機(jī)械加工質(zhì)量生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性

1、機(jī)械加工質(zhì)量生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性 第一節(jié)機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械零件的加工質(zhì)量包括兩個(gè)方面：加工精度和表面質(zhì)量。一、加工精度（一）加工精度的概念加工精度是指加工后的零件在形狀、尺寸、表面相互位置等方面與理想零件 的符合程度。它由尺寸精度、形狀精度和位置精度組成。尺寸精度：指加工后零件表面本身或表面之間的實(shí)際尺寸與理想尺寸之間的 符合程度。形狀精度：指加工后零件表面本身的實(shí)際形狀與理想零件表面形狀之間的符 合程度。位置精度：指加工后零件各表面之間的實(shí)際位置與理想零件各表面之間的位 置的符合程度。（二）機(jī)械加工精度獲得的方法1 尺寸精度的獲得方法1）試切法這是一種通過(guò)試切工件一測(cè)量一比較一調(diào)整刀具一再試切再調(diào)整

2、，直至獲得要求的尺寸的方法。2 ）調(diào)整法 是按試切好的工件尺寸、標(biāo)準(zhǔn)件或?qū)Φ秹K等調(diào)整確定刀具相對(duì) 工件定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確位置，并在保持此準(zhǔn)確位置不變的條件下， 對(duì)一批工件進(jìn)行 加工的方法。3） 定尺寸刀具法在加工過(guò)程中采用具有一定尺寸的刀具或組合刀具，以 保證被加工零件尺寸精度的一種方法。4）自動(dòng)控制法 通過(guò)由測(cè)量裝置、進(jìn)給裝置和切削機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)組成 的控制加工系統(tǒng)，把加工過(guò)程中的尺寸測(cè)量、刀具調(diào)整和切削加工等工作自動(dòng)完 成，從而獲得所要求的尺寸精度的一種加工方法。2. 2 形狀精度的獲得方法機(jī)械加工中獲得一定形狀表面的方法可以歸納為以下三種。1）軌跡法此法利用刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡形成要求的表面幾何

3、形狀。刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即成形運(yùn)動(dòng)。用這種方法獲得的形狀精度取決于機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)精度。2）成形法 此法利用成形刀具代替普通刀具來(lái)獲得要求的幾何形狀的表面。 機(jī)床的某些成形運(yùn)動(dòng)被成形刀具的刀刃所取代， 從而簡(jiǎn)化了機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高了生 產(chǎn)效率。用這種方法獲得的表面形狀精度既取決于刀刃的形狀精度，又有賴于機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)的精度。3）范成法 零件表面的幾何形狀是在刀具與工件的嚙合運(yùn)動(dòng)中， 由刀刃的包 絡(luò)面形成的。因而刀刃必須是被加工表面的共扼曲面，成形運(yùn)動(dòng)間必須保持確定 的速比關(guān)系，加工齒輪常用此種方法。3. 3 位置精度的獲得方法在機(jī)械加工中，獲得位置精度的方法主要有下述兩種。1）

4、一次裝夾法 工件上幾個(gè)加工表面是在一次裝夾中加工出來(lái)的。2）多次裝夾法 即零件有關(guān)表面間的位置精度是由刀具相對(duì)工件的成形運(yùn)動(dòng) 與工件定位基準(zhǔn)面（亦是工件在前幾次裝夾時(shí)的加工面）之間的位置關(guān)系保證的 在多次裝夾法中，又可劃分為：直接裝夾法即通過(guò)在機(jī)床上直接裝夾工件的方法。找正裝夾法即通過(guò)找正工件相對(duì)刀具切削成形運(yùn)動(dòng)之間的準(zhǔn)確位置的 方法。夾具裝夾法即通過(guò)夾具確定工件與刀具切削刃成形運(yùn)動(dòng)之間的準(zhǔn)確位 置的方法。二、表面質(zhì)量（一）表面質(zhì)量的概念零件的機(jī)械加工質(zhì)量不僅指加工精度，而且也包括加工表面質(zhì)量。表面質(zhì)量 是指機(jī)械加工后零件表面層的幾何結(jié)構(gòu)，以及受加工的影響表面層金屬與基體金 屬性質(zhì)產(chǎn)生變化的情

5、況。表面層一般只有 0.050.15mm在金屬切削過(guò)程中，形成加工表面時(shí)發(fā)生金屬的彈性變形和撕裂，同時(shí)伴隨 著切削力和切削熱的作用，使整個(gè)工藝系統(tǒng)可能產(chǎn)生振動(dòng)。因此已加工表面不可 能是理想的光滑的表面，而是存在著粗糙度、波紋等幾何形狀誤差以及劃痕、裂 紋等表面缺陷。零件表面層材料的化學(xué)和物理性質(zhì)也發(fā)生一系列變化。表面質(zhì)量的主要內(nèi)容包括以下方面:1表面的幾何形狀2. 表面層物理機(jī)械性能的變化由于表面層沿深度的變化，所以表面層物理機(jī)械性能的變化主要有：1 ）表面層的冷作硬化2 ）表面層中殘余應(yīng)力的大小、方向及分布情況3 ）表面層金相組織的改變4 ）表面層的其它物理機(jī)械性能的變化（二）表面質(zhì)量對(duì)零件

