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第一講

緒論Introduction

主講：周哲波教授2023/2/2Page2§1-1

概述一、研究內容與目的

1.本學科的地位：機械專業(yè)的主干課程之一，論述機械制造技術與方法，是制造方向的重要專業(yè)課。研究如何科學地、最優(yōu)地生產(chǎn)各種機械裝備、機械產(chǎn)品的一門技術學科。2.內容1）常用金屬切削加工方法（車削、銑削、刨削、磨削、齒輪加工等）；2）改善產(chǎn)品結構設計的理論依據(jù)（結構工藝性、工藝性審查等）；3）掌握制定工藝路線和夾具設計的基本方法。4）生產(chǎn)效率、成本、質量的綜合評定依據(jù)。2023/2/2Page33.學習目的1）掌握各種切削加工方法，以保證產(chǎn)品設計中零件結構設計及制造方法的選擇；2）為了保證產(chǎn)品性能，設計、制造時應注意的事項；3）探索低成本、高質量的合理工藝措施；4）處理和分析現(xiàn)場產(chǎn)品質量問題的理論依據(jù)及方法。2023/2/2Page4二、機械制造學科發(fā)展

DevelopmentofMechanicalManufacturingTechnology

1.機械制造技術發(fā)展

1）

17世紀60年代，瓦特改進蒸汽機，標志第一次工業(yè)革命興起，工業(yè)化大生產(chǎn)從此開始；

2）

18世紀中，麥克斯韋爾建立電磁場理論，電氣化時代開始；

2023/2/2Page53）20世紀初，福特汽車生產(chǎn)線，泰勒科學管理方法，標志自動化時代到來（以大量生產(chǎn)為特征—MassProduction）2023/2/2Page64）二戰(zhàn)后，計算機、微電子技術，信息技術及軟科學的發(fā)展，以及市場競爭的加劇和市場需求多樣性的趨勢，使中小批量生產(chǎn)自動化成為可能，并產(chǎn)生了綜合自動化和許多新的制造哲理與生產(chǎn)模式。

5）進入21世紀，制造技術向自動化、柔性化、集成化、智能化、精密化、清潔化的方向發(fā)展。2023/2/2Page72023/2/2Page8制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用2023/2/2Page9機械制造業(yè)的發(fā)展2023/2/2Page102.加工精度及其發(fā)展

1-車、銑

2-磨

3-CNC機床

4-研磨、工具磨

5-光學磨、金剛石車、磨

6-金剛石超精車、磨、電

解加工

7-衍射光柵刻線機

8-電子束、離子束、X射線

9-分子束生長、離子注

10-

掃描隧道技術2023/2/2Page113.重要的新型機械產(chǎn)業(yè)（不包括車輛、航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)）

1）電動車輛產(chǎn)業(yè)

2）計算機數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)（這是基礎產(chǎn)業(yè)）

3）工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)(包括運輸、檢測、存儲)

4）超精密機械產(chǎn)業(yè)（特別是微機電系統(tǒng)設備）

5）特種加工設備產(chǎn)業(yè)(包括快速成形、表面技術、特種材料加工等設備)

6）現(xiàn)代工程機械設備產(chǎn)業(yè)

7）現(xiàn)代農業(yè)機械設備產(chǎn)業(yè)

8）現(xiàn)代醫(yī)療機械設備產(chǎn)業(yè)

9）新型交通工具產(chǎn)業(yè)（包括新型高速列車、太陽能車輛、綠色汽車、微型飛行器…）

10）現(xiàn)代家用電器產(chǎn)業(yè)2023/2/2Page12三、制造技術的重要性1.

社會發(fā)展與制造技術密切相關

2023/2/2Page132023/2/2Page142023/2/2Page15

2.

