第一讲工艺概述2015

1、2022-1-27Page 1第一讲 绪 论 2022-1-27Page 21-1 概述概述一、一、 研究内容与目的研究内容与目的 1.本学科的地位：本学科的地位：机械专业的机械专业的主干主干课程之一，论述课程之一，论述机机械制造技术械制造技术与与方法方法，是制造方向的重要专业课。，是制造方向的重要专业课。研究如何研究如何科学地科学地、最优地最优地生产生产各种机械各种机械装备装备、机、机械械产品产品的的一门技术学科一门技术学科。2.内容内容1）常用常用金属切削加工方法金属切削加工方法 （车削、铣削、刨削、（车削、铣削、刨削、磨削、齿轮加工等）；磨削、齿轮加工等）；2）改善改善产品结构设计产品结

2、构设计的理论依据（结构工艺性、的理论依据（结构工艺性、工艺性审查等）；工艺性审查等）；3）掌握制定掌握制定工艺路线工艺路线和和夹具设计夹具设计的基本方法。的基本方法。4） 生产生产效率效率、成本成本、质量质量的综合评定依据。的综合评定依据。2022-1-27Page 33.学习目的学习目的1）掌握各种掌握各种切削加工方法切削加工方法，以保证产，以保证产品设计中零件品设计中零件结构设计结构设计及及制造方法制造方法的的选择；选择；2）为了保证为了保证产品性能产品性能，设计设计、制造制造时时应注意的事项；应注意的事项；3）探索探索低成本低成本、高质量高质量的合理工艺措的合理工艺措施；施；4）处理处理

3、和和分析分析现场现场产品质量问题产品质量问题的理的理论依据及方法。论依据及方法。2022-1-27Page 4二、二、 1. 1） 2） 2022-1-27Page 52022-1-27Page 62022-1-27Page 72022-1-27Page 8制造业在国民经济中的作用制造业在国民经济中的作用2022-1-27Page 9机械制造业的发展机械制造业的发展2022-1-27Page 102.加工精度及其发展加工精度及其发展 1-车、铣车、铣 2-磨磨 3-CNC机床机床 4-研磨、工具磨研磨、工具磨 5-光学磨、金刚石车、磨光学磨、金刚石车、磨 6-金刚石超精车、磨、金刚石超精车、磨

4、、 电电 解解 加工加工 7-衍射光栅刻线机衍射光栅刻线机 8-电子束、离子束、电子束、离子束、X射线射线 9-分子束生长、离子注分子束生长、离子注 10 - 扫描隧道技术扫描隧道技术2022-1-27Page 113.重要的新型机械产业重要的新型机械产业（不包括车辆、航空、航天、船舶、兵器、核工业）（不包括车辆、航空、航天、船舶、兵器、核工业） 1）电动车辆产业电动车辆产业 2）计算机数控机床产业（这是基础产业）计算机数控机床产业（这是基础产业） 3）工业机器人产业工业机器人产业 (包括运输、检测、存储包括运输、检测、存储) 4）超精密机械产业（特别是微机电系统设备）超精密机械产业（特别是微

5、机电系统设备） 5）特种加工设备产业特种加工设备产业 (包括快速成形、表面技术、包括快速成形、表面技术、特种材料加工等设备特种材料加工等设备) 6）现代工程机械设备产业现代工程机械设备产业 7）现代农业机械设备产业现代农业机械设备产业 8）现代医疗机械设备产业现代医疗机械设备产业 9）新型交通工具产业（包括新型高速列车、太阳能新型交通工具产业（包括新型高速列车、太阳能车辆、绿色汽车、微型飞行器车辆、绿色汽车、微型飞行器） 10）现代家用电器产业现代家用电器产业2022-1-27Page 12 2022-1-27Page 132022-1-27Page 142022-1-27Page 15协同论

6、系统论控制论方法论信息论数控技术制造技术微电子技术成形技术材料技术设计方法学计算机技术网络 数据库转换系统分配输送能量系统物质系统加工系统装配系统拆卸系统物料系统检测系统信息系统工程设计过程管理工况监控质量保证制造系统制造系统传感技术自动控制技术能源技术管理技术制造系统工程学体系结构2022-1-27Page 163. 制造技术是所用工业的支柱制造技术是所用工业的支柱 纺织机械动力机械家用电器通讯设备出版印刷网络媒体文化娱乐冶金机械建筑机械交通工具环保设备军事装备医疗设备机器制造农业机械化工设备当今制造业社会功能2022-1-27Page 174. 1）60%汽车制造和微电子制造汽车制造和微电

