汽车制造工艺过程概论.pptx

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1、汽车制造工艺学教学内容及学时分配第一章 汽车制造工艺过程概论 学时：2第二章 汽车生产用工程材料 学时：2第三章 汽车制造中的机械加工工艺 学时：6第四章 机械加工质量 学时：4第五章 典型汽车零件的机械加工工艺 学时：4第六章 装配工艺过程设计 学时：2第七章 汽车先进制造技术 自学第八章 汽车车身覆盖件冲压工艺 学时：4第九章 车架、车轮及某些厚板零件的冲压工艺 学时：2理论课26：教学内容及学时分配实验一 发动机零部件的测量及加工工艺分析实验二 汽车轴类孔类部件的测量及加工工艺分析实验课4：教材及参考书韩英淳 汽车制造工艺学第二版 人民交通出版社 2023.1王宝玺，贾庆祥 汽车制造工艺

2、学机械工业出版社李明惠 汽车应用材料 机械工业出版社考核与成绩评定 实验成绩占15：预习报告占20%实验操作占40%实验分析与加工工艺分析占40%平时成绩占15：考勤 作业 期末考试成绩占70本课程的评定方法：1885年本茨创造三轮汽车1886年戴姆勒设计1号车1774年瓦特创造蒸汽机1860年雷洛创造煤气机内燃机汽车的产生1885 戴姆勒 汽油机在两轮上实验1891希普莱特蒸汽马车 1769年古诺的蒸汽机车1847年乔易设计的机车 1813年，布莱克特迪里号机车本茨Karl Friedrich Benz，【德国“戴姆勒奔驰汽车公司的创始人之一，现代汽车工业的先驱者之一，人称“汽车之父】188

3、5年制成了世界上第一辆三轮车，并于1886年1月29日申请并获得了创造专利，该日被认为是“汽车的诞生日。世界第一辆汽车专利证书1、马车型1886年德国工程师戴姆勒设计的戴姆勒1号车汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为无马的“马车 1892年的标致汽车 19011905年奥兹莫比尔汽车1、马车型1、马车型2、箱型 1915年后，开始注重装饰及舒适性，外形很像一只大箱子，并装有门和窗，人们称这类车为“箱型汽车。福特汽车公司的“T”型汽车（1915年）2、箱型1920-1930年开始流行“长头汽车2、箱型“气流型小轿车1934年克莱斯勒公司低阻力系数的理想形体3、甲壳虫型波尔舍设计的“群众

4、型小轿车 1937年3、甲壳虫型希特勒在二战前提出的“生产国民群众使用的汽车思想雪铁龙2CV 1948年mini 1959年3、甲壳虫型甲壳虫型汽车缺点：1、空间较为狭小 2、侧风的稳定性差3、甲壳虫型4、船型别克Y job 1938年福特V8型汽车 1949年4、船型前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李舱融于一体，大灯和散热器罩也形成一个平滑的面，乘员舱位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车 从五十年代开始一直到现在，不管是 还是欧亚大陆不管是大型车或看是中、小型车都采用了船型车身。从而使船型造型成为世界上数量最多的一种车型。卡迪拉克 埃尔多拉多 雪弗兰轿车的尾部造

5、型4、船型5、鱼形为解决船型汽车后部的空气涡流，设计者把船形车身的后窗玻璃逐渐倾斜，使车身从侧面看上去后窗部位成为斜背式，形状上很像鱼的脊背，人们把这种形状的车身叫做“鱼形车身克莱斯勒顺风牌 1964年别克 1952年福特野马 1965年 5、鱼形1964年 虎口脱险1967年在男欢女爱1971年 007电影永恒的钻石及随后的金手指和 钻 2000年极速60秒银屏上的“野马明星为了从根本上解决因采用鱼型结构而带来的升力问题，车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型能有效地克服升力。形成“楔形汽车6、楔形第一辆楔型车“阿本提 1963年 兰博基尼康塔什跑车、莲花跑车、福特野马概念1

6、型车6、楔形第一章汽车制造工艺过程概论1-1 汽车生产的主要工艺过程及生产组织1-2 汽车零件毛坯形状获得的方法1-3 汽车零件机械加工方法及其经济精度掌握：基本概念、名词、术语1-1 汽车生产的主要工艺过程及生产组织 一汽车的生产过程生产过程是指将原材料转变为汽车产品的全过程。包括原材料的运输、产品的技术生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理、部件及产品的装配、检验、调试、油漆与包装，产品的销售和售后效劳等。原材料 毛坯 热处理 机加工 装配试验调整汽车产品锻造铸造粉末冶金冲压正火退火淬火回火车削铣削磨削镗削合件组件部件整车其他零部件发动机车身车桥车轮汽车生产模式：按产品专业化、工艺专

