机械加工论坛

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(机械设计精密加工蒋高峰)2010.10.12

本人自2000年开始一直从事机械制造行业.总共走来已有10个多年头,其间从事过汽车维修,机械加工,机械设计,现场管理.南下闯过顺德,走过东莞,现扎根于深圳.工作过五家企业,有外资企业,内资企业,中外合资企业.制造过自行车设备,避震设备,马达设备,电子设备,非标自动化设备,工装治具.五金模具.来深10年多,具有一定的人脉关系圈.对机械加工领域颇有自已的见解,在多方友人的强列要求下,本着服务于社会,造福于后人之宗旨来把我这些年来对机械加工的一些认识和看法与大家共同分亨.其中我会讲到很多的实例.这些都是多年来我通过各种实战所积累的经验.希望对热爱机械加工的朋友有所帮助.

一：有关机械加工精度的问题

1：机加精度是指零件加工完后的实际几何参数（尺寸，形状，位置）与理想几何参数的符合程度。它们之间的偏差就是加工误差。加工精度包括三个方面，尺寸精度，形状精度，位置精度。

2：影响机械加工精度的因素有那些呢？

工艺系统的原始误差：工艺系统的几何误差如加工原理误差，机床几何精度，刀具和治具的制造误差，工件的安装误差等。工艺系统的受力变形，热变形，内应力引起的误差都会影响到零件加工时的精度。加工原理误差如生产的近似加工，成形加工等，加工原理误差只要限制在许可的公差之内，往往能够大幅的提高生产率。机床几何精度的误差如主轴回转时的径向和轴向跳动误差。机床导轨在水平垂直方向上的直线度的误差，导轨与导轨间的平行度的误差。机床传动链的误差。刀具误差测量的误差，工艺系统的热变形误差。工件，刀具的热变形，切削热，磨擦热，附带热等，所以很多精密机床都是安放在怛温车间,(慢走丝机床,CNC机床等等).工件内应力引起的变形其中切削加工中的残余应力使工件产生朔性变形。因此为减小原始误差造成的加工精度，我们通常会想到机床进行自车，自铣，自磨，自割来尽量挽回原始误差造成的加工误差。如用旧的铣床加工外形为200*20*400的铝合金产品各面的平行度,垂直度,平面度,在0.03之内,又如用精度不高的车床加工细长轴,又如用旧的线切割机床加工内外圆同轴度在0.02之内的套类零件等等.当我们认为机械加工精度在无可驾驭的时候我们就要想到采取能够采取自车,自铣,自磨,自割这些方法来解除.

3:保证表面相互位置精度的方法有哪些呢?

例如:套类零件内外表面的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度要求一般都较高，一般可用以下方法来满足： ① 在

1 次安装中完成内外表面及端面的全部加工，这样可消除工件的安装误差并获得很高的相互位置精度。但由于工序比较集中，对尺寸较大的套筒安装不便，故多用于尺寸较小的轴套车削加工。 ② 主要表面的加工分在几次安装中进行 ( 先加工孔 ) ，先加工孔至零件图尺寸，然后以孔为精基准加工外圆。由于使用的夹具 ( 通常为心轴 )

结构简单，而且制造和安装误差较小，因此可保证较高的相互位置精度，在套筒类零件加工中应用较多。 ③ 主要表面的加工分在几次安装中进行 ( 先加工外圆 ) 先加工外圆至零件图尺寸，然后以外圆为精基准完成内孔的全部加工。该方法工件装夹迅速可靠，但一般卡盘安装误差较大，使得加工后工件的相互位置精度较低。如果欲使同轴度误差较小，则须采用定心精度较高的夹具，如弹性膜片卡盘，液性塑料夹头、经过修磨的三爪自定心卡盘和软爪等。

2:防止套类零件变形的工艺措施有哪些呢?

