序的加工尺寸公差取決于各工序的加工余量及所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度，計(jì)算的順序是由最后一道工序向前推算。二、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定 可參見趙志修《機(jī)制工藝學(xué)》P38例子。在工藝尺寸鏈中即表現(xiàn)為尺寸的間接獲得。4－4－1 工藝尺寸鏈一、概念 工藝尺寸鏈——在工藝過程中，由同一零件上與工藝相關(guān)的尺寸所形成的封閉尺寸組，稱為工藝尺寸鏈?？梢岳眠@一規(guī)律，將組成環(huán)公差放大，不但使零件易于加工，而且又不改變技術(shù)條件規(guī)定的封閉環(huán)公差，從而獲得更大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。216。 采用完全互換法時(shí)，只要尺寸鏈中各組成環(huán)零件為合格品，則無需進(jìn)行挑選或修配就能裝到機(jī)器上，且能達(dá)到封閉環(huán)的精度要求。（5）調(diào)整法 ——不是采用切除少量金屬層來補(bǔ)償，而是采取調(diào)整補(bǔ)償環(huán)的尺寸或位置來補(bǔ)償。解尺寸鏈的方法（五種）（1）完全互換法——極值法； （2）概率法 ——概率算法；（3）分組互換法——將按封閉環(huán)公差確定的組成環(huán)基本尺寸的平均公差擴(kuò)大N倍，達(dá)到經(jīng)濟(jì)加工精度要求，然后根據(jù)零件完工后的實(shí)際偏差，按一定尺寸間隔分成N組，根據(jù)大配大，小配小的原則，按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行互換裝配來達(dá)到封閉環(huán)的精度要求。（3）中間計(jì)算——已知封閉環(huán)和其他組成環(huán)的基本尺寸及極限偏差，求尺寸鏈中某一環(huán)的基本尺寸及極限偏差。（2）反計(jì)算——已知封閉環(huán)的基本尺寸及極限偏差，和各組成環(huán)的基本尺寸，求各組成環(huán)的極限偏差。 封閉環(huán)基本尺寸的計(jì)算（線性尺寸鏈） 計(jì)算尺寸鏈的基本任務(wù)為了正確地確定有關(guān)尺寸的公差和極限偏差，分三種：（1）正計(jì)算——已知各組成環(huán)的基本尺寸和極限偏差，求封閉環(huán)。2) 減環(huán)組成環(huán)中，某環(huán)的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)環(huán)，稱為減環(huán)。根據(jù)影響程度的不同，組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。（1）封閉環(huán)在零件的加工或產(chǎn)品的裝配過程中，間接形成的，其精度是被間接保證的環(huán),稱為封閉環(huán)。如圖423所示： 圖4－23 尺寸鏈圖