机械加工工艺规程的概念.ppt

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1、汽车制造技术基础n n 车辆工程专业车辆工程专业 n n中原工学院 机电学院 n n主讲 肖庆和 汽车制造工艺特点汽车制造工艺特点机械加工工艺设计基础机械加工工艺设计基础机床夹具设计机床夹具设计机械加工工艺系统机械加工工艺系统(机床、刀具、工件、夹具机床、刀具、工件、夹具)基本知识基本知识机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制汽车装配工艺规程的制订汽车装配工艺规程的制订汽车先进制造技术与系统汽车先进制造技术与系统1、本课程研究的内容、本课程研究的内容2、本课程的任务和要求、本课程的任务和要求（1 1）掌握汽车制造工艺流程及特点，掌握机械加工基本知识。掌握汽车制造工艺流程及特点，掌握机械加

2、工基本知识。（2 2）具备制订机械加工工艺规程的能力，）具备制订机械加工工艺规程的能力，能选合理择加工方能选合理择加工方 法和机床、刀具、夹具及工艺参数；法和机床、刀具、夹具及工艺参数；（3 3）掌握机械加工精度和表面质量的基本知识；掌握机械加工精度和表面质量的基本知识；（4 4）初步具备分析解决机械制造过程中工艺问题的能力；）初步具备分析解决机械制造过程中工艺问题的能力；（5 5）了解先进制造技术的发展。）了解先进制造技术的发展。n n3、考核办法、考核办法n n4、参考教材：、参考教材：n n机械制造技术，牛永生等主编，陕西科技出版社，机械制造技术，牛永生等主编，陕西科技出版社，机械制造技

3、术，牛永生等主编，陕西科技出版社，机械制造技术，牛永生等主编，陕西科技出版社，20022002n n汽车制造工艺学，韩英淳主编，人民交通出版社，汽车制造工艺学，韩英淳主编，人民交通出版社，汽车制造工艺学，韩英淳主编，人民交通出版社，汽车制造工艺学，韩英淳主编，人民交通出版社，20092009n n汽车制造工艺学，赵桂范主编，北京大学出版社，汽车制造工艺学，赵桂范主编，北京大学出版社，汽车制造工艺学，赵桂范主编，北京大学出版社，汽车制造工艺学，赵桂范主编，北京大学出版社，20082008n n机械制造工艺学，顾崇衔主编，西安陕西科技出版社机械制造工艺学，顾崇衔主编，西安陕西科技出版社机械制造工艺

4、学，顾崇衔主编，西安陕西科技出版社机械制造工艺学，顾崇衔主编，西安陕西科技出版社,1983,1983第第1 1讲讲 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1 1、汽车制造技术概述、汽车制造技术概述n n学习提示学习提示学习提示学习提示：汽车工业是一个综合性行业，学习汽车制造技汽车工业是一个综合性行业，学习汽车制造技术首先要了解汽车的基本生产过程。术首先要了解汽车的基本生产过程。n n汽车的生产方式由生产规模和工艺特性决定的。在汽车制汽车的生产方式由生产规模和工艺特性决定的。在汽车制造过程中，通过考虑各种因素来确定零部件的自制与外协造过程中，通过考虑各种因素来确定零部件的自制与外协（外包）

5、、外购的分工生产方案，确定自制加工工艺方法（外包）、外购的分工生产方案，确定自制加工工艺方法和加工设备的布置方案。和加工设备的布置方案。机械制造含义机械制造含义原料产品方法设备、人机械制造热加工：铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面改性等。冷加工：切削加工使零件成为半成品或成品装配：机械工程产品开发过程产品开发过程需求分析需求分析概念设计概念设计详细设计详细设计工艺设计工艺设计零件加工零件加工产品装配产品装配产品销售产品销售设计设计工艺工艺制造制造CADCAECAPPCAMPDM产品信息管理机械制造范围机械制造范围机械制造机械制造纺织机械家用电器通讯设备冶金机械建筑机械交通工具环保设备军事装备医