套类零件的结构特点是孔的壁厚较薄，薄壁套类零件在加工过程中，常因夹紧力．切削力和热变形的影响而引起变形。为防止变形常采取—些工艺措施：

1) 将粗、精加工分开进行 为减少切削力和切削热的影响，使粗加工产生的变形在精加工中得以纠正。

2) 减少夹紧力的影响 在工艺上采取以下措施减少夹紧力的影响： ① 采用径向夹紧时，夹紧力不应集中在工件的某一径向截面上，而应使其分布在较大的面积上，以减小工件单位面积上所承受的夹紧力。如可将工件安装在一个适当厚度的开口圆环中，在连同此环一起夹紧。也可采用增大接触面积的特殊卡爪。以孔定位时，宜采用张开式心轴装夹。 ② 夹紧力的位置宜选在零件刚性较强的部位，以改善在夹紧力作用下薄壁零件的变形。 ③

改变夹紧力的方向，将径向夹紧改为轴向夹紧。 ④ 在工件上制出加强刚性的工艺凸台或工艺螺纹以减少夹紧变形，加工时用特殊结构的卡爪夹紧，加工终了时将凸边切去。

3）减小切削力对变形的影响 ① 增大刀具主偏角和主前角，使加工时刀刃锋利，减少径向切削力。 ② 将粗、精加工分开，使粗加工产生的变形能在精加工中得到纠正，并采取较小的切削用量。 ③ 内外圆表面同时加工，使切削力抵销。

4) 热处理放在粗加工和精加工之间 这样安排可减少热处理变形的影响。套类零件热处理后一般会产生较大变形，在精加工时可得到纠正，但要注意适当加大精加工的余量。

二:有关机械加工工艺的问题

结构分析

在机械制造中，通常按零件结构和工艺过程的相似性，将各类零件大致分为轴类零件、套类零件、箱体类零件、齿轮类零件和叉架类零件等。

技术要求分析

(1）加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量；

(3）工件的热处理要求,表面处理要求和其它要求，如动平衡、静平衡、去磁等

零件的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度的要求，对确定机械加工工艺方案和生产成本影响很大。因此，必须认真审查，以避免过度精密加工使加工工艺复杂化和增加不必要的费用。

三:有关机械加工选材的问题

毛坯的选用:

毛坯的确定，不仅影响毛坯制造的经济性，而且影响机械加工的经济性。所以在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因素，又要考虑经济方面的因素,也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本

(1)铸件

形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前铸件大多用砂型铸造，它又分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精度低，加工表面余量大，生产率低，适用于单件小批生产或大型零件的铸造。金属模机器造型生产率高，铸件精度高，但设备费用高，铸件的重量也受到限制，适用于大批量生产的中小铸件。其次，少量质量要求较高的小型铸件可采用特种铸造（如压力铸造、离心制造和熔模铸造等）。

(2)锻件

机械强度要求高的钢制件，一般要用锻件毛坯。锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。自由锻造锻件可用手工锻打（小型毛坯） 、 机械锤锻（中型毛坯）或压力机压锻（大型毛坯）等方法获得。这种锻件的精度低，生产率不高，加工余量较大，而且零件的结构必须简单；适用于单件和小批生产，以及制造大型锻件。

模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好，而且锻件的形状也可较为复杂，因而能减少机械加工余量。模锻的生产率比自由锻高得多，但需要特殊的设备和锻模，故适用于批量较大的中小型锻件。

(3)型材

型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢及其它特殊截面的型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧的型材精度低，但价格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸较小、精度高，易于实现自动送料，但价格较高，多用于批量较大的生产，适用于自动机床加工。

(4)焊接件

焊接件是用焊接方法而获得的结合件，焊接件的优点是制造简单、周期短、节省材料，缺点是抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。

除此之外，还有冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其它毛坯。

四:有关加工阶段的划分的问题

(1)划分方法

零件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高，表面粗糙度很细时，还应増加光整加工和超精密加工阶段。各加工阶段的主要任务是：

