汽车制造工艺过程的基本概念

1、车辆制造工艺学车辆制造工艺学邓涛邓涛 副教授副教授/博士博士/研究生导师研究生导师第一章第一章 汽车制造工艺过程汽车制造工艺过程的基本概念的基本概念第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程第第二二节节 工件尺寸及形状的获得方法工件尺寸及形状的获得方法第第三三节节 汽车制造企业的生产类型及其工艺特征汽车制造企业的生产类型及其工艺特征本章要求：本章要求：能够深刻理解生产过程、工艺过程、工序、安装、能够深刻理解生产过程、工艺过程、工序、安装、工位、工步和走刀的概念，熟悉工件尺寸和形状获得的方法工位、工步和走刀的概念，熟悉工件尺寸和形状获得的方法和加工经济精度的内容。理解生产纲领

2、和生产类型等内容。和加工经济精度的内容。理解生产纲领和生产类型等内容。第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程一、汽车的生产过程一、汽车的生产过程二、汽车制造的工艺过程及其组成二、汽车制造的工艺过程及其组成1.工艺过程的概念工艺过程的概念2.机械加工工艺过程机械加工工艺过程 （1）工序）工序 （2）安装）安装 （3）工位）工位 （4）工步）工步 （5）走刀）走刀 对于机器的制造而言，生产过程包括：对于机器的制造而言，生产过程包括： 生产技术生产技术准备准备过程过程 毛坯毛坯的制造过程的制造过程 零件的零件的机械加工、热处理和其他表面处理机械加工、热处理和其他表面处理 产品

3、的产品的装配、调试、检验和油漆装配、调试、检验和油漆 原材料和成品的原材料和成品的运输与保管运输与保管 生产过程生产过程 机械产品制造时，将原材机械产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过程。料转变为产品的所有劳动过程。（将原材料转变为汽车产品的将原材料转变为汽车产品的全过程）全过程）一、汽车的生产过程一、汽车的生产过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程(汽车）汽车）第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程钢材钢材锻造锻造铸造铸造铸铁铸铁废钢废钢辅助材料辅助材料锻件锻件铸件铸件热处理热处理机械加工机械加工发动机、底发动机、底盘部件装配盘部件装

4、配调整调整试验试验外购配套产品：外购配套产品：轴承、电器及轴承、电器及仪表、内饰件、仪表、内饰件、工程塑料制品、工程塑料制品、轮胎轮胎涂装、内饰后驾驶室总成涂装、内饰后驾驶室总成涂装后车架总成涂装后车架总成铆、焊接铆、焊接冲压冲压钢板钢板总装配总装配整车整车调整调整测试测试返返修修发动机、变速器、传动发动机、变速器、传动轴、前后桥、转向器轴、前后桥、转向器车箱车箱安装安装载货汽载货汽车产品车产品载货汽车主要生产过程载货汽车主要生产过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程原材料原材料汽车产品汽车产品机械制机械制造行业造行业玻璃制造玻璃制造行业行业橡胶轮胎制品橡胶轮胎制品

5、制造行业制造行业电子电器装置电子电器装置制造行业制造行业化工制品制化工制品制造行业造行业汽车制汽车制造企业造企业完成生产过程中完成生产过程中的主要零件及总的主要零件及总成的生产成的生产生产的组织形式：生产的组织形式：按照产品（部件）专业化、工艺专业化原则组织生产。按照产品（部件）专业化、工艺专业化原则组织生产。二、汽车制造的工艺过程及其组成二、汽车制造的工艺过程及其组成 1. 1.工艺过程工艺过程 在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成品的过程。质等，使之成为成品或半成品的过程。 1 1）毛坯制造工艺过程

6、：）毛坯制造工艺过程：铸造、锻造铸造、锻造 2 2）热处理工艺过程：）热处理工艺过程：提高机械性能的热处理提高机械性能的热处理, ,改善材料组织和改善材料组织和切削加工性能的热处切削加工性能的热处, ,消除内应力的热处理消除内应力的热处理 3 3）机械加工工艺过程：）机械加工工艺过程：切削加工、无屑加工切削加工、无屑加工 4 4）装配工艺过程：）装配工艺过程：部装、总装部装、总装第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程2.2.机械加工工艺过程机械加工工艺过程 在机械设备上利用切削刀具或其他工具，利用机械力将在机

