56+机械加工生产率与经济性分析
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。
机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)
机械制造工艺学知识点总结（含名词解释）Made by Lucy绪论机械：是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。
制造：将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。
机械制造：用机械的方法制造机械产品。
关键是获得几何形状和位置。
目的：T ——时间，效率Q——质量C——成本S——服务E——环保第一章机械制造过程生产过程：从确定生产需求之后，到得到产品的过程。
包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。
到现在，生产过程扩充到服务。
制造过程：直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。
包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。
制造过程“三流”：能量流、物质流、信息流。
机械加工工艺过程：用切削加工的方法，直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。
简称工艺过程。
工序：一个（或同时加工的一组）工件，在一个工作地，由一个（或相互协作的多个）工人所连续完成的工艺过程。
安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容成为一个安装。
工位：在工件的一次安装中，通过分度装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。
工步：加工表面，切削刀具，切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。
走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。
工步、走刀、工位和安装之间的关系：走刀＜工步＜工位＜安装一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀一个工位可以有多个工步和多次走刀，但一般在一次安装下完成；一个工步只能在一次安装和一个工位下完成，但可多次走刀。
可以规范工艺、保证质量工艺规程：工艺过程的书面表达形式和文字记录，用法律文件形式规定下来的工艺过程。
（工艺过程可以有多个，工艺规程只能有一个。
）生产纲领：是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划，多数以年计，零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。
N=n(1+α)(1+β）QQ---产品的生产纲领α---备品率N---零件的生产纲领β---废品率生产类型：是企业（或车间、工段、班组）生产专业化程度的分类生产批量：年生产纲领确定后，还应根据车间（或工段）的具体情况，确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。
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。
《机械制造工艺学》课程标准
《机械制造工艺学》课程标准一、课程基本信息二、课程定位与作用《机械制造工艺学》是机械设计制造及其自动化专业的一门综合性专业课。
课程归纳总结机械制造工艺的有关科学理论与实践，探索解决工艺过程中遇到的实际问题，其作用为培养高素质机制专业人才从事机械加工工艺设计、机械装配工艺设计等工作岗位所必须的实用技能。
三、课程教学目标及要求《机械制造工艺学》课程教学基本要求：通过本课程的学习，使学生掌握机械制造过程中有关工艺问题的基本理论和方法，使学生初步具有分析和解决工艺等制造技术问题的能力及自学工艺理论和新工艺、新技术的能力。
（一）知识目标1）掌握机械加工工艺规程制定的有关理论和方法；2）掌握保证零件加工质量有关理论和方法；3）理解典型零件的机械加工工艺规程；4）掌握装配工艺规程的制定方法；5）了解现代制造技术。
（二）职业技术能力目标1）能制定中等复杂程度零件的机械加工工艺规程；2）分析影响零件加工精度的有关因素，提出相应措施保证零件加工精度；五、主要教学内容及要求：（注明：●代表重点★代表难点）第一部分教学内容（一）机械加工工艺规程的制定和工艺尺寸链 24学时［主要内容]1. 基本概念●2. 零件结构工艺性分析3．确定毛坯●4．定位基准的选择●5．工艺路线的拟定●6. 确定加工余量、工序尺寸及其公差7. 时间定额和提高劳动生产率的工艺途径8. 工艺过程的技术经济分析★9. 工艺尺寸链［教学要求]：1. 了解机械加工工艺过程基本概念，掌握制定机械加工工艺规程内容、步骤；2. 会分析零件结构工艺性的好坏，掌握零件毛坯的选择方法；3. 掌握工艺规程制定中的主要问题和内容确定；4. 理解工艺尺寸链的概念，掌握工艺尺寸链极值法解算公式并能应用其解决常见工艺尺寸链的问题；5. 了解机械加工生产率和经济性的基本知识。
（二）机械加工精度 8学时［主要内容]1. 基本概念●2. 工艺系统的几何误差●3. 工艺系统的受力变形●4. 工艺系统的受热变形5. 工艺系统的残余应力引起的加工误差★6. 加工误差的统计分析方法7. 提高和保证加工精度的方法和途径［教学要求]：1. 理解精度、误差、工艺系统及原始误差的概念；2. 掌握工艺系统的几何误差；3. 掌握工艺系统受力变形对加工精度的影响；4. 掌握工艺系统的热源及工艺系统热变形的影响；5. 理解工件残余内应力的概念及产生过程和消除方法；6. 了解提高加工精度的主要途径，能够对实例进行加工误差分析。
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。
机电一体化技术专业课程标准
数控编程加工课程标准课程名称：数控编程加工适用专业：机电一体化、电气专业1、前言1.1课程的性质《数控编程与加工实训》是机电一体化技术专业的课程，主要是数控加工工艺、数控编程、零件加工、CAD/CAM技术应用的内容，是一门综合性和实践性很强的课程。
