2.5??加工余量的確定
2.5.1?加工余量的概念及其影響因素
在選擇了毛坯，擬訂出加工工藝路線之后，就需確定加工余量，計(jì)算各工序的工序尺寸。加工余量大小與加工成本有密切關(guān)系，加工余量過大不僅浪費(fèi)材料，而且增加切削工時(shí)，增大刀具和機(jī)床的磨損，從而增加成本；加工余量過小，會使前一道工序的缺陷得不到糾正，造成廢品，從而也使成本增加，因此，合理地確定加工余量，對提高加工質(zhì)量和降低成本都有十分重要的意義。
(1)加工余量的概念
在機(jī)械加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度稱為加工余量。加工余量分為工序余量和加工總余量。
工序余量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差。
加工總余量是指由毛坯變?yōu)槌善返倪^程中，在某加工表面上所切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)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，因此無論是加工總余量還是工序余量實(shí)際上是個(gè)變動值，因而加工余量又有基本余量、最大余量和最小余量之分，通常所說的加工余量是指基本余量。加工余量、工序余量的公差標(biāo)注應(yīng)遵循“入體原則”即：“毛坯尺寸按雙向標(biāo)注上、下偏差；被包容表面尺寸上偏差為零，也就是基本尺寸為最大極限尺寸（如軸）；對包容面尺寸下偏差為零，也就是基本尺寸為最小極限尺寸（如內(nèi)孔）。
加工過程中，工序完成后的工件尺寸稱為工序尺寸。由于存在加工誤差，各工序加工后的尺寸也有一定的公差，稱為工序公差。工序公差帶的布置也采用“入體原則”法。
表示加工余量及其公差的關(guān)系，不論是被包容面還是包容面，其加工總余量均等于各工序余量之和。
Z??＝ Z??＋ Z??＋ Z??＋ …
加工余量還有雙邊余量和單邊余量之分，平面加工余量是單邊余量，它等于實(shí)際切削的金屬層厚度。對于外圓和孔等回轉(zhuǎn)表面，加工余量是指雙邊余量，即以直徑方向計(jì)算，實(shí)際切削的金屬為加工余量數(shù)值的一半。
(2)確定加工余量應(yīng)考慮的因素
為切除前工序在加工時(shí)留下的各種缺陷和誤差的金屬層，又考慮到本工序可能產(chǎn)生的安裝誤差而不致使工件報(bào)廢，必須保證一定數(shù)值的最小工序余量。為了合理確定加工余量，首先必須了解影響加工余量的因素。影響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，上工序的實(shí)際工序尺寸有可能出現(xiàn)最大或最小極限尺寸。為了使上工序的實(shí)際工序尺寸在極限尺寸的情況下，本工序也能將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除，本工序的加工余量應(yīng)包括上工序的公差。
2) 前工序的形狀和位置公差 當(dāng)工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi)時(shí)，這些誤差又必須在本工序加工糾正，在本工序的加工余量中必須包括它。
3) 前工序的表面粗糙度和表面缺陷 為了保證加工質(zhì)量，本工序必須將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除。
4)本工序的安裝誤差 安裝誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差，若用夾具裝夾，還應(yīng)有夾具在機(jī)床上的裝夾誤差。這些誤差會使工件在加工時(shí)的位置發(fā)生偏移，所以加工余量還必須考慮安裝誤差的影響。
2.5.2 確定加工余量的方法
確定加工余量的方法有 3 種：分析計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)估算法和查表修正法。
(1)分析計(jì)算法
本方法是根據(jù)有關(guān)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對影響加工余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析和綜合計(jì)算來確定加工余量。用這種方法確定加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理，但必須有比較全面和可靠的試驗(yàn)資料。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。
(2)經(jīng)驗(yàn)估算法
本方法是根據(jù)工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平，依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。為防止因余量過小而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的數(shù)值總是偏大，這種方法常用于單件小批量生產(chǎn)。
