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1、第 六 章 工 藝 規(guī) 程 設 計第 一 節(jié) 概 述 一 、 生 產(chǎn) 過 程 與 工 藝 過 程 機 器 的 生 產(chǎn) 過 程 是 將 原 材 料 轉 變 為 成 品 的 全過 程 。 在 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 凡 是 改 變 生 產(chǎn) 對 象 的 形 狀 、尺 寸 、 位 置 和 性 質 等 ， 使 其 成 為 成 品 或 半 成 品 的過 程 稱 為 工 藝 過 程 。 工 藝 過 程 又 可 分 為 鑄 造 、 鍛造 、 沖 壓 、 焊 接 、 機 械 加 工 、 裝 配 等 工 藝 過 程 ，機 械 制 造 工 藝 過 程 一 般 是 指 零 件 的 機 械 加 工 工 藝過 程 和 機

2、 器 的 裝 配 工 藝 過 程 的 總 和 。 其 它 過 程 則稱 為 輔 助 過 程 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析一 、 時 間 定 額 所 謂 時 間 定 額 是 指 在 一 定 生 產(chǎn) 條 件下 規(guī) 定 生 產(chǎn) 一 件 產(chǎn) 品 或 完 成 一 道 工 序 所 需消 耗 的 時 間 。 時 間 定 額 規(guī) 定 得 過 緊 會 影 響 生 產(chǎn) 工人 的 勞 動 積 極 性 和 創(chuàng) 造 性 ， 并 容 易 誘 發(fā) 忽視 產(chǎn) 品 質 量 的 傾 向 ;時 間 定 額 規(guī) 定 得 過 松就 起 不 到 指 導 生 產(chǎn) 和 促 進 生 產(chǎn) 發(fā) 展 的 積

3、 極作 用 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析1.基 本 時 間 直 接 改 變 生 產(chǎn) 對 象 的 尺 寸 、 形 狀 、 性 能和 相 對 位 置 關 系 的 時 間 稱 為 基 本 時 間 。 2.輔 助 時 間 為 配 合 基 本 加 工 工 作 完 成 各 種 輔 助 動 作所 消 耗 的 時 間 。 確 定 輔 助 時 間 的 方 法 與 零 件 生 產(chǎn) 類 型 有 關 。 基 本 時 間 與 輔 助 時 間 的 總 和 稱 為 作 業(yè) 時 間 。 atmt 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 3.布 置 工 作

4、地 時 間 為 使 加 工 正 常 進 行 ， 照 管 工 作 地 所消 耗 的 時 間 ， 稱 為 布 置 工 作 地 時 間 ，又 稱 工 作 地 點 服 務 時 間 ， 一 般 按 作 業(yè)時 間 的 2%一 7%估 算 。 st 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析4.休 息 和 生 理 需 要 時 間 工 人 在 工 作 班 內 為 恢 復 體 力 和 滿 足生 理 需 要 所 消 耗 的 時 間 ， 一 般 按 作 業(yè)時 間 的 2 估 算 。 單 件 時 間 是 以 上 四 部 分 時 間 的 總 和 。rt 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技

5、 術 經(jīng) 濟 性 分 析5.準 備 與 終 結 時 間 工 人 為 生 產(chǎn) 一 批 工 件 進 行 準 備 和 結 束工 作 所 消 耗 的 時 間 稱 為 準 備 與 終 結 時 間 設 一 批 工 件 數(shù) 為 N， 則 分 攤 到 每 個 工 件上 的 準 備 與 終 結 時 間 為 /N。 將 這 部 分時 間 加 到 單 件 時 間 上 去 ， 即 為 單 件 計算 時 間 (6-25) betbet betptpct bepc p tt t m 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析二 、 工 藝 成 本 制 訂 某 一 零 件 的 機 械 加 工 工 藝

