機(jī)械制造工藝學(xué)第一章第一頁，共92頁。第一章緒論1、課程的作用在機(jī)械制造業(yè)中產(chǎn)品是龍頭、工藝是基礎(chǔ)，再好的設(shè)計也要能過工藝來實現(xiàn).提高機(jī)械制造工藝水平是縮小與國外產(chǎn)品差距的關(guān)鍵，產(chǎn)品性能和壽命達(dá)不到國外先進(jìn)水平的的原因往往在于工藝不過關(guān)（如…）隨著逆向工程技術(shù)快速發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計方面的技術(shù)保密已不是主要的，關(guān)鍵在于工藝，在引進(jìn)技術(shù)時，國外保密的地方主要是工藝的訣竅。機(jī)械制造工藝學(xué)課程簡介第二頁，共92頁。任何產(chǎn)品都是由零件裝配而成，零件則用原材料加工成毛坯再經(jīng)機(jī)械加工得到。產(chǎn)品的生成過程：毛坯制造、機(jī)械加工、裝配雖然機(jī)械產(chǎn)品的用途不同，零件結(jié)構(gòu)千差萬別，但它們制造工藝所遵循的原理、方法和步驟卻有許多相似之處，包含一些共同性規(guī)律。因此，本課程主要學(xué)習(xí)機(jī)械制造工藝的基本原理和概念、基本理論和方法以及基本規(guī)律有一個系統(tǒng)全面的了解和掌握。（如…）機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對象：是研究機(jī)械零件加工工藝（冷加工）和裝配工藝中的共同規(guī)律。2、課程的研究對象第三頁，共92頁。應(yīng)用的相關(guān)知識包括：機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床、金屬材料與熱處理、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)等本課程是在上述課程的基礎(chǔ)上，綜合研究毛坯加工成零件的工藝過程和工藝方法的基本理論，以便制訂工藝規(guī)程、選擇加工方法、設(shè)備、設(shè)計工藝裝備，解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種工藝問題。3、本課程所應(yīng)用的知識第四頁，共92頁。4、本課程的任務(wù)1)掌握工藝的基本理論、掌握機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程制定的原則、步驟和方法，并能結(jié)合具體條件制定出工藝上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的工藝規(guī)程；2)了解影響零件加工質(zhì)量的各項因素，掌握從工藝角度提高加工質(zhì)量的方法；3)了解當(dāng)前制造技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，認(rèn)識先進(jìn)制造技術(shù)的作用和重要性。4)掌握對具體工藝問題進(jìn)行綜合分析、試驗的方法，具有革新工藝和改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的能力。第五頁，共92頁。5、本課程特點和學(xué)習(xí)方法綜合性很強(qiáng)，內(nèi)容與多門先修課程有密切聯(lián)系。實踐性很強(qiáng)，內(nèi)容與生產(chǎn)實際聯(lián)系密切。工程性很強(qiáng)，課程中的許多方法和內(nèi)容需從工程應(yīng)用角度理解和掌握。課程內(nèi)容隨科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷更新和充實。

課程特點掌握基本概念，如工件定位、加工精度、表面質(zhì)量等。學(xué)習(xí)解決問題的基本方法，如工藝尺寸鏈解算、工藝規(guī)程制定原則等。理論聯(lián)系實際，結(jié)合作業(yè)、實習(xí)和設(shè)計不斷積累實踐經(jīng)驗，加深理論認(rèn)識。

學(xué)習(xí)方法第六頁，共92頁。6、學(xué)習(xí)本課程的意義本課程是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)課程，是一門綜合實用技術(shù)科學(xué)。應(yīng)用廣泛，如企業(yè)的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、管理、勞資等部門。該課程也是考研的主要專業(yè)課程。