(3)查表修正法
此法是根據(jù)各工廠長期的生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)研究所積累的有關(guān)加工余量數(shù)據(jù)，制成各種表格并匯編成手冊，確定加工余量時(shí)，查閱有關(guān)手冊，再結(jié)合本廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后確定，目前此法應(yīng)用較為普遍。
2.6?工序尺寸及其公差的確定
機(jī)械加工過程中，工件的尺寸在不斷地變化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸。在這個(gè)變化過程中，加工表面本身的尺寸及各表面之間的尺寸都在不斷地變化，這種變化無論是在一個(gè)工序內(nèi)部，還是在各個(gè)工序之間都有一定的內(nèi)在聯(lián)系。應(yīng)用尺寸鏈理論去揭示它們之間的內(nèi)在關(guān)系，掌握它們的變化規(guī)律是合理確定工序尺寸及其公差和計(jì)算各種工藝尺寸的基礎(chǔ)，因此，本節(jié)先介紹工藝尺寸鏈的基本概念，然后分析工藝尺寸鏈的計(jì)算方法以及工藝尺寸鏈的應(yīng)用。
2.6.1??工藝尺寸鏈的概念
(1)工藝尺寸鏈的定義
在零件的加工過程中，為了加工和檢驗(yàn)的方便，有時(shí)需要進(jìn)行一些工藝尺寸的計(jì)算。為使這種計(jì)算迅速準(zhǔn)確，按照尺寸鏈的基本原理，將這些有關(guān)尺寸以一定順序首尾相連排列成一封閉的尺寸系統(tǒng)，即構(gòu)成了零件的工藝尺寸鏈，簡稱工藝尺寸鏈。
(2)工藝尺寸鏈的組成
① 環(huán) 組成工藝尺寸鏈的各個(gè)尺寸都稱為工藝尺寸鏈的環(huán)。
② 封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到的環(huán)稱為封閉環(huán)。封閉環(huán)以下角標(biāo)“?0 ”表示，如“ A?0 ”、“ L??”。
③ 組成環(huán) 除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱為組成環(huán)。組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)兩種。
④ 增環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該環(huán)即為增環(huán)。一般在該環(huán)尺寸的代表符號上，加一向右的箭頭表示。
⑤ 減環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)反而減小，該環(huán)即為減環(huán)。一般在該尺寸的代表符號上，加一向左的箭頭表示。
(3)工藝尺寸鏈的特征
① 關(guān)聯(lián)性 組成工藝尺寸鏈的各尺寸之間必然存在著一定的關(guān)系，相互無關(guān)的尺寸不組成工藝尺寸鏈。工藝尺寸鏈中每一個(gè)組成環(huán)不是增環(huán)就是減環(huán)，其尺寸發(fā)生變化都要引起封閉環(huán)的尺寸變化。對工藝尺寸鏈中的封閉環(huán)尺寸沒有影響的尺寸，就不是該工藝尺寸鏈的組成環(huán)。
② 封閉性 尺寸鏈必須是一組首尾相接并構(gòu)成一個(gè)封閉圖形的尺寸組合，其中應(yīng)包含一個(gè)間接得到的尺寸。不構(gòu)成封閉圖形的尺寸組合就不是尺寸鏈。
(4)建立工藝尺寸鏈的步驟
① 確定封閉環(huán)??即加工后間接得到的尺寸。
② 查找組成環(huán)??從封閉環(huán)一端開始，按照尺寸之間的聯(lián)系，首尾相連，依次畫出對封閉環(huán)有影響的尺寸，直到封閉環(huán)的另一端，形成一個(gè)封閉圖形，就構(gòu)成一個(gè)工藝尺寸鏈。????查找組成環(huán)必須掌握的基本特點(diǎn)為：組成環(huán)是加工過程中“直接獲得”的，而且對封閉環(huán)有影響。
③ 按照各組成環(huán)對封閉環(huán)的影響，確定其為增環(huán)或減環(huán)??確定增環(huán)或減環(huán)可先給封閉環(huán)任意規(guī)定一個(gè)方向，然后沿此方向，繞工藝尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫出箭頭，凡是與封閉環(huán)箭頭方向相同的就是減環(huán)，相反的就是增環(huán)。
2.6.2 工藝尺寸鏈的計(jì)算
尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種：極值法與概率法。極值法是從最壞情況出發(fā)來考慮問題的，即當(dāng)所有增環(huán)都為最大極限尺寸而減環(huán)恰好都為最小極限尺寸，或所有增環(huán)都為最小極限尺寸而減環(huán)恰好都為最大極限尺寸，來計(jì)算封閉環(huán)的極限尺寸和公差。事實(shí)上，一批零件的實(shí)際尺寸是在公差帶范圍內(nèi)變化的。在尺寸鏈中，所有增環(huán)不一定同時(shí)出現(xiàn)最大或最小極限尺寸，即使出現(xiàn)，此時(shí)所有減環(huán)也不一定同時(shí)出現(xiàn)最小或最大極限尺寸。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈，其計(jì)算方法在裝配中講授。