制造技術是科學技術物化的基礎協(xié)同論系統(tǒng)論控制論方法論信息論數(shù)控技術制造技術微電子技術成形技術材料技術設計方法學計算機技術網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫轉換系統(tǒng)分配輸送能量系統(tǒng)物質系統(tǒng)加工系統(tǒng)裝配系統(tǒng)拆卸系統(tǒng)物料系統(tǒng)檢測系統(tǒng)信息系統(tǒng)工程設計過程管理工況監(jiān)控質量保證制造系統(tǒng)傳感技術自動控制技術能源技術管理技術制造系統(tǒng)工程學體系結構2023/2/2Page163.

制造技術是所用工業(yè)的支柱

紡織機械動力機械家用電器通訊設備出版印刷網(wǎng)絡媒體文化娛樂冶金機械建筑機械交通工具環(huán)保設備軍事裝備醫(yī)療設備機器制造農業(yè)機械化工設備制造技術當今制造業(yè)社會功能2023/2/2Page174.國力和國防的后盾

1）國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟總收入的60%以上來自制造業(yè)，世界發(fā)達國家無不具有強大的制造業(yè)。2）機械制造業(yè)是制造業(yè)的基礎，是重中之重。3）日本由于重視制造業(yè)(汽車制造和微電子制造)，二次大戰(zhàn)后30年時間，發(fā)展成為世界經(jīng)濟大國。4）與此相反，美國在一段相當長時間內忽視了制造技術的發(fā)展，結果導致經(jīng)濟衰退，競爭力下降，出現(xiàn)在家電、汽車等行業(yè)不敵日本的局面。直至上世紀80年代初，美國才開始清醒，重新關注制造業(yè)的發(fā)展，至1994年美國汽車產(chǎn)量重新超過日本。2023/2/2Page181.2.2制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位

1963年1983年美日兩國汽車產(chǎn)量在世界市場所占份額美日兩國汽車產(chǎn)量變化2023/2/2Page195）1998年爆發(fā)的東南亞經(jīng)濟危機的啟示。6）2008年的美國金融危機。7）2011年歐債泛濫。2023/2/2Page20我國機械制造業(yè)的成就核潛艇2023/2/2Page21我國機械制造業(yè)的成就

世界上只有F-22才能抗衡的中國殲10戰(zhàn)機。

殲10透視圖2023/2/2Page222023/2/2Page23我國機械制造業(yè)的成就神州5號神州5號宇宙飛船2023/2/2Page24我國機械制造業(yè)的成就神州6號宇宙飛船2023/2/2Page252023/2/2Page262023/2/2Page272023/2/2Page282023/2/2Page292023/2/2Page302023/2/2Page312023/2/2Page322023/2/2Page332023/2/2Page34四、狹義制造與廣義制造

1.狹義制造——傳統(tǒng)意義上的制造，由于設計和工藝的分家，制造被定位于制造工藝。指生產(chǎn)過程從原材料→成品直接起作用的那部分工作內容，包括毛坯制造、零件加工、產(chǎn)品裝配、檢驗、包裝等具體操作（物質流）。

2.廣義制造——狹義制造的擴展，又稱“大制造”。CIRP定義：制造包括制造企業(yè)的產(chǎn)品設計、材料選擇、制造生產(chǎn)、質量保證、管理和營銷一系列有內在聯(lián)系的運作和活動。3.制造企業(yè)——美國將機械、電子、輕工、紡織、冶金、化工等行業(yè)列為制造業(yè)。（第二產(chǎn)業(yè)中除建筑、建材、能源、電力外）。2023/2/2Page354.廣義制造形成因素1）制造設計一體化2）材料成形機理的擴展

（1）去除加工——又稱分離加工，是從工件上去除一部分材料而成形。（2）結合加工——利用物理和化學方法將相同材料或不同材料結合（bonding）在一起而成形。按結合機理和結合強弱又可分為附著（deposition）、注入（injection）和連接（jointed）三種。（3）變形加工——又稱流動加工，是利用力、熱、分子運動等手段使工件產(chǎn)生變形，改變其尺寸、形狀和性能，如特種鍛造、特種鑄造等。2023/2/2Page363）材料成形機理的范疇2023/2/2Page37（1）快速原型制造過程快速原型制造過程噴粘結劑噴熱熔材料三維產(chǎn)品（樣品/模具）表面處理構造三維模型模型近似處理切片處理激光噴射源固化樹脂切割箔材燒結粉末2023/2/2Page38