7、子制造)2022-1-27Page 1819631963年年19831983年年美日两国汽车产量变化2022-1-27Page 192022-1-27Page 202022-1-27Page 21歼歼10透视图透视图2022-1-27Page 222022-1-27Page 23神州神州5 5号号神州5号宇宙飞船2022-1-27Page 242022-1-27Page 252022-1-27Page 262022-1-27Page 272022-1-27Page 282022-1-27Page 292022-1-27Page 302022-1-27Page 312022-1-27Page 3

8、22022-1-27Page 332022-1-27Page 34四、四、 1. 2. 3. 。2022-1-27Page 354. （1）又称分离加工，是从又称分离加工，是从工件上去除工件上去除一部分材料一部分材料而成形。而成形。（2）利用利用物理和化学方法物理和化学方法将将相同材料相同材料或不同材料或不同材料结合（结合（bonding）在一起而成形。按结）在一起而成形。按结合机理和结合强弱又可分为附着（合机理和结合强弱又可分为附着（deposition）、）、注入（注入（injection）和连接（）和连接（jointed）三种三种。（3）又称又称流动加工流动加工，是利用，是利用力、热、力

9、、热、分子运动分子运动等手段使工件产生变形，改变其等手段使工件产生变形，改变其尺寸、尺寸、形状和性能形状和性能，如特种锻造、特种铸造等。，如特种锻造、特种铸造等。2022-1-27Page 363）材料成形机理的范畴材料成形机理的范畴2022-1-27Page 37（1）快速原型制造过程快速原型制造过程快速原型制造过程喷粘结剂喷热熔材料三维产品（样品/模具）表面处理构造三维模型模型近似处理切片处理激光喷射源固化树脂切割箔材烧结粉末2022-1-27Page 38 （2）传统加工与快速成形比较传统加工与快速成形比较a） b）模具模具设计铸造焊接锻压毛坯（大于工件）半成品半成品工件去除加工去除加工

10、设计模具样品快速成形快速成形2022-1-27Page 39快速成形机床及快速成形件快速成形机床及快速成形件Real2022-1-27Page 404） 5）2022-1-27Page 41五、我国机械工业发展现状五、我国机械工业发展现状 可概括为：可概括为：发展迅速发展迅速相对落后相对落后。1. 迅速发展迅速发展1）经济发展经济发展 建国六十多年来特别建国六十多年来特别改革开放二十多年来的发改革开放二十多年来的发展，已是我国机械工业展，已是我国机械工业从十分落后的状况发展到今天从十分落后的状况发展到今天的机械生产大国（的机械生产大国（不是强国不是强国）。）。 2001年年，中国制造业占国民生

11、产总值的，中国制造业占国民生产总值的1/3 ，占，占整个工业生产的整个工业生产的4/5，为国家财政提供，为国家财政提供1/3以上的收入，以上的收入，贡献出口总额的贡献出口总额的90%，就业人员，就业人员8043万万。到到2010年，年，中国制造业规模仅次于美国、日本之后，居世界第中国制造业规模仅次于美国、日本之后，居世界第3位位。 2012年我国机械工业累计工业总产值年我国机械工业累计工业总产值18.41万亿元，万亿元，销售产值销售产值18.04万亿元，同比分别增长万亿元，同比分别增长12.64%和和12.54%。 2013年底，年底，全年国内全年国内生产总值生产总值568845亿元亿元（9.

12、40万亿美元），按可比价格计算，比上年万亿美元），按可比价格计算，比上年增长增长7.7%，制造业增加值制造业增加值56957亿元，增长亿元，增长4.0%。 我国我国发电设备装机容量发电设备装机容量将达到将达到12.3亿千亿千瓦，有望瓦，有望超过美国超过美国成为世界上发电装机容量成为世界上发电装机容量最大国家最大国家。我国机床的产值自。我国机床的产值自2009年以来，年以来，已连续三年世界第一已连续三年世界第一2022-1-27Page 422022-1-27Page 432）我国已经建成门类比较齐全、具有较大规模的我国已经建成门类比较齐全、具有较大规模的制造体系。制造体系。（1）基础工业基础工

13、业部门部门80%以上的生产能力是由国内以上的生产能力是由国内设备提供的；设备提供的；（2）农业装备农业装备几乎全部由国内提供；几乎全部由国内提供；（3）部分重要产品的产量已跃居世界前列。如部分重要产品的产量已跃居世界前列。如汽汽车车、大中型发电设备大中型发电设备、大中型拖拉机大中型拖拉机、金切机床金切机床等等。3）一些产品已经形成一些产品已经形成综合比较优势综合比较优势，具有价格竞具有价格竞争力争力。 如：国产工程机械的价格仅为同型号进口产品如：国产工程机械的价格仅为同型号进口产品的的14左右。中国机械产品出口年增长率超过左右。中国机械产品出口年增长率超过20。2022-1-27Page 44