6、使用性能的影響機(jī)械產(chǎn)品之所以要維修，更換某些零件或整個(gè)報(bào)廢，一般不是因?yàn)樗牧?件發(fā)生了整體破壞，而是零件之間有相互運(yùn)動(dòng)的表面產(chǎn)生過(guò)大的磨損，從而改變 了機(jī)械的性能，使之不能使用。有時(shí)即使零件發(fā)生了整體斷裂，究其原因也往往 是首先在零件表面上形成了疲勞裂紋， 裂紋不斷擴(kuò)展，從而造成了零件的整體破 壞。因此，了解零件的表面質(zhì)量對(duì)其使用性能的影響， 正確的提出對(duì)零件表面質(zhì) 量的要求是非常重要的。1. 表面粗糙度對(duì)耐磨性的影響零件的耐磨性除與材料的性能、熱處理狀態(tài)和潤(rùn)滑條件有關(guān)外，零件自身的 表面粗糙度起著十分重要的作用。2. 冷作硬化對(duì)耐磨性的影響冷作硬化可以顯著地提高零件表面的耐磨性。3. 表面

7、層應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響零件表面微觀不平度會(huì)在它的“波谷”底部造成應(yīng)力集中。4. 表面質(zhì)量對(duì)零件耐蝕性能的影響降低表面粗糙度值可以提高零件的抗腐蝕性能。5. 表面質(zhì)量對(duì)配合性質(zhì)的影響對(duì)于間隙配合，如果零件表面粗糙度值過(guò)大，初期磨損就較嚴(yán)重，導(dǎo)致磨 損量加大，從而使配合間隙增大，破壞了原設(shè)計(jì)要求的配合精度。對(duì)于過(guò)盈配合， 表面粗糙度值過(guò)大，裝配中，在壓入配合的表面上的部分微小波峰被擠平， 使實(shí) 際得到的過(guò)盈量比設(shè)計(jì)要求的小， 降低了過(guò)盈表面的結(jié)合強(qiáng)度，從而影響零件聯(lián) 接的可靠性。三、提高加工質(zhì)量的措施影響零件加工精度的因素很多，為了提高加工質(zhì)量，保證機(jī)械加工精度，生 產(chǎn)中采取的工藝措

8、施很多，這里僅舉一些實(shí)例，作簡(jiǎn)要說(shuō)明。（一）增強(qiáng)工件剛性的工藝措施生產(chǎn)中常遇到一些零件剛性差，按傳統(tǒng)的加工方法則很難達(dá)到加工精度，為此需采取工藝措施提高工件的剛性。（二）采用減振、消振裝置第二節(jié)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性一、生產(chǎn)率（一）生產(chǎn)率的概念機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，是指工人在單位時(shí)間內(nèi)加工出合格零件的數(shù)目。 工藝過(guò) 程的基本組成單元是工序，因此評(píng)價(jià)機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率，主要看各個(gè)工序加工 的單件工時(shí)，即該工序加工完成一個(gè)零件所需要的時(shí)間，以 t單表示。組成：基 本時(shí)間、輔助時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、休息和自然需要時(shí)間、準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間。（二）提高生產(chǎn)率的途徑縮短基本時(shí)間、縮短輔助時(shí)間、縮短服務(wù)時(shí)間、縮短準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間。

9、二、工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性（一）生產(chǎn)成本和工藝成本制造一個(gè)產(chǎn)品或零件所必須的一切費(fèi)用的總和，稱為產(chǎn)品或零件的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)成本由兩大部分費(fèi)用組成：即工藝成本和其它費(fèi)用。工藝成本是與工藝過(guò)程直接有關(guān)的費(fèi)用，約占生產(chǎn)成本的70%- 75%它又包含可變費(fèi)用（V）和不變費(fèi)用（C）?？勺冑M(fèi)用（V）的組成：材料費(fèi)；操作工人工資；機(jī)床維持費(fèi)；通用機(jī)床折舊 費(fèi)；刀具維持費(fèi)折舊費(fèi)；夾具維持費(fèi)折舊費(fèi)。它們與年產(chǎn)量直接有關(guān)。不變費(fèi)用（C）的組成：調(diào)整工人工資；專用機(jī)床折舊費(fèi)；專用刀具折舊費(fèi)；專用夾具折舊費(fèi)。它們與年產(chǎn)量無(wú)直接關(guān)系。因?yàn)閷Ｓ脵C(jī)床、專用工裝是專門(mén)為 某種零件加工所用的，不能用于其它零件，所以它們的折舊費(fèi)、維持費(fèi)等是確定 的，與年產(chǎn)量無(wú)直接關(guān)系。從而，一個(gè)零件的全年工藝成本 E （單位為元/年）為：E = NV + C