CPV考試輔導:概述講義

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本講是機電設備評估基礎的第一講,與2002年相比,2003年教材內容有所變化。先叢目錄看,由2002年的十章變成了2003年的九章,但有些章的內容變化都很大。另外有些章節(jié)雖然標題不變但實際內容也發(fā)生了變化。具體每章的變化內容會在講解內容中告訴大家。
     第一章的主要變化如下:
     1、從目錄上看,2002年單列的機械制造工藝過程一節(jié)在2003年并入機械制造基本過程中;2002年機械制造基本過程的零件加工質量在2003年單列為一節(jié)即第四節(jié)
     2、2003年教材p4的例子用2002年教材中p187的爐溫自動控制系統(tǒng)原理圖替代了2002年給水系統(tǒng)示意圖的例子;2003年教材p5從倒數(shù)第二段到p7的正數(shù)第二段為本章新增的內容,但它是2002年教材中其他章節(jié)調過來的內容。
     機電設備評估第一章概述部分,主要內容包括:機器的組成、機器設備的分類、機械制造基本過程、零件加工質量、生產(chǎn)綱領和類型以及機械制造工藝過程的技術經(jīng)濟分析。
     (一) 機器的組成:
     1. 掌握機器具有的三個共同特征:
    (1) 都是人為的實物組合
    (2) 各組成部分之間有確定的相對運動。
    (3) 進行機械能與其他能的轉換并完成有用功。
    2. 按功能分析機器的組成
    (1)動力部分:驅動機器運轉的動力源。比如電動機和熱力機等
    (2)傳動部分:用于傳遞運動和動力、分配能量、改變速度和運動形式等。傳動部分在一定程度上決定了機器的工作性能、外形尺寸和重量,也是選型、維護、管理的關鍵部分。
    (3)工作部分:直接完成機器預定功能的部分,如車床的刀架等。它是體現(xiàn)一臺機器的技術能力和水平的部位,標志著各種機器的不同特性,是機器設備主要區(qū)分和分類的依據(jù);
    3. 按結構分析機器的組成
    它們是由零件、構件、機構組成。機器與機構的區(qū)別是機器能實現(xiàn)能量的轉換或代替人的勞動去做有用功,而機構不能。
     (二) 機器設備的分類
     機器設備的分類方法有三種,按設備用途分類、按使用性質分類與按固定資產(chǎn)的基本屬性分類。
     2、按使用性質共分為六類:它們是生產(chǎn)用機器設備、非生產(chǎn)用機器設備、租出機器設備、未使用機器設備、不需用機器設備和融資租入機器設備。
    3、按固定資產(chǎn)的基本屬性分為十類:參見p11。
    (三)機器制造基本過程
    機器制造基本過程包括機器的生產(chǎn)過程和工藝過程。
     1、機器的生產(chǎn)過程:機器的生產(chǎn)過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜窟^程,結構比較復雜的機械產(chǎn)品,其生產(chǎn)過程主要包括:各種生產(chǎn)服務過程、生產(chǎn)技術準備過程、毛坯制造過程、零件的加工過程、產(chǎn)品的裝配過程。其中毛坯制造過程、零件的加工過程、產(chǎn)品的裝配過程為機器制造的工藝過程。
     2、機器生產(chǎn)的工藝過程:在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中按照一定順序改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置或性質等使其成為成品或半成品的過程稱工藝過程。工藝過程是由一系列的工序組合而成,工序是指一個或一組工人,在一個工作地點對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程,它工藝過程基本的組成單位。了解工藝規(guī)程就可以了解工廠生產(chǎn)的基本情況。 工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術文件,是生產(chǎn)準備和計劃調度的主要依據(jù)。工藝過程卡片是生產(chǎn)中的一種常用的工藝文件。
     在機械制造過程中一般采用鑄造、壓力加工或焊接方法來制成毛坯(或半成品),再經(jīng)過切削加工得到合乎要求的零件,后再將制成的各種零件裝配成機器。
    3、毛坯生產(chǎn)
    根據(jù)零件或產(chǎn)品所需要的形狀、工藝尺寸而制成的,供進一步加工用的生產(chǎn)對象叫毛坯。常用的手段有鑄造、壓力加工及焊接是獲得毛坯的主要方法。
    (1)鑄造:鑄造是將熔化的液體金屬澆注到具有和機械零件形狀相似的鑄型型腔中,經(jīng)過凝固冷卻后,獲得毛坯的加工方法。鑄造常用的方法是砂型鑄造。
    (2)壓力加工:壓力加工是利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形,以制成所需形狀和尺寸的毛坯或零件的加工方法。壓力加工的主要生產(chǎn)方法有鍛造和沖壓。
    鍛造:分為自由鍛造和模型鍛造兩類,鍛造時金屬材料需加熱,始鍛溫度為1200度左右,終鍛溫度為800度左右。