7、业化原则组织的协作生产。1-1 生产过程一、工艺过程的基本概念 工艺过程设计是产品设计和制造过程的中间环节，是企业生产活动的核心，也是进行生产管理的重要依据。工艺过程：生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和力学物理性能等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。该过程可以通过不同的工艺方法来完成，因而工艺过程又可具体分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、特种加工、热处理、装配等工艺过程。二汽车生产的工艺过程 机械加工工艺过程 利用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和力学、物理性质，使其成为成品的全过程，就称其为机械加工工艺过程。装配工艺过程 将加工好的零件，按一定的技术要

8、求组合成部件或产品，以改变零、部件之间的相对位置，此过程被称之为装配工艺过程。本门课程将研究：机械加工工艺过程和装配工艺过程的理论和知识。1-1 工艺过程二、工艺过程的组成 组成工艺过程的基本单元是工序。工序是由工步、走刀、安装装夹及工位组成的。12.5其余0.81.61-1 工艺过程 机械加工工艺过程和装配工艺过程都是由按一定顺序排列的工序组成的。对于机械加工工艺过程，毛坯依次通过各道工序逐渐变成所需要的零件。切端面打中心孔切端面打中心孔外圆加工倒角倒角键槽加工工序1工序2工步1工步2工序3 工艺过程走刀工序：是指一个或一组工人，在一台机床上或一个工作地点，对一个或同时几个工件所连续完成的那

9、一局部工艺过程。工人、工作地、工件、连续作业是构成工序的四个要素，其中任一要素改变即构成新的工序。连续作业是指在该工序内的全部工作要不间断地连续完成。问题：如何根据生产条件及生产规模来组织零件的制造？其顺序又如何制订？1-1 工艺过程例如：一个工人在车床对传动轴的加工 夹持大头，车小头外端面、倒角、外圆柱面、退刀槽 调头夹持小头，车大头外端面、倒角、外圆柱面一道工序注意：假设把1、2的车削工作分成二人，分别在二 台机床去加工，则为二道工序。12思考：假设二人分别在二台机床上都做1、2工作，那么，应划分几个工序？1-1 工艺过程工步：在加工外表、切削刀具、切削用量都不变的情况下所完成的那一局部工

10、艺过程，称为工步。三个条件中，只要有一个条件发生变化，就是另一个工步。有时为了提高生产率，把几个待加工外表用几把刀具同时加工，这也可看作一个工步，称为复合工步。f n 复合工步1-1 工艺过程工位：当应用转位或移位加工的机床或夹具进行加工时，在一次装夹中，工件或刀具相对机床要经过几个位置依次进行加工，在每一个工作位置上所完成那一局部工艺过程，称为工位。123例如：在旋转工作台上，1位和2位分别对工件进行不同部位或内容的加工，3位为装卸工件，则工件加工有三个工位。1-1 工艺过程安装装夹：安装是指工件经过一次装夹即定位与夹紧后所完成的那一局部工艺过程。在一个工序中，有的工件只需装夹一次，也有需屡

11、次装夹的。如果从减少装夹误差及装夹工件花费的工时考虑，应尽量减少装夹次数。1-1 工艺过程12工件三生产类型与工艺特征一、生产纲领和生产类型 1生产纲领 生产纲领是指企业在方案期通常为一年内应当生产的产品产量和进度方案。当方案期为一年时，零件的生产纲领N可按下式计算：式中，Q：产品的年产量台/年；n：每台产品中该零件的数量件/台；a%：备品的百分率；b%：废品的百分率。2生产类型 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。一般分为单件小批量生产、成批生产、大批大量生产三种类型。1单件小批量生产 产品的种类多而同一产品的产量很小，加工地点的加工对象完全不重复或很少重复。重型机器、专用设备或新产品试制

12、、特种车辆2成批生产 成批生产的主要特征是：工作地点的加工对象周期性地进行轮换。轴类、齿轮类、杆类、拨叉类零件等3大批大量生产 产品的数量很大，大多数工作地点长期进行某一零件的某一道工序的加工。变速器、驱动桥、轴承等50000 5000 1000大批大量生产10050000 205000 51000 成批生产100 20 5单件小批量生产小型零件 中型零件 重型零件零件年生产纲领（件/年）生产类型生产纲领与生产类型的关系 生产类型的划分主要取决于生产纲领，即年产量，但也要考虑产品本身的大小和结构的复杂程度。此外，不同生产类型的零件加工工艺、工艺装备、毛坯制造方法以及对工人的技术要求等都有很大的