1) 粗加工阶段 主要任务是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。 因此，应采取措施尽可能提高生产率。同时要为半精加工阶段提供精基准，并留有充分均匀 的加工余量，为后续工序创造有利条件。

2) 半精加工阶段 达到一定的精度要求，并保证留有一定的加工余量，为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工（如紧固孔的钻削，攻螺纹，铣键槽等）。

3) 精加工阶段 主要任务是保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。

4) 光整加工阶段 对精度要求很高（ IT6 以上），表面粗糙度很小（小于 R a 0.2 m ）的零件，需安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度。

(2)划分加工阶段的原因

1) 保证加工质量的需要 零件在粗加工时，由于要切除掉大量金属，因而会产生较大的切削力和切削热，同时也需要较大的夹紧力，在这些力和热的作用下，零件会产生较大的变形。而且经过粗加工后零件的内应力要重新分布，也会使零件发生变形。如果不划分加工阶段而连续加工，就无法避免和修正上述原因所引起的加工误差。加工阶段划分后，粗加工造成的误差，通过半精加工和精加工可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和表面质量，保证了零件的加工要求。

2) 合理使用机床设备的需要 粗加工一般要求功率大，刚性好，生产率高而精度不高的机床设备。而精加工需采用精度高的机床设备，划分加工阶段后就可以充分发挥粗、精加工设备各自性能的特点，避免以粗干精，做到合理使用设备。这样不但提高了粗加工的生产效率，而且也有利于保持精加工设备的精度和使用寿命。

3) 及时发现毛坯缺陷 毛坯上的各种缺陷（如气孔、砂眼、夹渣或加工余量不足等），在粗加工后即可被发现，便于及时修补或决定报废，以免继续加工后造成工时和加工费用的浪费。

4) 便于安排热处理 热处理工序使加工过程划分成几个阶段，如精密主轴在粗加工后进行去除应力的人工时效处理，半精加工后进行淬火，精加工后进行低温回火和冰冷处理，最后再进行光整加工。这几次热处理就把整个加工过程划分为粗加工——半精加工——精加工——光整加工阶段。

在零件工艺路线拟订时，一般应遵守划分加工阶段这一原则，但具体应用时还要根据零件的情况灵活处理，例如对于精度和表面质量要求较低而工件刚性足够，毛坯精度较高，加工余量小的工件，可不划分加工阶段。又如对一些刚性好的重型零件，由于装夹吊运很费时，也往往不划分加工阶段而在一次安装中完成粗精加工。

还需指出的是，将工艺过程划分成几个加工阶段是对整个加工过程而言的，不能单纯从某一表面的加工或某一工序的性质来判断。例如工件的定位基准，在半精加工阶段甚至在粗加工阶段就需要加工得很准确，而在精加工阶段中安排某些钻孔之类的粗加工工序也是常有的。

五:有关工序的划分的问题

工序集中就是零件的加工集中在少数工序内完成，而每一道工序的加工内容却比较多；工序分散则相反，整个工艺过程中工序数量多，而每一道工序的加工内容则比较少。

(1)工序集中的特点

① 有利于采用高生产率的专用设备和工艺装备，如采用多刀多刃、多轴机床、数控机床和加工中心等，从而大大提高生产率。

② 减少了工序数目，缩短了工艺路线，从而简化了生产计划和生产组织工作。

③ 减少了设备数量，相应地减少了操作工人和生产面积。

④ 减少了工件安装次数，不仅缩短了辅助时间，而且在一次安装下能加工较多的表面，也易于保证这些表面的相对位置精度。

⑤ 专用设备和工艺装置复杂，生产准备工作和投资都比较大，尤其是转换新产品比较困难。

(2)工序分散特点

① 设备和工艺装备结构都比较简单，调整方便，对工人的技术水平要求低。

② 可采用最有利的切削用量，减少机动时间。

③ 容易适应生产产品的变换。

④ 设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。

工序集中和工序分散各有特点；在拟订工艺路线时，工序是集中还是分散，即工序数量是多还是少，主要取决于生产规模和零件的结构特点及技术要求。在一般情况下，单件小批生产时，多将工序集中。大批量生产时，既可采用多刀、多轴等高效率机床将工序集中，也可将工序分散后组织流水线生产；目前的发展趋势是倾向于工序集中。

