第一章 机械制造过程概述

ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）（54学时）工程技术学院模具设计与制造翁建春机械制造基础ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）一、本课程的课程性质和任务1．课程性质《机械制造基础》课程是机械类各专业的一门专业课程。2．课程任务本课程为模具设计与制造专业的一门专业（技术）基础课，通过本课程的学习，使学生掌握机械制造中所涉及的由设备、工装到工艺规程编制各个环节的理论及实际问题，并具有在理论上进行分析、在实践中具体解决一般技术问题的能力。并达到：1）掌握机械制造过程中工艺系统的基本知识、表面成型的基本理论、切削加工基本理论，掌握常用加工方法及其工艺装备的基本知识，了解现代制造技术的知识、应用及发展。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）2）掌握常用加工方法的综合应用以及机械加工工艺、装配工艺设计的方法，初步掌握工艺装备选用和夹具设计的方法。3）使学生初步具备机械加工工艺设计的能力、工艺装备的选用与夹具设计的能力、解决机械制造过程中工艺技术问题的能力和产品质量控制的能力。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）教学目的通过本课程的学习，使学生掌握机械制造中所涉及的由设备、工装到工艺规程编制各个环节的理论及实际的基本理论、基本知识和基本技能，了解先进加工技术的特点，学会机械加工的基本技术，具有在理论上进行加工工艺分析、在实践中具体解决一般工艺技术问题及工艺装备设计的能力。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）学时安排总学时54学时，讲课52学时，实验2学时；教材《机械制造技术》，李华主编，高等教育出版社，2005年1月参考书目⑴、《机械制造技术》，陈明主编，北航出版社，2001年07月⑵、《机械制造技术》，吉卫喜主编，机械工业出版社，2001年⑶、《机械制造技术》，黄鹤汀等主编，机械工业出版社，1997年ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）学习方法提示1、重视基础理论，以提高听课效率；2、认真做好课堂笔记，理解基本原理；3、内容多且杂，要求在课后认真复习，巩固所学知识；4、独立按时地完成课后作业，以便于检查学习质量；认真完成思考题，从中发现问题和解决问题，不断进行创造性思维和方法的锻炼；5、理论联系实际，解决现场问题。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）本课程成绩评定方法1、平时成绩占30%；（包括考勤、作业、实验、课堂提问及方案设计）2、期末考试成绩占70%。考核方式:笔试闭卷ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）课题一、机械制造过程慨述1．1．机械制造过程1．2．机械制造的生产组织通过本课题教学，使学生了解机械制造业在国民经济中的地位与任务，以及机械制造过程、生产组织和机械制造技术的特点与发展概况。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）•1．1．机械制造过程第一章机械制造过程慨述一、概述1、生产系统如果以整个机械制造企业为分析研究对象，要实现企业最有效地生产和经营，不仅要考虑原材料、毛坯制造、机械加工、试车、油漆、装配、包装、运输和保管等各种要素，而且还必须考虑技术情报、经营管理、劳动力调配、资源和能源的利用、环境保护、市场动态、经济政策、社会问题等要素，这就构成了一个企业的生产系统。生产系统是物质流、能量流和信息流的集合，可分为三个阶段，即决策控制阶段、研究开发阶段以及产品制造阶段。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）2、生产过程包括：1)原材料的运输、保管和准备；2)生产的准备工作；3)毛坯的制造；4)零件的机械加工与热处理；5)零件装配成机器；6)机器的质量检查及运行试验；7)机器的油漆、包装和入库。原材料成品（机器）ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）汽车产品的生产过程铸铁废钢铝锭辅助材料┊热处理机械加工部件装配铸造铁粉碳粉┊粉末冶金烧结粉末冶金件铸件锻件钢板冲压铆、焊接装配油漆缸体曲轴变速箱壳体齿轮┊发动机变速器转向器驱动桥┊协作件、电器系统轮胎其它部件总装配试车汽车钢材锻造汽车生产过程ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）3、工艺过程1)概念：在机械产品的生产过程中，与原材料变为成品直接有关的过程，如：机加工、热处理、装配等，称为工艺过程2)毛坯制造工艺过程3)机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和质量，使之成为零件的过程4)热处理工艺过程5)装配工艺过程ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）4.工艺规程工艺规程是反映比较合理的工艺过程的技术文件，是机械制造厂最主要的技术文件之一。它一般包括下列内容：工件加工工艺路线及所经过的车间和工段；各工序的内容及所采用的机床和工艺装备；工件的检验项目及检验方法；切削用量；工时定额及工人技术等级等。