第七頁，共92頁。第一節(jié)機(jī)械制造工程學(xué)科的發(fā)展一、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展1、什么是機(jī)械制造技術(shù)?用機(jī)械加工零件（工件）的技術(shù)，是在一種機(jī)器上用切削方法加工零件的技術(shù)。（狹義）機(jī)器：稱機(jī)床、工具機(jī)、工作母機(jī)機(jī)械制造技術(shù)也稱制造某種機(jī)器的技術(shù)，如汽車、飛機(jī)、渦輪機(jī)等。2、制造技術(shù)（廣義）用機(jī)械加工方法和非機(jī)械加工方法（電加工、光學(xué)加工、化學(xué)加工、電子加工）制造產(chǎn)品的技術(shù)統(tǒng)稱制造技術(shù)。第八頁，共92頁。3、先進(jìn)制造技術(shù)（也稱現(xiàn)代制造技術(shù)）將機(jī)械、電子、信息、材料、能源和管理等方面的技術(shù)成果，通過交叉、融合和集成，綜合應(yīng)用于產(chǎn)品全生命周期（PLM）的制造全過程。包括：市場需求、產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、加工裝配、檢測、銷售、維修和報廢處理等過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、敏捷、高效快速響應(yīng)市場要求。第九頁，共92頁。開發(fā)計劃概念設(shè)計生產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計和評價制造計劃銷售使用維修廢棄和再造第十頁，共92頁。二、制造技術(shù)的重要性1、社會發(fā)展與制造技術(shù)密切相關(guān)人類社會發(fā)展過程是一個不斷制造的過程人類發(fā)展的初期：為了生存而制造了石器。此后出現(xiàn)了陶器、銅器、鐵器和一些簡單的機(jī)械刀、劍、箭等兵器，犁、磨、水車等農(nóng)具。主要是圍繞生活必須、存亡征戰(zhàn)。到資本主義社會和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使人類的物質(zhì)文化生活有了很大的提高，科學(xué)技術(shù)有了更快的發(fā)展，同時與制造技術(shù)的關(guān)系更加密切。第十一頁，共92頁。蒸汽機(jī)制造技術(shù)的問世，帶來了工業(yè)革命；內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的出現(xiàn)，形成了汽車、火車、艦船；噴氣渦輪發(fā)動機(jī)制造技術(shù)促進(jìn)了飛機(jī)的發(fā)展；集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展；納米制造技術(shù)的出現(xiàn)，開創(chuàng)了微型機(jī)械的先河；宇宙飛船、航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星等制造技術(shù)的出現(xiàn)使人類的活動范圍拓展到太空。2、制造技術(shù)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)從設(shè)想到現(xiàn)實、從精神到物質(zhì)是通過制造來轉(zhuǎn)化。制造是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了制造水平的提高。信息技術(shù)的發(fā)展并引入制造技術(shù)，使制造技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。制造技術(shù)與系統(tǒng)論、方法論、信息論、控制論、協(xié)同論相結(jié)合，形成新的制造學(xué)科稱制造系統(tǒng)工程學(xué)。第十二頁，共92頁。車間技術(shù)人員PREDATORDNC&MDC

服務(wù)器工程曬圖機(jī)打印機(jī)CNC1CNC2CNC3CNC4CNC5CNC6CNC7ERP/CAPPDATABASEDigi交換機(jī)Internet/VPNLANCNC8CNC9生產(chǎn)制造部工程技術(shù)部Digi交換機(jī)對刀儀現(xiàn)代制造系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以協(xié)同論為基礎(chǔ)，解決產(chǎn)品在開發(fā)過程中所發(fā)生的問題。是集成制造和并行工程的又一重要發(fā)展。制造ERPPDMCRMERPPDMSCMERPSCMWCSERPWCSCRM工程供應(yīng)商用戶第十三頁，共92頁。案例：波音777飛機(jī)有300萬個部件，其設(shè)計生產(chǎn)過程卻沒有使用過一張圖紙，也沒有做任何1比1模型。波音777飛機(jī)，只用3年零8個月完成設(shè)計開發(fā)。而通常開發(fā)同樣型號的飛機(jī)需要7