2.6.3 工序尺寸及其公差的確定
(1)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定
當(dāng)零件定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn)）重合時(shí)，零件工序尺寸及其公差的確定方法是：先根據(jù)零件的具體要求確定其加工工藝路線，再通過查表確定各道工序的加工余量及其公差，然后計(jì)算出各工序尺寸及公差；計(jì)算順序是：先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個(gè)工序推算，即由工件上的設(shè)計(jì)尺寸開始，由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸。
(2)測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算
在加工中，有時(shí)會遇到某些加工表面的設(shè)計(jì)尺寸不便測量，甚至無法測量的情況，為此需要在工件上另選一個(gè)容易測量的測量基準(zhǔn)，通過對該測量尺寸的控制來間接保證原設(shè)計(jì)尺寸的精度。這就產(chǎn)生了測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，測量尺寸及公差的計(jì)算問題。
(3)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸計(jì)算
在零件加工過程中有時(shí)為方便定位或加工，選用不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的幾何要素作定位基準(zhǔn)，在這種定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的情況下，需要通過尺寸換算，改注有關(guān)工序尺寸及公差，并按換算后的工序尺寸及公差加工。以保證零件的原設(shè)計(jì)要求。
(4)中間工序的工序尺寸及其公差的求解計(jì)算
在工件加工過程中，有時(shí)一個(gè)基面的加工會同時(shí)影響兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的數(shù)值。這時(shí)，需要直接保證其中公差要求較嚴(yán)的一個(gè)設(shè)計(jì)尺寸，而另一設(shè)計(jì)尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證。為此，需要對中間工序尺寸進(jìn)行計(jì)算。
(5)保證應(yīng)有滲碳或滲氮層深度時(shí)工藝尺寸及其公差的計(jì)算
零件滲碳或滲氮后，表面一般要經(jīng)磨削保證尺寸精度，同時(shí)要求磨后保留有規(guī)定的滲層深度。這就要求進(jìn)行滲碳或滲氮熱處理時(shí)按一定滲層深度及公差進(jìn)行（用控制熱處理時(shí)間保證），并對這一合理滲層深度及公差進(jìn)行計(jì)算。
2.7機(jī)械加工的生產(chǎn)率及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
2.7.1 機(jī)械加工時(shí)間定額的組成
(1)時(shí)間定額的概念
所謂時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。它是安排作業(yè)計(jì)劃、核算生產(chǎn)成本、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù)。
(2)時(shí)間定額的組成
1）基本時(shí)間 T??基本時(shí)間是指直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間。對于切削加工來說，基本時(shí)間就是切除金屬所消耗的時(shí)間（包括刀具的切入和切出時(shí)間在內(nèi)）。
2）輔助時(shí)間Ｔ??輔助時(shí)間是為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時(shí)間。它包括：裝卸工件，開停機(jī)床，引進(jìn)或退出刀具，改變切削用量，試切和測量工件等所消耗的時(shí)間。
基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為作業(yè)時(shí)間。它是直接用于制造產(chǎn)品或零部件所消耗的時(shí)間。
