第一章生产过程基本概念

1、o 人类造船已有悠久的历史。从史前刳木为舟起，在漫长的时期内人类制造的都是利用人力或风力推进的木船。1807年，美国的R.富尔顿建成世界上第一艘蒸汽机船，当时采用明轮推进。1879年，世界上第一艘钢船问世。从此船舶进入了以钢船为主、以机器为动力的时代。从20世纪50年代起，船舶推进装置由汽轮机和柴油机逐步取代蒸汽机，并开始应用核能作为推进动力。由于航运的发展和军事上的需要，船舶趋于大型化和专业化，造船技术随之迅速发展，造船业已成为世界上最主要的重工业部门之一。概概 述述o 船舶由成千上万种零件构成，几乎与各个工业部门都有关系。除特有的船体建造技术外，造船还涉及到机械、电气、冶金、建筑、化学以至

2、工艺美术等各个领域。因此，造船是以全部工业技术为基础的一门综合技术，反映一个国家的工业技术水平。视频：全球最大最豪华邮轮-美国皇家加勒比海“海洋绿洲号”o 21世纪以来，中国船舶工业呈现跨越式发展势头，国际地位迅速提升，中国已经成为全球重要的造船中心之一。目前，中国已经能够制造包括航空母舰、巡洋舰、豪华客运、大型液化气船、先进滚装货轮等高技术船舶，理论上，已经没有中国人建造不了的船型。同样，在海洋工程机械方面，包括大型钻井平台、仓储式采油船、大型深水铺管船等方面，中国也跃居世界前列。 o 据悉，从2010年开始，中国造船完工量、新承接船舶订单量、手持船舶订单量三大指标均超越韩国，成为世界造船第

3、一大国。据韩联社报道，韩国产业研究院30日发布的中国造船业的快速发展与启示显示，中国2012-2014年船舶订单量、建造量和未交付订单量的世界市场占有率等三大指标均排名世界第一。 o 目前，中、日、韩三国掌握者世界造船市场的70%市场，其中仅中国一家就占据世界40%左右市场份额，排名世界第一，韩国和日本分别列在第二和第三。在这样一场规模更重于质量的造船比赛中，任何国家都无法与拥有无与伦比船舶产能的世界第一造船大国中国相抗衡。o 截止2015年6月30日，中国海军在建舰船共计23型近73艘，各型舰艇合计约34万吨，数量排世界第一，总吨位仅次于美国居世界第二。目前，中国海军在建舰艇的总吨位约合计3

4、4万吨左右，而目前日本海上自卫队合计总吨位为36万吨，也就是说，中国海军的在建舰艇总吨位相当于再建一只日本海军。一些媒体戏称这种造军舰如同“下饺子”的盛况是“一年装备一个舰队，下水一个舰队，开工一个舰队”。最大油轮o 由广州广船国际股份有限公司为招商局能源运输股份有限公司建造的全国最大原油轮载重量达到32万吨的“凯桂”号轮，2014年11月5日在广州建成，并开始处女航。这船由广船国际、中国船舶及海洋工程设计研究院研发设计，拥有自主知识产权。该船全船长333米，宽60米，甲板面积有4个足球场大，甲板面还设有直升机升降平台，使得随时运送人员和物资成为可能。主机全凭电脑操控，操作简单，自动化程度更高

5、。27名船员就可以操作整艘邮轮 。船上的淡水制造系统每天可通过海水淡化产生30吨生活用水。 o “凯桂”号轮的上层建筑高7层，船总高度70多米，相当于23层大厦的高度。型深30 .5米，设计吃水20 .5米，货舱深达27米，货舱容积不少于360000立方米，装载量相当于150列40节的火车。该船航速为16.7节，续航力约22000海里(4万多公里)，相当于绕地球赤道一圈中途也不用再加油。中国造世界首台十一米中国造世界首台十一米七轴六联动螺旋桨加工机床七轴六联动螺旋桨加工机床o由南高齿机床集团旗下子公由南高齿机床集团旗下子公司司中传重型机床有限公司中传重型机床有限公司自主研制的世界最大加工直径自

6、主研制的世界最大加工直径七轴六联动螺旋桨加工机床，七轴六联动螺旋桨加工机床，在用户武汉重工铸锻有限责任在用户武汉重工铸锻有限责任公司现场组装完成，并按照用公司现场组装完成，并按照用户要求对典型螺旋桨工件进行户要求对典型螺旋桨工件进行了试切削加工。该机床各项动了试切削加工。该机床各项动作性能指标达到并超越了用户作性能指标达到并超越了用户预期要求，得到了用户代表、预期要求，得到了用户代表、船东代表及中国船舶集团的认船东代表及中国船舶集团的认可和好评。可和好评。o该机床最大可加工十一米该机床最大可加工十一米直径螺旋桨，并首次采用直径螺旋桨，并首次采用七轴六联动方式，加工效七轴六联动方式，加工效率与原

7、五轴联动方式提高率与原五轴联动方式提高了一倍，加工精度也得到了一倍，加工精度也得到大幅提升。七轴六联动机大幅提升。七轴六联动机床是目前国际上最大型、床是目前国际上最大型、最复杂的机床。本台机床最复杂的机床。本台机床的研制成功，标志着中国的研制成功，标志着中国机床企业已具备在国际市机床企业已具备在国际市场上与世界机床强企同台场上与世界机床强企同台竞技的实力。竞技的实力。第一章 生产过程基本概念生产过程：指从原材料（或半成品）开始直到制造成为产品之间的各个相互联系的全部劳动过程的总和。 （1）生产技术准备过程（资料、设计、研究、工装设计等资料、设计、研究、工装设计等）（2）毛坯制造过程（锻造、铸造

