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1、1,金工实习教程,第五篇 工程素质 第十六章 常见表面的机械加工与经济性分析 上海第二工业大学 实验实训中心,2,第十六章 常见表面的机械加工与经济性分析,16.1 机械加工经济精度相关知识 16.2 常见表面加工工艺路线的拟定 16.3 零件加工成本估算 本章小结,3,16.1 机械加工经济精度相关知识,工程素质是指从事工程实践的工程专业技术人员的一种能力，是面向工程实践活动时所具有的潜能和适应性。也是工程技术人员在他们提出、承接、规划、决策、实施与完成工程任务的完整过程中，应该或必须具备的基本素质。 金工实习不仅是一门实践性很强的技术基础课，也是一门对学生人生观形成起着重要作用的德育课。因
2、此，本篇（共含两章内容）试图将工程素质培养与金工实习相关知识联系起来，教育学生如何在实习中树立工程意识。,4,16.1 机械加工经济精度相关知识,16.1.1 加工经济精度 加工经济精度是指在正常的加工条件下（完好的设备，合格的夹具、刀具，标准技术等级的工人、不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。 16.1.2 加工经济精度的应用 零件在设计时，加工精度等级的高低是根据使用要求决定的，航空航天上的零件就要求有很高的精度，而拖拉机上的零件就可能要求比较低。而零件的成本是跟加工精度密切相关的，7级精度应该是比较高的精度了，再往上比如6级、5级、4级就是更高的精度，每增加一个精度等级，加工
3、的难度会呈几何级增长，对加工机床和工具的要求就会更高，也要求工人有较高的加工水平。,5,16.1 机械加工经济精度相关知识,16.1.3 加工精度与成本关系 一种加工方法的加工精度与加工成本之间有如图所示关系。图中为加工误差，表示加工精度，C表示加工成本。由图中曲线可知，两者关系的总趋势是加工成本随着加工误差的下降而上升，但在不同的误差范围内成本上升的比率不同。 A点左侧曲线，加工误差减少一点，加工成本会上升很多；加工误差减少到一定程度，投入的成本再多，加工误差的下降也微乎其微，这说明某种加工方法加工精度的提高是有极限的（图中L）。 在B点右侧，即使加工误差放大许多，成本下降却很少，这说明对于
4、一种加工方法，成本的下降也是有极限的，即有最低成本（图中CL）。只有在曲线的AB段，加工成本随着加工误差的减少而上升的比率相对稳定。,6,加工精度与加工成本的关系,可见，只有当加工误差等于曲线AB段对应的误差值时，采用相应的加工方法加工才是经济的，该误差值所对应的精度即为该加工方法的经济精度。因此，加工经济精度是指一个精度范围而不是一个确定值。可以理解为在这个精度范围内加工的零件可以说是经济的。,7,加工精度与年代的关系,必须指出，经济精度的数值不是一成不变的，随着科学技术的发展，工艺的改进和设备及装备的更新，加工经济精度会逐步提高。加工精度与年代的关系，如图,8,16.2 常见表面加工工艺路
5、线的拟定,拟定工艺路线的主要任务是选择各加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序、确定工序的集中与分散程度等。工艺路线不仅直接决定了零件和机械产品的质量，而且对产品的成本和生产周期等都有较大影响，是制定工艺规程的重要依据，也是指导工人如何操作的技术文件。,9,16.2 常见表面加工工艺路线的拟定,16.2.1 表面加工方法的选择 满足同样精度要求的加工方法有若干种，选择时应考虑下列因素 1工件材料的性质 对于硬度低而韧性较高的金属材料，如有色金属的精加工，为避免磨削堵塞砂轮，则要用高速精细车或精细镗（金刚镗）；而淬火钢、耐热钢等因硬度较高，其精加工多用磨削的加工方法； 2工件的形状和尺寸 所选的
6、加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度，具体可参阅有关机械加工手册。 3生产类型及生产率和经济性问题 选择加工方法要和生产类型相适应，单件小批量生产，一般采用通用设备和工艺装备及一般的加工方法；大批量生产尽可能采用专用的高效率设备和工艺装备及先进的加工方法。 4具体生产条件 结合本企业（或本车间）的现有设备情况和技术水平，充分利用现有设备和工艺手段，挖掘企业潜力。,10,16.2 常见表面加工工艺路线的拟定,16.2.2 加工阶段的划分 工件的加工质量要求较高时，其切削过程都应划分阶段。一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。,11,16.2 常见表面加工工艺路线的拟定,
