5.工藝過程經(jīng)濟(jì)性分析

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 5.5 工藝過程經(jīng)濟(jì)性分析第五章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)基本時(shí)間：時(shí)間定額 定義: 在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間 組成輔助時(shí)間：布置工作地時(shí)間：休息和生理需要時(shí)間：準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間：5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑圖 車削外圓的基本時(shí)間（1）基本時(shí)間tj（單位：min） 時(shí)間定額5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑直接改變生產(chǎn)對(duì)象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時(shí)間（包括切入、切出時(shí)間） 為實(shí)現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作時(shí)間，如: 裝卸工件、開停機(jī)床、改變切削用量、進(jìn)退刀具、測量工件等（2）輔助時(shí)間tf時(shí)間定額5.5.1 時(shí)間定額與提

2、高生產(chǎn)效率的途徑基本時(shí)間 tj +輔助時(shí)間 tf =工序作業(yè)時(shí)間（3）布置工作地時(shí)間tb 如：更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等 tb=工序作業(yè)時(shí)間%（4）休息與生理需要時(shí)間tx：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時(shí)間，tx =工序作業(yè)時(shí)間% （5）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間tz：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等時(shí)間定額5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑上述四部分的時(shí)間之和稱為單件工時(shí)，即 單件時(shí)間： 單件工時(shí)定額：提高生產(chǎn)效率的工藝途徑 縮短基本時(shí)間：5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑提高切削用量（切削速度、進(jìn)給量、切削深度等） 采用多刀多刃進(jìn)行加工（

3、如以銑削代替刨削，采用組合刀具等） 采用復(fù)合工步，使多個(gè)表面加工基本時(shí)間重合（如多刀加工，多件加工等）。（一）縮短時(shí)間定額減少切削行程長度Lb)a) xxxl=L/3llf圖5-69 減少和重合切削行程長度的方法a）多刀切削 b）寬刃和成形刀橫向切削5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑提高生產(chǎn)效率的工藝途徑提高生產(chǎn)效率的工藝途徑5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑 圖 轉(zhuǎn)塔自動(dòng)車床的不同工步 圖 復(fù)合工步提高生產(chǎn)效率的工藝途徑 縮短輔助時(shí)間： 5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑使輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化（如采用自動(dòng)上下料裝置、先進(jìn)夾具、采用主動(dòng)測量主動(dòng)控制數(shù)顯裝置等）；（一）縮

4、短時(shí)間定額單件小批生產(chǎn)的重點(diǎn)應(yīng)該著眼縮短輔助時(shí)間減振器測頭工件百分表例：磨削自動(dòng)測量提高生產(chǎn)效率的工藝途徑5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑 縮短輔助時(shí)間： （一）縮短時(shí)間定額 使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺(tái)，使工件裝卸時(shí)間與加工時(shí)間重疊；采用在線測量，使測量時(shí)間與加工時(shí)間重疊等）加工工位裝卸工位工件銑刀圖為雙工位夾具123裝卸 圖2-70立式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)銑床1工件 2精銑刀 3粗銑刀圖 多工位加工提高生產(chǎn)效率的工藝途徑5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑 縮短布置工作地時(shí)間： 縮短準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間：5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑主要是減少換刀時(shí)間和調(diào)刀時(shí)間

5、采用自動(dòng)換刀裝置或快速換刀裝置使用不重磨刀具采用樣板或?qū)Φ秹K對(duì)刀采用新型刀具材料以提高刀具耐用度在中小批量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具在數(shù)控加工中，采用離線編程及加工過程仿真技術(shù) 提高生產(chǎn)效率的工藝途徑（一）縮短時(shí)間定額提高生產(chǎn)效率的工藝途徑5.5.1 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑（二）采用新工藝和新方法采用先進(jìn)的毛坯制造方法：如粉末冶金、石臘鑄造、壓力鑄造、精密鑄造。采用特種加工：如電解或電火花加工、線切割加工等。采用少無切屑新工藝：如用擠齒代替剃齒、滾壓、冷軋等改進(jìn)加工方法：如拉孔代替鏜孔，精刨精磨代替刮研等在可行條件下，采用先進(jìn)切削技術(shù)，如高速切削、強(qiáng)力切削與大進(jìn)給切削等合理采用科學(xué)管理

6、模式，提高管理效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，使制造系統(tǒng)管理組織機(jī)構(gòu)合理化，使制造系統(tǒng)以最優(yōu)化的方式運(yùn)行。工藝成本5.5.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析生產(chǎn)成本生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個(gè)零件所需費(fèi)用總和工藝成本生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的部分工藝成本可分為兩部分： 可變費(fèi)用：可變費(fèi)用與零件的年產(chǎn)量有關(guān)，包括材料費(fèi)、機(jī)床工人工資、機(jī)床電費(fèi)、通用機(jī)床通用裝備維護(hù)折舊費(fèi)。 不變費(fèi)用：與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費(fèi)用，包括專用機(jī)床專用工藝裝備維護(hù)折舊費(fèi)等。通過比較不同工藝方案的生產(chǎn)成本選出最經(jīng)濟(jì)的加工方案 零件全年工藝成本：S= VN + C 零件單件工藝成本：St= V + C / N（1）采用現(xiàn)有設(shè)備或基本投資相近 1）兩