13、不同。在一定范围内，各生产类型之间并没有十分严格的界限。成批生产还可细分为小批生产、中批生产、大批生产。各种生产类型工艺过程的主要特点广泛采用高生产率刀具和量具，或采用统计分析法保证质量生产类型工艺过程特点单件小批量生产 成批生产 大批大量生产工件的互换性大部分有互换性，少数用钳工修配一般是配对制造，没有互换性，广泛采用钳工修配全部有互换性，某些精度较高的配合件用分组选配法毛坯的制造方法及加工余量 铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属型；部分锻件用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属型；锻件广泛采用模锻。毛坯精度高，加工余量小机床设备 通用机床、数

14、控机床或加工中心数控机床或加工中心或柔性制造单元，设备条件不够时，也采用通用机床专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床夹 具多采用标准附件，极少数采用夹具，靠划线及试切法达到精度要求广泛采用夹具或组合夹具，部分靠加工中心一次安装广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求。刀具与量具采用通用刀具和万能量具可以采用专用刀具及专用量具或三坐标测量机对工人的要求要求技术熟练的工人需要一定熟练程度的工人和编程技术人员 对操作工人的技术要求较低，对生产线维护人员要求有高的素质工艺规程 有简单的工艺路线卡有详细的工艺规程有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程各种生产类型的汽车零件机械加工工艺

15、特征生产类型工艺特征成批生产大批大量生产机床设备 单一汽车产品或多品种汽车产品，产品数量较多，产品成批轮番投产 广泛使用高效专机、组机、自动或半自动机床，局部使用数控机床工艺装备 广泛采用专用夹具或组合夹具，局部靠加工中心一次安装 广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法到达精度要求。机床设备的布置产品 单一汽车产品或系列化汽车产品，产品数量很大。使用通用机床、局部使用高效专机、组机、数控机床和加工中心 按零件结构特征组成可调式流水生产线 采用零件流水生产线和自动生产线零件尺寸获得方法 调整法、定尺寸刀具法及主动测量控制。调整法、定尺寸刀具法及主动测量控制。1-3 汽车零件机械加工方法及其经济精度

16、一、工件尺寸的获得方法1.试切法 先试切出很小一局部加工外表，测量试切所得的尺寸，按照加工要求作适当调整，再试切、测量，如此经过两、三次试切和测量，当被加工尺寸到达要求后，再切削整个待加工外表。一、工件尺寸的获得方法2.定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具如铰刀、扩孔刀、钻头等来保证工件被加工部位如孔的尺寸精度。n n一、工件尺寸的获得方法3.调整法 利用机床上的定程装置或对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具到达一定的位置精度，然后加工一批工件。在大批量生产中，多用定程挡块、样件、样板等对刀装置进行调整。一、工件尺寸的获得方法f n4.自动控制法 使用一定的装置，在工件到达要求

17、的尺寸时，自动停止加工。1自动测量：机床上有自动测量工件尺寸的装置，在工件到达要求的尺寸时，自动测量装置即时发出指令使机床自动退刀并停止工作。2数字控制：机床中有控制刀架或工作台精确移动的步进马达、滚珠丝杠螺母副及整套数字控制装置，尺寸的获得刀架的移动或工作台移动由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自动控制。一、工件尺寸的获得方法二、工件形状的获得方法1.轨迹法 nf 利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工外表的形状。n2.成形法 利用成形刀具刀刃的几何形状切削出工件的形状。工件齿轮滚刀包络线3.展成法包络法 利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工外表上的包络面形成成形外表。二、工件

18、形状的获得方法 节圆处的相对速度为0，即为瞬时转动中心，故称此方法为有瞬心包络法。三、工件位置公差的保证1.找正法 利用测量工具及辅助工具，确定工件相对于刀具的位置，从而保证被加工工件的位置公差。2.夹具装夹法 利用专用的夹具，确定工件相对于夹具的位置，而夹具与机床的相对位置易于保证，从而保证被加工工件的位置公差。该内容将在后面的章节讨论。四、加工精度和外表粗糙度 工件经机械加工后获得的外表，其尺寸、形状、相对位置总会存在一定的加工误差。在正常的生产条件下，不同的加工方法所能到达的尺寸、形状、位置精度是一定的。1.加工经济精度是指在正常的生产条件采用符合质量标准的设备、工装和标准技术等级的工人

19、，不延长加工时间下所能保证的公差等级。加工误差加工成本加工经济精度范围2.外表粗糙度工件外表的几何微观不平程度。一般情况下，每种加工方法的加工经济精度，具有相对应的外表粗糙度范围，即尺寸公差等级和外表粗糙度等级是相对应的。在特殊情况下，加工经济精度与外表粗糙度范围不相对应。nP往复平动磨条工件外圆外表加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级(IT)表面粗糙度Ra(m)适用范围粗车 半精车 精车 滚压（或抛光）1113 208089 51067 1.252.5670.040.32粗车半精车磨削 粗磨精磨 超精磨 67 0.631.2557 0.160.635 0.020.16粗车半精车精车金