10年的時間。在波音777開發(fā)過程中，波音公司對產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程進(jìn)行了重組，按照功能組建了200多個設(shè)計/制造團(tuán)隊，并實現(xiàn)了這些集成產(chǎn)品團(tuán)隊（IPT）的協(xié)同工作。通過全面采用三維實體建模和100％的數(shù)字化預(yù)裝配，從而將設(shè)計更改、錯誤或返工報廢減少了50％。第十四頁，共92頁。3、制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱機(jī)械工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)，機(jī)械制造業(yè)是國家的支柱產(chǎn)業(yè)，擔(dān)負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供技術(shù)裝備的任務(wù)，如礦山、冶金、石油化工、交通運輸部門。一個國家的的工業(yè)發(fā)展水平在很大程度上取決于機(jī)械制造水平。制造技術(shù)是:國民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)國家安全的重要保障國民經(jīng)濟(jì)高速增長的發(fā)動機(jī)國家競爭力的主要體現(xiàn)第十五頁，共92頁。4、國力和國防的后盾國力主要體現(xiàn)在：政治實力、經(jīng)濟(jì)實力和軍事實力上。而經(jīng)濟(jì)實力和軍事實力與制造技術(shù)密切相關(guān)，只有在制造上是一個強(qiáng)國，才能在軍事上是一個強(qiáng)國。二戰(zhàn)以后，日本德國等重視制造業(yè)，國力得以快速恢復(fù)，經(jīng)濟(jì)實力處理世界前列。美國則出現(xiàn)失誤，為挽回70-80年代由于政策失誤造成的制造業(yè)競爭力衰退,重新提出制造業(yè)仍然是美國的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。1997年美國制定了下一代制造計劃,提出了人、技術(shù)與管理為未來制造業(yè)成功的三要素.1998年,美國進(jìn)一步制定了集成制造技術(shù)路線圖計劃,提出了未來制造業(yè)的六大時代特征和優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：快速產(chǎn)品／工藝集成開發(fā)系統(tǒng)，建模與仿真技術(shù)，自適應(yīng)信息化系統(tǒng)，柔性可重組制造系統(tǒng)，新材料加工技術(shù)，納米制造技術(shù)，生物制造技術(shù)及無廢物制造技術(shù)等。第十六頁，共92頁。三、廣義制造論廣義制造論是20世紀(jì)制造技術(shù)的重要發(fā)展，是在機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于過去設(shè)計和制造的分家，制造定位在加工工藝。隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步，需要綜合、融合和復(fù)合多種技術(shù)解決問題，從而提出了大制造的概念。

為什么要提出廣義制造論？第十七頁，共92頁。傳統(tǒng)制造中信息傳遞所存在的問題無法加工，裝配困難...市場分析設(shè)計工藝制造信息不共享，工作不協(xié)同、串行產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理混亂第十八頁，共92頁。開發(fā)設(shè)計（形成過程）生產(chǎn)準(zhǔn)備與加工原材料與外購件的采購管理和銷售010203040506070對成本的影響所需的工時成本產(chǎn)品形成過程對產(chǎn)品成本的影響