14、4）掌握了一批掌握了一批重大技术装备重大技术装备的的核心核心和和关键关键技术。技术。 一些新产品的技术水平已达世界领先或先进水一些新产品的技术水平已达世界领先或先进水平，如平，如沈阳机床沈阳机床集团的电集团的电主轴高速主轴高速卧式加工中心、卧式加工中心、激光切割激光切割机床，机床，黎明航发黎明航发集团的中国第一台拥有完集团的中国第一台拥有完全知识产权的全知识产权的航空发动机航空发动机、船用燃气轮机船用燃气轮机，沈阳，沈阳新新松机器人松机器人自动化有限公司的自动化有限公司的70007000米水下机器人米水下机器人，3030万千瓦汽轮发电机组万千瓦汽轮发电机组、葛洲坝电站葛洲坝电站用大型低水头水用

15、大型低水头水轮发电机组和交流轮发电机组和交流5050万伏超高压输变电设备等产品。万伏超高压输变电设备等产品。 以以“远望远望”号综合测量船、号综合测量船、“向阳红向阳红”1010号科号科学考察船为主力的科学考察船队达到了世界第一流学考察船为主力的科学考察船队达到了世界第一流水平。水平。 此外，新型此外，新型高铁技术高铁技术、航天飞船航天飞船、运七运七、运八运八、神八、神九、天宫一号神八、神九、天宫一号及及新舟新舟6060等支线飞机等。等支线飞机等。2022-1-27Page 452. 中国制造业的差距中国制造业的差距1） 我国出口的产品大都是中低挡的，我国出口的产品大都是中低挡的， 企业大都采

16、取贴企业大都采取贴牌生产牌生产 (OEM)的制造方式，外贸的制造方式，外贸200强企业出口值有强企业出口值有74%是通过加工贸易方式实现的，是通过加工贸易方式实现的，许多产品许多产品、设计的设计的知识产权知识产权并并不掌握不掌握在我们手里，因此在我们手里，因此附加值很低附加值很低; ;2）我国钢产量已是世界第一，但高级钢材每年却需进我国钢产量已是世界第一，但高级钢材每年却需进口近千万吨口近千万吨; ;3） 2001年年, ,世界世界500强企业中，我国有强企业中，我国有11家入围，但家入围，但没有一家制造业没有一家制造业；入围入围2世界企业世界企业强的强的79家。入围家。入围3世界企业世界企业

17、强的强的95家。家。4）格兰仕已成为世界最大的微波炉生产商，然而其格兰仕已成为世界最大的微波炉生产商，然而其关关键零部件磁控管键零部件磁控管至今仍然至今仍然依靠进口依靠进口。我国已是全球最。我国已是全球最大的空调生产基地，然而高性能柜机仍要采用美国谷大的空调生产基地，然而高性能柜机仍要采用美国谷轮公司的涡旋压缩机。轮公司的涡旋压缩机。2022-1-27Page 462022-1-27Page 473. 中国制造业的差距中国制造业的差距1 ） 总体规模落后总体规模落后 2013年，我国制造业虽名列世界第二年，我国制造业虽名列世界第二, , 但总但总体规模仅相当美国的体规模仅相当美国的1/5、日本

18、的、日本的1/4强；强；2）人均劳动生产率人均劳动生产率落后我国制造业的人均劳动生产落后我国制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家率远远落后于发达国家, , 仅为美国的仅为美国的1/25、日本、日本的的1/26、德国的、德国的1/20；3）制造业结构仍然偏轻制造业结构仍然偏轻 装备制造在制造业中装备制造在制造业中 的比例仅为的比例仅为 26.5%(99 年年), , 低于美国低于美国(41.9%)、日本、日本 (43.6%)、德国、德国(46.4%)；2022-1-27Page 484）技术创新能力十分薄弱 产业主体技术依靠国外，有自主知识产权的产品少，依附于国外企业的组装业比重大，表现为工

19、业增加值率仅为26%，远低于美国（49%）、日本（38%）、德国（48.5%),并且呈现逐年降低的趋势。5）低水平生产能力严重过剩 据第三次全国工业普查,机械电子、化工、建材、轻工、冶金等行业生产能力利用率分别为51.86%、54.45%、54.9%、64%、46.09%和好5.55%,而同时高水平生产能力不足，大量先进装备仍主要依赖进口。在我国制造业出口结构中，在我国制造业出口结构中，低、中、高技术产品比重排名分别列世界第一、低、中、高技术产品比重排名分别列世界第一、第十一和第九位。第十一和第九位。2022-1-27Page 496）装备制造业设备陈旧，缺乏核心技术装备制造业设备陈旧，缺乏核