8、、冲压或采用型材等锻造、铸造、冲压或采用型材等）（3）加工过程（机加工、焊接、热处理）机加工、焊接、热处理）（4）产品装配过程（组装、部装、总装、检验与试车组装、部装、总装、检验与试车）（5）辅助劳动过程（工具供应、设备维修、包装、保管和发送工具供应、设备维修、包装、保管和发送）1.1 生产过程活塞连杆组视频：发动机装配产品生产过程三阶段（1）决策阶段（2）产品设计和研究阶段（3）产品的制造阶段1.2 工艺过程及其组成原材料原材料毛坯毛坯零件零件机器机器机械加工机械加工装配装配锻压锻压铸造铸造热处理热处理1.2.1工艺过程：在生产过程中，按一定顺序逐步改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(

9、机加工)、位置(装配)和性质(热处理及表面处理)，使其成为成品或半成品的这部分主要过程。视频：船用大型曲轴上车床 现代很多企业采用专业化生产，可实现效率高、质量好、成本低、标准化、通用化、产品系列化视频：柴油机工作过程1.2.2机械加工工艺过程：采用切削加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为产品零件的过程。机械加工工艺过程组成：由一系列工序、工位、安装、工步、走刀等。工序工序2安装安装1安装安装n安装安装2工步工步2工步工步1工步工步m走刀走刀2走刀走刀1走刀走刀j工位工位1工位工位n工序工序x工序工序1机械加工工艺过程机械加工工艺过程（1 1）工序）工序机械加工工艺过程基本

10、单元。指由一个(或一组)工人，在一台机床(或其它设备及工作地)上，对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分过程。例例: : 垫块上钻孔垫块上钻孔 毛坯 (1)铣 (2)钻孔; (1)(2)两道工序 钻孔铣工作地的变化即构成另一工序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去毛刺钳工台生产规模不生产规模不同，工序的同，工序的划分不一样划分不一样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

11、头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床 阶梯轴阶梯轴（2 2）安装与工位安装与工位安装:指在同一工序中，工件在机床或夹具中经一次装夹后所完成的那部分加工过程。工序工序1 1（车床）（车床）安装安装1 1：车端面：车端面B B，车外圆，车外圆安装安装2 2：车端面：车端面A A，车外圆，车外圆BA卡盘卡盘BA工序工序2 2 ( (钻床钻床) ) 安装安装1 1：钻中心孔：钻中心孔工位工位：加工中采用转位（或移位夹具）回转工作台或在多轴机床上加工时，工件在机床上一次装夹后，要经过若干个位置依次进行加工，工件在机床上所占据的每一个位置上相对刀具所完成的那部分加工过程。扩孔工具扩孔工具

12、铰刀铰刀钻头钻头三个工位在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构（3 3）工步）工步在一道工序（一次安装或一个工位中），加工表面、加工刀具和切削用量不变条件下所连续完成的那一部分加工过程。切削用量：切削速度、切削进给量及吃刀量 o 工步是工序的组成单位o 当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。 复合工步 阶梯轴加工阶梯轴加工表8-1 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 床四个工步四个工步五个工步五个工步二个

13、工步二个工步表8-1 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 床二次安装，四个工步二次安装，四个工步二次安装，五个工步二次安装，五个工步一次安装，二个工步一次安装，二个工步三个工步三个工步一个工步一个工步一个工步一个工步二个工步二个工步二个工步二个工步表8-2 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 阶梯轴加工阶梯轴

14、加工4 20几个加工表面完全相同，所用刀具与切削用量不变，工艺规程上也可看作一个“工步”（4 4）走刀）走刀在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。走刀也称工作行程，是指加工刀具，在加工表面上切削一次所完成的工步部分。视频：视频：车铣复合加工中心车铣复合加工中心视频：视频：机械加工机械加工工艺规程的制定工艺规程的制定1.3 生产纲领与生产类型1.3.1生产纲领：指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期常定为一年，故也称年生产量某零件的每年生产纲领应包括备品和废品在内的年生产量。可按下式计算：N=N=Q Q n n(1+(1+%

15、)(1+%) %)(1+%) （件（件/ /年）年）Q 产品的年产量（台/年）； n 每台产品中该零件数； 备品率； 废品率。式中：1.3.2生产类型：指企业生产专业化程度的分类。根据生产纲领和产品品种的多少，可分为：单件生产成批生产大量生产生产纲领生产的品种繁多，每种产品仅制造一个或少数几个，且很少再重复生产（如重型机器、专用设备制造，新产品试制）生产品种较多，每种产品均有一定数量，多种产品分期分批轮番进行生产。同一产品（或零件）每批投入生产的数量为批量。根据批量的大小，成批生产可分为小批中批大批（如机床厂）产品数量大，大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工（如通用件的制造，汽车厂、轴承厂的生产 ）生产零件划分轻中重型的依据为其重量。轻型100kg;中型1002000kg;大型2000kg生产类型的划分见表1-1（P7）视频：视频：轴承的制作生产线轴承的制作生产线、CNCCNC精加工活塞精加工活塞1.3.3工艺特征：生产类型不同，产品和零件的制造