來源：VDI2235

第十九頁，共92頁。產(chǎn)品形成過程對質(zhì)量的影響

75%的錯誤是由產(chǎn)品形成過程引起的80%的修改工作是在產(chǎn)品制造或后續(xù)過程完成的0102030405060產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)準(zhǔn)備制造檢驗應(yīng)用發(fā)生錯誤修改錯誤75%成本%80%第二十頁，共92頁。設(shè)計失誤所造成的損失在產(chǎn)品生命周期不同階段工程更改的費用將以指數(shù)增加第二十一頁，共92頁。訂單產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計制造計劃生產(chǎn)制造產(chǎn)品總裝交付CAD/CAECAPPERP/MRPII客戶CRM訂單CAM/NC/DNCPDM設(shè)計制造一體化第二十二頁，共92頁。現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)過程l4l5l3q1q2xPyPxyB4B3B1B2P1P3P4(XYZ)B(XYZ)P第一步：機(jī)構(gòu)原理分析第二步：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置第三步：三維實體模型第四步：機(jī)構(gòu)運動校驗第五步：有限元模型第六步：應(yīng)力分析第二十三頁，共92頁。（一）設(shè)計制造一體化設(shè)計不僅是指產(chǎn)品設(shè)計，而且包括了工藝設(shè)計、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計、質(zhì)量控制設(shè)計制造發(fā)展過程分為三個階段：手工業(yè)生產(chǎn)階段：靠工匠的手藝完成，只有構(gòu)思，體腦結(jié)合、設(shè)計與制造一體。大工業(yè)生產(chǎn)階段：設(shè)計與工藝分開，單元技術(shù)發(fā)展快速。除傳統(tǒng)方法外，還有非傳統(tǒng)加工方法，出現(xiàn)流水線和自動線。虛擬現(xiàn)實生產(chǎn)階段：借助于信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、采用集成制造、并行工程、仿真與虛擬制造、動態(tài)聯(lián)盟，協(xié)同制造、電子商務(wù)等舉措，將設(shè)計與制造結(jié)合，在世界范圍內(nèi)合作生產(chǎn)，縮短上市時間，提高產(chǎn)品質(zhì)量。第二十四頁，共92頁。設(shè)計制造一體化管路設(shè)計強(qiáng)度分析結(jié)構(gòu)分析數(shù)字預(yù)裝配CAM裝配過程仿真裝配過程仿真第二十五頁，共92頁。（二）材料成型機(jī)理的擴(kuò)展傳統(tǒng)加工分為：冷加工（車、鉗、刨、銑、磨）熱加工（鑄、鍛、焊、熱處理等）現(xiàn)代加工分：去除加工、結(jié)合加工和變形加工1）去除加工：是從工件上去除一部分材料而成形。包括：切削加工、磨削加工、磨粒流加工，磨粒噴射加工，液體噴射加工2）結(jié)合加工：用物理化學(xué)方法與材料結(jié)合在一起而成形，是一種堆集成形、分層制造方法。分附著加工、注入加工和連接加工。附著加工：電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化、化學(xué)沉積注入加工：滲碳、滲氮、離子注入等。連接加工：激光焊接，化學(xué)粘接和快速成型等第二十六頁，共92頁。3）變形加工：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。冷熱流動加工：如鍛造、軋制、劑壓、粉末冶金粘滯流動加工：各種鑄造分子定向加工：液晶定向第二十七頁，共92頁。（三）制造技術(shù)的綜合性現(xiàn)代制造技術(shù)是一門以機(jī)械為主體，交叉融合了光、電、信息、材料、管理等學(xué)科的綜合體。表現(xiàn)在：機(jī)械、光、電、聲、化學(xué)、電化學(xué)、微電子、計算機(jī)等的結(jié)合。制造與管理不可分割，管理與體制密不可分，體制不協(xié)調(diào)會制約制造技術(shù)的發(fā)展。工業(yè)設(shè)計技術(shù)是制造技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)結(jié)合的體現(xiàn)。（四）制造模式的發(fā)展計算機(jī)集成制造技術(shù)CIMS是制造技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。集成制造強(qiáng)調(diào)是信息集成，包括功能集成、信息集成、過程集成?？偟乃枷胧菑南嗷ヂ?lián)系的角度去統(tǒng)一解決問題。第二十八頁，共92頁。企業(yè)信息集成金字塔技術(shù)層管理層執(zhí)行層設(shè)備層CAD是計算機(jī)輔助設(shè)計CAPP是計算機(jī)輔助工藝設(shè)計PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理ERP企業(yè)資源管理MES制造執(zhí)行系統(tǒng)第二十九頁，共92頁。新的制造模式敏捷制造強(qiáng)調(diào)將柔性的、先進(jìn)的、實用的制造技術(shù)，和熟練掌握生產(chǎn)技能的、高素質(zhì)的勞動者以及企業(yè)之間和企業(yè)內(nèi)部靈活的管理三者有機(jī)地集成起來，實現(xiàn)總體最佳化，對千變?nèi)f化的市場作出快速響應(yīng)。（精益生產(chǎn)）第三十頁，共92頁。網(wǎng)絡(luò)制造通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對全球分布的制造資源的快速調(diào)集與利用，通過動態(tài)聯(lián)盟或虛擬企業(yè)的形式，實行制造企業(yè)的快速重組，借助異地并行設(shè)計和虛擬制造方法跨越時空，從而提高制造企業(yè)對市場的快速響應(yīng)能力，降低企業(yè)生產(chǎn)調(diào)整的時間，實現(xiàn)客戶化大生產(chǎn)。如汽車工業(yè)第三十一頁，共92頁。制造執(zhí)行系統(tǒng)仿真企業(yè)層企業(yè)資源計劃執(zhí)行層制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)備層智能化、信息化設(shè)備指令下達(dá)工況反饋ERP時間系數(shù)=100做什么MES時間系數(shù)=10怎么做人生產(chǎn)指令完成報告工作地控制時間系數(shù)=1設(shè)備控制信息工況數(shù)據(jù)做成了什么做成了什么運行狀態(tài)（工況數(shù)據(jù)）時間系數(shù)=數(shù)據(jù)的實時性和響應(yīng)速度因特網(wǎng)產(chǎn)品描述材料設(shè)備描述過程模型刀具流程布局工藝規(guī)程設(shè)計知識供應(yīng)CAD工作站制造單元數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)仿真數(shù)控車床1數(shù)控車床2清洗機(jī)檢驗站接受毛坯工件排隊制造系統(tǒng)性能第三十二頁，共92頁。中國已成為制造大國，制造業(yè)工業(yè)生產(chǎn)總值已躍居世界第2位（美中日德）；2011年國內(nèi)生產(chǎn)總值471564億元(7.3萬億美元)，比上年增長9.2%100多種產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界第一；國家財政收入的近50%、外匯收入的3/4、90%的工業(yè)新增就業(yè)崗位，是由制造業(yè)創(chuàng)造的；制造業(yè)吸納了近一半的城市就業(yè)人員和農(nóng)村剩余勞動力。四、中國制造業(yè)的現(xiàn)狀第三十三頁，共92頁。1、結(jié)構(gòu)不合理，裝備制造業(yè)發(fā)展嚴(yán)重滯后。體現(xiàn)國家核心競爭力關(guān)鍵的裝備制造業(yè)其工業(yè)增加值占制造業(yè)的比重為26.46%，比發(fā)達(dá)國家約低10個百分點。國民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的裝備依賴進(jìn)口。資料介紹，2008年，我國集成電路芯片制造裝備的85%、轎車制造業(yè)裝備、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械及膠印設(shè)備的60%依賴進(jìn)口。與發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距制造大國≠制造強(qiáng)國第三十四頁，共92頁。2、產(chǎn)品以低端為主，附加值不高。增加值僅為26.23%，與美國、日本及德國相比分別低22.99、22.12及11.69個百分點。出口產(chǎn)品主要是勞動密集型和技術(shù)含量低的產(chǎn)品。3、能源消耗大，污染嚴(yán)重。制造業(yè)產(chǎn)品耗能和產(chǎn)值能耗約占全國一次能耗的63%，單位產(chǎn)品能耗平均高出國際先進(jìn)水平20-30%，如發(fā)電、鋼鐵、乙烯、水泥等行業(yè)能耗比國際先進(jìn)水平分別高出19.1、19.5、20、31.3及55.2個百分點；而單位產(chǎn)值產(chǎn)生的污染卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出發(fā)達(dá)國家，全國SO2排放量的67.6%是由火電站和工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的。第三十五頁，共92頁。新型工業(yè)化十六大報告指出：“信息化是我國加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子?！痹鯓涌s小差距？第三十六頁，共92頁。從原材料進(jìn)廠一直到成品制造出來各有關(guān)勞動過程的總和。包括：原材料運輸保管，生產(chǎn)準(zhǔn)備，原材料制成毛壞，毛壞制成零件，零件裝配成機(jī)器,以及檢驗、試車、油漆、包裝等。同時還包括刀具、夾具、量具、輔具制造以及設(shè)備維修與動力供應(yīng)等。生產(chǎn)過程包括直接生產(chǎn)過程和輔助生產(chǎn)過程。直接生產(chǎn)過程改變生產(chǎn)對象的形狀尺寸和機(jī)械性能。原料庫毛坯生產(chǎn)車間金工車間熱處理車間裝配車間油漆車間成品庫技術(shù)部采購部生產(chǎn)部管理部營銷部第二節(jié)生產(chǎn)過程、工藝過程、工藝系統(tǒng)一、機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程機(jī)械廠的構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程第三十七頁，共92頁。壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤裝配車身安裝最后試驗發(fā)動機(jī)裝配發(fā)動機(jī)試驗機(jī)械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機(jī)械加工自動線熱處理汽車生產(chǎn)物流示意圖第三十八頁，共92頁。工藝過程可分為：鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。機(jī)械制造工藝過程一般指零件的機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程。二、機(jī)械加工工藝過程（一）工藝過程的概念

