汽车制造工艺学1111

1、福建工程学院余 捷 汽汽 车车 制制 造造 工工 艺艺 学学教材及参考书教材及参考书教材：教材： 王宝玺王宝玺 贾庆祥贾庆祥 汽车制造工艺学汽车制造工艺学（第（第3版）版） 机械工业出版社机械工业出版社 2009.1参考教材：参考教材： 王先逵王先逵 机械制造工艺学机械制造工艺学（第（第2版）版） 机械工业出版社机械工业出版社 2007.2 顾崇衔顾崇衔 机械制造工艺学机械制造工艺学课程涉及内容课程涉及内容第一章汽车制造工艺过程的基本概念（4课时）第二章工件的装夹和机床夹具（8课时）第三章汽车零件表面的加工方法（6课时） 第四章汽车零件的机械加工质量（6课时） 第五章尺寸链原理与应用（6课时）

2、第六章机械加工工艺规程的制定（8课时） 第七章汽车产品设计的工艺性（4课时） 第八章典型零件制造工艺（4课时）绪论绪论&第一章第一章1-1 汽车生产过程及汽车车身制造工艺简介汽车生产过程及汽车车身制造工艺简介1-2 工艺过程工艺过程1-3 工件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度工件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度1-4 生产类型与工艺特征生产类型与工艺特征汽车的生产过程： 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、部件及产品技术生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及

3、热处理、部件及产品的装配、检验、调试、油漆与包装，产品的销售和售后服务等。的装配、检验、调试、油漆与包装，产品的销售和售后服务等。1-1 汽车的生产过程汽车的生产过程原材料毛坯热处理机加工装配试验调整汽车产品锻造锻造铸造铸造粉末冶金粉末冶金冲压冲压正火正火退火退火淬火淬火回火回火车削车削铣削铣削磨削磨削镗削镗削合件合件组件组件部件部件整车整车轿车主要生产过程方框图其他零部件发动机车身车桥车轮汽车生产模式：汽车生产模式： 按产品专业化、工艺专业化原则组织的协作生产。按产品专业化、工艺专业化原则组织的协作生产。视频视频1-1 生产过程汽车汽车车身车身制造工艺简介制造工艺简介 一、工艺基础一、工艺基

4、础 工艺基础：概念工艺基础：概念 工艺基础：管理工艺基础：管理 二、车身制造四大工艺定义及特点二、车身制造四大工艺定义及特点 冲压工艺冲压工艺 焊装工艺焊装工艺 涂装工艺涂装工艺 总装工艺总装工艺 三、理论基础三、理论基础 机械设计机械设计 机械制造机械制造 工程实践工程实践一、工艺基础：概念一、工艺基础：概念 工艺工艺 即加工产品的方法(手段、过程)。是利用生产工具对原材料、毛坯、半成品进行加工,改变其几何形状、外形尺寸、表面状态和内部组织的方法。 工艺规程工艺规程 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等工艺规定（文件）。 工艺文件工艺文件 指导工人操作和用于生产、工艺管理的各种技术文件。

5、是企业组织生产、计划生产和进行核算的重要技术参数。 工艺参数工艺参数 为达到加工产品预期的技术指标，工艺过程中选用和控制的有关量，如电流、电极压力压等。工艺基础：概念工艺基础：概念 工艺装备工艺装备 产品制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等。 工艺卡片工艺卡片( (或作业指导书或作业指导书) ) 按产品的零、的某一工艺阶段编制的一种工艺文件。他以工序为单元,详细说明产品(或零、部件)在某一工艺阶段的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备。包括冲压工艺卡片、焊接工艺卡片、油漆工艺卡片、装配工序卡片。 物料清单