6、疗设备机床制造农业机械化工设备n n1.11.1汽车的生产过程汽车的生产过程n n汽车制造是在许多相关联的工业和有关技术的基础上发展汽车制造是在许多相关联的工业和有关技术的基础上发展起来的。起来的。n n汽车上使用着许多部门的产品，从毛坯加工到整车装配出汽车上使用着许多部门的产品，从毛坯加工到整车装配出厂，需要采用各种加工技术。厂，需要采用各种加工技术。n n汽车的生产过程是由若干不同专业的生产厂（车间）合作汽车的生产过程是由若干不同专业的生产厂（车间）合作完成的。完成的。n n一般来说有实力的生产厂发动机、变速器、车轴车身等主一般来说有实力的生产厂发动机、变速器、车轴车身等主要由本企业自己制

7、造，而轮胎、玻璃、电器、车身内饰件要由本企业自己制造，而轮胎、玻璃、电器、车身内饰件与其他小型零部件等多靠协作，由外面专业厂生产。与其他小型零部件等多靠协作，由外面专业厂生产。汽车生产过程框图汽车生产过程框图热处理铸造锻造粉末冶金烧结部件装配试验调整协作件电气系统，轮胎及其他部件总装配钢材铸铁废钢铝锭辅助材料机械加工铁粉碳粉汽车钢板冲压装配铆、焊接油漆退火 正火淬火 回火发动机变速器驱动桥转向器缸体曲轴齿轮轴n n汽车的基本生产过程包括下料、铸造、锻造、机汽车的基本生产过程包括下料、铸造、锻造、机械加工、热处理、冲压、冷挤压、粉末冶金、焊械加工、热处理、冲压、冷挤压、粉末冶金、焊接、涂漆、电镀

8、与装配等多种。接、涂漆、电镀与装配等多种。n n而外协件的制造工艺，通常又包括许多极其特殊而外协件的制造工艺，通常又包括许多极其特殊的制造技术。的制造技术。n n汽车制造工艺的编制常以装配工艺为核心，为了汽车制造工艺的编制常以装配工艺为核心，为了提高生产的效率，其趋向是尽量采用流水线生产提高生产的效率，其趋向是尽量采用流水线生产方式。方式。n n要点在于同时进行各种零部件的制造加工，而以要点在于同时进行各种零部件的制造加工，而以最终装出整车为目标，彼此之间相互协调。最终装出整车为目标，彼此之间相互协调。n n1.2 1.2 生产方式与设备生产方式与设备n n通常，生产方式由生产规模通常，生产方

9、式由生产规模(产量产量)与工艺特性两与工艺特性两方面决定，大致可分为以下三种。方面决定，大致可分为以下三种。n n(1)(1)单件生产方式：采用通用机床，进行单件或单件生产方式：采用通用机床，进行单件或极小批量的多品种生产。极小批量的多品种生产。n n(2)(2)批量生产方式：采用通用机床或通用生产线，批量生产方式：采用通用机床或通用生产线，通过定期改变生产程序进行多品种中批量或小批通过定期改变生产程序进行多品种中批量或小批量生产。量生产。n n(3)(3)流水生产方式：采用专用机床或专用生产线，流水生产方式：采用专用机床或专用生产线，进行单一品种或少品种的大量流水线生产。进行单一品种或少品种

10、的大量流水线生产。n n由于汽车生产本身的特性及其大量生产规模，其由于汽车生产本身的特性及其大量生产规模，其生产方式就整体而言属于流水作业，但不同的工生产方式就整体而言属于流水作业，但不同的工艺，可能具有程度上的差异。例如：艺，可能具有程度上的差异。例如：n n(1)(1)由于铸造、锻造、冲压等工艺的生产周期短，由于铸造、锻造、冲压等工艺的生产周期短，采用容易变换程序进行批量生产的通用生产线比采用容易变换程序进行批量生产的通用生产线比采用专用生产线更为有利。采用专用生产线更为有利。n n(2)(2)机械加工与焊接工艺，就生产技术而言宜采机械加工与焊接工艺，就生产技术而言宜采用专用生产线进行流水