    沖壓:沖壓時利用沖模對板料加壓,使其產(chǎn)生分離或變形,從而獲得所需零件的加工方法。沖壓不需加溫。
    (3)焊接:焊接是通過加熱或加壓(或兩者并用),使兩個分離的物體之間借助于內部原子之間的擴散與結合作用,連接成一個整體的加工方法。焊接的分類方法有很多,按結構特點可分為三類:
    熔焊:不加壓力,通過加熱熔化焊接
    壓焊:將焊件接頭處加壓(加熱或不加熱)使其連接,
    釬焊:釬焊是將比被焊金屬熔點低的金屬加熱熔化,但被焊金屬不熔化,釬料熔化后填滿焊件連接處的縫隙,使焊件連接起來的方法。
    同學們要記住焊接方法的分類。工廠中普遍用手工電弧焊機。
     幾種沖壓的區(qū)別:
     自由鍛:精度低,生產(chǎn)率低,適于單件、小批生產(chǎn),形狀簡單的零件。
    模鍛:比自由鍛件形狀復雜,精度較高,加工余量小,生產(chǎn)率高,鍛模貴,只適于大批量中小型鍛件。
    焊接:以小拼大,氣密性好,生產(chǎn)周期短,不需要重型和專用設備,有較好的強度和剛度,質量輕,材料利用率高。缺點是抗振性差,易變形。
    4、切削加工
    切削加工是用刀具從毛坯上切去多余的金屬,從而獲得需要的幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度??煞譃殂Q工和機工兩大部分。
    鉗工由工人手持工具對工件進行加工。
    機工是由工人操縱機床對工件進行加工的。
    5、熱處理
     鋼的熱處理是指在固態(tài)下對鋼進行不同的加熱、保溫、冷卻過程來改變鋼的內部組織,從而獲得所需組織和性能,不改變形狀和尺寸。
    6、裝配
    裝配工作的好壞,對產(chǎn)品的質量起著決定性作用。機器裝配一般分為三個部分:組件裝配,部件裝配和總裝配。
    機器裝配后要進行調整、精度檢驗和試車。
    (四)零件加工質量
     一臺機器的質量,主要取決于組成機器各個零件的加工質量和產(chǎn)品的裝配質量。零件加工的質量也反映了零件加工中的機器質量、工藝水平。
    零件的加工質量的主要指標包括加工精度和表面粗糙度兩個方面。
    (1) 加工精度:經(jīng)過機械加工的零件,其實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)相符合的程度稱為零件加工精度。加工精度與加工誤差在評定零件幾何參數(shù)中其作用是相同的。加工精度高,加工誤差就小,零件的加工質量好;反之加工精度低,加工誤差就大,零件加工質量差。
     (2) 表面粗糙度
    表面粗糙度對機器零件的配合性質、耐磨性、工作精度、抗腐蝕性均有較大的影響。評定表面粗糙度的指標有六種,目前我國主要用輪廓算術平均偏差Ra。Ra數(shù)值越小則表面越光潔,零件質量越高。
     (五) 配合
     1.配合,配合的選擇影響零件的質量和壽命。軸和孔的配合為軸與孔公差帶之間的關系
     (1)間隙配合:孔的尺寸減相配合的軸的尺寸,差值為正
     (2)過贏配合:孔的尺寸減相配合的軸的尺寸,差值為負
     (3) 過渡配合:孔的公差帶減相配合的軸的公差帶,相互交疊
     2.配合的選擇
     軸和孔有相對運動時,用間隙配合
     軸和孔靠配合面?zhèn)鬟f載荷時,用過贏配合
     軸和孔有定位精度,而且經(jīng)常拆卸,用過渡配合,也可以用小間隙或小過贏配合
     (六)生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型
    (七)機械制造工藝過程的技術經(jīng)濟分析
    制造費用可分成與工藝過程有關的費用和與工藝過程無關的費用兩類。工藝成本是指與工藝方案有關的費用總額。
    單件產(chǎn)品工藝成本與產(chǎn)品年產(chǎn)量成雙曲線關系
     同學們掌握以下公式
     C1 = DQ+B C2 = D+B/Q
     其中,C1 為工藝方案年度工藝成本 D為工藝成本中單位產(chǎn)品的可變費用
     B為工藝成本中,全年不變費用 C2為單件產(chǎn)品工藝成本
     另外,工藝方案的經(jīng)濟分析也較為重要
     (1)基本投資相近或都使用現(xiàn)有設備,以工藝成本為依據(jù)。對比兩方案的年度工藝成本。見p40圖1-18。Qo是兩工藝方案工藝成本相等的年產(chǎn)量,
     即:QoD1+B1= QoD2+B2 由此可得Qo的值。Qo對比工藝方案的臨界產(chǎn)量,預計年產(chǎn)量小于Qo時,方案Ⅰ較有利,反之方案Ⅱ有利。
    (2)基本投資相差較大,則還必須考慮基本投資差額的回收期τ。
    設Cn1〈Cn2,但基本投資K1較大,
     τ=(K1-K2)/(Cn1-Cn2)=ΔK/ΔCn (年)
     ΔK基本投資差額(元)
     ΔCn全年工藝成本節(jié)約額(元/年)
    回收期越短,經(jīng)濟效果越好。計算回收期應滿足:①小于所采用設備或工藝裝備的使用年限②小于市場對產(chǎn)品的需求年限③小于國家規(guī)定的標準回收期。
    各位同學請注意,由于現(xiàn)在處于新舊課堂更替時期,所以請大家提問時如果涉及課件的問題說明是新課件還是舊課件的問題,教材上的問題也請注明教材的年份