6、（物料清单（BOMBOM） 用数据格式来描述产品结构的文件。 外协件明细表外协件明细表 填写产品中所有外协件的图号、名称和加工内容等的一种工艺文件。工艺基础：概念工艺基础：概念 外购工具明细表外购工具明细表 填写产品在生产过程中所需购买的全部刀具、量具等的名称、规格与精度等的一种工艺文件。 材料消耗工艺定额明细表材料消耗工艺定额明细表 填写产品每个零件在制造过程所需消耗的各种材料的名称、牌号、规格、重量等的一种工艺文件。 材料消耗工艺定额汇总表材料消耗工艺定额汇总表 将“材料消耗工艺定额明细表”中的各种材料按单台产品汇总填列的一种工艺文件。 零部件转移卡零部件转移卡 填写各装配工序零、部件图号

7、（代号）名称规格等的一种工艺。工艺基础：管理工艺基础：管理 工艺管理内容包括：工艺管理内容包括： 产品工艺工作程序、产品结构工艺性审查的方式和程序、工艺方案设计、工艺规程设计、工艺定额编制、工艺文件标准化审查、工艺文件的修改、工艺验证、生产现场工艺管理、工艺纪律管理、工艺标准化、工艺装备编号方法、工艺装备设计与验证管理程序、工装的使用与维护、工艺规程格式、管理用工艺文件格式、专用工艺装备设计图样及设计文件格式。 工艺设计过程工艺设计过程 策划(产品定义)-产品设计和开发(产品数据)-过程设计和开发-产品与过程确认-生产-(持续改进)。二、车身制造四大工艺定义及特点二、车身制造四大工艺定义及特点

8、 在汽车制造业中，在汽车制造业中，冲压、焊装、涂装、总装冲压、焊装、涂装、总装合为四大合为四大核心技术核心技术( (即四大工艺即四大工艺) )。从结构上看，轿车属于无骨。从结构上看，轿车属于无骨架车身，它的生产工艺流程大致为：架车身，它的生产工艺流程大致为：冲压冲压焊装焊装涂装涂装总装总装钢板钢板模具模具冲压件冲压件夹具夹具白车身白车身焊接总成焊接总成油漆车身油漆车身整车入整车入库库底盘件底盘件电器件电器件车身附件车身附件（一）冲压工艺（一）冲压工艺 冲压工艺：冲压工艺： 冲压是所有工序的第一步。先是把钢板在切割机上切割出合适的大小，这个时候一般只进行冲孔、切边之类的动作，然后进入真正的冲压成

9、形工序。每一个工件都有一个模具，只要把各种各样的模具装到冲压机床上就可以冲出各种各样的工件，模具的作用是非常大的，模具的质量直接决定着工件的质量。冲压生产线，由多台压机构成传输机械手冲压工艺冲压工艺冲压技术在汽车制造业占有重要地位冲压技术在汽车制造业占有重要地位 据统计，汽车上有60%70%的零件是用冲压工艺生产出来的。因此，冲压技术对汽车的产品质量、生产效率和生产成本都有重要的影响。冲压工艺的特点及冲压工序的分类冲压工艺的特点及冲压工序的分类 冲压是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件

10、(冲压件)。冲压工序按加工性质的不同，可以分为两大类型：分离工序和成形工序。冲压工序可分为四个基本工序：冲压工序可分为四个基本工序： 一、冲裁：使板料实现分离的冲压工序(包括冲孔、落料、修边、剖切等)。 二、弯曲：将板料沿弯曲线成一定的角度和形状的冲压工序。 三、拉深：将平面板料变成各种开口空心零件，或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。 四、局部成形：用各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压成形工序(包括翻边、胀形、校平和整形工序等)。常用的冲压工艺简介常用的冲压工艺简介1落料落料：用落料模沿封闭轮廓曲：用落料模沿封闭轮廓曲线冲切，冲下部分是零件。线冲切，冲下部分是零件。冲孔冲孔：用