11、生产。用专用生产线进行流水生产。n n(3)(3)涂漆与装配工艺可进行混合生产。其产量虽涂漆与装配工艺可进行混合生产。其产量虽小，一般仍可采用流水生产。小，一般仍可采用流水生产。n n汽车生产所用的设备应该和生产方式相适应。由于汽车以大汽车生产所用的设备应该和生产方式相适应。由于汽车以大量生产为原则，所选设备必须符合流水生产工艺的要求。量生产为原则，所选设备必须符合流水生产工艺的要求。n n装配生产线使用输送机进行流水作业，机械加工则多采用连装配生产线使用输送机进行流水作业，机械加工则多采用连续自动机床。续自动机床。n n为了适应生产规模的扩大合理化与节省人力的要求，生产设为了适应生产规模的扩

12、大合理化与节省人力的要求，生产设备的高性能化与自动化程度正在不断提高。备的高性能化与自动化程度正在不断提高。n n此外，还采用电子计算机来保证零部件的及时供应，并控制此外，还采用电子计算机来保证零部件的及时供应，并控制生产线的运行。生产线的运行。n n生产设备的选择对比见表生产设备的选择对比见表 1-11-1。表表1-1 1-1 生产设备的选择对比生产设备的选择对比 工工 艺艺 原原 用用 设设 备备 最最 新新 设设 备备 铸铸 造造 油砂型芯手工夯实油砂型芯手工夯实挤压造型挤压造型 铝合金金属型铸造铝合金金属型铸造壳芯机壳芯机 高压造型机高压造型机 铝合金压铸机铝合金压铸机锻锻 造造 锻锤

13、锻锤 重油加热炉重油加热炉 压力机压力机 感应加热装置感应加热装置 机械加工机械加工单能机单能机连续自动机床、自动线自动测量、修正、选择连续自动机床、自动线自动测量、修正、选择机机冲冲 压压通用压床通用压床自动冲压线自动冲压线 连续自动压力机连续自动压力机 焊焊 接接 移动式电焊机移动式电焊机多工位焊接压力机多工位焊接压力机 自动焊机自动焊机 涂涂 漆漆手工喷涂、手工研磨手工喷涂、手工研磨自动静电喷涂自动静电喷涂 电泳涂漆、自动喷涂电泳涂漆、自动喷涂自动水研磨机自动水研磨机 装装 配配 链式输送机链式输送机推式悬挂输送机推式悬挂输送机 自动装配机自动装配机 n n1.3 生产工艺与设备 n n

14、根据汽车生产准备阶段编制的长期生产计划，考虑根据汽车生产准备阶段编制的长期生产计划，考虑现有的生产体制与内外加工顺序，应事先对汽车生现有的生产体制与内外加工顺序，应事先对汽车生产工序与设备计划进行周密分析，确定下述自制与产工序与设备计划进行周密分析，确定下述自制与外协的分工生产方案与设备布置方案。外协的分工生产方案与设备布置方案。（1 1）自制、外协分工计划与作业计划）自制、外协分工计划与作业计划 n n在制订零部件或某些工序的自制、外协分工方案时，不仅应在制订零部件或某些工序的自制、外协分工方案时，不仅应考虑产品成本，还应考虑产品质量的稳定性，以及保密、投考虑产品成本，还应考虑产品质量的稳定

15、性，以及保密、投资计划，对协作企业扶植方针等许多因素。资计划，对协作企业扶植方针等许多因素。n n表表 1-2 1-2 为日本汽车企业自制、外协分工的一般情况，外协率为日本汽车企业自制、外协分工的一般情况，外协率占购入量的占购入量的 90%90%，占购入金额的，占购入金额的 70%70%。n n汽车工厂的生产时间一般为两班制，每天一共生产汽车工厂的生产时间一般为两班制，每天一共生产 14146h6h，以降低设备的折旧费。以降低设备的折旧费。n n在集体劳动程度高的装配部门内，也有采用一班制的。至于在集体劳动程度高的装配部门内，也有采用一班制的。至于热处理等预热损失大的部门，则实行热处理等预热损