（2）傳統(tǒng)加工與快速成形比較a）b）模具模具設計鑄造焊接鍛壓毛坯（大于工件）半成品半成品工件去除加工設計模具樣品快速成形2023/2/2Page39

快速成形機床及快速成形件Real2023/2/2Page404）制造技術綜合性：現(xiàn)代制造技術是一門以機械為主體，交叉融合了光、電、信息、材料、管理等學科的綜合體，并與社會科學，文化、藝術等密切相關。

5）制造模式發(fā)展：計算機集成制造技術是制造技術與信息技術結合的產(chǎn)物，集成制造系統(tǒng)首先強調了信息集成，即計算機輔助設計、計算機輔助制造和計算機輔助管理的集成。進一步發(fā)展出現(xiàn)柔性制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡制造、智能制造和協(xié)同制造等多種制造模式。

6）豐富的硬軟件工具、平臺和支撐環(huán)境：硬件是基礎，軟件是支撐

。

7）產(chǎn)品全生命周期。2023/2/2Page41五、我國機械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

可概括為：發(fā)展迅速、相對落后。1.

迅速發(fā)展1）經(jīng)濟發(fā)展建國六十多年來特別是改革開放二十多年來的發(fā)展，已是我國機械工業(yè)從十分落后的狀況發(fā)展到今天的機械生產(chǎn)大國（不是強國）。

2001年，中國制造業(yè)占國民生產(chǎn)總值的1/3

，占整個工業(yè)生產(chǎn)的4/5，為國家財政提供1/3以上的收入，貢獻出口總額的90%，就業(yè)人員8043萬。到2010年，中國制造業(yè)規(guī)模僅次于美國、日本之后，居世界第3位。2012年我國機械工業(yè)累計工業(yè)總產(chǎn)值18.41萬億元，銷售產(chǎn)值18.04萬億元，同比分別增長12.64%和12.54%。2013年底，全年國內生產(chǎn)總值568845億元（9.40萬億美元），按可比價格計算，比上年增長7.7%，制造業(yè)增加值56957億元，增長4.0%。

我國發(fā)電設備裝機容量將達到12.3億千瓦，有望超過美國成為世界上發(fā)電裝機容量最大國家。我國機床的產(chǎn)值自2009年以來，已連續(xù)三年世界第一2023/2/2Page422023/2/2Page432）我國已經(jīng)建成門類比較齊全、具有較大規(guī)模的制造體系。（1）基礎工業(yè)部門80%以上的生產(chǎn)能力是由國內設備提供的；（2）農業(yè)裝備幾乎全部由國內提供；（3）部分重要產(chǎn)品的產(chǎn)量已躍居世界前列。如汽車、大中型發(fā)電設備、大中型拖拉機、金切機床等。3）一些產(chǎn)品已經(jīng)形成綜合比較優(yōu)勢，具有價格競爭力。如：國產(chǎn)工程機械的價格僅為同型號進口產(chǎn)品的1／4左右。中國機械產(chǎn)品出口年增長率超過20﹪。2023/2/2Page444）掌握了一批重大技術裝備的核心和關鍵技術。一些新產(chǎn)品的技術水平已達世界領先或先進水平，如沈陽機床集團的電主軸高速臥式加工中心、激光切割機床，黎明航發(fā)集團的中國第一臺擁有完全知識產(chǎn)權的航空發(fā)動機、船用燃氣輪機，沈陽新松機器人自動化有限公司的7000米水下機器人，30萬千瓦汽輪發(fā)電機組、葛洲壩電站用大型低水頭水輪發(fā)電機組和交流50萬伏超高壓輸變電設備等產(chǎn)品。以“遠望”號綜合測量船、“向陽紅”10號科學考察船為主力的科學考察船隊達到了世界第一流水平。此外，新型高鐵技術、航天飛船、運七、運八、神八、神九、天宮一號及新舟60等支線飛機等。2023/2/2Page452.中國制造業(yè)的差距1）我國出口的產(chǎn)品大都是中低擋的，企業(yè)大都采取貼牌生產(chǎn)(OEM)的制造方式，外貿200強企業(yè)出口值有74%是通過加工貿易方式實現(xiàn)的，許多產(chǎn)品、設計的知識產(chǎn)權并不掌握在我們手里，因此附加值很低;2）我國鋼產(chǎn)量已是世界第一，但高級鋼材每年卻需進口近千萬噸;3）