6、 規(guī) 程時 ， 在 同 樣 能 滿 足 被 加 工 零 件 各 項 技 術要 求 和 產(chǎn) 品 交 貨 期 的 條 件 下 ， 通 過 技 術分 析 一 般 都 可 以 擬 訂 出 幾 種 不 同 的 工 藝方 案 。 不 同 的 工 藝 方 案 有 不 同 的 經(jīng) 濟 效果 。 為 了 選 取 在 給 定 生 產(chǎn) 條 件 下 最 為 經(jīng)濟 合 理 的 工 藝 方 案 ， 必 須 對 各 種 不 同 的工 藝 方 案 進 行 經(jīng) 濟 分 析 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 所 謂 經(jīng) 濟 分 析 就 是 通 過 比 較 各 種 不同 工 藝 方 案 的 生

7、 產(chǎn) 成 本 ， 選 出 其 中 最 為經(jīng) 濟 的 加 工 方 案 。 與 工 藝 過 程 直 接 有 關 的 費 用 稱 為 工藝 成 本 ， 工 藝 成 本 約 占 零 件 生 產(chǎn) 成 本 的70%一 75%。 對 工 藝 方 案 進 行 經(jīng) 濟 分 析 時 ，只 要 分 析 與 工 藝 過 程 直 接 有 關 的 工藝 成 本 即 可 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析1.工 藝 成 本 的 組 成 及 計 算 工 藝 成 本 由 可 變 費 用 與 不 變 費 用 兩部 分 組 成 。 可 變 費 用 與 零 件 的 年 產(chǎn) 量 有 關 ， 包括 材

8、 料 費 (或 毛 坯 費 )、 機 床 工 人 工 資 、通 用 機 床 和 通 用 工 藝 裝 備 維 護 折 舊 費 等 。 不 變 費 用 與 零 件 年 產(chǎn) 量 無 關 ， 包 括專 用 機 床 、 專 用 工 藝 裝 備 的 維 護 折 舊 費以 及 與 之 有 關 的 調 整 費 等 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 零 件 加 工 全 年 工 藝 成 本 S與 單 件 工 藝成 本 可 用 下 式 表 示 : （ 6-26） (6-27)式 中 N 零 件 的 年 產(chǎn) 量 ; V 可 變 成 本 ; C 不 變 成 本 。tS S VN C

9、 t CS V N 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 圖 6-17、 6-18分 別 給 出 了 全 年 工 藝成 本 S與 單 件 工 藝 成 本 與 年 產(chǎn) 量 N的 關系 圖 。 tS 圖 6-17 全 年 工 藝 成 本與 年 產(chǎn) 量 N的 關 系 圖 6-18 單 件 工 藝 成 本 與年 產(chǎn) 量 N的 關 系 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析2.工 藝 方 案 的 經(jīng) 濟 評 比 一 般 可 分 為 以 下 兩 種 情 況 :(1)當 需 評 比 的 工 藝 方 案 均 采 用 現(xiàn) 有 設 備 或其 基 本 投 資

10、 相 近 時 ， 可 用 工 藝 成 本 評 比各 方 案 經(jīng) 濟 性 的 優(yōu) 劣 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析1)兩 加 工 方 案 中 少 數(shù) 工 序 不 同 ， 多 數(shù) 工 序相 同 時 ， 可 通 過 計 算 少 數(shù) 不 同 工 序 的 單件 工 序 成 本 與 進 行 評 比 。 當 產(chǎn) 量 N為 一 定 數(shù) 時 ， 可 根 據(jù) 上 式 直接 計 算 出 與 ， 若 ， 則 第 2方案 為 可 選 方 案 。 1tS 2tS 1 1 1t CS V N 22 2t CS V N 1tS 2tS 1 2t tS S 第 五 節(jié) 機 械 加 工

11、工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 若 產(chǎn) 量 N為 一 變量 時 ， 則 可 根 據(jù) 上式 作 出 曲 線 進 行 比較 ， 如 圖 6-19所 示 。產(chǎn) 量 N小 于 臨 界 產(chǎn)量 時 ， 方 案 2為可 選 方 案 ;產(chǎn) 量 N大于 時 ， 方 案 1為可 選 方 案 。 kNkN 圖 6-19 單 件 工 藝 成 本 比 較 圖 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析2)兩 加 工 方 案 中 ， 多數(shù) 工 序 不 同 ， 少 數(shù)工 序 相 同 時 ， 以 該零 件 加 工 全 年 工 藝成 本 ( ， )進 行 比較 。 圖 6-20 全 年 工 藝