16、失大的部门，则实行 24h24h连续作业制度。连续作业制度。表表1-2 1-2 自制、外协分工一般情况举例自制、外协分工一般情况举例 制造形式制造形式特特 征征 主要零部件主要零部件 自制自制生产的连续性生产的连续性 缩短生产周期缩短生产周期 总成装配与主要零部件加工总成装配与主要零部件加工 (铸造、锻造、机械加工铸造、锻造、机械加工)自制外自制外协混合协混合 减轻设备负荷减轻设备负荷 坐垫、燃油箱、盘式车轮、制动盘等坐垫、燃油箱、盘式车轮、制动盘等 飞轮制动鼓等简单的机械加工零件飞轮制动鼓等简单的机械加工零件 护板件装配护板件装配(中型中型)大的电镀件大的电镀件 外协外协 充分运用专业工厂充

17、分运用专业工厂 轮胎、玻璃、电器、仪表等轮胎、玻璃、电器、仪表等 弹簧、轴承等弹簧、轴承等 活塞、离合器、散热器等活塞、离合器、散热器等 橡胶、塑料、装饰品等软质材料橡胶、塑料、装饰品等软质材料 铸铁、铝合金等原材料与坯料铸铁、铝合金等原材料与坯料 n n（2 2）汽车制造方法与设备）汽车制造方法与设备n n汽车制造中尤其以车身制造最具特点，如轿车车汽车制造中尤其以车身制造最具特点，如轿车车身从结构特点上看，属于无骨架车身。它的生产身从结构特点上看，属于无骨架车身。它的生产工艺流程大致为：工艺流程大致为：n n冲压冲压n n焊接焊接n n涂装涂装n n总装总装n n四大工艺流程四大工艺流程 n

18、 n大量生产时，一般根据生产计划确定生产节拍，大量生产时，一般根据生产计划确定生产节拍，然后选定各种加工方法与设备，所应考虑如下基然后选定各种加工方法与设备，所应考虑如下基本问题。本问题。n n1)1)通过对各工序的分解与合并，或对加工条件的改进，尽量使各工序的生产周通过对各工序的分解与合并，或对加工条件的改进，尽量使各工序的生产周期与所需要的生产节拍相吻合，以形成一条同步生产的专用线。期与所需要的生产节拍相吻合，以形成一条同步生产的专用线。n n2)2)应该注意减少总装配量应该注意减少总装配量(适当分组装配适当分组装配)，减少调整作业量，减少工序数目，减少调整作业量，减少工序数目，并保持工艺

19、过程的连续性，以提高大量生产线运行的平稳性与生产速度。并保持工艺过程的连续性，以提高大量生产线运行的平稳性与生产速度。n n3)3)参照最佳节拍时间，确定生产线数量与流动方式。一般对大量生产线而言，参照最佳节拍时间，确定生产线数量与流动方式。一般对大量生产线而言，机械加工生产线的最佳节拍时间为机械加工生产线的最佳节拍时间为 0.70.72.0min2.0min。装配生产线为。装配生产线为 1.01.02.0min2.0min。n n4)4)选定加工方法时，应该根据产量进行经济核算，选择经济性最好的加工方法。选定加工方法时，应该根据产量进行经济核算，选择经济性最好的加工方法。n n5)5)在可能

20、范围内应该尽量做到省力化与自动化。然而，为了适应今后难于避免在可能范围内应该尽量做到省力化与自动化。然而，为了适应今后难于避免的生产变动，应选用适应性高的设备。的生产变动，应选用适应性高的设备。n n6)6)虽然要求设备的可靠性高，但是希望在带刚性的机械与单能机的刀具配置和虽然要求设备的可靠性高，但是希望在带刚性的机械与单能机的刀具配置和加工条件方面，保持适当的变动余地。设备的标牌与型号应保存齐全，以利于加工条件方面，保持适当的变动余地。设备的标牌与型号应保存齐全，以利于设备维护并掌握操作要点。设备维护并掌握操作要点。n n7)7)工夹具对产品质量和生产情况有很大影响，必须周密研究。工夹具对产

21、品质量和生产情况有很大影响，必须周密研究。n n（3 3）设备布置设备布置 n n设备布置要保证工件流程的通畅。各种设备应组成一个有机体，以提高设备设备布置要保证工件流程的通畅。各种设备应组成一个有机体，以提高设备的利用率。的利用率。n n设备布置情况应表示在设备平面布置图上。布置设备时，为了便于搬运、维设备布置情况应表示在设备平面布置图上。布置设备时，为了便于搬运、维护与管理，一般要求单一化、直线化。护与管理，一般要求单一化、直线化。n n在工序间与生产线间，应配备调节储存装置，以适应工具更换、设备停顿，在工序间与生产线间，应配备调节储存装置，以适应工具更换、设备停顿，作业时间波动，换班贻误