輔助時(shí)間的確定方法隨生產(chǎn)類型而異。大批大量生產(chǎn)時(shí)，為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理，需將輔助動作分解，再分別確定各分解動作的時(shí)間，最后予以綜合；中批生產(chǎn)則可根據(jù)以往統(tǒng)計(jì)資料來確定；單件小批生產(chǎn)常用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。
3）布置工作地時(shí)間 T??布置工作地時(shí)間是為了使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如更換刀具，潤滑機(jī)床，清理切屑，收拾工具等）所消耗的時(shí)間。它不是直接消耗在每個(gè)工件上的。而是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間，再折算到每個(gè)工件上的。一般按作業(yè)時(shí)間的 2% ~ 7% 估算。
4）休息與生理需要時(shí)間 T??休息與生理需要時(shí)間是工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間。 T??是按一個(gè)工作班為計(jì)算單位，再折算到每個(gè)工件上的。對機(jī)床操作工人一般按作業(yè)時(shí)間的 2% 估算。
以上四部分時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間 T??，即
T??= T??＋Ｔ??+ T??+ T
5）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Ｔ??準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。在單件或成批生產(chǎn)中，每當(dāng)開始加工一批工件時(shí)，工人需要熟悉工藝文件，領(lǐng)取毛坯、材料、工藝裝備、安裝刀具和夾具，調(diào)整機(jī)床和其它工藝裝備等所消耗的時(shí)間以及加工一批工件結(jié)束后，需拆下和歸還工藝裝備，送交成品等所消耗的時(shí)間。Ｔ??既不是直接消耗在每個(gè)工件上的，也不是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間，而是消耗在一批工件上的時(shí)間。因而分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的時(shí)間為Ｔ??／ n ，其中 n 為批量。故單件和成批生產(chǎn)的單件工時(shí)定額的計(jì)算公式 T??應(yīng)為：
T??＝ T??＋Ｔ??／ n
大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于n的數(shù)值很大，Ｔ／n ≈ ０，故不考慮準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間，即：
T??＝ T
2.7.2 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的途徑
勞動生產(chǎn)率是指工人在單位時(shí)間內(nèi)制造的合格產(chǎn)品的數(shù)量或制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動時(shí)間。勞動生產(chǎn)率是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。提高勞動生產(chǎn)率，必須正確處理好質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者之間的關(guān)系。應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)率，降低成本。勞動生產(chǎn)率提高的措施很多，涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造工藝和組織管理等多方面，這里僅就通過縮短單件時(shí)間來提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑作一簡要分析。
由式所示的單件時(shí)間組成，不難得知提高勞動生產(chǎn)率的工藝措施可有以下幾個(gè)方面：
(1)縮短基本時(shí)間
在大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于基本時(shí)間在單位時(shí)間中所占比重較大，因此通過縮短基本時(shí)間即可提高生產(chǎn)率。縮短基本時(shí)間的主要途徑有以下幾種：
1）提高切削用量 增大切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，都可縮短基本時(shí)間，但切削用量的提高受到刀具耐用度和機(jī)床功率、工藝系統(tǒng)剛度等方面的制約。隨著新型刀具材料的出現(xiàn)，切削速度得到了迅速的提高，目前硬質(zhì)合金車刀的切削速度可達(dá)?200m/min ，陶瓷刀具的切削速度達(dá)?500m/min 。近年來出現(xiàn)的聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀具切削普通鋼材的切削速度達(dá)?900m/min 。