2001年,世界500強企業(yè)中，我國有11家入圍，但沒有一家制造業(yè)；入圍２０１2世界企業(yè)５００強的79家。入圍２０１3世界企業(yè)５００強的95家。4）格蘭仕已成為世界最大的微波爐生產(chǎn)商，然而其關鍵零部件磁控管至今仍然依靠進口。我國已是全球最大的空調生產(chǎn)基地，然而高性能柜機仍要采用美國谷輪公司的渦旋壓縮機。2023/2/2Page462023/2/2Page473.中國制造業(yè)的差距1）

總體規(guī)模落后

2013年，我國制造業(yè)雖名列世界第二,但總體規(guī)模僅相當美國的1/5、日本的1/4強；2）人均勞動生產(chǎn)率落后我國制造業(yè)的人均勞動生產(chǎn)率遠遠落后于發(fā)達國家,

僅為美國的1/25、日本的1/26、德國的1/20；3）制造業(yè)結構仍然偏輕

裝備制造在制造業(yè)中的比例僅為26.5%(99年),

低于美國(41.9%)、日本

(43.6%)、德國(46.4%)；2023/2/2Page484）技術創(chuàng)新能力十分薄弱

產(chǎn)業(yè)主體技術依靠國外，有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品少，依附于國外企業(yè)的組裝業(yè)比重大，表現(xiàn)為工業(yè)增加值率僅為26%，遠低于美國（49%）、日本（38%）、德國（48.5%),并且呈現(xiàn)逐年降低的趨勢。5）低水平生產(chǎn)能力嚴重過剩據(jù)第三次全國工業(yè)普查,機械電子、化工、建材、輕工、冶金等行業(yè)生產(chǎn)能力利用率分別為51.86%、54.45%、54.9%、64%、46.09%和好5.55%,而同時高水平生產(chǎn)能力不足，大量先進裝備仍主要依賴進口。在我國制造業(yè)出口結構中，低、中、高技術產(chǎn)品比重排名分別列世界第一、第十一和第九位。2023/2/2Page496）裝備制造業(yè)設備陳舊，缺乏核心技術

裝備制造業(yè)十分落后,新品開發(fā)周期平均為18個月(美國已達到產(chǎn)品設計周期3個星期、試制周期3個月)。企業(yè)經(jīng)濟效益低，如果把2010年一季度1891億美元的機電出口額與金融危機前的2008年同期相比，我國機電產(chǎn)品出口額僅增加了78億美元，增幅只有4%。2023/2/2Page507）裝備制造業(yè)總體上與制造強國相距甚遠

我國現(xiàn)有3.6萬家國有裝備制造企業(yè),幾乎沒有一家能躋身于世界500強,全社會固定資產(chǎn)投資中設備投資的2/3依賴進口,在裝備上每年有數(shù)百億美元的逆差。目前，中國機械、汽車工業(yè)總體技術自給率只有60％左右，尤其是在重大成套技術裝備及高技術產(chǎn)品的核心技術和關鍵環(huán)節(jié)上落后于國際先進水平。8）國有企業(yè)改革遠未到位

