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机械制造技术基础 第5章机械加工工艺过程设计MachiningProcessPlanning 基本时间 直接改变生产对象的性质 使其成为合格产品或达到工序要求所需时间 包括切入 切出时间 时间定额 定义 在一定生产条件下 生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间组成 辅助时间 为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间 如装卸工件 启停机床 改变切削用量及进退刀等 工作地服务时间 包括更换刀具 润滑机床 清理切屑 收拾工具等 休息和生理需要时间 工人在工作班内 为恢复体力和满足生理需要所需时间 准备终结时间 如熟悉工艺文件 领取毛坯 安装夹具 调整机床 发送成品等 5 8 1时间定额与提高生产效率的途径 单件时间与单件工时定额计算 单件时间 单件工时定额 式中tm 基本时间ta 辅助时间tl 工作地服务时间tr 休息和生理需要时间te 准备终结时间n 批量 5 8 1时间定额与提高生产效率的途径 5 28 5 27 提高生产效率的工艺途径 缩短基本时间 提高切削用量 切削速度 进给量 切削深度等 采用多刀多刃进行加工 如以铣削代替刨削 采用组合刀具等 采用复合工步 使多个表面加工基本时间重合 如多刀加工 多件加工等 5 8 1时间定额与提高生产效率的途径 缩短辅助时间 使辅助动作实现机械化和自动化 如采用自动上下料装置 先进夹具等 使辅助时间与基本时间重叠 如采用多位夹具或多位工作台 使工件装卸时间与加工时间重叠 采用在线测量 使测量时间与加工时间重叠等 5 8 1时间定额与提高生产效率的途径 缩短工作地服务时间 缩短准备终结时间 5 8 1时间定额与提高生产效率的途径 主要是减少换刀时间和调刀时间 采用自动换刀装置或快速换刀装置使用不重磨刀具采用样板或对刀块对刀采用新型刀具材料以提高刀具耐用度 在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具在数控加工中 采用离线编程及加工过程仿真技术 5 8 1时间定额与提高生产效率的途径 工艺成本 5 8 2工艺方案技术经济分析 生产成本 生产一件产品或一个零件所需费用总和工艺成本 生产成本中与工艺过程直接有关的部分工艺成本可分为两部分 可变费用 与年产量有关且与之成比例的费用 记为CV包括材料费CVM 机床工人工资及工资附加费CVP 机床使用费CVE 普通机床折旧费CVD 刀具费CVC 通用夹具折旧费CVF等 CV CVM CVP CVE CVD CVC CVF 不变费用 与年产量的变化没有直接关系的费用 记为CN 包括调整工人工资及工资附加费CSP 专用机床折旧费CSD 专用夹具折旧费CSF等 CN CSP CSD CSF 5 8 2工艺方案技术经济分析 零件全年工艺成本 式中N为零件年产量 CY CVN CN 5 29 零件单件工艺成本 CS CV CN N 5 30 比较工艺成本 需评价工艺方案均采用现有设备 或其基本投资相近 直接比较其工艺成本 各方案的临界年产量NC计算如下 5 31 比较投资回收期 当对比的工艺方案基本投资额相差较大时 应考虑不同方案基本投资额的回收期 5 32 式中 投资回收期 F 基本投资差额 S 全年生产费用节约额 5 33 5 8 2工艺方案技术经济分析 考虑投资回收期的临界年产量NCC 5 8 3工艺过程优化 参数优化 如3 5 4节切削用量优化 在满足一定约束条件的前提下 如何安排工艺过程使之能获得最佳的经济效果两种类型 路径优化 零件加工包含有多个工序且有多条工艺路线可供选择时 如何选取最优方案就属于路径优化问题 工艺路线优化可转变为寻找最短路径问题处理 5 8 3工艺过程优化 网络法求最短路径1 设节点h评价值 eh 02 使用下面公式 按递增顺序计算其余节点评价值 5 36 3 标出节点k的评价值ek 即为从节点h到k的最短路径值 并可从节点k向前推出最短路径 5 37 式中dij 节点i到节点j的距离 工序时间或成本 由步骤1 e1 0由步骤2 e2 min ei di2 e1 d12 6 1 2 同理有 e3 4 1 3 e4 9 2 4 其次 e5 min ei di5 min e2 d25 e3 d35 7 3 5 同理有 e6 9 3 6 e7 12 4 7 6 7 e8 min e3 d38 e4 d48 e5 d58 e6 d68 8 3