22、等情况，这种补充设施与输送机相结合，以达到自作业时间波动，换班贻误等情况，这种补充设施与输送机相结合，以达到自动化生产。动化生产。n n在装配线上，对多品种大量零部件的供应采用输送机、线侧装置与流动台车，在装配线上，对多品种大量零部件的供应采用输送机、线侧装置与流动台车，以保证适时供应。以保证适时供应。2 2、机械加工工艺过程的基本概念、机械加工工艺过程的基本概念 2.12.1、产品（零件）的生产过程、产品（零件）的生产过程（1）什么是生产过程？原材料原材料成品（机器）成品（机器）图图2-1机械制造系统图机械制造系统图原料或毛坯原料或毛坯存储存储运输运输制造制造检验检验成品成品信信息息系系统统

23、能源能源能能量量系系统统物流物流信息流信息流能量流能量流2.1 2.1 产品产品(零件）的生产过程零件）的生产过程 生产过程包括（物流过程）1)1)原材料的运输、保管和准备；原材料的运输、保管和准备；2)2)生产的准备工作；生产的准备工作；3)3)毛坯的制造；毛坯的制造；4)4)零件的机械加工与热处理；零件的机械加工与热处理；5)5)零件装配成机器；零件装配成机器；6)6)机器的质量检查及运行试验；机器的质量检查及运行试验；7)7)机器的油漆、包装和入库。机器的油漆、包装和入库。2.2.2 2零件制造的工艺过程零件制造的工艺过程1)1)制造工艺概念制造工艺概念2)2)毛坯制造工艺过程毛坯制造工

24、艺过程3)3)机械加工工艺过程机械加工工艺过程4)4)热处理工艺过程热处理工艺过程5)5)装配工艺过程装配工艺过程 制造工艺：加工产品的方法（手段、过程）。是利用生产工具对原材料、毛坯、半成品进行加工，改变其几何形状、外形尺寸、表面状态和内部组织的方法。零件制造的工艺过程零件制造的工艺过程1.零件制造工艺方法零件制造工艺方法（1）材料去除工艺（）材料去除工艺（m0）按照一定的方式从毛坯上去除多余材料形成符合技术按照一定的方式从毛坯上去除多余材料形成符合技术要求的零件的工艺方法。主要包括切削加工和特种加工。要求的零件的工艺方法。主要包括切削加工和特种加工。（2）材料成形工艺（）材料成形工艺（m=

25、0）利用模型使原材料形成毛坯或零件的工艺方法。利用模型使原材料形成毛坯或零件的工艺方法。常用成形工艺方法有铸造、锻造、冲压、注塑等。常用成形工艺方法有铸造、锻造、冲压、注塑等。（3）材料累加工艺（）材料累加工艺（m0）将零件以微元叠加的方式逐渐累加形成的工艺方法。将零件以微元叠加的方式逐渐累加形成的工艺方法。常用的工艺方法有常用的工艺方法有:光固化法（SLA）叠层制造法（LOM）激光选区烧结法（SLS）熔积法（FDM）三维打印法等2.2.零件制造过程零件制造过程 零零件件制制造造是是机机器器制制造造过过程程的的基基本本单单元元。零零件件的的制制造造主主要要利利用用材材料料去去除除工工艺艺方方法

26、法（包包括括切切削削加加工工及及特特种种加加工工）和和材材料料成成形形工工艺艺方方法法形形成成零零件件所所需需形形状状，并并且且适适时时的的将将热热处处理理工工艺艺穿穿插插在在其其中中完完成成。即即通通过过改改变变毛毛坯坯的的尺尺寸、形状、及材料特性的过程。寸、形状、及材料特性的过程。绝大部分零件是通过机械加工完成的。绝大部分零件是通过机械加工完成的。2.3 2.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成2.3.1 2.3.1 工序工序(工步和走刀）工步和走刀）一个或一组工人在一个工作地（机械设一个或一组工人在一个工作地（机械设备）对同一个或同时对几个工件所连续完成备）对同一个或同时对几