11、冲孔模沿封闭轮廓曲：用冲孔模沿封闭轮廓曲线冲切，冲下部分是废料。线冲切，冲下部分是废料。剪切剪切：用剪刀或模具剪断板材，：用剪刀或模具剪断板材，剪断线不封闭。剪断线不封闭。切口切口：在坯料上将板材部分切：在坯料上将板材部分切开，切口部分发生弯曲。开，切口部分发生弯曲。常用的冲压工艺简介常用的冲压工艺简介2切边切边：将拉深或成形后的半成：将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉。品边缘部分的多余材料切掉。剖切剖切：将半成品切开成两个或：将半成品切开成两个或多个工件，常用于成双冲压。多个工件，常用于成双冲压。弯曲弯曲：将板料沿直线弯成各种：将板料沿直线弯成各种形状。形状。拉深拉深：将坯料压制成

12、开口空心：将坯料压制成开口空心零件。零件。常用的冲压工艺简介常用的冲压工艺简介3内孔翻边内孔翻边：将板料上孔的边沿：将板料上孔的边沿翻成竖立边缘。翻成竖立边缘。外缘翻边外缘翻边：将工件的外缘翻成：将工件的外缘翻成圆弧或曲线状的竖立边缘。圆弧或曲线状的竖立边缘。胀形胀形：将板料或工件上压出筋：将板料或工件上压出筋条、花纹或文字。条、花纹或文字。整形整形：把形状不太准确的工件：把形状不太准确的工件校正成形。校正成形。汽车覆盖件的冲压工艺汽车覆盖件的冲压工艺 汽车覆盖件的冲压工艺汽车覆盖件的冲压工艺，通常都是由拉深、修边冲孔、翻边整三个基本工序组成；有的还需要落料或冲孔，有的需要多次修边、冲孔或翻边

13、，有的工序还可以合并。因此，对于一个具体的汽车覆盖件来说，要确定其冲压工艺，就必须具体地分析该零件的形状、结构、材料和技术要求，结合生产批量(纲领)和生产设备条件，才能最后确定。物件名称物件名称制作简图制作简图冲压工艺过程冲压工艺过程发动机盖外板下料拉伸切边、冲孔竖边翻边压印、冲孔检验顶盖拉伸切割整形反边冲孔冲孔切割冲压工艺冲压工艺物件名称物件名称制作简图制作简图冲压工艺过程冲压工艺过程翼子板下料拉深、反边切割、冲孔竖边、冲孔反边、冲孔反边、检验左右后侧围外板落料拉伸切边、冲孔整形冲孔冲孔检验冲压工艺流程图冲压工艺流程图 汽车冲压工艺流程图汽车冲压工艺流程图板料区板料区冲压件入区冲压件入区冲压

14、件检验冲压件检验冲裁区冲裁区液压区液压区下料区下料区（二）焊装工艺（二）焊装工艺 焊装工艺焊装工艺 冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。焊装线焊接机器人焊装工艺焊装工艺汽车车身是由薄板构成的结构件，冲压成形后的板料通过装配和焊接形成车身壳体(白车身)，所以装焊是车身成形的关键。装焊工艺是车身制造工艺的主要部分。汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种(例如轿车)薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车

15、身制造中应用最广泛的联结方式。焊接方式典型应用实例电阻焊点焊车身主体总成、车身侧围总成凸焊螺母CO2保护焊、氩弧焊车身总成焊装工艺焊装工艺点焊：通过导电,电阻加热,金属熔合。点焊的过程：预压-焊接-保压-休止。点焊相关工艺参数：电流电压电极压力焊接时间电极直径等。点焊设备：固定式点焊机，移动式点焊机，包括：供电系统（变压器和二次回路）、焊具部分（机臂、电极夹持器、电极）、加压机构（气压、液压等）、冷却系统、机体等。CO2气体保护焊接：一种熔化极气体保护电弧焊接法，利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属，由CO2作为气体保护气，并采用光焊丝填充。焊接工艺参数：电源极性焊丝直径电弧电压焊接电流气体流

