第一章機器的組成與制造 第一節機器的組成第二節機械工程常用材料第三節機器制造基本過程第四節零件加工質量第五節生產綱領和生產類型第六節機械制造工藝過程的技術經濟分析 復習第四節零件加工質量零件加工質量包括加工精度和表面粗糙度兩個指標 一 加工精度加工精度是加工后實際幾何參數與理想幾何參數相符合的程度 包括尺寸精度 形狀精度和位置精度 公差是指零件加工過程允許誤差的變化范圍 一 尺寸精度尺寸精度指零件表面本身的尺寸 如圓柱面的直徑 和表面間相互距離尺寸 如各孔間的距離 的精度 尺寸有關術語 包括基本尺寸 極限尺寸 尺寸偏差 尺寸公差 公差帶 二 形狀精度形狀精度指零件加工后表面實際所得的形狀與理想形狀的符合程度 理想形狀指幾何意義上絕對正確的圓 直線 平面 圓柱面等 為了在機器零件中實現正確裝配 有時單靠尺寸精度來控制零件的幾何形狀已不夠了 還要對零件表面的幾何形狀及相互位置提出技術要求 在圖1 16中 雖然同樣保持在尺寸公差范圍內 卻可能加工成圖式幾種不同的形狀 若將此軸裝在精密機械上 顯然會有不同的效果 三 位置精度位置精度指加工后零件有關要素之間實際位置和理想位置的符合程度 如表1 4表1 5一般情況零件加工尺寸精度高其形狀位置精度也高 但也有例外 如平板 形狀精度高尺寸精度并要求不高 二 表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特性 表面粗糙度是評價零件表面質量的一個指標用Ra表示 單位微米 一般零件表面精度高 尺寸和位置精度也高 評定表面粗糙度的標準有六種 目前我國主要采用輪廓算術平均偏差Ra 在一定測量長度l范圍內 輪廓上各點至中線距離絕對值的平均算術偏差 單位為mm Ra值越小 被測表面越光滑 零件的質量越高 反之 Ra越大 表面越粗糙 表面粗糙度對機器零件的配合性質 耐磨性 工作精度 耐腐蝕性等有較大影響 新課三 配合 一 配合的基本概念配合是指由零件組裝成機器時 相互結合的零件形成的配合 即基本尺寸相同 互相配合的軸孔公差帶之間的關系 配合的分類 間隙 過渡 過盈配合三種 1 間隙配合 在軸孔配合中 孔的公差帶在軸的公差帶之上 2 過盈配合 在孔與軸配合中 孔的公差帶在軸的公差帶之下 3 過渡配合 孔的公差帶和軸的公差帶相互交錯 二 配合的選擇1 軸孔配合有相對運動要求的應選擇間隙配合 2 軸孔靠配合面傳動載荷時 選擇過盈配合 3 軸孔配合有定位精度要求 且經常拆裝的選過渡配合 第五節生產綱領和生產類型 生產綱領指企業每年能生產合格產品的數量 通常也成為年產量 生產類型分為以下三種 1 單件生產 單個或少量地制造相同的產品 很少重復或完全不重復 2 成批生產 成批地制造相同的產品 并按一定周期重復的進行生產 3 大量生產 連續不斷地生產數量很多的相同產品 不同生產類型對生產組裝 管理 車間管理 毛坯選擇 設備 工藝裝備 加工方法 工人技術等級的要求均有所不同 工藝規程必須與其生產類型相適應 第六節機械制造工藝過程的技術經濟分析 一 工藝成本的組成零件或產品的生產成本 制造一個零件或機器產品所需的一切費用的總合 制造費用可分為與工藝過程有關的費用和與工藝過程無關的費用 對不同的工藝方案進行經濟分析和評比時 只需評比它們與工藝過程直接有關的生產費用 工藝成本 指與工藝過程有關的費用總額 工藝成本按照與生產量的關系 分為可變費用D和不變費用B 一 可變費用D可變費用D與年產量有直接關系 是隨年產量的變化而變化的費用 包括毛坯和原材料費用 操作工人工資 機床電費 通用機床折舊費 通用夾具維護折舊費 刀具維護折舊費等 可變費用單位 元 件 二 不變費用B不變費用B與年產量無直接關系 是不隨年產量變化的費用 包括專用夾具維護折舊費 專用機床維護折舊費 調整工人工資與調整雜費等 某一工藝方案所需的年度工藝成本可按下式計算Cn D Q B年度工藝成本與年產量為直線關系 Cn 年度工藝成本D 工藝成本中單位產品的可變費用 元 件 Q 采用該工藝方案生產的產品產量 件 年 B 工藝成本中 全年不變費用 元 年 單件產品工藝成本Cd D B Q單件產品工藝成本與產品年產量成雙曲線關系 如圖1 19所示 反映了產量和成本的關系 當產品產量較小時 產量增加 單件工藝成本顯著降低 而當產品產量較大時 繼續增加產品產量 單件工藝成本的減少不顯著 二 工藝方案的經濟分析對不同經濟方案的經濟效果進行分析 可用Cn Q Cd Q的關系 通常有下列兩種情況 一 基本投資相近和使用現有設備的情況這種情況工藝成本就是衡量各工藝方案經濟性的依據 當產量Q為一定數量時 工藝方案的工藝成本可用下式計算 Cn1 Q D1 B1Cn2 Q D2 B2 Cn Cn1 Cn2 Q D1 D2 B1 B2 若產量Q為一變量 則可用圖解法 設兩個工藝方案中B2 B1 D2 D1則兩方案的年度工藝成本和生產量的關系如圖1 20 二 基本投資相差較大的情況例如方案一采用了高生產率 較貴價格的機床和工藝設備 基本投資K1較大 但工藝成本Cn1低 方案二采用價格便宜的一般機床和工藝裝備 基本投資K2較小 但工藝成本Cn2較高 單純比較工藝成本是難以全面評價其經濟性的 還必須考慮兩種方案基本投資的回收期 回收期是指第一方案比第二方案多用的投資需要