第二章機械加工的質量分析、消費效率與經濟分析本課次要處理的問題一、外表質量包含哪幾個部分？二、外表質量對零件的運用性能有哪些影響？三、如何提高外表質量？四、如何提高消費效率？五、如何較低消費本錢？§2機械加工外表質量2.1機械加工外表質量的含義及其對產品運用性能的影響2.1.1機械加工外表質量的含義一、外表的幾何特性1.外表粗糙度它是指加工外表的微觀幾何外形誤差。2.外表波度它是介于宏觀幾何外形誤差(△形)與微觀幾何外形誤差(即粗糙度)之間的周期性幾何外形誤差。外表粗糙度與波度a)外表粗糙度b)外表波度1、當依次加工一批工件時，大小和方向沒有一定變化規律的加工誤差，稱為：a、系統性誤差b、系統性變值誤差c、偶爾性誤差d、系統性偶爾誤差練習題：外表層物理力學性能主要是指以下三個方面：1)外表層加工硬化(冷作硬化)。2)外表層金相組織的變化。3)外表層剩余應力。二、外表層物理力學性能2.1.2外表質量對產品運用性能的影響一、外表質量對零件耐磨性的影響圖2-36外表粗糙度與初期磨損量1—輕負荷2—重負荷圖2-37外表冷硬程度與耐磨性的關系三外表質量對零件耐腐蝕性能的影響零件的耐腐蝕性在很大程度上取決于外表粗糙度。外表粗糙度值越大，越容易積聚腐蝕性物質外表粗糙度值太大，不利于配合性質的堅持。表現剩余應力會引起零件變形，使零件外形和尺寸發生變化，因此對配合性質也有一定的影響。四外表質量對配合性質的影響2.1.3影響外表質量的要素一、影響外表粗糙度的要素主要有三類：幾何要素；物理要素；振動要素。圖2-38車削外圓時留下的刀痕(a)尖刀；(b)圓頭刀。圖2-39切削塑性資料時的實踐粗糙度圖2-40車削時的積屑瘤高度和外表的不平度二、影響外表層物理機械性質的要素用機械加工塑性金屬時，工件已加工外表遭到刀具后刀面的摩擦擠壓而產生塑性變形；同時，加工過程中產生大量的熱，提高了切削區域的溫度。一切這些都使已加工外表層金屬的物理機械性質發生變化，其主要是：外表層產生剩余應力和外表層強化(冷硬)；另外在磨削加工中有時還會出現外表熱損傷缺陷。1.切削加工后外表層的剩余應力外表層的剩余應力產生的要素歸納起來有三方面：(1)塑性變形的要素(2)溫度的要素(3)金相組織變化的要素2.切削加工后外表層的強化(冷硬)切削加工時，外表層金屬由于塑性變形而得到強化。1、影響外表粗糙度的要素主要有：a幾何要素b物理要素c振動要素d環境要素練習題：§3提高機械加工勞動消費率的工藝措施勞動消費率是指單位人——時的平均消費量。也就是說：一個工人在單位勞動時間內制造出的合格產品的數目。3.1工時定額計算時間定額中的根本時間可以根據切削用量和行程長度來計算，其他組成部分的時間，可取自根據閱歷而來的統計資料。單件時間是： T單件=T根本+T輔助+T效力+T休憩3.1縮短根本時間1.提高切削用量2.減少切削行程長度1.直接縮減輔助時間(a)采用先進夾具(b)采用各種快速換刀、自動換刀安裝3.2縮短輔助時間2.使輔助時間與根本時間重合(a)采用兩工件或多工位的加工方法，可以縮短工件的裝卸時間。(b)采用兩個一樣夾具交替任務。(c)采用自動檢驗或數字顯示式自動丈量安裝圖2-47雙工位夾具3.3同時縮短根本時間和輔助時間1.多件加工——機床在一次安裝下同時加工幾個工件，從而使分攤到每一個工件上的根本時間和輔助時間都能縮短。2.采用多刀多刃加工及成形切削3.采用各種類型的半自動機、自動機、多工位機床、組合機床、自動線等圖2-48順序加工圖2-49平行加工圖2-50平行順序加工圖2-51多刀加工3.4縮短預備終結時間1.夾具和刀具調整的通用化2.采用可換刀架或刀夾3.采用刀具的微調機構和對刀的輔助工具4.采用預備終結時間極少的先進加工設備§4機械加工工藝過程的經濟分析4.1機械加工工藝過程的經濟性設計某一零件的機械加工工藝規程時，普通在給定的消費條件下可以擬定幾種方案。從保證質量的觀念來看，這些方案能夠具有同等效果，但從經濟角度比較，那么這些方案的價值不一樣。這時我們當然應該選擇最經濟的方案。4.2機械加工工藝本錢的組成零件本錢包含的各項費用可概括為兩大類：第一類是與完成工序直接有關的費用，如零件資料費、消費工人工資、機床電力費、設備折舊費等等。第二類是與完成工序無直接關系，而是與整個車間的全部消費條件有關的費用，如技術行政人員的工資、廠房折舊及維修費、取暖照明費及運輸費等。在進展經濟分析時，只須分析與完成工序直接有關的第一類費用(稱工藝本錢)，由于在同一消費條件下，可以為第二類費用是相等的。工藝本錢的各項費用又分為兩種：第一種費用與年產量有關，因此這種費用的全年總值隨年產量而變化，故稱為可變費用，用“v〞表示，其中包括：零件資料費、機床工人工資、機床維護費、通用機床折舊費、刀具維護及折舊費、通用夾具維護及折舊費等。工藝本錢的第二種費用與年產量無關，因此這種費用的全年總值不隨年產量而變化，故稱為不變費用，以“C〞表示，其中包括：機床調整工人的工資、公用機床折舊費、公用夾具維護及折舊費等。4.3工藝過程方案的經濟比較每個零件的工藝本錢應等于不變費用和可變費用之和：全年的工藝本錢應為：圖2-52單件工藝本錢與年產量的關系圖2-53全年工藝本錢與年產量的關系在實踐任務中，均按全年工藝本錢進展經濟比較。現設有兩種不同的工藝過程方案，其全年的工藝本錢分別為：S年1=v1n+C1 (3-3)S年2=v2n+C2(3-4)設兩種方案的本錢相等即S年1=S年2這時可求得臨界年產量n臨如下：v1n臨+C1=v2n臨+C2 (3-5)