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）二、机械制造过程机械加工工艺系统机械加工工艺系统是制造企业中处于最底层的一个个加工单元，往往由机床、刀具、夹具和工件四要素组成。工件夹具刀具机床ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）三、机械制造过程分析例：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去毛刺钳工台阶梯轴讨论：生产规模不同，工序的划分不一样。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）机械加工工艺过程的组成1.工序2.安装3.工步4.走刀5.工位ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）机械加工工艺过程由若干个顺次排列的工序组成，每个工序可分为若干个安装、工位和工步。1、工序：一个或一组工人，在一个工作地点，对一个或同时几个工件所连续完成的那部分工艺过程，为一个工序。2、工步与走刀工步：指加工表面、切削工具和切削用量中的切削速度与进给量均不变的条件下所连续完成的那部分工序。例：注意：（1）、一次安装中连续进行的若干相同的工步，可作为一个工步（2）、几把刀具同时加工几个表面的工步，为复合工步，复合工步为一个工步。走刀：每切削一次为一次走刀3、安装和工位每装夹一次为一次安装，包括定位、夹紧两个过程工件的每一位置为一个工位。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）1．2．机械制造的生产组织一.生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算：%)%1(baQnN式中Q——产品的年生产纲领，单位：台/年；n——每台产品中所含零件的数量，单位：件/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；b%——废品率。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）二.生产组织类型及其工艺特征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。一般分为：1）大量生产2）成批生产3）单件生产各种生产类型的工艺特征P17表1-3ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）机械制造业的生产可分为三种类型：单件生产、成批生产和大量生产。单件生产基本特点：产品品种繁多，每种产品仅制造一个或少数几个，且很少再重复生产。一般采用通用机床和标准附件，极少用专用夹具，靠划线等方法保证尺寸精度。加工质量及生产率主要取决于工人的技术熟练程度。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）成批生产特点：一年中分批地生产相同的零件，生产呈周期性重复。又分小批、中批、大批三种类型。既采用通用机床和标准附件，也采用高效率机床和专用工艺装备。对工人操作技术水平较单件生产的低。大量生产指在机床上长期重复地进行某一零件或某一工序的加工。例如汽车、拖拉机、轴承等的制造。广泛采用机床、自动机床、自动生产线及专用工艺装备。自动化程度高对工人要求较低，但对机床调整工人的技术水平要求较高。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）名词解释：P19补充生产纲领生产批量生产系统工艺规程机械加工工艺系统机械制造技术ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）1、机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成，而每一个工序又可分为安装、工位、工步和走刀。复习回顾(1)工序：一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件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。划分工序的主要依据：A、零件加工过程中工作地点（设备）、人、工件是否变动；B、该工序的工艺过程是否连续完成。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）复习回顾(2)工步：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序。注意：复合工步－－用几把刀具同时加工几个表面也可看作一个工步。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）复习回顾注意：对于连续进行的若干个相同的工步，为了简化工序内容的叙述，通常也都看作一个工步。(3)走刀：在一个工步内，若被加工表面需切去的材料很厚，就可分几次切削，每切去一层材料称为一次走刀。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）复习回顾2、安装和工位(1)安装（装夹）：工件在机床或在夹具中定位和夹紧的过程。(2)工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的某一位置。ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，JimeiUniversity）制订图示齿轮零件图的工艺过程ZHONGQi-Mao（CollegeofEngineeringTechnology，Jim