20、心技术 装备制造业十分落后装备制造业十分落后, ,新品开发周期平新品开发周期平均为均为1818个月个月( (美国已达到产品设计周期美国已达到产品设计周期3 3个个星期、试制周期星期、试制周期3 3个月个月) )。企业经济效益低，。企业经济效益低，如果把如果把20102010年一季度年一季度18911891亿美元的机电出亿美元的机电出口额与金融危机前的口额与金融危机前的20082008年同期相比，我年同期相比，我国机电产品出口额仅增加了国机电产品出口额仅增加了7878亿美元，增亿美元，增幅只有幅只有4%4%。 2022-1-27Page 507 7）装备制造业总体上与制造强国相距甚远）装备制造业

21、总体上与制造强国相距甚远 我国现有我国现有3.63.6万家国有装备制造企业万家国有装备制造企业, ,几乎没几乎没有一家能跻身于世界有一家能跻身于世界500500强强, ,全社会固定资产投全社会固定资产投资中设备投资的资中设备投资的2/32/3依赖进口依赖进口, ,在装备上每年有在装备上每年有数百亿美元的逆差。目前，中国数百亿美元的逆差。目前，中国机械机械、汽车汽车工工业总体技术自给率只有业总体技术自给率只有6060左右，尤其是在重左右，尤其是在重大成套技术装备及高技术产品的核心技术和关大成套技术装备及高技术产品的核心技术和关键环节上落后于国际先进水平。键环节上落后于国际先进水平。8 8）国有企

22、业改革远未到位）国有企业改革远未到位 企业集中度低企业集中度低, ,大型骨干企业少大型骨干企业少, ,而且围绕大而且围绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。型骨干企业的中小企业群体也未形成。2022-1-27Page 51六、关于几个问题的认识关于几个问题的认识1.要重新认识机械制造业要重新认识机械制造业 机械制造业不是夕阳产业。机械制造业不是夕阳产业。它是集机械它是集机械、电子电子、光学光学、信息科学信息科学、材料科学材料科学、生物生物科学科学、激光学激光学、管理学管理学等最新成就为一体等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。的一个新兴技术与新兴工业。 机械制造工业的重要性；机械制造工业的

23、重要性； 日本的经验和美国的教训。日本的经验和美国的教训。2.制造技术制造技术不只是一些不只是一些经验的积累经验的积累，实际上，实际上它是一个从产品设计它是一个从产品设计进入市场进入市场返返回产品设计的大系统。回产品设计的大系统。2022-1-27Page 52 3.信息化信息化与与工业化工业化相辅相成。相辅相成。 信息化信息化不能代替不能代替工业化，但可以工业化，但可以提升提升工业化、工业化、促进促进工业化，工业化，提高提高技术、生产、流通、管理的效率。技术、生产、流通、管理的效率。 机械制造工业必须依靠机械制造工业必须依靠信息科学信息科学、材料科学材料科学来改来改造自己，另一方面信息科学、

24、材料科学也必须依赖造自己，另一方面信息科学、材料科学也必须依赖于制造技术来取得新的发展。于制造技术来取得新的发展。4.中国不是世界工厂中国不是世界工厂1）世界工厂世界工厂应该是应该是指世界制造业的主要集中地指世界制造业的主要集中地。现。现在，我国制造业的工业增加值仅为美国的在，我国制造业的工业增加值仅为美国的22.14、日本的日本的35.43，我国制造业的劳动生产率约为美，我国制造业的劳动生产率约为美国的国的4.38、日本的日本的4.07、德国的、德国的5.56，所以，所以还不能算是世界工厂。还不能算是世界工厂。2022-1-27Page 532）我国制造业大量的是来料加工，突出表我国制造业大

25、量的是来料加工，突出表现在电子等工业，现在电子等工业，许多产品许多产品、设计的知识设计的知识产权产权并并不掌握不掌握在我们手里，因此在我们手里，因此附加值很附加值很低低。3）我国要成为我国要成为“世界制造中心世界制造中心”，还有很，还有很长的路要走，要有长远的眼光，不能拿长的路要走，要有长远的眼光，不能拿牺牺牲自然资源牲自然资源、加剧环境污染加剧环境污染的代价换取的代价换取“世界工厂世界工厂”的虚名。的虚名。4）美国人也没有称美国为世界工厂。美国人也没有称美国为世界工厂。2022-1-27Page 545.对人才培养的要求对人才培养的要求 “未来，促使一个国家社会经济腾飞的骨干力量是专业技术未

