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。
第7章机械加工工艺规程制订
二、定位基准的选择
粗基准：毛坯上未加工的表面作定位基 准的为粗基准 。 精基准：经过机械加工的表面作定位基 准的为精基准。 选择顺序：先选择精基准定位把工件加 工到设计要求，然后考虑选择粗基准定 位，把用作精密基准的表面加工出来。
1.粗基准的选择原则
1）对于有不加工表面的工件，为保证 不加工表面与加工表面之间的相对位置 要求，一般应选择不加工表面为粗基准。
外圆表面加工方案
1）粗车-半精车-精车 ——软 2）粗车-半精车-粗磨-精磨 ——软、硬 3）粗车-半精车-精车-精细车（金刚车） ——有色金属
孔加工方案
1）钻-（扩）-粗铰-精铰：非旋转体上小孔 2）钻-（扩）-拉 ：大批量 3）粗镗-半精镗-精镗 ： 箱体上孔 4）粗镗-半精镗-粗磨-精磨：淬硬
3、机械加工工艺过程卡
3、机械加工工序卡
五、制定工艺规程的原则与步骤
1.原则 ：保质、高效、低耗。 2.步骤： 1）分析零件图和产品装配图。 2）选择毛坯。 3）选择定位基准。 4）拟定工艺路线。 5）确定加工余量和工序尺寸。
五、制定工艺规程的原则与步骤
1.原则 ：保质、高效、低耗。 2.步骤： 6）确定切削用量和工时定额。 7）确定个工序的设备及刀具、夹具、量具 和辅助工具。 8）填写个工序的技术要求及检验方法。 9）填写工艺文件。
1.粗基准的选择原则
(2)如果要保证某加工表面（相对重要 表面）切除的余量均匀，应选该表面作 粗基准 。
1.粗基准的选择原则
(3）为保证各加工表面都有足够的加工 余量，应选择毛坯余量小的表面作粗基 准。
1.粗基准的选择原则
(4)选作粗基准的表面，应尽可能平整， 不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺 陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。 (5)同一尺寸方向上的粗基准表面只能 使用一次。
《机械制造技术基础》教学大纲
《机械制造技术基础》教学大纲习惯专业：机械类各专业课程性质：必修课总学时：108总学分：6一、课程性质、目的与任务《机械制造技术基础》是模具设计与制造专业必修的一门专业基础课。
是一门集“教、学、做”一体化的课程。
该课程是以“典型零件机械加工工作过程”为主线，惯穿工艺规程制定与实施，有机融合了金属切削加工的基本知识及常用机床夹具的基本知识，而建设的一门综合性课程。
课程讲授了常用刀具的结构与选择、机械加工工艺规程、典型零件的加工工艺的编制、机械加工的质量分析、机械装配工艺、常用夹具的设计方法等内容。
并对各类刀具的特点，金属切削过程及其有关规律，工艺规程的制定，机械加工质量的概念，机械加工精度及其影响因素、装配工艺及其与机械加工工艺的关系，保证装配精度的方法，装配尺寸链的建立，进行了简要的介绍。
本课程在内容方面侧重于基础知识、基础理论与基本分析方法的讲授，在培养实践能力方面着重机械加工技能的基本训练。
使学生能正确地选择刀具与夹具，培养学生“机械加工工艺规程的制定与实施”的能力。
二、教学基本要求（一）知识教学目标1、掌握金属切削的基本原理、刀具几何参数的表示、切削用量的选择原则，熟悉各类刀具的特点，认识金属切削过程及其有关规律。
2、熟悉机床的要紧类型、性能特点及其工艺范围，具有合理选用机床的基本知识。
3、熟悉生产过程的基本概念；掌握工艺路线拟订的原则与步骤及零件加工工艺规程编制的通常方法；4、掌握“六点定位原则”及机械加工中零件的定位基准的选择；5、掌握“工艺尺寸链原理”及加工余量的确定与工艺尺寸链的计算，熟悉机械加工生产率与经济性，并能够进行工艺文件的初步规划。
6、掌握工件在夹具中定位与夹紧的基本原理及方法，掌握各类机床夹具的设计要点。
7、熟悉机械加工质量的概念，机械加工精度及其影响因素、机械加工表面质量及其影响因素。
8、熟悉装配工艺及其与机械加工工艺的关系，掌握保证装配精度的方法，熟悉装配尺寸链的建立，初步掌握装配工艺规程的制订。
机械制造工艺学课程设计
典 型 零 件
三、机械制造工艺学课程设计的方法和步骤
(一）了解零件及产品的设计要求 此步骤的具体要求：
1、认真研究被加工零件样图 了解该零件所属产品的用途、 性能和工作条件以及零件在产品中的地位与作用。根据零 件在产品中的作用进一步分析零件结构设计和精度要求的 合理性。
2、检查零件图的完整性 分析和审查零件图时，应审查零 件视图和尺寸以及加工表面的要求。
度要求较高或在成批大量生产时，一般应设计专用夹具，以保 证加工表面的位置精度。在设计工艺规程时，设计者应对要采 用的夹具有一初步考虑和选择，在工序图上应表示出定位、夹 紧方式以及同时加工的工件数等。
5、切削用量的选择 应根据不同加工阶段的特点采用不同的原则。
粗加工切削用量的选择原则 粗加工时工件加工表面的精度 要求不太高，表面粗糙度值较大，工件毛坯的余量也较大，故 选择粗加工切削用量时，应尽可能保证较高的金属切除率和必 要的刀具耐用度。因此，应首先考虑采用较大的切削深度，其 次选择一个较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度。