7、16.2.3 工序集中和工序分散 工序集中与工序分散是拟定工艺路线的两个不同的原则。 工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。工序分散则反之，就是将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少，最少时一道工序仅有一个工步。,12,16.2 常见表面加工工艺路线的拟定,16.2.4 加工顺序的安排 1机械加工顺序的安排; 2热处理工序的安排 热处理在工艺路线中的位置安排，主要取决与热处理的目的。 3辅助工序的安排 检验工序是重要的辅助工序，它是保证产品质量的必要措施之一。检验工序一般安排在粗加工完全结束以后；重要工序加工前后；零件在车间之间转换时；以
8、及零件全部加工结束之后进行。,13,16.3 零件加工成本估算,通过对本节的学习，了解关于机械零部件加工“成本估算”的基本知识，目的是让学生在金工实习过程中，在建立起产品的质量观和价值观的同时，培养学生对产品生产的经济意识。,14,16.3 零件加工成本估算,16.3.1 零件加工成本及构成 1原材料费 原材料是指加工后成为产品的一部分的物质，原材料费是构成产品的主要费用。包括原材料的购价、运费和仓储费用等； 2人工费 人工是指直接从事产品制造的工作人员。例如，加工人员，班组长等。人工费包括人工的薪资与福利等； 3间接人工费 间接人工是指与产品的生产并无直接关系的人员，例如：各级管理人员、品管
9、人员、维修人员及清洁人员等。 4间接材料费 间接材料是指制造过程中所需要的工量具、工装费用、模具、润滑油、洗剂、粘合剂及螺丝钉等。 5制造费 制造费是指原材料费与人工费之外的一切制造成本、包括间接材料、间接人工、设备折旧费、水电费用、租金、保险费、修护费、税费、利润等等。,15,16.3 零件加工成本估算,16.3.2 成本核算前要明确的相关问题 1你必须掌握一定的成本核算知识，了解成本的基本构成； 2你必须了解你要核算对象的生产过程，掌握它的工艺流程； 3建立一定的与其相对应的产品核算模式，科学的、按步骤核算产品成本； 4科学的核算产品原材料定额、工资定额、工时定额，合理的分配费用； 5随时
10、掌握原材料市场行情，有降低材料成本的控制办法； 6建立目标成本考核机制，严格的控制生产成本。 这只是核算成本最基本的要求，具体的必须根据企业的具体的情况而定。,16,16.3 零件加工成本估算,16.3.3 零件加工成本估算方法 1基本加工费用 与工艺过程直接有关的费用叫基本加工费用，主要包括原材料费和人工费，此部分约占生产的70%75%。,17,16.3 零件加工成本估算,2其他费用 与工艺过程无关的费用，如制造费、管理费、税费、利润等等。 由于同一生产条件下，与工艺过程无关的费用，基本上是相等的，因此在对零件进行工艺分析时，只要分析与工艺过程直接有关的基本加工费用即可。 基本加工费的估算：
11、主要是先确定加工工艺方案，即加工路线，然后根据工艺路线来计算工时，由工时来确定单个零件的基本加工费用，再加上其他的费用。,18,16.3 零件加工成本估算,零件加工成本按工时估算方法见下式。 （没有统一规定，此式仅供参考） Ed=V+C/N Ed单件工艺成本，单位：元/件； V单件加工费用，单位：元/件； N工件的年产量，单位：件； C年生产所需的其他费用，单位：元。,19,小结：,加工工艺是个很复杂的问题，因此，加工成本很难有个统一算法。由于机械加工存在很大的工艺灵活性，也就是一个零件可以有很多种工艺安排，加工成本相差很大，另外，区域和生产时间对成本影响也很大，如不同区域、不同时间，原材料成本是不同的，各地人工费用也不同等等。存在诸多的不同，致使基本加工费用各地差别非常大，不可能有统一算法。但一般都按工时计价，并有一个基本参考价，即关于一般机械加工件的收费标准，“收费标准”通常在基本参考价之间浮动。,