26、来，促使一个国家社会经济腾飞的骨干力量是专业技术人员。人员。” 2015年年机械本科机械本科专业（专业（749万）学生量万）学生量：约为约为2.5百万人人。1）人才的需求人才的需求（1）中国现代化进程（对人才综合素质的要求）；）中国现代化进程（对人才综合素质的要求）；（2）世界制造业向中国转移）世界制造业向中国转移(培养具有国际竞争能力培养具有国际竞争能力的人才的人才)；（3）从多层次上）从多层次上(大专大专研究生研究生)均难以满足要求。均难以满足要求。2）人才的培养模式）人才的培养模式（1）知识、能力、素质并进的人才培养模式，称之为）知识、能力、素质并进的人才培养模式，称之为KAQ模模式。式

27、。（2） K-知识分为基础知识、前沿知识、交叉知识；知识分为基础知识、前沿知识、交叉知识；（3） A-能力包括自主扩展知识的能力、表达能力、动手能力、能力包括自主扩展知识的能力、表达能力、动手能力、创新能力、组织能力等；创新能力、组织能力等；（4） Q-素质包括思想素质、道德素质、身心素质、科学文化素质包括思想素质、道德素质、身心素质、科学文化素质等。素质等。2022-1-27Page 553）目前存在的问题目前存在的问题（1 1）学生自律能力、体能、主动学习精神欠缺，主动学习）学生自律能力、体能、主动学习精神欠缺，主动学习-创新创新的关键；的关键；（2 2）缺乏沟通、协作、交流能力方面的培养

28、；）缺乏沟通、协作、交流能力方面的培养；（3 3）仍有重视）仍有重视宽口径宽口径、轻专业轻专业的倾向；的倾向；（4 4）实践教学硬件建设有待加强。）实践教学硬件建设有待加强。4 4）学生可以选择）学生可以选择-人才的自我设计人才的自我设计 （1 1）可以根据自己的爱好；）可以根据自己的爱好； （2 2）可以根据自己的能力特点；）可以根据自己的能力特点； （3 3）可以根据社会的需求。）可以根据社会的需求。5 5）机械专业边界的延展）机械专业边界的延展 机械专业的知识内容体量庞大，且传统的机械专业内涵有了机械专业的知识内容体量庞大，且传统的机械专业内涵有了较大的扩充。较大的扩充。 引入：微电子技

29、术、计算机技术、检测与控制技术和管理工引入：微电子技术、计算机技术、检测与控制技术和管理工程。程。 知识融合，学科交叉是发展趋势，也是一个无休止的过程。知识融合，学科交叉是发展趋势，也是一个无休止的过程。2022-1-27Page 56 专业知识的延展专业知识的延展机械设计、制造及自动化技术机械设计、制造及自动化技术全生命周期设计全生命周期设计现代设现代设计技术计技术先进制造先进制造工艺技术工艺技术制造自动制造自动化技术化技术可靠性设计可靠性设计智能设计智能设计工业机器人工业机器人数控技术数控技术企业资源企业资源 计划计划ERPERP柔性制造技术柔性制造技术集成制造系统集成制造系统CIMSCI

30、MS精密洁净铸造精密洁净铸造精确精确高效高效金属金属塑性塑性成形成形工艺工艺超超精精密密加加工工技技术术现代管现代管理技术理技术并行工程并行工程2022-1-27Page 571-2 基本概念基本概念 一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程1.生产过程：从生产过程：从原材料原材料开始直到制成开始直到制成产品产品的相互关的相互关联的劳动过程的总和联的劳动过程的总和 。注：注： 1 1它由它由直接直接和和辅助辅助生产过程组成生产过程组成 ； 2直接生产直接生产过程是过程是直接使直接使被加工对象被加工对象的的尺寸尺寸、形状形状或或相互位置相互位置、表面质量表面质量或或状态状态以及以及力学物理力

31、学物理性能性能等产生等产生一定变化一定变化的主要劳动过程的主要劳动过程 。它包括：它包括：毛坯制造、零件机械加工、热处理以及表面处理、毛坯制造、零件机械加工、热处理以及表面处理、产品装配和调试、检验和试车、油漆等；产品装配和调试、检验和试车、油漆等； 3辅助生产辅助生产过程包括生产过程包括生产技术准备技术准备、工艺工艺装备装备（模具、夹具、量具、工具等）的（模具、夹具、量具、工具等）的制制造造、包装包装、储存储存和和运输运输等辅助劳动过程等辅助劳动过程 ；4 4原材料原材料与与成品成品是相对，是相对，一企业的原材料一企业的原材料可能是另一企业的产品可能是另一企业的产品 。5 5依据产品依据产品

32、结构的复杂程度结构的复杂程度不同，生产过不同，生产过程可有程可有多单位多单位完成完成 。6 6生产过程划分为四个阶段：生产过程划分为四个阶段：新产品开发新产品开发、产品制造产品制造、产品销售产品销售和和售后服务售后服务阶段阶段。2022-1-27Page 582022-1-27Page 59机机器器的的装装配配和和检检验验加加工工设设备备的的维维修修专专用用量量具具和和辅辅具具制制造造机机器器的的包包装装毛毛坯坯机机加加工工和和热热处处理理机械产品生产过程机械产品生产过程工工件件和和成成品品储储存存和和运运输输专专用用工工具具和和夹夹具具制制造造动动力力供供应应机机器器的的测测试试和和涂涂装装