27、个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。（一道工的那一部分工艺过程，称为工序。（一道工序可以由一个工步或多个工步组成，一个工序可以由一个工步或多个工步组成，一个工步也可以由多次走刀来完成。）步也可以由多次走刀来完成。）例：例：表2-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表2-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床

28、5去毛刺钳工台图23 阶梯轴讨论：讨论：生产规模生产规模不同，工序不同，工序的划分不一的划分不一样。样。2.3 2.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成2.2.3.2 3.2 安装安装 工件经一次装夹后所完成的那一部工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容，称为安装。分工序内容，称为安装。例：例：表2-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表2-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔

29、机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图23 阶梯轴两次两次两次两次一次一次一次一次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论：安装次数多安装次数多好还是少好好还是少好？2.3 2.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成2.3.3 2.3.3 工步工步工步是指在加工表面和加工工具不工步是指在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容。序内容。例：例：表2-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头

30、，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表2-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图23 阶梯轴四个四个五个五个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个2.3 2.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成2.3.4 2.3.4 走刀走刀在一个工步中，有时因所需切除的在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能一次切完，需分几次金属层较厚而不能一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。切削，则每一次切削称为一次走刀。2.

31、3 2.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成2.3.5 2.3.5 工位工位 为了完成一定的工序内容，工件一次装为了完成一定的工序内容，工件一次装夹后，与夹具或设备的可动部分一起，相对夹后，与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。置称为工位。2.3 2.3 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成2.3.5 2.3.5 工位工位图24 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构例：例：2.4 2.4 生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型2.4.1.2.4.1.生产纲领生

32、产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。品产量。零件在计划期一年中的生产纲领零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算：可按下式计算：式中式中 N-N-零件的年生产纲领，单位：件零件的年生产纲领，单位：件/年年 Q Q产品的年生产纲领，单位：台产品的年生产纲领，单位：台/年；年；n每台产品中所含零件的数量，单位：件每台产品中所含零件的数量，单位：件/台；台；a%备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；b%废品率。废品率。2.4 2.4 生产纲领与生产类型生产纲领与生产

33、类型2.2.4.2 4.2 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征 生产类型是指企业（或车间、工段、班生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为：一般分为：1 1）大量生产）大量生产2 2）成批生产）成批生产3 3）单件生产）单件生产 50000 5000 1000大量生产大量生产 500050000 5005000 3001000大批生产大批生产 5005000 200500 100300中批生产中批生产 100500 202005100小批生产小批生产 100 205单件生产单件生产轻型机械轻型机械中型机械中型机械重型机

34、械重型机械零件生产纲领（件零件生产纲领（件/年）年）生生产产类类型型表表2-3 生产类型与生产纲领的关系生产类型与生产纲领的关系表表2-4 2-4 各种生产类型工艺过程的重要特点各种生产类型工艺过程的重要特点 类型类型特点特点单件（小批）生产单件（小批）生产成批生产成批生产大量生产大量生产加工对象加工对象经常变换经常变换周期性变换周期性变换固定不变固定不变毛坯毛坯木模造型、自由锻木模造型、自由锻金属模造型、模锻金属模造型、模锻金属模机器造型、模锻金属模机器造型、模锻机床设备机床设备通用设备、数控设备通用设备、数控设备通用、专门及部分专用设备通用、专门及部分专用设备专用、自动设备及专用、自动设备

35、及 自动线自动线机床布局机床布局按机群式布置按机群式布置按零件类别、按工段排列按零件类别、按工段排列按流水线或自动线排列按流水线或自动线排列夹具夹具通用或组合夹具通用或组合夹具专用夹具专用夹具高效率的专用夹具高效率的专用夹具刀具量具刀具量具通用刀具和量具通用刀具和量具专用或通用刀具量具专用或通用刀具量具专用刀具量具、自动测量专用刀具量具、自动测量装配方法装配方法零件不互换，钳工修配零件不互换，钳工修配多数互换，部分试配或修配多数互换，部分试配或修配全部互换或分组互换全部互换或分组互换生产周期生产周期不一定不一定周期重复周期重复长时间连续生产长时间连续生产生产率生产率低，用数控机床可提高低，用数