生产节拍的计算公式为：
t K
N
式中 t——机床1年的名义工作时间，分； K——机床的利用率，一般取95％； τ——生产节拍，即生产每个和所属的产品装配图、生产纲领和工厂的具 体条件，设计零件的机械加工工艺规程，以符合优质、高产 和低消耗为总要求。其大体步骤如下： 1、制订机械加工工艺规程 机械加工工艺规程的制订，可以按以下设计步骤进行： （1）计算零件生产纲领，确定机械加工的生产类型。 （2）研究分析被加工零件图和被加工零件的原始资料，审查、 改善零件的结构工艺性。
尽可能达到合理利用所有刀具，充分发挥其性能；
复合刀具的切削深度、进给量按复合刀具的最小直径选择， 切削速度按复合刀具的最大直径选择；
我国机械制造业现状与发展前景
我国机械制造业现状与发展前景文章主要针对我国改革开放以来,机械制造业取得的进步和存在的问题,通过我国大型企业合资改制的案例,揭示了我国机械制造业存在的主要问题和面临的挑战。
同时,概括了先进制造技术的特点。
展望了机械制造业的发展前景。
一机械制造业现状改革开放三十年以来,中国制造业有了显著的发展,无论制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高。
机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步,但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多。
例如:海尔、海信、TCL等企业的品牌虽然已经“国产化”,但去商场买空调时,导购会告诉你压缩机来自日本,去买冰箱时,导购还是会告诉你压缩机也是来自日本。
通过对我国机械制造业现状的分析和研究,业内人士普遍认为,中国的机械制造比欧美发达国家落后了将近30年。
面对21世纪世界经济一体化的挑战,机械制造业存在的主要问题有以下几个方面:1.合资带来的忧愁改革开放以来,我国大量引进技术和技术装备使机械制造业有了长足的发展,但也给人们带来了许多担忧。
2006年4月,执我国工程机械行业之牛耳的徐工集团与美国凯雷投资公司的并购计划基本敲定。
美国凯雷亚洲投资公司以3.75亿美元收购了徐工集团下属企业——徐州工程机械集团有限公司——85%的股份。
虽然6月份由于三一重工的介入使得控股过程出现波折,但这宣告我国很多经济学家所担心的“卡特彼勒通吃中国工程机械行业”的计划暂告一段落。
2005年3月,全球最大的机械设备制造商——美国卡特彼勒公司以低得“令人意外”的价格收购了山东重工的40%的股份,此后工程机械业中传出,强硬的卡特比勒已制定了庞大的收购计划,目的是“蚕食中国工程机械”。
工程机械业中稳居“老大”多年的徐工集团当然是它的既定目标之一。
2007年卡特彼勒公司在徐州成立卡特彼勒路面机械徐州工厂,主导产品:压路机、冷铣刨机、沥青混凝土摊铺机、路面冷再生设备/稳定土拌和机等。
20世纪90年代以来,大型跨国公司纷纷进军杀入国内机械工业市场,主要集中在汽车、电工电器、文化办公设备、仪器仪表、通用机械和工程机械等领域,这几个行业约占机械工业外商直接投资金额的80%。
第六章_提高劳动生产率和技术经济性分析
机床、自动线等，是在多件加工、多刀多刃加工的基础
上发展出来的高效率机床。
6.1.5 缩短准备终结时间
缩减准备终结时间的主要途径是减少调整机床、刀具和夹
具的时间，缩短数控编程时间和试调时间，具体措施如下：
1）运用成组工艺原理，把结构形状、技术要求和工艺 过程相类似的零件划归为一组，然后按组制订工艺规程，并为
4）采用数控加工过程拟实技术
在更换加工对象前在机外采用仿真模拟办法,考证数控加工编程 的正确性，如发现有干涉碰撞或加工尺寸不符合要求的情况，在机 外进行修改，直至完全合格为止。
6.2 提高劳动生产率的综合性措施
改进产品的结构设计 减少零件的数目和数量 改善零件的结构工艺性 尽量提高零件、部件和产品的通用化、标准化和系列化程度
得较大的经济收益，从工厂整体经济效益分析，选取该工艺方案仍
是可行的。
6.4 高效及自动化加工
1.大批大量生产中常用的制造方法 组合机床 组合机床生产线 2.中小批生产中常用的制造方法
• 主要零件——大型零件或精密零件：采用加工中心
• 中型零件——一般传动的轴、齿轮、拨叉、杠杆等：采用
数控机床、松弛流水线
6.5 机械加工的优化
（2）优化应考虑的问题 ① 目标函数：首先应考虑优化的目标，并建立目标函数。 ② 约束条件：优化时应考虑工艺系统性能和零件加工要求
等的限制，如机床的极限转速、进给量、最大功率、切削力、扭 矩、零件加工表面的粗糙度、工艺系统刚度等约束条件。
③ 控制参数：对于机械加工系统，一般的控制参数为切削
6.3.1 工艺成本的组成 经济分析：就是通过比较各种不同工艺方案的生产成本，选出 其中最为经济的加工方案。 生产成本：制造一个零件或一台产品所需费用的总和；生产成
机械加工工艺分析与改进设计毕业论文【范本模板】