企業(yè)集中度低,大型骨干企業(yè)少,而且圍繞大型骨干企業(yè)的中小企業(yè)群體也未形成。2023/2/2Page51六、關于幾個問題的認識1.要重新認識機械制造業(yè)

機械制造業(yè)不是夕陽產(chǎn)業(yè)。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體的一個新興技術與新興工業(yè)。機械制造工業(yè)的重要性；日本的經(jīng)驗和美國的教訓。2.制造技術不只是一些經(jīng)驗的積累，實際上它是一個從產(chǎn)品設計——進入市場——返回產(chǎn)品設計的大系統(tǒng)。2023/2/2Page523.信息化與工業(yè)化相輔相成。信息化不能代替工業(yè)化，但可以提升工業(yè)化、促進工業(yè)化，提高技術、生產(chǎn)、流通、管理的效率。機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改造自己，另一方面信息科學、材料科學也必須依賴于制造技術來取得新的發(fā)展。4.中國不是世界工廠1）世界工廠應該是指世界制造業(yè)的主要集中地。現(xiàn)在，我國制造業(yè)的工業(yè)增加值僅為美國的22.14％、日本的35.43％，我國制造業(yè)的勞動生產(chǎn)率約為美國的4.38％、日本的4.07％、德國的5.56％，所以還不能算是世界工廠。2023/2/2Page532）我國制造業(yè)大量的是來料加工，突出表現(xiàn)在電子等工業(yè)，許多產(chǎn)品、設計的知識產(chǎn)權并不掌握在我們手里，因此附加值很低。3）我國要成為“世界制造中心”，還有很長的路要走，要有長遠的眼光，不能拿犧牲自然資源、加劇環(huán)境污染的代價換取“世界工廠”的虛名。4）美國人也沒有稱美國為世界工廠。2023/2/2Page545.對人才培養(yǎng)的要求

“未來，促使一個國家社會經(jīng)濟騰飛的骨干力量是專業(yè)技術人員。”

2015年機械本科專業(yè)（749萬）學生量：約為2.5百萬人。1）人才的需求（1）中國現(xiàn)代化進程（對人才綜合素質的要求）；（2）世界制造業(yè)向中國轉移(培養(yǎng)具有國際競爭能力的人才)；（3）從多層次上(大專研究生)均難以滿足要求。2）人才的培養(yǎng)模式（1）知識、能力、素質并進的人才培養(yǎng)模式，稱之為KAQ模式。（2）K-知識分為基礎知識、前沿知識、交叉知識；（3）A-能力包括自主擴展知識的能力、表達能力、動手能力、創(chuàng)新能力、組織能力等；（4）Q-素質包括思想素質、道德素質、身心素質、科學文化素質等。2023/2/2Page553）目前存在的問題（1）學生自律能力、體能、主動學習精神欠缺，主動學習創(chuàng)新的關鍵；（2）缺乏溝通、協(xié)作、交流能力方面的培養(yǎng)；（3）仍有重視寬口徑、輕專業(yè)的傾向；（4）實踐教學硬件建設有待加強。4）學生可以選擇人才的自我設計

（1）可以根據(jù)自己的愛好；（2）可以根據(jù)自己的能力特點；（3）可以根據(jù)社會的需求。5）機械專業(yè)邊界的延展

機械專業(yè)的知識內容體量龐大，且傳統(tǒng)的機械專業(yè)內涵有了較大的擴充。引入：微電子技術、計算機技術、檢測與控制技術和管理工程。知識融合，學科交叉是發(fā)展趨勢，也是一個無休止的過程。2023/2/2Page56

專業(yè)知識的延展機械設計、制造及自動化技術全生命周期設計現(xiàn)代設計技術先進制造工藝技術制造自動化技術可靠性設計智能設計工業(yè)機器人數(shù)控技術企業(yè)資源計劃ERP柔性制造技術集成制造系統(tǒng)CIMS精密潔凈鑄造精確高效金屬塑性成形工藝超精密加工技術現(xiàn)代管理技術…………并行工程2023/2/2Page57§1-2