36、控机床可提高中等中等高高成本成本高高中等中等低低工人技术工人技术高高中等中等一般一般工艺文件工艺文件简单简单比较详细比较详细详细编制详细编制1 1）大量生产）大量生产 产品的数量很大，产品的结构和规格产品的数量很大，产品的结构和规格比较固定，产品生产可以连续进行，大比较固定，产品生产可以连续进行，大部分工作地的加工对象是单一不变的。部分工作地的加工对象是单一不变的。例如，汽车、拖拉机、轴承等产品的制造，例如，汽车、拖拉机、轴承等产品的制造，通常是以大量生产方式进行的。通常是以大量生产方式进行的。2.2.4 4 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征2 2）成批生产）成批生产产品数量较多，每年

37、生产的产品结构和产品数量较多，每年生产的产品结构和规格可以预先确定，而且在某一段时间内是规格可以预先确定，而且在某一段时间内是比较固定的，生产可以分批进行，大部分工比较固定的，生产可以分批进行，大部分工作地的加工对象是周期轮换的。作地的加工对象是周期轮换的。根据批量的大小，成批生产又可分为小根据批量的大小，成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。批生产、中批生产和大批生产。例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。2.2.4 4 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征3 3）单

38、件生产）单件生产 产产品品数数量量少少，但但种种类类、规规格格较较多多，多多数数产产品品只只能能单单个个或或少少数数几几个个地地生生产产，很少重复。很少重复。例例如如，重重型型机机器器、大大型型船船舶舶制制造造及及新产品试制等常属于这种生产类型。新产品试制等常属于这种生产类型。企业组织生产模式企业组织生产模式1）生产全部零部件，自主装配整机）生产全部零部件，自主装配整机。大而全，过去一些大型国企，一拖、一汽、二汽大而全，过去一些大型国企，一拖、一汽、二汽2）生产部分关键零部件，其余由其它企业供应）生产部分关键零部件，其余由其它企业供应。目前大多数制造企业属于这一种生产模式目前大多数制造企业属于

39、这一种生产模式3）完全不生产零部件，自己只负责设计和销售。）完全不生产零部件，自己只负责设计和销售。两头在内，中间在外；或两头大中间小，哑铃式两头在内，中间在外；或两头大中间小，哑铃式2.4 2.4 2.4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 Process Planning For Mechanical MachiningProcess Planning For Mechanical Machining 2.4.1.2.4.1.机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用什么是工艺规程？什么是工艺规程？规定机械产品（或零件）制造工艺过程和

40、操作规定机械产品（或零件）制造工艺过程和操作方法的相关工艺文件，称为工艺规程。方法的相关工艺文件，称为工艺规程。其中规定零件机械加工工艺过程和操作方法等其中规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。的工艺文件称为机械加工工艺规程。高高质量、高效率、低成本（工艺规程的评价标准）质量、高效率、低成本（工艺规程的评价标准）2.4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工工艺规程组成机械加工工艺规程组成机械加工工艺规程组成机械加工工艺规程组成机械加工工艺过程工序1工序2工序n安装1安装2工位1工位2工步1工步2工步1工步1工步2工步1走刀1走刀2走刀1走刀2

41、走刀32.4 2.4 2.4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计2.4.1 2.4.1 机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用(1)(1)机械加工工艺规程是机械加工过程的主要机械加工工艺规程是机械加工过程的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。技术文件，是指挥现场生产的依据。(2)(2)机械加工工艺规程是新产品投产前，进行机械加工工艺规程是新产品投产前，进行有关的技术准备和生产准备的依据。有关的技术准备和生产准备的依据。(3)(3)机械加工工艺规程是新建、扩建或改建厂机械加工工艺规程是新建、扩建或改建厂房（车间）的依据。房（车间）的依据

42、。2.4 2.4 2.4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计2.4.2.2.4.2.机械加工工艺规程的格式机械加工工艺规程的格式(1)(1)工艺过程卡片工艺过程卡片 工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件加工工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。过程的一种工艺文件。2.4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片(2)(2)工序卡片工序卡片 工序卡片是为每一道工序编制的一种工艺工序卡片是为每一道工序编制的一种工艺文件。文件。2.