六:有关工序顺序的安排的问题

(1) 机械加工工序的安排

1）基准先行 零件加工一般多从精基准的加工开始，再以精基准定位加工其它表面。因此，选作精基准的

表面应安排在工艺过程起始工序先进行加工，以便为后续工序提供精基准。例如轴类零件先加工两端中心孔，然后再以中心孔作为精基准，粗、精加工所有外圆表面。齿轮加工则先加工内孔及基准端面，再以内孔及端面作为精基准，粗、精加工齿形表面。

2）先粗后精 精基准加工好以后，整个零件的加工工序，应是粗加工工序在前，相继为半精加工、精加工及光整加工。按先粗后精的原则先加工精度要求较高的主要表面，即先粗加工再半精加工各主要表面，最后再进行精加工和光整加工。在对重要表面精加工之前，有时需对精基准进行修整，以利于保证重要表面的加工精度，如主轴的高精度磨削时，精磨和超精磨削前都须研磨中心孔；精密齿轮磨齿前，也要对内孔进行磨削加工。

3）先主后次 根据零件的功用和技术要求。先将零件的主要表面和次要表面分开，然后先安排主要表面的加工，再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面一般指键槽、螺孔、销孔等表面。这些表面一般都与主要表面有一定的相对位置要求，应以主要表面作为基准进行次要表面加工，所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后，精加工以前一次加工结束。也有放在最后加工的，但此时应注意不要碰伤已加工好的主要表面。

4）先面后孔 对于箱体、底座、支架等类零件，平面的轮廓尺寸较大，用它作为精基准加工孔，比较稳定可靠，也容易加工，有利于保证孔的精度。如果先加工孔，再以孔为基准加工平面，则比较困难，加工质量也受影响。

(2)热处理工序的安排

热处理可用来提高材料的力学性能，改善工件材料的加工性能和消除内应力，其安排主要是根据工件的材料和热处理目的来进行。热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。

1) 预备热处理 预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。

① 退火和正火。退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量高于 0.5 ％的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳量低于 0.5 ％的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理做准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

② 时效处理。时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。为减少运输工作量，对于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件 ( 如坐标镗床的箱体等 ) ，应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件 ( 如精密丝杠 ) ，为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。

③ 调质。调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形做准备，因此调质也可作为预备热处理。由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。

2) 最终热处理 最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

① 淬火。淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为：下料一锻造一正火 ( 退火 ) 一粗加工一调质一半精加工一表面淬火一精加工。

② 渗碳淬火。渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施 ( 镀铜或镀防渗材料 ) 。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在 0.5~2mm 之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。其工艺路线一般为：下料一锻造一正火一粗、半精加工一渗碳淬火一精加工。

当局部渗碳零件的不渗碳部分，采用加大余量后切除多余的渗碳层的工艺方案时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后，淬火前进行。

③ 渗氮处理。渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄 ( 一般不超过 0.6 ～

0.7mm) ，因此渗氮工序应尽量靠后安排，常安排在精加工之间进行。为减小渗氮时的变形，在切削后一般需进行消除应力的高温回火。

(3)检验工序的安排

检验工序一般安排在粗加工后，精加工前；送往外车间前后；重要工序和工时长的工序前后；零件加工结束后，入库前。

(4)其它工序的安排

1）表面强化工序 如滚压、喷丸处理等，一般安排在工艺过程的最后。

2）表面处理工序 如发蓝、电镀等一般安排在工艺过程的最后。

3）探伤工序 如 X 射线检查、超声波探伤等多用于零件内部质量的检查，一般安排在工艺过程的开始。磁力探伤、荧光检验等主要用于零件表面质量的检验，通常安排在该表面加工结束以后。

