切削加工主要技术经济指标简析

(内蒙古飞鹰汽车齿轮有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要：切削加工技术的经济效益分析是机械行业经济性 的一个重要方面，据此，文章谈谈有关要点。
关键词：技术经济；切削加工技术；经济指标；产品质量；生产率
中图分类号：TG501  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)17—0099—01

技术经济是社会进行物质生产不可缺少的两个方面，它们虽然是两个不同的范畴，但是 在实际生产中，它们是密切联系、互相制约和互相促进的。经济的需要是技术进步的动力和 方向，而技术进步又是推动经济发展的重要条件和手段。因此，在研究某个技术方案时，不 仅要从技术上评价它的效果，而且要从经济上评价它的效果。也就是要求尽量做到既在技术 上先进，又在经济上合理。

评价不同方案的技术经济效果时，首先应确定评价依据和标准，也就是要利用一系列的 技术经济指标。这里就切削加工主要技术经济指标作一简析：切削加工的几个主要技术经济 指标，即产品质量、生产率和经济性。
1 产品质量零件经切削加工后的质量包括精度和表面质量。
1.1 精度

精度是指零件在加工之后，其尺寸、形状等参数的实际数值同它们绝对准确的各个理论参数 相符合的程度。相符合的程度越高，亦即偏差(加工误差)越小，则加工精度越高。
1.1.1 尺寸精度：指的是表面本身的尺寸精度(如圆柱面的直径)和表面间的尺寸精度(如 孔间距离等)。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来表示。
1.1.2 形状精度：指的是零件表面与理想表面之间在形状上接近的程度，如圆柱面的圆 柱度、平面的平面度等。
1.1.3 位置精度：指的是表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位置接近的程度 ，如两圆柱面间的同轴度，两平面间的平行度或垂直度等。

应当指出，由于在加工过程中有各种因素影响加工精度，所以，同一加工方法在不同的条件 下，所能达到的精度是不同的。

设计零件时，首先应根据零件尺寸的重要性，来决定使用哪一级精度。其次，还应该考虑本 厂的设备条件和加工费用的高低。总之，选择精度的原则是在保证能达到技术要求的前提下 ，选用较低的精度等级。
1.2 表面质量

即已加工表面质量(也称表面完整性)，它包括表面粗糙度、表层加工硬化的程度和深度、表 层残余应力的性质和大小。
1.2.1 表面粗糙度：无论用何种加工方法加工,在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀 痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用眼就能看到，精加工后的表面用放大镜或 显微镜仍能观察到。这种已加工表面具有的较小的间距和微小峰谷的不平度，称为表面粗糙 度。

在一般情况下，零件表面的尺寸精度要求越高，其形状和位置精度要求愈高，表面粗糙度的 值愈小。但有些零件的表面，出于外观或清洁的考虑，要求光亮，而其精度不一定要求高， 例如机床手柄、面板等。
1.2.2 已加工表面的加工硬化和残余应力：在切削过程中，由于前刀面的推挤，以及后 刀面的挤压与摩擦，工件已加工表面层的晶粒发生很大的变形，致使其硬度比原来工件材料 的硬度有显著提高，这种现象称为加工硬化。切削加工所造成的加工硬化，常常伴随着表面 裂纹，因而降低了零件的疲劳强度和耐磨性。另一方面，由于已加工表面产生硬化层，在下 一步切削时，将加速刀具的磨损。

因此，对于重要零件，除限制表面粗糙度外，还要控制其表层加工硬化的程度和深度，以及 表层残余应力的性质(张应力还是压应力)和大小。而对于一般的零件，则主要规定其表面 粗糙度的数值范围。
2 生产率

切削加工中,常以单位时间内生产零件的数量来表示生产率，即：

R₀=1/t_w

式中:R₀—生产率；t_w—生产一个零件所需的总时间。

在机床上加工一个零件，所用的总时间包括三个部分，即：

t_w=t_m+t_c+t₀

式中:t_m—基本工艺时间，亦即加工一个零件所需的总切削时间，也称为机动时间；t_c —辅助时间，亦即除切削时间之外，与加工直接有关的时间。它是工人为了完成切削加工而 消耗于各种操作上的时间，例如调整机床、空移刀具、装卸或刃磨刀具、安装和找正工件、 检验等时间；t₀—其他时间，亦即除切削时间之外，与加工没直接关系的时间。它包括擦 拭机床、清扫切屑及自然需要时间等。所以生产率又可表示为：
R₀=1/(t_m+t_c+t₀)。由上式可知，提高切削加工的生产率，实际就是设法减少零件 加工的基本工艺时间、辅助时间及其他时间。
3 经济性

即切削加工方案应使产品在保证其使用要求的前提下制造成本最低。产品的制 造成本是指费用消耗的总和，它包括毛坯或原材料费用，生产工人工资，机床设备的折旧和 调整费用，工夹量具的折旧和修理费用，车间经费和企业管理费用等。若将毛坯成本除外， 每个零件切削加工的费用可用下式计算：

C_w=t_wM+t_mC_t/T

式中：C_w—每个零件切削加工的费用；M—单位时间分担的全厂开支，包括工人工资、设 备和工具的折旧及关理费用等；T—刀具耐用度；C_t—刀具刃磨一次的费用。由上式可知 ，零件切削加工的成本，包括工时成本和刀具成本两部分，并且受基本工艺时间、辅助时间 、其他时间及刀具耐用度的影响。若要降低零件切削加工的成本，除节约全厂开支，降低刀 具成本外，还要设法减少t_m、t_c和t₀,并保证一定的刀具耐用T。
可根据以上分析,并结和各单位的实际情况，来确定切削加工的主要技术经济指标。以确保 生产运行在技术和经济上趋于合理化。

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