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1、第一章汽车制造工艺过程的基本概念第1页，本讲稿共26页1从原材料或半成品到成品制造出来的各有关劳动过程的总和从原材料或半成品到成品制造出来的各有关劳动过程的总和称为称为生产过程。生产过程。基本生产过程：基本生产过程：毛坯制造、零件加工及热处理、装配等。毛坯制造、零件加工及热处理、装配等。辅助生产过程：辅助生产过程：动能动能生产、非标设备及生产、非标设备及工艺装备工艺装备生产等。生产等。服务生产过程：服务生产过程：运输、保管、销售及售后服务等。运输、保管、销售及售后服务等。生产及技术准备生产过程生产及技术准备生产过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程一、汽车的生产过程
2、一、汽车的生产过程 提示提示 汽车生产过程往往由许多工厂或工厂的许多车间联合完成，这有利于专业化生产，汽车生产过程往往由许多工厂或工厂的许多车间联合完成，这有利于专业化生产，提高生产率、保证产品质量、降低生产成本。提高生产率、保证产品质量、降低生产成本。2第2页，本讲稿共26页压力加工压力加工油漆油漆车身装配车身装配内部装饰内部装饰驱动桥装配驱动桥装配变速箱装配变速箱装配轮胎装配轮胎装配底盘装配底盘装配车身安装车身安装最后试验最后试验发动机装配发动机装配发动机试验发动机试验机械加工机械加工热处理热处理锻造锻造熔化熔化造型造型浇铸浇铸压铸压铸油漆油漆机械加工机械加工自动线自动线热处理热处理汽车生
3、产过程示意图汽车生产过程示意图第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程3第3页，本讲稿共26页二、汽车制造的工艺过程及其组成二、汽车制造的工艺过程及其组成工艺过程工艺过程：在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位：在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。汽车制造汽车制造工艺过程工艺过程毛坯制造毛坯制造工艺过程工艺过程机械加工机械加工工艺过程工艺过程装配工艺过程装配工艺过程铸造铸造锻造锻造切削加工切削加工无屑加工无屑加工第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程（
4、一）工艺过程（一）工艺过程4第4页，本讲稿共26页第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程毛坯制造工艺过程：毛坯制造工艺过程：将原材料通过铸造和锻造方法制成铸将原材料通过铸造和锻造方法制成铸 件和锻件件和锻件的过程；的过程；机械加工工艺过程：机械加工工艺过程：在机床设备上利用切削刀具或工具，通过在机床设备上利用切削刀具或工具，通过机械力将毛坯或工件加工成零件的过程；机械力将毛坯或工件加工成零件的过程；切削加工：切削加工：利用切削刀具从生产对象上切除多余材料的加工方利用切削刀具从生产对象上切除多余材料的加工方法；法；无屑加工：无屑加工：使用滚挤压工具对生产对象施加压力，使其
5、产生使用滚挤压工具对生产对象施加压力，使其产生塑性变形和强化表面的加工方法；塑性变形和强化表面的加工方法；装配工艺过程装配工艺过程：按装配技术要求，将零件或总成进行配合和连接，按装配技术要求，将零件或总成进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程。使之成为半成品或成品的过程。5第5页，本讲稿共26页1.工序工序 工序：工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。所连续完成的那一部分工艺过程。它是组成工艺过程的基本单元，又它是组成工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。是生产计划和成本核算的
6、基本单元。三要素任何一个改变都将视为不同工序。三要素任何一个改变都将视为不同工序。一组（个）工人一组（个）工人一个工作地（指机床）一个工作地（指机床）连续地加工连续地加工工序包括三要素工序包括三要素第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程（二）工艺过程的组成（二）工艺过程的组成6第6页，本讲稿共26页铣削变速器第一轴两端面简图铣削变速器第一轴两端面简图a)同时铣削大、小头两端面同时铣削大、小头两端面b)在两道工序中分别铣削大、在两道工序中分别铣削大、小头两端面小头两端面c)在一道工序中连续在一道工序中连续(顺序顺序)铣削铣削大、小头两端面大、小头两端面第一节第一节 汽车的
7、生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程7第7页，本讲稿共26页工序的安排和组成与零件的生产批量有关工序的安排和组成与零件的生产批量有关(单件小批单件小批、大批大量大批大量)。8第8页，本讲稿共26页2、安装、安装安装：安装：同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一次，称为一次同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一次，称为一次安装。安装。活塞裙部和活塞环槽加工活塞裙部和活塞环槽加工a)安装安装1b)安装安装2 工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就会增加工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就会增加装夹的时间，还会增加装夹误差。装夹的时间，还会增加装夹误差。减少装