7、械设备上利用切削刀具或其他工具，利用机械力将毛坯或工件加工成零件的过程。毛坯或工件加工成零件的过程。 由若干个按顺序排列的由若干个按顺序排列的工序工序组成，而工序又可依次细分组成，而工序又可依次细分为为安装、工位、工步安装、工位、工步和和走刀走刀等几个层次。等几个层次。第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程（1）工序：）工序：一个或一组一个或一组工人，在工人，在一个工作地一个工作地对对一个或同时一个或同时对几个工件对几个工件所所连续连续完成的那一部分工艺过程。完成的那一部分工艺过程。（三同一连续，（三同一连续，构成工艺过程的基本单元）构成工艺过程的基本单元） 划分工序的

8、主要依据是：划分工序的主要依据是： 工作地点（或机床）是否改变工作地点（或机床）是否改变 加工是否连续加工是否连续方案一：方案一：对一个工件钻孔对一个工件钻孔1 1，然后调头车外圆，然后调头车外圆2 2；方案二：方案二：钻孔钻孔1 1，对一批工件；，对一批工件； 车外圆车外圆2 2，对一批工件。，对一批工件。第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程（2 2）安装：）安装：工件经工件经一次装夹一次装夹后所完成的那一部分工序。后所完成的那一部分工序。方案

9、一方案一:对一个工件钻孔对一个工件钻孔1 1，然后调头车外圆，然后调头车外圆2 2；为了提高生产率和减小位置误差，应尽可能减少安装次数为了提高生产率和减小位置误差，应尽可能减少安装次数（3）工位：）工位：工件在工件在一次装夹一次装夹后，在机床上所占据的每一个后，在机床上所占据的每一个工工作位置作位置上所完成的那一部分工艺过程。上所完成的那一部分工艺过程。 第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程实现办法：可以借助于夹具的分度机构或机床工作台实现办法：可以借助于夹具的分度机构或机床工作台 （4）工步）工步 在在加工表面加工表面和和加工工具加工工具不变以及切削用量中的不变以及

10、切削用量中的切削速度切削速度和进给量和进给量不变的情况下，所不变的情况下，所连续连续完成的那部分工序。完成的那部分工序。（四不变一连续）（四不变一连续） 第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程对于连续进行的几个相同的工步，称为对于连续进行的几个相同的工步，称为连续工步连续工步；用几把刀具同时加工几个不同的表面，称为用几把刀具同时加工几个不同的表面，称为复合工步复合工步。 图连续工步图连续工步 图复合工步图复合工步第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程液压仿形车床上车削变速器第一轴阶梯外

11、圆液压仿形车床上车削变速器第一轴阶梯外圆(5)走刀走刀 在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次多次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀走刀。第一节第一节 汽车的生产过程和工艺过程汽车的生产过程和工艺过程（构成工艺过程的最小单元（构成工艺过程的最小单元 ）第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度一、工件尺寸的获得方法一、工件

12、尺寸的获得方法二、工件形状的获得方法二、工件形状的获得方法三、加工经济精度和表面粗糙度三、加工经济精度和表面粗糙度第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度工件的种类工件的种类一、工件尺寸的获得方法一、工件尺寸的获得方法1.试切法试切法试切试切测量测量调整调整再试切再试切特点：特点：生产率低，工件尺寸误差取决于工人的技术水平。生产率低，工件尺寸误差取决于工人的技术水平。适用小批生产。适用小批生产。第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度2.静调整法静调整法 在加工一批工件以前，采用

13、对刀装置或试切的方法，先调在加工一批工件以前，采用对刀装置或试切的方法，先调整好刀具相对于工件或机床夹具间的正确位置，并在加工中整好刀具相对于工件或机床夹具间的正确位置，并在加工中保持其位置不变，以保证被加工尺寸的方法保持其位置不变，以保证被加工尺寸的方法特点：特点：生产率较高，加工尺寸的稳定性好，适用于大批生产。生产率较高，加工尺寸的稳定性好，适用于大批生产。第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度3）定尺寸刀具法）定尺寸刀具法 利用刀具

14、的相应尺寸来保证被加工表面的尺寸。如钻头、利用刀具的相应尺寸来保证被加工表面的尺寸。如钻头、铰刀等刀具。铰刀等刀具。特点：特点：生产率高，应用于孔、沟槽等表面的加工，适用于生产率高，应用于孔、沟槽等表面的加工，适用于各种产量的生产场合各种产量的生产场合第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度4）主动及自动测量控制法）主动及自动测量控制法 在加工过程中，利用测量装置、进给机构及控制系统保证在加工过程中，利用测量装置、进给机构及控制系统保证被加工表面尺寸的方法。被加工表面尺寸的方法。特点：特点：生产率高，被加工尺寸误差小，且尺寸稳定性高。适