43、4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工工序卡片机械加工工序卡片机械加工工序卡片机械加工工序卡片2.4 2.4 2.4 2.4 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计2.4.3.2.4.3.制定机械加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程的原始资料1 1）零件工作图及其产品装配图；）零件工作图及其产品装配图；2）产品验收的质量标准；）产品验收的质量标准；3 3）零件的生产纲领；零件的生产纲领；4 4）现现场场的的生生产产条条件件（毛毛坯坯制制造造能能力力、机机床床设设备备、工工艺艺装备、工人技术水平，专用设备和工装的制造能力）；

44、装备、工人技术水平，专用设备和工装的制造能力）；5 5）国国内内外外有有关关的的先先进进制制造造工工艺艺及及今今后后生生产产技技术术的的发发展展方向等；方向等；6 6）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计原则原则r 制订的工艺规程应能保证零件加工质量，可靠地达到设计图纸规定的各项技术要求。r 在保证加工质量的基础上，使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。r 了解国内外本行业工艺技术的发展水平，积极采用先进的工艺技术和工艺装备。r 尽量减轻工人的劳动强度，保证安全生产，创造良好和文明的劳动条件。r 在一定的生

45、产条件下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，并要注重减少能源和原材料消耗，符合环境保护要求，实现绿色制造。2.5制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤设计的内容和步骤设计的内容和步骤1）分析零件图和产品装配图；）分析零件图和产品装配图；2）工艺审查；）工艺审查；3）确定毛坯；）确定毛坯；4）拟定工艺路线）拟定工艺路线；5）确定各工序所用机床设备、工艺装备等；）确定各工序所用机床设备、工艺装备等；6）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差；）确定各工序的加工余量、计算工

46、序尺寸和公差；7）确定各工序的技术要求和检验方法；）确定各工序的技术要求和检验方法；8）确定各工序的切削用量和工时定额；）确定各工序的切削用量和工时定额；9）编制工艺文件。）编制工艺文件。2.5 2.5 制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤2.5.1.2.5.1.根据零件的生产纲领确定生产类型根据零件的生产纲领确定生产类型（P222 P222 表表14143 3）2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析 （零件分析）（零件分析）功用功用 零件表面的技术要求零件表面的技术要求 结构工艺性结构工

47、艺性2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析r 零件结构及尺寸应标准化和规格化r 尽量采用标准件和通用件 r 合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度r 保证加工的可能性和经济性 r 加工面的尺寸、形状及位置应便于加工 2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析 保证加工的可能性和经济性保证加工的可能性和经济性保证加工的可能性和经济性保证加工的可能性和经济性r 被加工表面的形状应尽量简单，面积应尽可能小，规格应尽量标准 和统一。r 零件的结构应保证能采用

48、普通设备和标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。r 加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。r 尽量减小加工面积。这样既减小了加工工作量，又保证接触良好。r 零件的结构应能尽量减少加工时的装夹以及换刀次数。r 零件的结构形状应能定位准确、夹紧可靠、便于加工、便于测量。r 有位置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出来。r 零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析 加工面的尺寸、形状及位置便于加工加工面的尺寸、形状及位置便于加工加工面的尺寸、形状及位置便于加工加工面的尺寸、形状及位置便于

49、加工r 零件的结构布局要合理r加工面的位置应便于加工r孔的位置应便于刀具接近加工表面r减少加工面的尺寸和避免深孔加工 2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析两种键槽的结构形状两种键槽的结构形状 2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析箱体零件耳座结构箱体零件耳座结构 2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加

50、工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析零件平面结构零件平面结构 2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析零件孔的结构设计零件孔的结构设计 2.5.2.2.5.2.2.5.2.2.5.2.对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析对被加工零件进行工艺性分析增设加强筋提高零件刚度增设加强筋提高零件刚度2.5 2.5 制定机械加工工艺规程的步骤制定机械加工工艺规程的步骤2.5.1.2.5.1.根据零件的生产纲领确定生产类型根据零件的生产纲领确定生