16、量焊接速度焊丝伸出长度直流回路电感等。焊装工艺焊装工艺 车身主体车身主体 车身主体主要由车前钣金、前围零件、地板总成、左/右侧围总成、后围总成、行李舱搁板总成和顶盖总成等零部件焊装而成，如图所示。 前围上部总成前围上部总成焊装工艺焊装工艺 地板总成地板总成 侧围总成侧围总成焊装工艺焊装工艺 后围零件后围零件 顶盖总成顶盖总成焊装工艺焊装工艺 行李舱搁板总成行李舱搁板总成 车门总成车门总成焊装工艺焊装工艺 发动机盖发动机盖 行李舱盖焊接总成行李舱盖焊接总成焊装工艺焊装工艺 汽车车身部件焊接系列夹具汽车车身部件焊接系列夹具定位与夹紧装配焊接三过程，一定位，二夹紧，三点固定位是通过定位基准与夹具上的

17、定位元件相接触而实现，定位元件有：挡铁，定位销，支承板，样板夹紧：有力，稳定，避免焊接运动干涉焊接生产线机械手焊接等（三）涂装工艺（三）涂装工艺 涂装工艺涂装工艺 涂装有两个重要作用，第一车防腐蚀，第二增加美观。涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序：漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高，因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。自动喷涂机器人空腔注蜡涂装工艺涂装工艺 概述概述 汽车车身的涂装质量要求最高，要长期在各种气候条件下使用而不发生漆膜劣化和锈蚀，还要能维持其光泽、色彩和美观。典型的

18、轿车车身涂装工艺是电泳底漆、中涂、面漆3C3B(3Coat3Bake)体系。在电泳底漆与中涂之间有焊缝密封和底板防护涂层的喷涂，以保证车身的密封、降噪声和防锈，面漆后涂内腔防锈蜡。 表面涂层属于一级装饰精度，具有美丽的外观，光亮如镜或光滑的表面，无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷，并应有足够的机械强度。底面涂层属于优良保护层，应有优良的防锈性和防腐蚀性，很强的附着力；局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子，使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象。涂装工艺涂装工艺1准备上挂准备上挂2手机擦洗手机擦洗3热水喷淋热水喷淋4预脱脂预脱脂5主脱脂主脱脂6工业水喷淋工业水喷淋7工业水浸洗工

19、业水浸洗8表面调整表面调整16UF槽上喷槽上喷15电泳电泳14新鲜纯水淋洗新鲜纯水淋洗13新鲜纯水喷淋新鲜纯水喷淋12纯水浸洗纯水浸洗11工业水喷淋工业水喷淋10工业水浸洗工业水浸洗9磷化磷化17UF1喷淋喷淋18UF2浸洗浸洗19UF3喷淋喷淋20纯水浸洗纯水浸洗21纯水喷淋纯水喷淋22新鲜纯水淋洗新鲜纯水淋洗23沥干沥干24烘干烘干32强冷强冷31烘干烘干30放置阻尼板放置阻尼板29细密封细密封28喷防石击涂料喷防石击涂料27粗密封粗密封26下挂下挂25强冷强冷33钣金修整钣金修整34刮一道原子灰刮一道原子灰35烘干打磨吹干烘干打磨吹干36刮二道原子灰刮二道原子灰37烘干打磨吹干烘干打磨吹

20、干38喷一次中涂喷一次中涂39烘干烘干40补刮三道原子灰补刮三道原子灰48二道色漆二道色漆47一道色漆一道色漆46精修擦净精修擦净45打磨吹干打磨吹干44补红灰补红灰43烘干烘干42喷二次中涂喷二次中涂41烘干打磨吹干烘干打磨吹干48二道面漆二道面漆47一道面漆一道面漆49一道罩光漆一道罩光漆50二道罩光漆二道罩光漆51流平流平52烘干烘干53强冷强冷54小修、抛光小修、抛光55检验检验56交总装交总装汽车涂装工艺流程汽车涂装工艺流程涂装工艺涂装工艺预处理预处理（打磨、清洗）（打磨、清洗）喷塑料底胶喷塑料底胶烘干烘干喷中涂喷中涂烘干烘干补红灰补红灰刮灰并干燥刮灰并干燥打磨及干燥打磨及干燥检查修