33、2022-1-27Page 60 机械制造工艺过程机械制造工艺过程毛坯毛坯成品成品高质量高质量高效率高效率经济性经济性机机床床刀刀具具夹夹具具量量具具加工工艺系统加工工艺系统能源能源切削切削原理原理信息系统信息系统工艺工艺规程规程物料流物料流数控数控程序程序产品开发产品开发2022-1-27Page 612.机械加工工艺过程：采用各种机械加工工艺过程：采用各种机械加工方机械加工方法法（切削、磨削、特种加工等），直接用（切削、磨削、特种加工等），直接用于改变毛坯的于改变毛坯的形状形状、尺寸尺寸、表面质量表面质量，使，使之成为之成为合格零件合格零件的全部劳动过程。的全部劳动过程。注：注： 1工艺是

34、指工艺是指制造制造产品的产品的方法方法，它包含各，它包含各种种制造技术制造技术和和手段手段 ；manufacture; ; 2机械制造工艺学主要研究的是零件机械制造工艺学主要研究的是零件机械加工机械加工和和机器装配机器装配工艺过程。工艺过程。2022-1-27Page 623.机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成 1）目的：目的： （1）便于便于组织组织和和管理管理生产；生产； （2）合理合理调配调配和和使用使用生产设备及其它生生产设备及其它生产资源；产资源； （3）保证零件加工保证零件加工质量质量和提高生产和提高生产效率效率。 生产中常把机械加工工艺过程分为若干生产中常把机械加工工艺

35、过程分为若干个个依次排列依次排列的工序，而工序又可分为：的工序，而工序又可分为：安安装装、工位工位、工步工步和和走刀走刀。 2022-1-27Page 63 2） 2022-1-27Page 642022-1-27Page 652022-1-27Page 66注：注：1“三不变三不变，一连续一连续”，工人工人（操作者）、（操作者）、机床机床（工作地点）和（工作地点）和工件工件（被加工对象）（被加工对象）三者不变并加上连续完成三者不变并加上连续完成 ；2每一个工序中应包含每一个工序中应包含安装安装、工位工位、工步工步、走刀走刀；3同一零件同一零件，同样加工内容同样加工内容，车间加工条车间加工条件

36、件及及加工数量加工数量不同，可安排成不同的工不同，可安排成不同的工序；序；4同一零件同一零件，批量批量和和加工条件加工条件不同，工序不同，工序内容的安排往往不同。内容的安排往往不同。 2022-1-27Page 672022-1-27Page 68图图1 阶梯轴零件简图阶梯轴零件简图35k660h650h635k61200.81.61.60.8表1-1 阶梯轴单件小批生产的加工工艺过程工序号工序号工工 序序 内内 容容设设 备备1、车、车A）车一端面，钻中心孔；）车一端面，钻中心孔；B）调头：车另一端面，钻中心孔；）调头：车另一端面，钻中心孔；C）顶尖顶起：车）顶尖顶起：车 35k6、 50h

37、6、 60h6外圆（留余量）外圆（留余量），各台阶面、切砂轮越程槽、倒角；，各台阶面、切砂轮越程槽、倒角；D）调头，顶尖顶起：车另一端）调头，顶尖顶起：车另一端 35k6外圆（留余量）、外圆（留余量）、台阶面、切砂轮越程槽、倒角。台阶面、切砂轮越程槽、倒角。普通车床普通车床2、铣、铣铣键槽，去毛刺。铣键槽，去毛刺。立式铣床立式铣床3、磨、磨A）磨）磨 35k6、 50h6、 60h6外圆；外圆；B）调头，磨另一）调头，磨另一 35k6外圆。外圆。外圆磨床外圆磨床2022-1-27Page 69图图1 阶梯轴零件简图阶梯轴零件简图35k660h650h635k61200.81.61.60.8表1

38、-2 阶梯轴中批生产的加工工艺过程工序号工序号工工 序序 内内 容容设设 备备1、端铣、端铣铣两端面，钻两端中心孔铣两端面，钻两端中心孔铣端面钻中心孔铣端面钻中心孔机床机床2、车、车A）顶尖顶起：车）顶尖顶起：车 35k6、 50h6、 60h6外圆（留余外圆（留余量），各台阶面、切砂轮越程槽、倒角；量），各台阶面、切砂轮越程槽、倒角；B）调头，顶尖顶起：车另一端）调头，顶尖顶起：车另一端 35k6外圆（留余量）外圆（留余量）、台阶面、切砂轮越程槽、倒角。、台阶面、切砂轮越程槽、倒角。普通车床普通车床3、铣、铣铣键槽。铣键槽。立式铣床立式铣床4、钳、钳去毛刺。去毛刺。钳钳 工工 台台5、磨、磨