在磨削方面，近年來發(fā)展的趨勢是高速磨削和強(qiáng)力磨削。國內(nèi)生產(chǎn)的高速磨床和砂輪磨削速度已達(dá)?60m/s ，國外已達(dá) 90~120m/s ；強(qiáng)力磨削的切入深度已達(dá) 6~12mm?，從而使生產(chǎn)率大大提高。
2）采用多刀同時(shí)切削每把車刀實(shí)際加工長度只有原來的三分之一； 每把刀的切削余量只有原來的三分之一；用三把刀具對同一工件上不同表面同時(shí)進(jìn)行橫向切入法車削。顯然，采用多刀同時(shí)切削比單刀切削的加工時(shí)間大大縮短。
3) 多件加工 這種方法是通過減少刀具的切入、切出時(shí)間或者使基本時(shí)間重合，從而縮短每個(gè)零件加工的基本時(shí)間來提高生產(chǎn)率。多件加工的方式有以下三種：
① 順序多件加工。即工件順著走刀方向一個(gè)接著一個(gè)地安裝，這種方法減少了刀具切入和切出的時(shí)間，也減少了分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的輔助時(shí)間。
② 平行多件加工。即在一次走刀中同時(shí)加工 n 個(gè)平行排列的工件。加工所需基本時(shí)間和加工一個(gè)工件相同，所以分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的基本時(shí)間就減少到原來的 1/n ，其中 n 是同時(shí)加工的工件數(shù)。這種方式常見于銑削和平面磨削。
③ 平行順序多件加工。這種方法為順序多件加工和平行多件加工的綜合應(yīng)用，。這種方法適用于工件較小，批量較大的情況。
4）減少加工余量 采用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造等先進(jìn)工藝提高毛坯制造精度，減少機(jī)械加工余量，以縮短基本時(shí)間，有時(shí)甚至無需再進(jìn)行機(jī)械加工，這樣可以大幅度提高生產(chǎn)效率。
(2)縮短輔助時(shí)間
輔助時(shí)間在單件時(shí)間中也占有較大比重，尤其是在大幅度提高切削用量之后，基本時(shí)間顯著減少，輔助時(shí)間所占比重就更高。此時(shí)采取措施縮減輔助時(shí)間就成為提高生產(chǎn)率的重要方向。縮短輔助時(shí)間有兩種不同的途徑，一是使輔助動作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，從而直接縮減輔助時(shí)間；二是使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合，間接縮短輔助時(shí)間。
1）直接縮減輔助時(shí)間 采用專用夾具裝夾工件，工件在裝夾中不需找正，可縮短裝卸工件的時(shí)間。大批大量生產(chǎn)時(shí)，廣泛采用高效氣動、液動夾具來縮短裝卸工件的時(shí)間。單件小批生產(chǎn)中，由于受專用夾具制造成本的限制，為縮短裝卸工件的時(shí)間，可采用組合夾具及可調(diào)夾具。
此外，為減小加工中停機(jī)測量的輔助時(shí)間，可采用主動檢測裝置或數(shù)字顯示裝置在加工過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，以減少加工中需要的測量時(shí)間。主動檢測裝置能在加工過程中測量加工表面的實(shí)際尺寸，并根據(jù)測量結(jié)果自動對機(jī)床進(jìn)行調(diào)整和工作循環(huán)控制，例如磨削自動測量裝置。數(shù)顯裝置能把加工過程或機(jī)床調(diào)整過程中機(jī)床運(yùn)動的移動量或角位移連續(xù)精確地顯示出來，這些都大大節(jié)省了停機(jī)測量的輔助時(shí)間。
2）間接縮短輔助時(shí)間 為了使輔助時(shí)間和基本時(shí)間全部或部分地重合，可采用多工位夾具和連續(xù)加工的方法。
(3)縮短布置工作地時(shí)間
布置工作地時(shí)間，大部分消耗在更換刀具上，因此必須減少換刀次數(shù)并縮減每次換刀所需的時(shí)間，提高刀具的耐用度可減少換刀次數(shù)。而換刀時(shí)間的減少，則主要通過改進(jìn)刀具的安裝方法和采用裝刀夾具來實(shí)現(xiàn)。如采用各種快換刀夾，刀具微調(diào)機(jī)構(gòu)，專用對刀樣板或?qū)Φ稑蛹约白詣訐Q刀裝置等，以減少刀具的裝卸和對刀所需時(shí)間。例如在車床和銑床上采用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片刀具，既減少了換刀次數(shù)，又可減少刀具裝卸，對刀和刃磨的時(shí)間。
(4)縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間
縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的途徑有二：第一，擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)批量，以相對減少分?jǐn)偟矫總€(gè)零件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；第二，直接減少準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)批量，可以通過零件標(biāo)準(zhǔn)化和通用化實(shí)現(xiàn)，并可采用成組技術(shù)組織生產(chǎn)。
2.7.3??機(jī)械加工技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法
制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，在同樣能滿足工件的各項(xiàng)技術(shù)要求下，一般可以擬訂出幾種不同的加工方案，而這些方案的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本會有所不同。為了選取最佳方案就需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。所謂技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是通過比較不同工藝方案的生產(chǎn)成本，選出最經(jīng)濟(jì)的加工工藝方案。
生產(chǎn)成本是指制造一個(gè)零件或一臺產(chǎn)品所必須的一切費(fèi)用的總和。生產(chǎn)成本包括兩大類費(fèi)用：第一類是與工藝過程直接有關(guān)的費(fèi)用叫工藝成本，約占生產(chǎn)成本的 70% ~ 75% ；第二類是與工藝過程無關(guān)的費(fèi)用，如行政人員工資，廠房折舊，照明取曖等。由于在同一生產(chǎn)條件下與工藝過程無關(guān)的費(fèi)用基本上是相等的，因此對零件工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，只要分析與工藝過程直接有關(guān)的工藝成本即可。
(1)工藝成本的組成
工藝成本由可變費(fèi)用和不變費(fèi)用兩大部分組成。
1）可變費(fèi)用 可變費(fèi)用是與年產(chǎn)量有關(guān)并與之成正比的費(fèi)用，用“ V ”表示（元 / 件）。包括：材料費(fèi)、操作工人的工資、機(jī)床電費(fèi)、通用機(jī)床折舊費(fèi)、通用機(jī)床修理費(fèi)、刀具費(fèi)、通用夾具費(fèi)。
2）不變費(fèi)用 不變費(fèi)用是與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費(fèi)用。當(dāng)產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，全年的費(fèi)用基本上保持不變，用“ S ”表示（元 / 年）。包括：機(jī)床管理人員，車間輔助工人，調(diào)整工人的工資、專用機(jī)床折舊費(fèi)、專用機(jī)床修理費(fèi)、專用夾具費(fèi)。
(2)工藝成本的計(jì)算
1）零件的全年工藝成本
E = V ? N +S
式中 E ——零件（或零件的某工序）全年的工藝成本（元 / 年）；
V ——可變費(fèi)用（元 / 件）；
N ——年產(chǎn)量（件 / 年）；
S ——不變費(fèi)用（元 / 年）。
由上述公式可見，全年工藝成本 E 和年產(chǎn)量 N 成線性關(guān)系。它說明全年工藝成本的變化Δ E 與年產(chǎn)量的變化Δ N 成正比；又說明 S 為投資定值，不論生產(chǎn)多少，其值不變。
2）零件的單件工藝成本
單件工藝成本 E??與年產(chǎn)量 N 呈雙曲線關(guān)系。在曲線的 A 段， N 很小，設(shè)備負(fù)荷也低，即單件小批生產(chǎn)區(qū)，單件工藝成本 E??就很高，此時(shí)若產(chǎn)量 N 稍有增加（Δ N ）將使單件成本迅速降低（Δ E ）。在曲線 B 段， N 很大，即大批大量生產(chǎn)區(qū)。此時(shí)曲線漸趨水平，年產(chǎn)量雖有較大變化，而對單件工藝成本的影響卻很小。這說明對于某一個(gè)工藝方案，當(dāng) S 值（主要是專用設(shè)備費(fèi)用）一定時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)與此設(shè)備能力相適應(yīng)的產(chǎn)量范圍。產(chǎn)量小于這個(gè)范圍時(shí)，由于 S/N 比值增大，工藝成本就增加。這時(shí)采用這種工藝方案顯然是不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)減少使用專用設(shè)備數(shù)，即減少 S 值來降低工藝成本。當(dāng)產(chǎn)量超過這個(gè)范圍時(shí)，由于 S/N 比值變小，這時(shí)就需要投資更大而生產(chǎn)率更高的設(shè)備，以便減少 V 而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。