21、饰检查修饰或返修或返修打磨打磨抛光抛光装配装配（倒车镜、装饰条）（倒车镜、装饰条）烘干烘干喷面漆喷面漆上件及擦净上件及擦净打磨并干燥打磨并干燥点补中涂点补中涂预处理预处理（预烘干、打磨、清洗）（预烘干、打磨、清洗）喷底漆喷底漆干燥干燥刮灰刮灰干燥干燥喷中涂喷中涂烘干烘干干燥干燥打磨打磨干燥干燥补红灰补红灰烘干烘干喷中涂喷中涂吹擦净吹擦净喷面漆喷面漆烘干烘干打磨打磨抛光抛光检查修饰检查修饰或返修或返修汽车塑料件涂装工艺流程汽车塑料件涂装工艺流程汽车玻璃钢件涂装工艺流程汽车玻璃钢件涂装工艺流程（四）总装工艺（四）总装工艺 总装工艺总装工艺 总装就是将车身、发动机、变速器、仪表板、车灯、车门等构成整

22、辆车的各零件装配起来生产出整车的过程。装配线外观检测区总装工艺总装工艺 一、汽车装配概念及其特点一、汽车装配概念及其特点 汽车装配是汽车全部制造工艺过程的最终环节，是把经检验合格的数以千万计的各类零件，按规定的精度标准和技术要求组合成分总成、总成、整车，并经严格检测程序，确认其是否合格的整个工艺过程。汽车产品要求有好的动力性、经济性和耐久性，以实现在各种复杂环境中的运载功能，现代汽车产品更要求安全可靠、造型美观、乘坐舒适并满足环保要求。这些要求，最终是通过装配工艺来保证的。若装配不当，以昂贵的代价制造出的合格零件，不一定能装出合格的汽车。因此装配是保证产品质量的重要环节。汽车装配特点是零件种类

23、多，数量大，作业内容复杂。装配零部件除发动机、传动系、车身、悬架、车轮、转向系、制动系、空调系等之外，还有大量内外饰件、电器、线束、软管、硬管、玻璃、各类油液加注等。汽车总装工作量约占全部制造工作量的20%25%，其操作内容包括过盈配合、焊接、铆接、镶嵌、配管、配线、螺纹连接、各类油液加注等。总装工艺总装工艺 二、装配方法二、装配方法 螺纹联接法: 螺钉、螺栓联接是机械装配的基本方法，它约占汽车装配作业工作量31%，个别部位的螺纹联接采用手动扳手，较普遍的是采用风动扳手或电动扳手以及电动螺丝刀等。 粘接法：需粘接的零部件，内饰件一般有衬垫、隔音材料、车门内装饰护板，外饰件一般有挡风玻璃、车灯、

24、标志等。粘接方法：小件预先在车身上涂粘接剂，大件则在需要装在零件上直接涂粘接剂。 充注法：是指装配时发动机机油、变速器齿轮油、散热器冷却液、制动液、动力转向液压油、空调制冷剂、挡风玻璃洗涤液、燃油等各种液体的方法。 三、装配设备三、装配设备 地面输送机（浅托链） 高架空中悬挂式输送机 板式输送链总装工艺总装工艺上线工位分装上线工位分装（前段车身装饰线）（前段车身装饰线）高工位分装高工位分装（底盘装配线）（底盘装配线）下线工位分装下线工位分装（后段车身装饰线）（后段车身装饰线）涂装车身总成涂装车身总成上线工位上线工位（前段车身装饰线）（前段车身装饰线）高工位高工位（底盘装配线）（底盘装配线）下线