7、方案多數(shù)工序同計(jì)算少數(shù)不同工序單件成本來評(píng)比 St1=V1+C1/N St2=V2+C2/N可直接計(jì)算比較或根據(jù)曲線進(jìn)行比較NNk時(shí)，可選方案2； NNk時(shí)，可選方案 15.5.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工藝方案比較 圖529 單件工藝成本比較圖 S1=V1 N +C1 S2=V2 N +C2可直接計(jì)算比較或根據(jù)曲線進(jìn)行比較 NNk時(shí)，可選方案2； NNk時(shí)，可選方案 1； N = Nk時(shí)， S1 = S2 ，則（1）采用現(xiàn)有設(shè)備或基本投資相近 2）兩方案多數(shù)工序不同少數(shù)同以全年工藝成本進(jìn)行比較5.5.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工藝方案比較 圖530 全年工藝成本比較圖回收期是指一種方案比另一種方

8、案多用的投資，需要多長時(shí)間方能收回?；厥掌诳捎孟率角蟮茫菏街?K基本投資差額；S全年工藝成本節(jié)約額；Q先進(jìn)設(shè)備使產(chǎn)品上市快取得的 全年增收總額回收期越短，則經(jīng)濟(jì)效益越好。投資回收期應(yīng)滿足以下要求：1）回收期應(yīng)小于專用設(shè)備或工藝裝備的使用年限；2）回收期應(yīng)小于市場對(duì)該產(chǎn)品的需求年限；3）回收期應(yīng)小于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)回收期，一般專用工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)回收期為23年，專用機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)回收期為46年。 5.5.2 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析基本投資相差較大應(yīng)考慮投資差額回收期限方案1C1C20NCNCY方案2CYNK圖5-51 考慮追加投資的臨界年產(chǎn)量第五章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品

9、設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)除了應(yīng)滿足產(chǎn)品使用性能外，還應(yīng)滿足制造工藝的要求，否則就有可能影響產(chǎn)品生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成本，嚴(yán)重時(shí)甚至無法生產(chǎn)。一、概述 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)實(shí)際就是評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在滿足使用要求的前提下制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。這里所說的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)含意寬廣的術(shù)語，它應(yīng)是材料消耗要少、制造勞動(dòng)要少、生產(chǎn)效率要高和生產(chǎn)成本要低的綜合。一、概述第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)圖5-55 箱體同軸孔系結(jié)構(gòu)第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)1.零件結(jié)構(gòu)要素必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 零件結(jié)構(gòu)要素螺紋、花鍵、齒輪、中心孔、空刀槽等的結(jié)構(gòu)和尺寸都應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性

10、評(píng)價(jià) 從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià):2盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件 標(biāo)準(zhǔn)件和通用件在產(chǎn)品中所占的比例是評(píng)定產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度的一個(gè)重要指標(biāo)。 采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，不僅可以簡化設(shè)計(jì)，避免重復(fù)的設(shè)計(jì)工作，而且可以降低產(chǎn)品制造成本，產(chǎn)品上市也快。第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)3.在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下，零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級(jí)和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值 在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)時(shí)，必須對(duì)主要工作表面的尺寸公差、極限偏差逐一加以校核。在沒有特殊要求的情況下，表面粗糙度值應(yīng)與該表面加工精度等級(jí)相對(duì)應(yīng)。二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)4.盡量選用切削加工性好的材料第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的

11、工藝性評(píng)價(jià)5.有便于裝夾的定位基準(zhǔn)和夾緊表面 盡量選用能夠進(jìn)行穩(wěn)定定位的表面作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如果零件上沒有合適的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)能作定位基準(zhǔn)，應(yīng)考慮設(shè)置輔助基準(zhǔn)面。輔助基準(zhǔn)面應(yīng)標(biāo)注相應(yīng)的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度值。二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)6.保證能以較高的生產(chǎn)率加工1)被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià) 圖5-56 兩種鍵槽結(jié)構(gòu)形狀第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)圖5-57 氣缸套工作表面結(jié)構(gòu)6.保證能以較高的生產(chǎn)率加工2）盡量減少加工面積被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單 圖5-58 箱體零件耳座結(jié)構(gòu)第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)6.保證能以較高的生產(chǎn)率加工2）盡量減少加工面積被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)6.保證能以較高的生產(chǎn)率加工3)盡量減少加工過程的裝夾次數(shù)二、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)第七節(jié) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià) 圖5-59 零件螺孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖5-60 零件平面結(jié)構(gòu) 6