基本概念

一、生產(chǎn)過程和工藝過程1.生產(chǎn)過程：從原材料開始直到制成產(chǎn)品的相互關聯(lián)的勞動過程的總和

。注：1°它由直接和輔助生產(chǎn)過程組成

；

2°直接生產(chǎn)過程是直接使被加工對象的尺寸、形狀或相互位置、表面質量或狀態(tài)以及力學物理性能等產(chǎn)生一定變化的主要勞動過程。它包括：毛坯制造、零件機械加工、熱處理以及表面處理、產(chǎn)品裝配和調試、檢驗和試車、油漆等；

3°輔助生產(chǎn)過程包括生產(chǎn)技術準備、工藝裝備（模具、夾具、量具、工具等）的制造、包裝、儲存和運輸?shù)容o助勞動過程；4°原材料與成品是相對，一企業(yè)的原材料可能是另一企業(yè)的產(chǎn)品。5°依據(jù)產(chǎn)品結構的復雜程度不同，生產(chǎn)過程可有多單位完成。6°生產(chǎn)過程劃分為四個階段：新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務階段。2023/2/2Page582023/2/2Page59直接生產(chǎn)過程間接生產(chǎn)過程毛坯制造機器的裝配和檢驗加工設備的維修專用量具和輔具制造機器的包裝毛坯機加工和熱處理機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程工件和成品儲存和運輸專用工具和夾具制造動力供應機器的測試和涂裝2023/2/2Page60

機械制造工藝過程毛坯成品高質量高效率經(jīng)濟性機床刀具夾具量具加工工藝系統(tǒng)能源切削原理信息系統(tǒng)工藝規(guī)程物料流數(shù)控程序產(chǎn)品開發(fā)2023/2/2Page612.機械加工工藝過程：采用各種機械加工方法（切削、磨削、特種加工等），直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質量，使之成為合格零件的全部勞動過程。注：

1°工藝是指制造產(chǎn)品的方法，它包含各種制造技術和手段；manufacture;

2°機械制造工藝學主要研究的是零件機械加工和機器裝配工藝過程。2023/2/2Page623.機械加工工藝過程的組成

1）目的：

（1）便于組織和管理生產(chǎn)；

（2）合理調配和使用生產(chǎn)設備及其它生產(chǎn)資源；

（3）保證零件加工質量和提高生產(chǎn)效率。生產(chǎn)中常把機械加工工藝過程分為若干個依次排列的工序，而工序又可分為：安裝、工位、工步和走刀。

2023/2/2Page632）工序：由一個或一組工人在同一臺機床或同一個工作地，對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分機械加工工藝過程。

2023/2/2Page642023/2/2Page652023/2/2Page66注：1°“三不變，一連續(xù)”，工人（操作者）、機床（工作地點）和工件（被加工對象）三者不變并加上連續(xù)完成；2°每一個工序中應包含安裝、工位、工步、走刀；3°同一零件，同樣加工內容，車間加工條件及加工數(shù)量不同，可安排成不同的工序；4°同一零件，批量和加工條件不同，工序內容的安排往往不同。