在生產(chǎn)過程中，凡改變生產(chǎn)對象形狀、尺寸、相對位置和性能（物理、化學(xué)、機(jī)械）的過程，稱工藝過程。其他過程則為輔助過程，如材料運輸、保管、動力供應(yīng)設(shè)備維修等。工藝過程是生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程。用文件形式確定下來的工藝過程稱為工藝規(guī)程。第三十九頁，共92頁。生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程毛坯制造過程生產(chǎn)服務(wù)過程機(jī)械制造工藝過程裝配過程機(jī)械加工和熱處理機(jī)械加工工藝過程工藝過程生產(chǎn)過程第四十頁，共92頁。（二）機(jī)械加工工藝過程的組成1下料（按幾件的總長計算）鋸床2車車床夾持一部分，平端面，車外園，鉆孔到一定大小及深度。掉頭，用夾具夾已加工好外園，切斷。平另一端面，保持長度尺寸；鏜內(nèi)孔到根徑；車內(nèi)螺紋；倒角。3鉆鉆床鉆柱面上螺紋底孔，攻螺紋孔。4鉗鉗臺用特制絲錐攻去毛刺。5檢驗檢驗室6表面處理電鍍車間實例第四十一頁，共92頁。（二）機(jī)械加工工藝過程的組成工序是組成工藝過程的基本單元,工藝由約干道工序組成每一工序又可分為多個安裝、工位、工步和走刀。1、工序工序是指一個（或一組）工人，在一臺機(jī)床（或一個工作地），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。