20、刚石车56 0.040.63粗车半精车粗磨精磨镜面磨 精车精磨研磨 粗研抛光 适用于除淬火钢以外的金属材料 除不宜用于有色金属外，主要适用于淬火钢件的加工 主要用于有色金属 主要用于高精度要求的钢件加工5级以上5级以上5级以上0.010.040.010.040.010.16浮动镗精镗（或铰）粗镗（或扩）粗铰精铰钻扩 铰粗铰精铰铰精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可达6级以上，Ra可降低到0.160.010.040.32 670.040.32 670.040.32670.321.25 78粗镗（或扩）半精镗磨削 粗磨精磨大批大量生产（精度可因拉刀而定）1.252.5782.55 半精镗（或

21、精扩）加工方案经济精度公差等级(IT)表面粗糙度Ra(m)适用范围内孔表面加工方案及其经济精度1113201011 10207 1.252.589 2.55钻（扩）粗铰精铰珩磨 拉珩磨粗镗半精镗精镗珩磨0.631.25 79钻（扩）拉0.080.63 加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属主要用于有色金属0.160.322.55 8978 1.252.51113 10208967 0.631.25粗镗半精镗精镗金刚镗主要用于淬火钢，不宜用于有色金属67主要用于精度要求高的有色金属67 值得注意的是，表中的数据都是生产实际中的统计资料，这是在一般情况下可能到达的精度和外表粗糙度，在具

22、体条件下是会有差异的。随着生产技术的开展、工艺水平的提高，同一种加工方法所能到达的精度和外表粗糙度也会提高。例如：在普通外圆磨床上精磨外圆，一般情况下可到达标准公差6级的精度和Ra0.32m的外表粗糙度，但是在采取适当的措施提高磨床精度以及改进磨削工艺后，可进行镜面磨削，精磨外圆时，能到达标准公差5级以上的精度和Ra=0.160.02m的外表粗糙度。小结一、机械加工工艺过程的基本概念工艺：生产过程：工艺过程：工序：工步：工位：安装装夹：工序1工序2 工步1 工步2工序3工艺过程二、生产纲领和生产类型 1生产纲领 生产纲领是指企业在方案期通常为一年内应当生产的产品产量和进度方案。2生产类型 生产

23、类型是指企业生产专业化程度的分类。1单件小批量生产2成批生产3大批大量生产 9、静夜四无邻，荒居旧业贫。6月-236月-23Thursday,June 1,2023 10、雨中黄叶树，灯下白头人。20:44:3120:44:3120:446/1/2023 8:44:31 PM 11、以我独沈久，愧君相见频。6月-2320:44:3120:44Jun-2301-Jun-23 12、故人江海别，几度隔山川。20:44:3120:44:3120:44Thursday,June 1,2023 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。6月-236月-2320:44:3220:44:32June 1,2023 14

24、、他乡生白发，旧国见青山。01 六月 20238:44:32 下午20:44:326月-23 15、比不了得就不比，得不到的就不要。六月 238:44 下午6月-2320:44June 1,2023 16、行动出成果，工作出财富。2023/6/1 20:44:3220:44:3201 June 2023 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。8:44:32 下午8:44 下午20:44:326月-23 9、没有失败，只有暂时停止成功！。6月-236月-23Thursday,June 1,2023 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。20

25、:44:3220:44:3220:446/1/2023 8:44:32 PM 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。6月-2320:44:3220:44Jun-2301-Jun-23 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。20:44:3220:44:3220:44Thursday,June 1,2023 13、不知香积寺，数里入云峰。6月-236月-2320:44:3220:44:32June 1,2023 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。01 六月 20238:44:32 下午20:44:326月-23 15、楚塞三湘接，荆门九派通。六月 2

26、38:44 下午6月-2320:44June 1,2023 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/6/1 20:44:3220:44:3201 June 2023 17、空山新雨后，天气晚来秋。8:44:32 下午8:44 下午20:44:326月-23 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。6月-236月-23Thursday,June 1,2023 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。20:44:3220:44:3220:446/1/2023 8:44:32 PM 11、越是没有本领的就越加自命非凡。6月-2320:44:3220:44Jun-2301-Jun-23 12、越是无能

27、的人，越喜欢挑剔别人的错儿。20:44:3220:44:3220:44Thursday,June 1,2023 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。6月-236月-2320:44:3220:44:32June 1,2023 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。01 六月 20238:44:32 下午20:44:326月-23 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。六月 238:44 下午6月-2320:44June 1,2023 16、业余生活要有意义，不要越轨。2023/6/1 20:44:3220:44:3201 June 2023 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。8:44:32 下午8:44 下午20:44:326月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉演讲完毕，谢谢观看！