15、用生产率高，被加工尺寸误差小，且尺寸稳定性高。适用于产量大的汽车制造企业。于产量大的汽车制造企业。第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度工件的表面形状工件的表面形状表面的形成原理表面的形成原理工件表面的形成方法工件表面的形成方法 工件表面的工件表面的成形方法成形方法二、工件形状的获得方法二、工件形状的获得方法第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的

16、获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度1. 工件的表面形状工件的表面形状内内 孔孔外外 圆圆平平 面面锥锥 面面渐开线表面渐开线表面螺纹表面螺纹表面2.表面的形成原理表面的形成原理第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度 各种典型表面都可以看作是一条线各种典型表面都可以看作是一条线(称为母线称为母线)沿着另一条线沿着另一条线(称为导线称为导线)运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线发生线。母线相对旋转轴线位置不同，所产生的表面也不同母线相对旋转轴线位置不同，所产生的表

17、面也不同第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度 (1)轨迹法：轨迹法：靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方法。刀具需要法。刀具需要一个独立的成形运动一个独立的成形运动。 图 1 -9 形 成 表 面 发 生 线 的 四 种 方 法 第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度3.工件表面的形成方法工件表面的形成方法第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度第第二二节节 汽车零件尺寸及

18、形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度（2）成形法）成形法 利用成形刀具对工件进行加工的方法。刀具利用成形刀具对工件进行加工的方法。刀具不需要不需要专门专门的的成形运动成形运动。第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度（3 3）包络法）包络法 在刀具和工件相对运动过程中，由刀具切削刃连续运动轨迹在刀具和工件相对运动过程中，由刀具切削刃连续运动轨迹包络成工件形状的方法。包络成工件形状的方法。有瞬心包络法（展成法）有瞬心包络法（展成法）第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加

19、工精度方法和经济加工精度无瞬心包络法无瞬心包络法第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度三、加工经济精度和表面粗糙度三、加工经济精度和表面粗糙度 指在指在正常生产正常生产条件下条件下（采用符合（采用符合质量标准的设备、质量标准的设备、工艺装备和使用标工艺装备和使用标准技术等级的工人，准技术等级的工人，不延长加工时间）不延长加工时间）所能保证的公差等所能保证的公差等级和表面粗糙度。级和表面粗糙度。第第二二节节 汽车零件尺寸及形状的获得汽车零件尺寸及形状的获得方法和经济加工精度方法和经济加工精度第第三三节节 汽车制造企业的生产类型及其汽车制

20、造企业的生产类型及其工艺特征工艺特征一、生产类型一、生产类型二、汽车产品的生产纲领二、汽车产品的生产纲领三、汽车制造企业的生产类型三、汽车制造企业的生产类型四、汽车零件的生产纲领四、汽车零件的生产纲领五、汽车零件的生产类型五、汽车零件的生产类型一、生产类型一、生产类型生产类型生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生产是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生产纲纲 领来划分。领来划分。 1 1、单件生产、单件生产 3 3、大量生产、大量生产 2 2、成批生产、成批生产根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制造可分为三种的制造可分为三

21、种生产类型生产类型第第三三节节 汽车制造企业的生产类型汽车制造企业的生产类型及其工艺特征及其工艺特征1单件生产：单件生产：产品的产量很少，加工对象经常改变且产品的产量很少，加工对象经常改变且 很少重复。很少重复。2大量生产：大量生产：产品的产量很大，大多数工作地长期重产品的产量很大，大多数工作地长期重 复地进行某种零件的某一工序的加工。复地进行某种零件的某一工序的加工。3成批生产：成批生产：产品有一定的数量，工作地生产的产品产品有一定的数量，工作地生产的产品 品种较多，并按一定的周期分批投产。品种较多，并按一定的周期分批投产。 同一产品（或零件）每批投入生产的数量称为同一产品（或零件）每批投入生产的数量称为批批量量。根据产品的特征和批量的大小，成批生产可分为。根据产品的特征和批量的大小，成批生产可分为小小批生产、中批生产批生产、中批生产和和大批生产大批生产。第第三三节节 汽车制造企业的生产类型及其汽车制造企业的生产类型及其工艺特征工艺特征二、汽车产品的生产纲领二、汽车产品的生产纲领 指企业在计划期内应生产的汽车产品产量和进度计划。指企业在计划期内应生产的汽车产品产量和进度计划。第第三三节节 汽车制造企业的生产类型及其汽车制造企业的生产类型及其工艺特征工艺特征三