一組（個）工人一個工作地（指機(jī)床）連續(xù)加工工序包括三要素三要素任何一個改變都將視為不同工序。（如熱處理后再一次回到同一工作地）。第四十二頁，共92頁。同一零件、相同的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排。第四十三頁，共92頁。第四十四頁，共92頁。2、安裝安裝是工序中裝夾工件所完成的那部分工藝過程。在一道工序中可以進(jìn)行多次安裝。如上圖…；在平面磨床上，磨車床的刀架座需裝夾4次。注意：從減少安裝誤差和裝夾工件的時間來考慮，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。

第四十五頁，共92頁。3、工位同一工序中，為減少因多次安裝帶來的誤差和時間損失，采用轉(zhuǎn)位工作臺或者轉(zhuǎn)位夾具。工位：是在工件的一次安裝中，工件相對于機(jī)床（刀具）每占住一個確切位置所完成的那一部分工藝過程。圖a為四個工位：鉆、擴(kuò)、鉸、裝卸第四十六頁，共92頁。4、工步在一道工序中可能需加工若干個表面，也可能只加工一個表面而要用若干把刀具或用一把刀具選用若干種不同的切削用量分若干次加工。工步：是指在加工表面不變、加工工具不變、切削用量不變（僅指轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）的條件下所完成的那一部分工藝過程。加工表面不變（可以是單個表面或組合表面）工具不變（四角刀架，換刀）切削用量不變（轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）工步包括三要素只要有一個要素變化就屬不同工步。第四十七頁，共92頁。為提高生產(chǎn)率有時將幾個待加工表面，用幾把刀具同時加工，可以看作一個工步，稱為復(fù)合工步。當(dāng)幾個相同工步連續(xù)進(jìn)行時，有時為簡化工藝文件，看作是一個工步。