25、工位下线工位（后段车身装饰线）（后段车身装饰线）外观检测外观检测整车装配整车装配质量检测质量检测称重、加注制动称重、加注制动检测检测侧滑、车速侧滑、车速异响检测异响检测底盘故障底盘故障排气及通漏气排气及通漏气检测检测测四轮定位测四轮定位参数参数淋雨漏水淋雨漏水检测检测整车检测线整车检测线返修返修总检入库总检入库汽车总装工艺流程汽车总装工艺流程三、理论基础（课程学习方法）三、理论基础（课程学习方法） 本课程知识面涉及面较广，为更好地本课程知识面涉及面较广，为更好地掌握课程主要知识点，可从以下几方面入掌握课程主要知识点，可从以下几方面入手：手：（1）认真听课）认真听课 & 观看视频；观看视

26、频；（2）结合相关专业课程设计；）结合相关专业课程设计；（3）现场观摩相关制造过程。）现场观摩相关制造过程。一、工艺过程的基本概念一、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，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是企业生产活动的核心，也是进行生产管理的重要依据。据。工艺过程：工艺过程：生产过程中直接改变生产对象的生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对形状、尺寸、相对位置和力学物理性能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

27、成，因而工艺工艺过程。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过程又可具体分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、特种铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、特种加工、热处理、装配加工、热处理、装配等工艺过程。等工艺过程。1-2 汽车生产的工艺过程汽车生产的工艺过程生产过程生产过程 = = 工艺过程工艺过程 + + 辅助过程辅助过程 机械加工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。称其为机械加工工艺

28、过程。 装配工艺过程装配工艺过程 将加工好的零件，按一定的技术要求组合成部件将加工好的零件，按一定的技术要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。称之为装配工艺过程。本门课程将研究：本门课程将研究： 汽车零件汽车零件机械加工工艺过程及部件装配工艺过机械加工工艺过程及部件装配工艺过程的理论和知识。程的理论和知识。1-2 工艺过程如何描述一个工艺过程？二、工艺过程的组成二、工艺过程的组成 组成工艺过程的基本单元是工序。工序是由组成工艺过程的基本单元是工序。工序是由工步工步、走刀走刀、安装安装（装夹）及（装夹）及工位

29、工位组成的。组成的。 12.5其余0.81.61-2 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。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工序1工序工序2工步工步1工步工步2工序工序3工艺过程工艺过程工序工序走刀走刀工序工序：是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作：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

30、完成的那一部分地点），对一个（或同时几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。工艺过程。 工人、工作地、工件、连续作业工人、工作地、工件、连续作业是构成工序的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。指在该工序内的全部工作要不间断地连续完成。1-2 工艺过程问题：问题：如何根据生产条件及生产规模来组织零件的制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？造？其顺序又如何制订？例如：一个工人在车床对传动轴的加工一个工人在车床对传动轴的加工 夹持大头，车小夹持大头，车小

31、头外端面、倒角、头外端面、倒角、外圆柱面、退刀槽外圆柱面、退刀槽 调头夹持小头，调头夹持小头，车大头外端面、倒车大头外端面、倒角、外圆柱面角、外圆柱面一道工序注意：若把若把1、2的车削工作分成二人，分别在二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。台机床去加工，则为二道工序。121-2 工艺过程安装（装夹）安装（装夹）：安装是指工件经过一次装夹（即定位与夹紧）：安装是指工件经过一次装夹（即定位与夹紧）后所完成的那一部分工艺过程。在一个工序中，有的工件只后所完成的那一部分工艺过程。在一个工序中，有的工件只需装夹一次，也有需多次装夹的。如果从减少装夹误差及装需装夹一次，也有需多次装

32、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。夹工件花费的工时考虑，应尽量减少装夹次数。1-2 工艺过程12工件工艺过程工艺过程安装安装工位工位：当应用转位（或移位）加工的机床（或夹具）进行加工：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部分工艺过程，依次进行加工，在每一个工作位置上所完成那一部分工艺过程，称为工位。称为工位。1-2 工艺过程234例如：在旋转工作台上，在旋转工作台上，13位分别对工件进行不位分别对工