机械加工工艺分析与改进设计作者:陈军摘要:我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力，增强我们对零件图的认识和了解，通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。
制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。
在整个设计中也是非常重要的，通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定，而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。
这对以前学习过的知识的复习，也是以后工作的一个铺垫。
在这个设计过程中，我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度，安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率，夹具是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。
它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。
这是整个设计的重点，也是一个难点.关键词：工艺编程、工艺分析、夹具设计目录摘要 (1)目录 (2)绪论 (3)第一章：机械加工工艺分析 (3)1.1件结构的工艺性分析及毛坯的选择 (3)1。
2定位基准的选择 (4)1。
3 加工工序的设计 (4)1。
4工艺路线的拟定 (5)第二章：制动杆零件的加工工艺分析 (5)2。
1毛坯的制造形式 (5)2。
2基准面的选择 (5)2.3制订工艺路线 (6)2。
4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)2。
5确定切削用量及基本工时 (9)第三章：30*40专用夹具的设计 (11)3.1专用夹具的设计要求 (11)3。
2夹具设计 (12)总结 (16)参考资料 (16)绪论本课题是对制动杆零件工艺规程及40×30面铣削夹具的设计,对此研究我查阅了大量的资料,首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
在整工艺规程个设计过程中，我们将学习到更多的知识。
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。
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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 9
（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
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
4
（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 工装辅具的文明摆放
5
2）让辅助时间与基本时间重叠
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
2）经济性
经济性可以用产品生产成本的高低来评价
影响生产成 本的因素
工人直接参加生产产品所消耗的劳动 设备及其折旧
工具的消耗及折旧 材料消耗 能源消耗 生产管理途径
（1） 缩短基本时间
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1）提高切削用量
增大切削速度、进给量和背吃刀量（切削深 度），都可以缩减基本时间，从而减少单件生产时 间。
6
（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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td
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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
注意避免工艺系统弹性变形加大、切削温度升 高、刀具磨损增大以及增加振动对加工精度和表面 质量的影响。因此，切削用量的增加受到了限制。
采用先进刀具材料和优化刀具参数，改进机床、
提高刚度和驱动功率 。
2
2）减少刀具实际切削的行程长度
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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；
年工艺成本 C S VN
单件工艺成本
Cs
C/N
S N
V C
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
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Nc
N