39、A） 磨磨 35k6、 50h6、 60h6外圆；外圆；B）调头，磨另一）调头，磨另一 35k6外圆。外圆。外圆磨床外圆磨床2022-1-27Page 70单件单件大批量大批量 2022-1-27Page 710.8图图2 阶梯轴阶梯轴3240250.07350-0.0170.835403050.8200.072150150其余倒角1453.221单件单件大批量大批量 2022-1-27Page 722022-1-27Page 73 图图4 立轴转塔车床的一个复合工步立轴转塔车床的一个复合工步 图图5 钻孔、扩孔复合工步钻孔、扩孔复合工步2022-1-27Page 74 图图6 以棒料制造阶梯

40、轴以棒料制造阶梯轴2022-1-27Page 75 式中：式中： Q 产品年产量（件产品年产量（件/年）；年）； n 每台产品中该零件数量（件每台产品中该零件数量（件/台）；台）； 备品率；备品率； 废品率。废品率。 FNAn 式中：式中： n每批中的零件数量；每批中的零件数量； N 零件的年生产纲领规定的零件数量；零件的年生产纲领规定的零件数量； A 零件应该储备的天数；零件应该储备的天数； F 一年中工作日天数。一年中工作日天数。2022-1-27Page 76注注： 1生产纲领是企业在生产纲领是企业在计划期限内计划期限内应当生产应当生产的产品的产品产量产量和和进度进度计划计划 ； 2企业

41、根据企业根据市场需求市场需求和和自身生产能力自身生产能力制制定生产计划，生产纲领计划期一般为定生产计划，生产纲领计划期一般为一年一年，称年生产纲领；称年生产纲领； 3生产批量：生产批量：一一次投入次投入或或产出同一产品产出同一产品（或零件）的数量；（或零件）的数量； 4确定生产批量大小的因素：确定生产批量大小的因素：资金周转资金周转要快；零件要快；零件加工成本加工成本要低；保证要低；保证装配装配和和销售销售有必要的储备量有必要的储备量（特别是易损零件）。（特别是易损零件）。 2022-1-27Page 773. 生产类型：是企业（或车间、工段、班组、生产类型：是企业（或车间、工段、班组、工作地

42、）工作地）生产专业化程度生产专业化程度的分类的分类 。 1）单件小批生产单件小批生产 （1）产品种类产品种类、规格多规格多，同一产品批量很少，同一产品批量很少，甚至甚至单件单件生产生产 ； （2）工作地点的）工作地点的加工对象经常变换加工对象经常变换，很少重，很少重复复 ； （3） 应用领域：应用领域：重型机械重型机械、专用设备专用设备制造及制造及新产品新产品试制等试制等 。 2022-1-27Page 782）大批大量生产大批大量生产 （1）产品产量很大，其产品产量很大，其结构结构和和规格规格相对比较相对比较固定固定 ； （2）大多数工作地点按照大多数工作地点按照一定生产节拍重复一定生产节拍

43、重复进行进行某道工序加工，设备某道工序加工，设备专业化程度专业化程度很高很高 ； （3） 应用领域：汽车、拖拉机、轴承等等。应用领域：汽车、拖拉机、轴承等等。3）成批（中批）生产成批（中批）生产 （1）产品数量较多产品数量较多，产品，产品结构结构和和规格规格在在某一时间某一时间内比较内比较固定固定 ； （2）大部分大部分工作地点分批轮流工作地点分批轮流制造几种不同产品，制造几种不同产品，加工对象周期性重复；加工对象周期性重复；一批零件加工完后一批零件加工完后，调整，调整加工设备加工设备和和工艺装备工艺装备，再加工另一批零件；，再加工另一批零件； （3） 应用领域：机床、电机等应用领域：机床、电

44、机等 。2022-1-27Page 79注：注： 1生产类型划分要考虑生产纲领，还考虑产品本身生产类型划分要考虑生产纲领，还考虑产品本身的的大小大小（重量和尺寸）、（重量和尺寸）、结构结构和和类型类型； 2产品本身形状产品本身形状尺寸小尺寸小、结构简单结构简单、重量轻重量轻、数量数量大大才能按大批大量生产才能按大批大量生产 ； 3产品本身形状产品本身形状尺寸大尺寸大、结构复杂结构复杂、重量重重量重、数量数量不多不多也考虑按大批大量生产也考虑按大批大量生产 。（具体参见。（具体参见P10-11表表1-3和表和表1-4） 4成批生产中，批量大小可分为：成批生产中，批量大小可分为：小批小批、中批中批