12、成 本 比 較 1S 2S1 1 1S NV C 2 2 2S NV C 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 當 年 產(chǎn) 量 N為 一 定 數(shù) 時 ， 可 根 據(jù) 上 式直 接 算 出 及 ， 若 ， 則 第 2方 案為 可 選 方 案 。 若 年 產(chǎn) 量 N為 變 量 時 ， 可 根據(jù) 上 式 作 圖 比 較 ， 如 圖 6-20所 示 。 由 圖可 知 ， 當 時 ， 第 2方 案 的 經(jīng) 濟 性好 ;當 時 ， 第 1方 案 的 經(jīng) 濟 性 好 。當 時 ， ， 即 有 ， 所 以 (6-28)1S 2S 1 2S S kN N kN NkN N 1 2S

13、 S1 1 2 2k kNV C NV C 2 1 1 2k C CN V V 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析(2)兩 種 工 藝 方 案 的 基 本 投 資 差 額 較 大時 ， 則 在 考 慮 工 藝 成 本 的 同 時 ， 還要 考 慮 基 本 投 資 差 額 的 回 收 期 限 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析投 資 回 收 期 T可 用 下 式 求 得 (6-29)式 中 基 本 投 資 差 額 ; 全 年 工 藝 成 本 節(jié) 約 額 ; 由 于 采 用 先 進 設 備 促 使 產(chǎn) 品 上市 快 工 廠 從 產(chǎn)

14、 品 銷 售 中 取 得 的 全 年 增 收總 額 。 1 22 1( )K K KT S S Q S Q KSQ 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析投 資 回 收 期 必 須 滿 足 以 下 要 求 :1)回 收 期 限 應 小 于 專 用 設 備 或 工 藝 裝 備 的使 用 年 限 ;2)回 收 期 限 應 小 于 該 產(chǎn) 品 由 于 結 構 性 能 或市 場 需 求 因 素 決 定 的 生 產(chǎn) 年 限 ;3)回 收 期 限 應 小 于 國 家 所 規(guī) 定 的 標 準 回 收期 ， 采 用 專 用 工 藝 裝 備 的 標 準 回 收 期 為2-3年 ， 采

15、 用 專 用 機 床 的 標 準 回 收 期 為 4-6年 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 兩 種 最 常 用 的 工 藝 文 件 ： 1.機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 此 卡 片 以 工 序 為 單 位 簡 要 說 明 工 件的 加 工 工 藝 路 線 ， 包 括 工 序 號 、 工 序 名稱 、 工 序 內 容 、 所 經(jīng) 車 間 工 段 、 所 用 機床 與 工 藝 裝 備 的 名 稱 、 時 間 定 額 等 ， 它主 要 用 來 表 示 工 件 的 加 工 流 向 ， 供 安 排生 產(chǎn) 計 劃 、 組 織 生 產(chǎn) 調 度 用 。 第 五

16、 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析2.機 械 加 工 工 序 卡 片 此 卡 片 是 在 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片的 基 礎 上 分 別 為 每 一 工 序 編 制 的 一 種 工藝 文 件 ， 它 指 導 操 作 工 人 完 成 某 一 工 序的 加 工 。 主 要 用 于 大 批 大 量 生 產(chǎn) ， 在 成批 生 產(chǎn) 中 加 工 一 些 比 較 重 要 的 工 件 時 ，有 時 也 編 制 機 械 加 工 工 序 卡 片 。 第 五 節(jié) 機 械 加 工 工 藝 的 技 術 經(jīng) 濟 性 分 析 工 序 卡 片 要 求 畫 工 序 簡 圖 ， 工 序 簡圖 須 用 定 位 夾 緊 符 號 表 示 定 位 基 準 、 夾壓 位 置 和 夾 壓 方 式 ， 用 粗 線 指 出 本 工 序的 加 工 表 面 ， 標 明 工 序 尺 寸 公 差 及 其 技術 要 求 。 對 于 多 刀 加 工 和 多 工 位 加 工 ，還 應 繪 出 工 序 布 置 圖 ， 要 求 表 明 每 個 工位 刀 具 和 工 件 的 相 對 位 置 和 加 工 要 求 。