8、夹次数的有效办法是采用减少装夹次数的有效办法是采用多工位夹具多工位夹具。第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程9第9页，本讲稿共26页工位：工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与夹具或为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与夹具或设备的设备的可动部分可动部分一起相对刀具或设备的一起相对刀具或设备的固定部分固定部分所占据的某一所占据的某一个位置。个位置。3、工位、工位工件在回转工作台上的示意图工件在回转工作台上的示意图1工件工件2机床夹具回转工作台机床夹具回转工作台3机床夹具固定底座机床夹具固定底座4分度机构分度机构第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的
9、生产过程和工艺过程10第10页，本讲稿共26页多工位加工多工位加工工位工位1 1：装卸工件：装卸工件 工位工位2 2：钻孔：钻孔工位工位3 3：扩孔：扩孔 工位工位4 4：铰孔：铰孔提高生产率提高生产率保证被加工表面间的相保证被加工表面间的相互位置精度互位置精度。多工位加工的好处：多工位加工的好处：第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程11第11页，本讲稿共26页指指指指在在在在加加加加工工工工表表表表面面面面、切切切切削削削削刀刀刀刀具具具具、切切切切削削削削用用用用量量量量不不不不变变变变的的的的情情情情况况况况下下下下所所所所连连连连续续续续完完完完成成成成的的的
10、的那部分工序。那部分工序。那部分工序。那部分工序。4、工步工步为简化工艺文件，对于那些连续进为简化工艺文件，对于那些连续进行的若干个相同的工步，通常都看作一行的若干个相同的工步，通常都看作一个工步个工步合并工步合并工步。如图连续钻四个孔。如图连续钻四个孔。第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。12第12页，本讲稿共26页第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程车削变速器第一轴阶梯外圆车削变速
11、器第一轴阶梯外圆a)在五个工步分别车削五个外圆表面在五个工步分别车削五个外圆表面b)在一个复合工步车削多个外圆及端面在一个复合工步车削多个外圆及端面13第13页，本讲稿共26页为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也可看作一个工步，称为可看作一个工步，称为复合工步复合工步。a）立轴转塔车床的一个复合工步）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步）钻孔、扩孔复合工步复合工步图复合工步图第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程14第14页，本讲稿共26页1.工件尺寸的获得方法工件尺寸的获得方法第二节第二节
12、 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法1试切法：先在工件加工表面上试切一小部分，测量试切所达先在工件加工表面上试切一小部分，测量试切所达到的尺寸，按加工要求作适当调整，再试切、再测量，经多次反复到的尺寸，按加工要求作适当调整，再试切、再测量，经多次反复进行到被加工尺寸达到要求为止的方法。进行到被加工尺寸达到要求为止的方法。生产率低，精度不稳定，适用于单件小批生产。生产率低，精度不稳定，适用于单件小批生产。2静调整法：按工件规定的尺寸，调整好刀具和工件在机床上的相对按工件规定的尺寸，调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个相对位置不变。位置，并在一
13、批零件的加工过程中保持这个相对位置不变。生产率高，尺寸稳定，适合于批量生产，多用于半自动机床和自动生产率高，尺寸稳定，适合于批量生产，多用于半自动机床和自动线的加工。线的加工。15第15页，本讲稿共26页第二节第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法静调整法获得镗孔尺寸静调整法获得镗孔尺寸a)a)镗刀调整器镗刀调整器b)b)精镗活塞销孔精镗活塞销孔16第16页，本讲稿共26页3定尺寸刀具法：用具有一定尺寸精度的刀具来保证工件被加工用具有一定尺寸精度的刀具来保证工件被加工部位的尺寸，如钻孔、铰孔、拉孔和攻螺纹等。部位的尺寸，如钻孔、铰孔、拉孔和攻螺纹等。生产率高，尺寸稳定
14、，适合于各种产量的生产，通常用于生产率高，尺寸稳定，适合于各种产量的生产，通常用于零件内表面加工。零件内表面加工。4主动及自动测量控制法：利用测量装置、进给装置和控制利用测量装置、进给装置和控制系统，使工件在加工过程中自动测量、进给、补偿，当工件达到要系统，使工件在加工过程中自动测量、进给、补偿，当工件达到要求的尺寸时，自动停止加工。求的尺寸时，自动停止加工。生产率高，尺寸稳定，适合于批量生产，多用于自动机床和自生产率高，尺寸稳定，适合于批量生产，多用于自动机床和自动线的加工。动线的加工。第二节第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法17第17页，本讲稿共26页2.工件
15、形状的获得方法工件形状的获得方法第二节第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法1轨迹法：利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹以形成工件利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹以形成工件被加工表面的形状。如车床和外圆磨床加工外圆柱表面。被加工表面的形状。如车床和外圆磨床加工外圆柱表面。仿形法：刀具按靠模或样件装置进给，实现对工件形状加工的轨迹刀具按靠模或样件装置进给，实现对工件形状加工的轨迹法。法。生产率高，主要用于产量大、工件形状复杂的零件加工。生产率高，主要用于产量大、工件形状复杂的零件加工。18第18页，本讲稿共26页2成形刀具法：利用成形刀具切削刃的几何形状切削出工件的利用成