4）平衡工序 包括动、静平衡，一般安排在精加工以后。

在安排零件的工艺过程中，不要忽视去毛刺、倒棱和清洗等辅助工序。在铣键槽、齿面倒角等工序后应安排去毛刺工序。零件在装配前都应安排清洗工序，特别在研磨等光整加工工序之后，更应注意进行清洗工序，以防止残余的磨料嵌入工件表面，加剧零件在使用中的磨损。

七:有关加工余量的问题

在选择了毛坯，拟订出加工工艺路线之后，就需确定加工余量，计算各工序的工序尺寸。加工余量大小与加工成本有密切关系，加工余量过大不仅浪费材料，而且增加切削工时，增大刀具和机床的磨损，从而增加成本；加工余量过小，会使前一道工序的缺陷得不到纠正，造成废品，从而也使成本增加，因此，合理地确定加工余量，对提高加工质量和降低成本都有十分重要的意义。

(1)加工余量的概念

在机械加工过程中从加工表面切除的金属层厚度称为加工余量。加工余量分为工序余量和加工总余量。

工序余量是指为完成某一道工序所必须切除的金属层厚度，即相邻两工序的工序尺寸之差。

加工总余量是指由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上所切除的金属层总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。

由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差，因此无论是加工总余量还是工序余量实际上是个变动值，因而加工余量又有基本余量、最大余量和最小余量之分，通常所说的加工余量是指基本余量。加工余量、工序余量的公差标注应遵循“入体原则”即：“毛坯尺寸按双向标注上、下偏差；被包容表面尺寸上偏差为零，也就是基本尺寸为最大极限尺寸（如轴）；对包容面尺寸下偏差为零，也就是基本尺寸为最小极限尺寸（如内孔）。

加工过程中，工序完成后的工件尺寸称为工序尺寸。由于存在加工误差，各工序加工后的尺寸也有一定的公差，称为工序公差。工序公差带的布置也采用“入体原则”法。

加工余量还有双边余量和单边余量之分，平面加工余量是单边余量，它等于实际切削的金属层厚度。对于外圆和孔等回转表面，加工余量是指双边余量，即以直径方向计算，实际切削的金属为加工余量数值的一半。

(2)确定加工余量应考虑的因素

为切除前工序在加工时留下的各种缺陷和误差的金属层，又考虑到本工序可能产生的安装误差而不致使工件报废，必须保证一定数值的最小工序余量。为了合理确定加工余量，首先必须了解影响加工余量的因素。影响加工余量的主要因素有：

1) 前工序的尺寸公差 由于工序尺寸有公差，上工序的实际工序尺寸有可能出现最大或最小极限尺寸。为了使上工序的实际工序尺寸在极限尺寸的情况下，本工序也能将上工序留下的表面粗糙度和缺陷层切除，本工序的加工余量应包括上工序的公差。

2) 前工序的形状和位置公差 当工件上有些形状和位置偏差不包括在尺寸公差的范围内时，这些误差又必须在本工序加工纠正，在本工序的加工余量中必须包括它。

3) 前工序的表面粗糙度和表面缺陷 为了保证加工质量，本工序必须将上工序留下的表面粗糙度和缺陷层切除。

4)本工序的安装误差 安装误差包括工件的定位误差和夹紧误差，若用夹具装夹，还应有夹具在机床上的装夹误差。这些误差会使工件在加工时的位置发生偏移，所以加工余量还必须考虑安装误差的影响。

八:有关机械加工时间定额的问题

(1)时间定额的概念

所谓时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。它是安排作业计划、核算生产成本、确定设备数量、人员编制以及规划生产面积的重要依据。

(2)时间定额的组成

1）基本时间 T 基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。对于切削加工来说，基本时间就是切除金属所消耗的时间（包括刀具的切入和切出时间在内）。

2）辅助时间Ｔ 辅助时间是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括：装卸工件，开停机床，引进或退出刀具，改变切削用量，试切和测量工件等所消耗的时间。