33、件进行不同部位或内容的加工，同部位或内容的加工，4位为装卸工件，则工件加位为装卸工件，则工件加工有三个工位。工有三个工位。工艺过程工艺过程工位工位1工步工步：在：在加工表面、切削刀具、切削用量加工表面、切削刀具、切削用量都不变的情况下所完都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程，称为工步。成的那一部分工艺过程，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。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，把几个待加工表面用几把刀具同时有时为了提高生产率，把几个待加工表面用几把刀具同时加工，这也可看作一个工步，称为复合工步加工，这也可看作一个工步，称为复合

34、工步 。f n 复合工步复合工步1-2 工艺过程工艺过程工艺过程工步工步工艺过程工艺过程走刀走刀 在一个工步内，有些表面由于加工余在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。为一次走刀。走走刀刀工序、安装、工位、工步和走刀之间的关系工序、安装、工位、工步和走刀之间的关系机械加工过程机械加工过程 = = N个工序个工序 = = m 安装安装+ +n 工位工位+ +p 工步工步+ +q

35、 走刀走刀螺栓的机械加工工艺过程螺栓的机械加工工艺过程工艺过程工艺过程案例案例1-3 工件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度工件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度一、一、工件尺寸的获得方法工件尺寸的获得方法1. .试切法试切法 先试切出很小一部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照先试切出很小一部分加工表面，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，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。一、一、工件尺寸的获得方法工件尺寸的获得方法2. .

36、定尺寸刀具法定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔刀、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。钻头等）来保证工件被加工部位（如孔）的尺寸精度。 n n3. 调整法调整法 利用机床上的定程装置或对刀装置或预先调整好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达到一定的位置精的刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件。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。对刀装置进行调整。一、工件尺寸的获得方法f

37、 n图1-6静调整法获得镗孔尺寸a) 镗刀调整器b) 精镗活塞销孔4. 自动控制法自动控制法 使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动停止加工。停止加工。（1）自动测量：机床上有自动测量工件尺寸的装置，）自动测量：机床上有自动测量工件尺寸的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动测量装置即时发出指令在工件达到要求的尺寸时，自动测量装置即时发出指令使机床自动退刀并停止工作。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）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，尺的步进马达、滚珠丝

38、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。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图1-7挂表式主动测量控制装置1活动触点2、3固定触点4百分表5量杆6弹簧二、二、工件形状的获得方法工件形状的获得方法1. .轨迹法轨迹法 nf 利用切削运动中刀利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。工表面的形状。 n2. .成形法成形法 利用成形刀具刀刃的几何利用成形刀具刀刃的几何形状切削出工件的形状。形状切削出工件的形状。图1-8仿形法车削凸

39、轮外形1凸轮(工件)2车刀3靠模凸轮4调整车刀工作角度恒定的凸轮5摆杆6横杆7溜板8滚轮9车刀刀夹工件齿轮工件齿轮滚滚刀刀包络线包络线3. 展成法（包络法）展成法（包络法） 利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工表面上的包络面形成成形表面。在被加工表面上的包络面形成成形表面。二、工件形状的获得方法 节圆处的相对速度为节圆处的相对速度为0，即为瞬时转动中心，故，即为瞬时转动中心，故称此方法为有瞬心包络法。称此方法为有瞬心包络法。三、三、工件位置公差的保证工件位置公差的保证1. .找正法找正法 利用测量工具及辅助工具，确定工件相对于刀具利用测量工具及辅助工

40、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。的位置，从而保证被加工工件的位置公差。2. .夹具装夹法夹具装夹法 利用专用的夹具，确定工件相对于夹具的位置，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。工件的位置公差。该内容将在第二章讨论。该内容将在第二章讨论。四、四、加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度 工件经机械加工后获得的表面，其尺寸、形状、相工件经机械加工后获得的表面，其尺寸、形状、相对位置总会存在一定的加工误差。对位置总会存在一定的加工误差。 在正常的生产条件下，