2023/2/2Page672023/2/2Page68圖1階梯軸零件簡圖表1-1階梯軸單件小批生產(chǎn)的加工工藝過程工序號工序內容設備1、車A）車一端面，鉆中心孔；B）調頭：車另一端面，鉆中心孔；C）頂尖頂起：車35k6、50h6、60h6外圓（留余量），各臺階面、切砂輪越程槽、倒角；D）調頭，頂尖頂起：車另一端35k6外圓（留余量）、臺階面、切砂輪越程槽、倒角。普通車床2、銑銑鍵槽，去毛刺。立式銑床3、磨A）磨35k6、50h6、60h6外圓；B）調頭，磨另一35k6外圓。外圓磨床2023/2/2Page69圖1階梯軸零件簡圖表1-2階梯軸中批生產(chǎn)的加工工藝過程工序號工序內容設備1、端銑銑兩端面，鉆兩端中心孔銑端面鉆中心孔機床2、車A）頂尖頂起：車35k6、50h6、60h6外圓（留余量），各臺階面、切砂輪越程槽、倒角；B）調頭，頂尖頂起：車另一端35k6外圓（留余量）、臺階面、切砂輪越程槽、倒角。普通車床3、銑銑鍵槽。立式銑床4、鉗去毛刺。鉗工臺5、磨A）磨35k6、50h6、60h6外圓；B）調頭，磨另一35k6外圓。外圓磨床2023/2/2Page70單件大批量3）安裝：在一道工序中，工件每一次裝夾后所完成的那部分工序。工序安裝工序內容設備12車端面,打中心孔,車外圓,切退刀槽,倒角車床221銑鍵槽銑床31磨外圓磨床14去毛刺鉗工臺工序安裝工序內容設備11銑端面,打中心孔銑鉆聯(lián)合機床21粗車外圓車床131精車外圓,倒角,切退刀槽車床141銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺61磨外圓磨床1

階梯軸單件加工工藝過程階梯軸大批量加工工藝過程

2023/2/2Page71階梯軸加工工藝過程0.8圖2階梯軸φ32φ40φ25±0.07φ350-0.0170.835403050.8φ20±0.072×150150其余倒角1×45°3.22×1單件大批量注：在加工中，應盡量減少裝夾次數(shù)，因多一次裝夾，除增加裝夾時間外，還會帶來加工誤差。

2023/2/2Page724）工位：工件在機床上占據(jù)每一位置所完成的那部

分工作。

1°

減少工件的安裝次數(shù)；2°

減少輔助時間，縮短工時，提高效率；3°可實現(xiàn)加工時間與輔助時間重疊。注：多工位加工的好處：2023/2/2Page735）工步：在加工表面不變、切削刀具不變的情況

下所連續(xù)完成的那部分工作。注：在一個工步內，若有幾把刀具同時加工幾個不

同表面，稱為復合工步。

圖4立軸轉塔車床的一個復合工步圖5

鉆孔、擴孔復合工步2023/2/2Page74

圖6以棒料制造階梯軸6）走刀：一個工步內，被加工的某一表面，由于余量較大（需要切去的金屬層很厚）或其它原因，在切削用量不變的條件下，用同一把刀具對它進行加工，每切削一次所完成的工步內容。2023/2/2Page75二、生產(chǎn)大綱與生產(chǎn)類型

1.

生產(chǎn)綱領

N=Qn（1+α%+β%）式中：Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

α——備品率；

β——廢品率。2.生產(chǎn)批量

式中：n’——每批中的零件數(shù)量；

N——零件的年生產(chǎn)綱領規(guī)定的零件數(shù)量；

A——零件應該儲備的天數(shù)；

F——一年中工作日天數(shù)。2023/2/2Page76注：1°生產(chǎn)綱領是企業(yè)在計劃期限內應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃；

2°企業(yè)根據(jù)市場需求和自身生產(chǎn)能力制定生產(chǎn)計劃，生產(chǎn)綱領計劃期一般為一年，稱年生產(chǎn)綱領；

3°生產(chǎn)批量：一次投入或產(chǎn)出同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量；

4°確定生產(chǎn)批量大小的因素：資金周轉要快；零件加工成本要低；保證裝配和銷售有必要的儲備量（特別是易損零件）。

2023/2/2Page773.生產(chǎn)類型：是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。1）單件小批生產(chǎn)

（1）產(chǎn)品種類、規(guī)格多，同一產(chǎn)品批量很少，甚至單件生產(chǎn)；

（2）工作地點的加工對象經(jīng)常變換，很少重復；

（3）

應用領域：重型機械、專用設備制造及新產(chǎn)品試制等。

2023/2/2Page782）大批大量生產(chǎn)