16、形刀具切削刃的几何形状切削出工件的形状。如螺纹车刀切削外螺纹、花键拉刀拉削花键。形状。如螺纹车刀切削外螺纹、花键拉刀拉削花键。生产率高，形状精度取决于刀具切削刃的形状精度和刀具的安装精生产率高，形状精度取决于刀具切削刃的形状精度和刀具的安装精度。度。成成型型车车刨刨圆圆弧弧第二节第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法19第19页，本讲稿共26页3展成法：利用刀具和工件作展成切削运动时，由刀具利用刀具和工件作展成切削运动时，由刀具切削刃连续运动的轨迹包络成工件形状的方法。切削刃连续运动的轨迹包络成工件形状的方法。常用于齿轮轮齿的切削加工。形状精度取决于刀常用于齿轮轮齿的
17、切削加工。形状精度取决于刀具切削刃形状精度和机床展成运动的传递精度。具切削刃形状精度和机床展成运动的传递精度。第二节第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法20第20页，本讲稿共26页是指某种加工方法在正常生产条件下（采用符合质量标准是指某种加工方法在正常生产条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能达到的公差等级和表面粗糙度。间）所能达到的公差等级和表面粗糙度。3.经济加工精度经济加工精度 一般情况，公差等级越高，表面粗糙度值越小一般情况，公差等级越高，表面粗糙度值越小。第二节第
18、二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法汽车零件尺寸及形状的获得方法21第21页，本讲稿共26页企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期内，应当生产的企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期内，应当生产的产量和进度计划称为产量和进度计划称为生产纲领生产纲领。计划期为一年的生产纲领统称为年生产纲领。计划期为一年的生产纲领统称为年生产纲领。汽车零件生产纲领计算公式：汽车零件生产纲领计算公式：N N-汽车零件的生产车间或协作厂的生产纲领汽车零件的生产车间或协作厂的生产纲领 Q Q-该汽车制造厂的生产纲领该汽车制造厂的生产纲领n n-每台汽车中该零件的所需量每台汽车中该零件的所需
19、量-批次中备件的百分率（备品率）批次中备件的百分率（备品率）-批次中废品百分率（废品率）批次中废品百分率（废品率）第三节第三节 汽车制造企业的生产类型汽车制造企业的生产类型一、生产纲领一、生产纲领22第22页，本讲稿共26页二、生产类型二、生产类型1单件生产单件生产特征：特征：产品做得少，只做一台或数台汽车；产品做得少，只做一台或数台汽车；这种情况一般属于汽车的试制阶段很少重复。这种情况一般属于汽车的试制阶段很少重复。加工设备为通用设备，专用夹具很少使用。加工设备为通用设备，专用夹具很少使用。根据产品的大小、特征、批量和生产纲领，我们通常将产根据产品的大小、特征、批量和生产纲领，我们通常将产品
20、的生产分成三种生产类型：品的生产分成三种生产类型：生产类型生产类型单件生产单件生产成批生产成批生产大量生产大量生产第三节第三节 汽车制造企业的生产类型汽车制造企业的生产类型23第23页，本讲稿共26页2成批生产成批生产小批生产、中批生产、大批生产统称为成批生产。小批生产、中批生产、大批生产统称为成批生产。一个工作场地分批完成不同工件的一道工序或同一工件的几一个工作场地分批完成不同工件的一道工序或同一工件的几道相似工序；道相似工序；中、重型载货汽车的生产属于成批生产。中、重型载货汽车的生产属于成批生产。3.大量生产大量生产汽车生产数量大，每一设备或工作地重复地进行一种零件或几汽车生产数量大，每一
21、设备或工作地重复地进行一种零件或几种相似零件的某一工序的生产。种相似零件的某一工序的生产。如：汽车发动机、变速箱、转向器、车身等，均采用此类生产如：汽车发动机、变速箱、转向器、车身等，均采用此类生产方式，生产设备采用专用机床设备、工艺装备并按工艺规程顺序排方式，生产设备采用专用机床设备、工艺装备并按工艺规程顺序排列。列。第三节第三节 汽车制造企业的生产类型汽车制造企业的生产类型24第24页，本讲稿共26页生产类型的划分：生产类型的划分：汽车生产类型与生产纲领（年产量）的关系汽车生产类型与生产纲领（年产量）的关系-生产类型生产类型小轿车小轿车1.5t(辆辆/年年)载货汽车载货汽车(26t)载货汽
22、车载货汽车(815t)单件生产单件生产1010 50000 3000010000-生生产类型不仅决定于生产纲须，而且和产品的大小和复杂程度有关。产类型不仅决定于生产纲须，而且和产品的大小和复杂程度有关。第三节第三节 汽车制造企业的生产类型汽车制造企业的生产类型25第25页，本讲稿共26页划分生产类型划分生产类型有利于进行生产的规划和管理。有利于进行生产的规划和管理。大批、大量生产大批、大量生产宜广泛采用高产专用机床和自动化生产系统，按宜广泛采用高产专用机床和自动化生产系统，按流水线或自动生产线排列进行生产，可大大提高生产率，从而降低成本，流水线或自动生产线排列进行生产，可大大提高生产率，从而降低成本，提高竞争力。提高竞争力。单件、小批生产单件、小批生产宜采用通用性好的机床进行生产，以减少设备投资，宜采用通用性好的机床进行生产，以减少设备投资，从而降低成本。从而降低成本。划分生产类型的意义划分生产类型的意义第三节第三节 汽车制造企业的生产类型汽车制造企业的生产类型26第26页，本讲稿共26页