基本时间和辅助时间的总和称为作业时间。它是直接用于制造产品或零部件所消耗的时间。

辅助时间的确定方法随生产类型而异。大批大量生产时，为使辅助时间规定得合理，需将辅助动作分解，再分别确定各分解动作的时间，最后予以综合；中批生产则可根据以往统计资料来确定；单件小批生产常用基本时间的百分比进行估算。

3）布置工作地时间 T 布置工作地时间是为了使加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀具，润滑机床，清理切屑，收拾工具等）所消耗的时间。它不是直接消耗在每个工件上的。而是消耗在一个工作班内的时间，再折算到每个工件上的。一般按作业时间的 2% ~ 7% 估算。

4）休息与生理需要时间 T 休息与生理需要时间是工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。

九:有关机械加工生产率的问题

劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品的数量或制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率是一项综合性的技术经济指标。提高劳动生产率，必须正确处理好质量，生产率和经济性三者之间的关系。应在保证质量的前提下，提高生产率，降低成本。劳动生产率提高的措施很多，涉及到产品设计，制造工艺和组织管理等多方面，这里仅就通过缩短单件时间来提高机械加工生产率的工艺途径作一简要分析。

提高劳动生产率的工艺措施可有以下几个方面：

(1)缩短基本时间

在大批大量生产时，由于基本时间在单位时间中所占比重较大，因此通过缩短基本时间即可提高生产率。缩短基本时间的主要途径有以下几种：

1）提高切削用量 增大切削速度、进给量和背吃刀量，都可缩短基本时间，但切削用量的提高受到刀具耐用度和机床功率、工艺系统刚度等方面的制约。随着新型刀具材料的出现，切削速度得到了迅速的提高，目前硬质合金车刀的切削速度可达 200m/min ，陶瓷刀具的切削速度达 500m/min 。近年来出现的聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀具切削普通钢材的切削速度达 900m/min 。

在磨削方面，近年来发展的趋势是高速磨削和强力磨削。国内生产的高速磨床和砂轮磨削速度已达

60m/s ，国外已达 90~120m/s ；强力磨削的切入深度已达 6~12mm ，从而使生产率大大提高。

2）采用多刀同时切削每把车刀实际加工长度只有原来的三分之一； 每把刀的切削余量只有原来的三分之一；用三把刀具对同一工件上不同表面同时进行横向切入法车削。显然，采用多刀同时切削比单刀切削的加工时间大大缩短。

3) 多件加工 这种方法是通过减少刀具的切入、切出时间或者使基本时间重合，从而缩短每个零件加工的基本时间来提高生产率。多件加工的方式有以下三种：

① 顺序多件加工。即工件顺着走刀方向一个接着一个地安装，这种方法减少了刀具切入和切出的时间，也减少了分摊到每一个工件上的辅助时间。

② 平行多件加工。即在一次走刀中同时加工 n 个平行排列的工件。加工所需基本时间和加工一个工件相同，所以分摊到每个工件的基本时间就减少到原来的 1/n ，其中 n 是同时加工的工件数。这种方式常见于铣削和平面磨削。

③ 平行顺序多件加工。这种方法为顺序多件加工和平行多件加工的综合应用，。这种方法适用于工件较小，批量较大的情况。

4）减少加工余量 采用精密铸造、压力铸造、精密锻造等先进工艺提高毛坯制造精度，减少机械加工余量，以缩短基本时间，有时甚至无需再进行机械加工，这样可以大幅度提高生产效率。

(2)缩短辅助时间

辅助时间在单件时间中也占有较大比重，尤其是在大幅度提高切削用量之后，基本时间显著减少，辅助时间所占比重就更高。此时采取措施缩减辅助时间就成为提高生产率的重要方向。缩短辅助时间有两种不同的途径，一是使辅助动作实现机械化和自动化，从而直接缩减辅助时间；二是使辅助时间与基本时间重合，间接缩短辅助时间。