（1）產(chǎn)品產(chǎn)量很大，其結構和規(guī)格相對比較固定；（2）大多數(shù)工作地點按照一定生產(chǎn)節(jié)拍重復進行某道工序加工，設備專業(yè)化程度很高；（3）

應用領域：汽車、拖拉機、軸承等等。3）成批（中批）生產(chǎn)

（1）產(chǎn)品數(shù)量較多，產(chǎn)品結構和規(guī)格在某一時間內比較固定；

（2）大部分工作地點分批輪流制造幾種不同產(chǎn)品，加工對象周期性重復；一批零件加工完后，調整加工設備和工藝裝備，再加工另一批零件；

（3）

應用領域：機床、電機等。2023/2/2Page79注：

1°生產(chǎn)類型劃分要考慮生產(chǎn)綱領，還考慮產(chǎn)品本身的大小（重量和尺寸）、結構和類型；

2°產(chǎn)品本身形狀尺寸小、結構簡單、重量輕、數(shù)量大才能按大批大量生產(chǎn)；

3°產(chǎn)品本身形狀尺寸大、結構復雜、重量重、數(shù)量不多也考慮按大批大量生產(chǎn)

。（具體參見P10-11表1-3和表1-4）

4°成批生產(chǎn)中，批量大小可分為：小批、中批和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)特點接近于單件生產(chǎn)特點，大批生產(chǎn)特點接近于大量生產(chǎn)特點，中批生產(chǎn)特點介于單件和大量生產(chǎn)特點之間。2023/2/2Page804.生產(chǎn)類型的工藝特點

生產(chǎn)類型工藝特點單件小批生產(chǎn)成批（中批）生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)零件的互換性

一般是單件或配對制造，沒有互換性，廣泛采用鉗工修配大部分有互換性，少量采用鉗工修配全部有互換性，某些精度較高的配合零件用分組法裝配毛坯制造方法及加工余量木模手工造型；自由鍛造；有時采用焊接毛坯。毛坯精度低，加工余量大部分鑄件采用金屬模；部分鍛件采用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等廣泛采用金屬模機器造型、壓鑄、精鑄、模鍛以及其它高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯制造精度高，加工余量小

機床設備及其布置形式多采用通用機床，按機床種類和規(guī)格大小，采用“機群式”布置部分通用機床與部分高生產(chǎn)率機床相結合，按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成“機群式”廣泛采用高生產(chǎn)率的專用機床及自動機床，按流水線或自動線布置機床夾具及安裝方法以通用夾具、機床標準附件為主，也可采用組合夾具，必要時采用專用夾具?？縿澗€找正、試切加工達到精度要求廣泛采用專用夾具，少量采用劃線找正法達到精度要求廣泛使用高效率的專用夾具，靠夾具及調整法達到精度要求，不需要劃線找正刀具與量具采用通用刀具和量具較多采用專用刀具和專用量具廣泛采用高效率專用刀具和量具對工人技術水平的要求需要技術熟練的工人

需要一定熟練程度的工人

對操作工人的技術水平要求較低，對調整工人的技術水平要求較高工藝規(guī)程有簡單的工藝過程卡（工藝路線卡），關鍵零件需工序卡有較詳細的工藝規(guī)程，對關鍵零件有詳細的工序卡有詳細的工藝規(guī)程，如工序卡、操作卡、調整卡及檢驗卡等生產(chǎn)率低中高成本高中低2023/2/2Page81三、基準

1.定義：在圖樣上或實際零件上，用來確定一些點、

線、面的位置時所依據(jù)的點、線、面。

2.設計基準：在圖樣上標注尺寸或相互位置關系時

所依據(jù)的點、線、面或其組合。

圖7定位支座零件2023/2/2Page82注：

1°設計時，應根據(jù)零件工況、性能、裝配關系和零件本身結構要素之間的相互關系來選擇；

2°在一個方向上只有一個主設