41、不同的加工方法所能达到的在正常的生产条件下，不同的加工方法所能达到的尺寸、形状、位置精度是一定的。尺寸、形状、位置精度是一定的。 1. 加工经济精度加工经济精度是指在是指在正常的生产条件（采用正常的生产条件（采用符符合质量标准的设备、工装合质量标准的设备、工装和标准技术等级的工人，和标准技术等级的工人，不延长加工时间不延长加工时间）下所能）下所能保证的公差等级。保证的公差等级。 加工误差加工误差加工成本加工成本 12341c2c3c4c加工经济精度范围2. 表面粗糙度表面粗糙度工件表面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，具有相对应的表面粗糙度范围，即尺寸公差等级和表面

42、粗糙度等级是相对应的。 在特殊情况下，加工经济精度与表面粗糙度范围不相对应。nP往复平动磨条工件外圆表面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）1113208089510671.252.5670.040.32粗车半精车磨削 粗磨精磨 超精磨 670.631.25570.160.6350.020.16粗车半精车精车金刚石车560.040.63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

43、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0.160.010.040.32670.040.32670.040.32670.321.2578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1113201011102071.252.5892.55钻（扩）粗铰精铰珩磨 拉珩磨粗镗半精镗精镗珩磨0.631.2579

44、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0.160.322.5589781.252.51113102089670.631.25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达到的精度和表面粗糙度，在具料，这是在一般情况下可能达到的精度和表面粗糙度，在具体条件下是会有差别的。随着生产技术的发展、工艺水平的体条件下是会有差别的。随着生产技术的发展、工艺水平的提高，同一种加工方法所能达到的

45、精度和表面粗糙度也会提提高，同一种加工方法所能达到的精度和表面粗糙度也会提高。高。 例如：在普通外圆磨床上精磨外圆，一般情况下可达到例如：在普通外圆磨床上精磨外圆，一般情况下可达到标准公差标准公差6级的精度和级的精度和Ra0.32m的表面粗糙度，但是在采的表面粗糙度，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，能达到标准公差面磨削，精磨外圆时，能达到标准公差5级以上的精度和级以上的精度和Ra=0.160.02m的表面粗糙度。的表面粗糙度。1- 4 生产类型与工艺特征生产类型与工艺特征一、生产纲领和生产类型一

46、、生产纲领和生产类型 1生产纲领生产纲领 生产纲领生产纲领是指企业在计划期（通常为一年）内应是指企业在计划期（通常为一年）内应当生产的当生产的产品产量产品产量和和进度计划进度计划。当计划期为一年时，。当计划期为一年时，零件的生产纲领零件的生产纲领N可按下式计算：可按下式计算：%)1%)(1 (baQnN式中，式中， Q：产品的年产量（台：产品的年产量（台/年）；年）； n：每台产品中该零件的数量（件：每台产品中该零件的数量（件/台）；台）； a%：备品的百分率；：备品的百分率； b%：废品的百分率。：废品的百分率。2生产类型生产类型 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。一般分为生产类型是指企

47、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、大批大量生产单件小批量生产、成批生产、大批大量生产三种类型。三种类型。（1）单件小批量生产单件小批量生产 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）或新产品试制）（2）成批生产成批生产 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。（普通机床、纺织机械等）地进行轮换。（普通机床、纺织机械等）（3）大批大量生产大批大量生产

48、产品的数量很大，大多数工作地点长期进行某一零件产品的数量很大，大多数工作地点长期进行某一零件的某一道工序的加工。（汽车、轴承、自行车等）的某一道工序的加工。（汽车、轴承、自行车等）500005000 1000大批大量生产1005000020500051000成批生产100205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不同。 在一定范围内，各生产

49、类型之在一定范围内，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、中批生产还可细分为小批生产、中批生产、大批生产。生产、大批生产。 选用汽车生产类型与生产方式的准则 从质量、成本、生产率 到TQCS（交货时间、质量、成本、服务） 世界上汽车制造的生产方式： 1）生产全部零件，并且组装整车； 2）只负责汽车的设计和销售，不生产任何零部件。 3）生产一部分关键零件（如发动机等），其余的外包。 案例：Ford、丰田的JIT、GM的AM概念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