前续理论课程：在学习本课程之前应学习《机械制图》、《机械基础》。
1.2设计思路教学过程采用工学结合，任务驱动，校企合作的方式，以实际产品中的典型零件为主线，将数控加工工艺及编程分为数控工艺与编程理论+仿真+实操，通过学习能够使学生能够将数控加工工艺、数控编程。
本课程建议学时为56学时，其中理轮26学时，操作30学时。
2、课程目标本课程其任务是采用工学结合，任务驱动，校企合作与实际生产相结合、同过实践加强对课程内容的理解，培养学生的理论基础和实际操作技能，最终形成的数控技术的应用能力。
知识与能力：熟悉掌握数控车床、数控铣床和数控加工中心的数控加工工艺编制要点及数控加工编程方法；熟练掌握数控车床、数控铣床和数控加工中心的操作的基本方法；过程与方法；认识本实训实践操作的一般过程，进而不断加深对事物的理解过程；认识本实训实践操作的基本方法，善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法；养成独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释。
情感态度与价值观：培养学生能主动参与数控加工的基本理论探究。
培养学生具备辩证思维的能力。
培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。
让学生加强职业道德意识。
3、课程内容和要求4、实施建议4.1 教材编写( l ）必须依据本课程标准编写教材。
教材应充分体现任务驱动、项目导向的课程设计思想。
( 2 ）以工作项目为主线设计教材结构，结合职业资格鉴定中、高级标准的要求，将本课程涉及的职业活动，分解成若干典型的工作任务，按完成工作任务的需要组织教材内容。
( 3 ）通过典型零件的数控加工，加强实践内容，强调在操作中理解与应用理论。
提高劳动生产率的途径
② 减少切削行程长度
L l=L/3 l l
f x x
x
a)
b)
图7-69 减少和重合切削行程长度的方法 a）多刀切削 b）宽刃和成形刀横向切削
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2）缩短辅助时间 单件小批生产的重点应该 着眼缩短辅助时间。 ①直接缩短辅助时间 a.采用高效先进的夹具— 气动液压 b.采用主动测量主动控制 数显装置
7.6 机械加工的生产率与经济性分析
7.6.1 提高劳动生产率的途径 机械加工必须在保证质量的前提下，提高劳 动生产率和降低成本，即优质、高产、低消耗。 1.时间定额 劳动生产率 指工人在单位时间内制造合格 产品数量或指制造单位产品所耗费的劳动时间。 劳动生产率通过时间定额来衡量。
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时间定额 指在一定的生产条件下，规定完成一 件产品或完成一道工序所消费的时间。 时间定额作用： 1)衡量劳动生产率的指标； 2)安排生产计划，计算生产成本的重要依据； 3)新建和扩建厂时计算设备和工人数量的依据。
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3)布置工作地点时间（T布置） 为使加工正常进行，工人看管工 作地所耗费的时间。 ①调整和更换刀具； ②润滑机床； ③清理切屑； ④收拾工具，擦拭机床。
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4) 休息和生理需要时间(T休息) 工人在工作班内为恢复体力和满足生 理需要所耗费的时间。 单件时间为以上四种时间之和，即
零件的核算时间
T 准备 T T 核算 单件 N
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（2）提高劳动生产率的途径 缩减时间定额就可以提高劳动 生产率。不同生产类型中时间 定额的组成比重不同。 1)缩短基本时间
L L L D ( L L L )Z b 1 2 1 2 T i 基本 n f 1000 Vf a sp
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中小批量采用成组工艺和成组夹具 利用对刀块或样件对刀 在数控加工中采用离线编程和加工过程仿真 使夹具和刀具调整通用化，操作快捷、简便
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5.6.2 工艺方案的经济性分析
工艺过程经济性的评定指标——成本 （1） 工艺成本
工艺成本
材料费
工人工资 机床使用、折旧、调整费 夹具使用、折旧费 刀具使用费
其他费用 11
（2） 工艺方案的比较
工艺成本
可变费用——与项目所生产的零件数量成正比的支出
不变费用——与所生产的零件数量基本无关的固定花 费
年工艺成本 CSVN
单件工艺成本
Cs
S C/N VC
N
工艺方案比较
O
S——不变费用 V——可变费用 N——零件年产量
方案1 方案2
12
Nc
N
谢谢
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2）减少刀具实际切削的行程长度
5
3）减少切入和超出余程
4）采用新工艺、新技术
大批生产中以拉、滚代替铣、铰、磨；
中小批生产中以精刨、精磨、金刚镗代替刮研；
精化毛坯
减少加工总余量
6
（2） 缩短辅助时间
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1）缩短辅助操作的耗时
掌握基本技能，提高操作熟练程度 改进机床、夹具、工具、量具、辅具的 操作快捷便利性 工装辅具的间重叠
3）辅助操作自动化 自动上下料装置；自动机床；机械手；机器人
8
（3） 缩短工作地服务时间
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使用机夹不重磨刀具 采用自动换刀或快速换刀装置 采用新型刀具材料和制备工艺 建立良好的工作秩序 保持工作地整洁
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（4） 缩短准备——终结时间
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