如在同一工件上鉆若干個直徑相同的孔。第四十八頁，共92頁。第四十九頁，共92頁。5、走刀（又稱行程）有的工序，加工余量較大，需用同一刀具對同一表面進(jìn)行多次切削，刀具在加工表面上切削一次所完成的工步部分稱為一次走刀（如車大余量的軸，車螺紋、磨外圓）。生產(chǎn)規(guī)模不同，工序劃分和每一個工序中包含的加工內(nèi)容是不同的，一道工序中可以有多次安裝，一次安裝中可含多個工步、一個工步可含多次走刀。第五十頁，共92頁。工序安裝工位工步走刀工藝過程第五十一頁，共92頁。三、機(jī)械加工工藝系統(tǒng)要進(jìn)行機(jī)械加工，必須具備一定的條件，即要有一個系統(tǒng)來支持，該系統(tǒng)稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。機(jī)械制造工藝系統(tǒng)物質(zhì)系統(tǒng)信息系統(tǒng)能量系統(tǒng)工件機(jī)床工具夾具軟件、程序動力供應(yīng)第五十二頁，共92頁。第三節(jié)生成類型與工藝特點一、生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：是包括備品率和廢品率在內(nèi)的年產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計工藝規(guī)程重要依據(jù)，也是設(shè)計車間和工段的重要依據(jù)。生產(chǎn)綱領(lǐng)確定后，還應(yīng)確定生產(chǎn)批量.第五十三頁，共92頁。二、生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量：每批制造相同產(chǎn)品的數(shù)量。確定生產(chǎn)批量需考慮以下因素：1）市場需求生產(chǎn)的組織與安排產(chǎn)品的制造工作量生產(chǎn)資金的投入制造生產(chǎn)率和成本第五十四頁，共92頁。三、生產(chǎn)類型根據(jù)零件生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件本身特征（輕、重、大、小和復(fù)雜程度），以及生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)類型分為三種：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。1．單件生產(chǎn)

特征：①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量少，只做一件或數(shù)件；

②一個工作地進(jìn)行多工序和多品種的作業(yè)；

③重型機(jī)器、大型船舶，樣機(jī)制造屬此類型。第五十五頁，共92頁。2．成批生產(chǎn)

特征：①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量較多，按周期成批投入生產(chǎn)；

②一個工作地順序地、分批地完成不同工件的某些工序；

③通用機(jī)床，數(shù)量需求不大，經(jīng)常更新產(chǎn)品就屬此類型。3.大量生產(chǎn)特征:①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量大，需連續(xù)不斷地進(jìn)行生產(chǎn)；

②一個工作地重復(fù)不斷地進(jìn)行某工序的加工；

③如汽車通用件（軸承、螺栓等）自行車等屬此類生產(chǎn)類型。第五十六頁，共92頁。

成批生產(chǎn)按批量大小和產(chǎn)品特征，分為：小批生產(chǎn)：接近單件生產(chǎn)中批生產(chǎn)：介于兩者之間大批生產(chǎn)：接近大量生產(chǎn)生產(chǎn)中常按單件小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型。表3-1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）的關(guān)系

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生產(chǎn)類型重型機(jī)械中型機(jī)械小型機(jī)械