1）直接缩减辅助时间 采用专用夹具装夹工件，工件在装夹中不需找正，可缩短装卸工件的时间。大批大量生产时，广泛采用高效气动、液动夹具来缩短装卸工件的时间。单件小批生产中，由于受专用夹具制造成本的限制，为缩短装卸工件的时间，可采用组合夹具及可调夹具。

此外，为减小加工中停机测量的辅助时间，可采用主动检测装置或数字显示装置在加工过程中进行实时测量，以减少加工中需要的测量时间。主动检测装置能在加工过程中测量加工表面的实际尺寸，并根据测量结果自动对机床进行调整和工作循环控制，例如磨削自动测量装置。数显装置能把加工过程或机床调整过程中机床运动的移动量或角位移连续精确地显示出来，这些都大大节省了停机测量的辅助时间。

2）间接缩短辅助时间 为了使辅助时间和基本时间全部或部分地重合，可采用多工位夹具和连续加工的方法。

(3)缩短布置工作地时间

布置工作地时间，大部分消耗在更换刀具上，因此必须减少换刀次数并缩减每次换刀所需的时间，提高刀具的耐用度可减少换刀次数。而换刀时间的减少，则主要通过改进刀具的安装方法和采用装刀夹具来实现。如采用各种快换刀夹，刀具微调机构，专用对刀样板或对刀样件以及自动换刀装置等，以减少刀具的装卸和对刀所需时间。例如在车床和铣床上采用可转位硬质合金刀片刀具，既减少了换刀次数，又可减少刀具装卸，对刀和刃磨的时间。

(4)缩短准备与终结时间

缩短准备与终结时间的途径有二：第一，扩大产品生产批量，以相对减少分摊到每个零件上的准备与终结时间；第二，直接减少准备与终结时间。扩大产品生产批量，可以通过零件标准化和通用化实现，并可采用成组技术组织生产。

十:有关机械加工成本的问题

生产成本是指制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和。生产成本包括两大类费用：第一类是与工艺过程直接有关的费用叫工艺成本，约占生产成本的 70% ~ 75% ；第二类是与工艺过程无关的费用，如行政人员工资，厂房折旧，照明取暧等。由于在同一生产条件下与工艺过程无关的费用基本上是相等的，因此对零件工艺方案进行经济分析时，只要分析与工艺过程直接有关的工艺成本即可。

(1)工艺成本的组成

工艺成本由可变费用和不变费用两大部分组成。

1）可变费用 可变费用是与年产量有关并与之成正比的费用，用“ V ”表示（元 / 件）。包括：材料费、操作工人的工资、机床电费、通用机床折旧费、通用机床修理费、刀具费、通用夹具费。

2）不变费用 不变费用是与年产量的变化没有直接关系的费用。当产量在一定范围内变化时，全年的费用基本上保持不变，用“ S ”表示（元 / 年）。包括：机床管理人员，车间辅助工人，调整工人的工资、专用机床折旧费、专用机床修理费、专用夹具费。

十一:有关机械加工报价的问题

报价通常有三种

1:加工件的费用由直接材料费、直接人工费、可变间接费、固定间接费、财务费用、管理费用、销售费用等组成.所以报价时我们把这些费用相加就是每一个零件的价格,如果是批量生产则在单件价格上略降10%至20%这些都是要计算出来的,

2:还有就是靠估算, 估算主要是靠个人经验这跟报价人员的专业程度高低有很大的关系。但详细的报价还是要靠计算的。 详细报价和企业的工艺水平有关。工艺编排的合理，加工成本低。反之成本较高。

3:另外也有以工时报价的。如钻床，普通车床 刨床,立铣，卧铣,插床 锯床 以每小时30-35元记费。大车床，龙门铣以每小时40元记费。钳工一般维修以每小时30元记费。线切割以每小时15元计费,或以每平方MM0.05计费.电焊以每小时35元计费,氩焊以每小时35-40元计费.加工中心,数车,慢走丝以每小时50-60元计费