45、和和大大批批生产。生产。小批小批生产特点生产特点接近于单件接近于单件生产特点，生产特点，大批大批生产特点生产特点接近于大量接近于大量生产特点，生产特点，中批中批生产特点生产特点介于介于单件单件和和大量生产大量生产特点之间。特点之间。2022-1-27Page 804. 生产类型的工艺特点生产类型的工艺特点 生产类型工艺特点生产类型工艺特点单件小批生产单件小批生产成批（中批）生产成批（中批）生产大批大量生产大批大量生产零件的互换性零件的互换性 一般是单件或配对制造，一般是单件或配对制造，没有互换性，广泛采用钳没有互换性，广泛采用钳工修配工修配大部分有互换性，少量采用钳工大部分有互换性，少量采用钳

46、工修配修配全部有互换性，某些精度较高的全部有互换性，某些精度较高的配合零件用分组法装配配合零件用分组法装配毛坯制造方法及加工余量毛坯制造方法及加工余量木模手工造型；自由锻造；木模手工造型；自由锻造；有时采用焊接毛坯。毛坯有时采用焊接毛坯。毛坯精度低，加工余量大精度低，加工余量大部分铸件采用金属模；部分锻件部分铸件采用金属模；部分锻件采用模锻。毛坯精度中等，加工采用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等余量中等广泛采用金属模机器造型、压铸、广泛采用金属模机器造型、压铸、精铸、模锻以及其它高生产率的精铸、模锻以及其它高生产率的毛坯制造方法。毛坯制造精度高，毛坯制造方法。毛坯制造精度高，加工余量小加工余量

47、小 机床设备及其布置形式机床设备及其布置形式多采用通用机床，按机床多采用通用机床，按机床种类和规格大小，采用种类和规格大小，采用“机群式机群式”布置布置部分通用机床与部分高生产率机部分通用机床与部分高生产率机床相结合，按零件分类，部分布床相结合，按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成置成流水线，部分布置成“机群机群式式”广泛采用高生产率的专用机床及广泛采用高生产率的专用机床及自动机床，按流水线或自动线布自动机床，按流水线或自动线布置机床置机床夹具及安装方法夹具及安装方法以通用夹具、机床标准附以通用夹具、机床标准附件为主，也可采用组合夹件为主，也可采用组合夹具，必要时采用专用夹具。具，必要时采

48、用专用夹具。靠划线找正、试切加工达靠划线找正、试切加工达到精度要求到精度要求广泛采用专用夹具，少量采用划广泛采用专用夹具，少量采用划线找正法达到精度要求线找正法达到精度要求广泛使用高效率的专用夹具，靠广泛使用高效率的专用夹具，靠夹具及调整法达到精度要求，不夹具及调整法达到精度要求，不需要划线找正需要划线找正刀具与量具刀具与量具采用通用刀具和量具采用通用刀具和量具较多采用专用刀具和专用量具较多采用专用刀具和专用量具广泛采用高效率专用刀具和量具广泛采用高效率专用刀具和量具对工人技术水平的要求对工人技术水平的要求需要技术熟练的工人需要技术熟练的工人 需要一定熟练程度的工人需要一定熟练程度的工人 对操

49、作工人的技术水平要求较对操作工人的技术水平要求较低，对调整工人的技术水平要求低，对调整工人的技术水平要求较高较高工艺规程工艺规程有简单的工艺过程卡（工有简单的工艺过程卡（工艺路线卡），关键零件需艺路线卡），关键零件需工序卡工序卡有较详细的工艺规程，对关键零有较详细的工艺规程，对关键零件有详细的工序卡件有详细的工序卡有详细的工艺规程，如工序卡、有详细的工艺规程，如工序卡、操作卡、调整卡及检验卡等操作卡、调整卡及检验卡等生产率生产率低低中中高高成本成本高高中中低低2022-1-27Page 81三、三、 ：在在上标注尺寸上标注尺寸相互位置相互位置关系时关系时 所依据的所依据的点点线线面面组合组合。 图图7 定位支座零件定位支座零件2022-1-27Page 82注：注： 1设计时，应根据零件设计时，应根据零件工况工况、性能性能、装装配关系配关系和和零件本身结构要素零件本身结构要素之间的相互之间的相互关系来选择；关系来选择； 2在在一个方向一个方向上上只有一个主设计基准只有一个主设计基准，是装配时用来确定该零件在产品中位置是装配时用来确定该零件在产品中位置的；的； 3应考虑应考虑加工工艺性加工工艺性和和企业检验条件企业检验条件，以使选择的更为合理。以使选择的更为合理。 2022-1-27Page 832022-1-27Page 84