單件生產(chǎn)<5<20<100

小批生產(chǎn)5～10020-200100-500

中批生產(chǎn)－200-500500-5000

大批生產(chǎn)－500-50005000-50000

大量生產(chǎn)－>5000>50000第五十七頁，共92頁。不同生產(chǎn)類型，其工藝特征不同，其生產(chǎn)組織管理、車間布置、毛坯制造方法、機(jī)床種類、裝配方法及工人的技術(shù)要求不同，制訂工藝規(guī)程時，首先必須確定生產(chǎn)類型。同一工廠可能存在幾種生產(chǎn)類型，如二汽…..第五十八頁，共92頁。第四節(jié)工件加工時的定位和基準(zhǔn)一、工件的定位（一）工件的裝夾工件加工前必須將工件正確的安裝在機(jī)床或夾具中，即進(jìn)行安裝，安裝過程包括定位和夾緊。定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程，在這一位置接受加工能保證尺寸和形位精度要求。夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中能承受重力、切削力而保護(hù)位置不變的操作。工件固定不動了，是不是定位了？第五十九頁，共92頁。二、裝夾方法第六十頁，共92頁。常用的通用夾具：頂尖、三爪卡盤、四爪卡盤、花盤、跟刀架。第六十一頁，共92頁。1夾具體2定位元件3導(dǎo)向元件4工件專用夾具---鉆模第六十二頁，共92頁。1、夾具定位安裝夾具是按工序要求而專門設(shè)計的。夾具中的定位元件確定位置，夾具中的夾緊裝置實現(xiàn)夾緊。只需把工件裝到夾具上，工件就相對于機(jī)床和刀具占有正確位置，能保證工件的精度要求。第六十三頁，共92頁。夾具裝夾的特點：1）易于保證零件加工精度2）操作簡單、生產(chǎn)效率高3）需制造或購買夾具4、用于成批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)。缺點：需投入夾具費用，在單件、小批量時成本提高。第六十四頁，共92頁。2、直接找正法定位是由工人用千分表、劃針等工具，找正某些表面，以保證被加工表面相對刀具的正確位置。優(yōu)點：減少夾具開支，適合單件小批量生產(chǎn)或?qū)Χㄎ痪纫蟾撸ㄕ`差小于0.01-0.005），夾具難達(dá)到時，可用此法。缺點：效率低、憑經(jīng)驗，對工人要求高。第六十五頁，共92頁。第六十六頁，共92頁。3、劃線找正法缺點：多一道劃線工序，定位精度決定于劃線線跡，不很高（一般0.2-0.3

）多用于批量小，毛坯精度低以及大型工件不宜采用夾具的場合。優(yōu)點：減少找正時間，對工人技術(shù)要求不高。適于中小批量的復(fù)雜鑄件或鑄件精度較低的精加工工序。在工件上畫出加工表面的位置，按劃線用劃針找正被加工表面相對刀具的正確位置第六十七頁，共92頁。（二）定位原理1、六點定位原理物體在空間具有六個自由度（XYZ移動XYZ轉(zhuǎn)動），工件定位是采用約束措施限制工件自由度的過程通常用約束點來描述，一個約束點只限制一個自由度.例如一個長方體工件第六十八頁，共92頁。六點定位：用6個按一定規(guī)則布置的約束點來限制工件的6個自由度，使工件在空間位置中完全確定。2、工件的實際定位實際定位中，常用接觸面積很小的支承釘作為約束點。第六十九頁，共92頁。由于工件的形狀多種多樣，都用支承點定位顯然不合適，實際生產(chǎn)中，常用支承板、圓柱銷、圓錐銷、心軸、V形塊、頂尖等作定位元件。第七十頁，共92頁。第七十一頁，共92頁。定位元件所限制的自由度數(shù)目，與其大小長度、數(shù)量及組合關(guān)系有關(guān)。1）長短關(guān)系：短銷限制2自由度，長銷限制4自由度2）大小關(guān)系：大支承板（3），條形板（2），支承釘（1）3）數(shù)量關(guān)系：一個短V形塊限2，兩個限44）組合關(guān)系：1個條形支承板限2，2個條形支承板限3，第七十二頁，共92頁。第七十三頁，共92頁。第七十四頁，共92頁。第七十五頁，共92頁。3、完全定位與不完全定位

完全定位：工件的六個自由度全部限制第七十六頁，共92頁。不完全定位：根據(jù)加工要求，不需將6個自由度全部限制。a,1b,2c,3d,4e,5第七十七頁，共92頁。不完全定位在生產(chǎn)中是允許的。但有