第一章 汽車零件機械加工工藝基本概念

1、1 1汽車制造技術(shù)基礎(chǔ)汽車制造技術(shù)基礎(chǔ)（2-92-9周）周）劉瑋劉瑋 13961978189139619781892 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414汽車制造工藝人員的根本任務(wù)在保證汽車產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，降低生在保證汽車產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，降低生產(chǎn)成本、同時提高勞動生產(chǎn)率。產(chǎn)成本、同時提高勞動生產(chǎn)率。1516161、機械加工工藝過程的基本概念生產(chǎn)過程中按一定順序改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。工藝過程是生產(chǎn)過程中的主要部分，其余的勞動過程則為生產(chǎn)過程的輔助輔助過程過程。工藝過程工藝過程包括運輸

2、、保管、刃磨、設(shè)備維護等1717階梯軸零件圖及加工工藝過程基本概念基本概念1818由若干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程同一工序中，工件在機床或夾具中定位和夾緊一次，稱為一次安裝。工藝過程工藝過程的組成的組成工序工序安裝安裝2、機械加工工藝過程的組成分類分類1919在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置在一個工步內(nèi)，若被加工表面需切去的金屬層很厚，就可分幾次切削，每切削一次為一

3、次走刀工位工位工步工步走刀走刀2020工序：一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。它是組成工藝過程的基本單元。 一組（個）工人一個工作地（指機床）連續(xù)地加工工序包括三要素 三要素任何一個改變都將視為不同工序。（如熱處理后再一次回到同一工作地）。2121工序集中工序集中工序分散工序分散將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中有利于采用數(shù)控機床、高效專用設(shè)備及工裝將工件的加工，分散在較多的工序內(nèi)進行，每道工序的加工內(nèi)容很少。工序分散使用的設(shè)備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便，操作簡單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易工序的集中與分散2222提示：

4、小批量生產(chǎn)：產(chǎn)量少效率不是主要問題，主要應(yīng)減少設(shè)備使 的臺數(shù)及人員分配，所以不宜采取工序分散的辦法。 大批大量生產(chǎn)：主要問題是要提高生產(chǎn)率，所以宜采用高效專業(yè)用設(shè)備，工序也較多。23232424 為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的某一個位置。 工件在加工中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，因為多一次裝夾，就會增加裝夾的時間，還會增加裝夾誤差。 減少裝夾次數(shù)的有效辦法是采用多工位夾具。2525 減少工件的安裝次數(shù) 多工位加工工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔工位3：擴孔 工位4：鉸孔 可實現(xiàn)加工時間與輔助時間重疊。 減少輔助時間，縮短工時，提高效率。

5、多工位加工的好處：多工位加工的好處：2626工步：在加工表面（或裝配時的連接表面）不變、加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。加工表面不變（可以是單個表面或組合表面）工具不變（四角刀架，換刀）連續(xù)性（一個工序通常包含幾個工步）。工步包括三要素 2727 為簡化工藝文件，對于那些連續(xù)進行的若干個相同的工步，通常都看作一個工步。如圖加工的零件，在同一工序中，連續(xù)鉆四個 5mm的孔，就可看作一個工步。 為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時參與切削幾個表面，這也可看作一個工步，稱為復(fù)合工步。端面或鉆兩端中心孔，它們都是復(fù)合工步。例如：銑端面、鉆中心孔，每個工位都是用兩把刀具同時銑兩282

6、8立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架上的復(fù)合工步刨平面復(fù)合工步2929組合銑刀銑平面復(fù)合工步鉆、擴孔復(fù)合工步3030課堂示例課堂示例1.1： 如圖所示的圓盤零件，設(shè)計其單件小批及成批生產(chǎn)時的加工工藝過程。3131323233331、汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質(zhì)1 1）產(chǎn)品試制）產(chǎn)品試制2 2）試生產(chǎn)）試生產(chǎn)3 3）正式生產(chǎn)）正式生產(chǎn)34342、汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) 概念： 汽車生產(chǎn)企業(yè)在一定計劃期間內(nèi)（通常為1年）規(guī)定了應(yīng)生產(chǎn)汽車的產(chǎn)量和進度計劃，這就是工廠的生產(chǎn)綱領(lǐng)。汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) Q Q產(chǎn)量的組成：需求產(chǎn)品數(shù)量，備品數(shù)量、廢品數(shù)量。3535汽車零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可由下式計算：N=QN=Qn(1

7、+a%+b%)n(1+a%+b%)N-零件的年產(chǎn)量Q - 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）n - 每臺產(chǎn)品所需該零件數(shù)量（件/臺）a - 備品率，指用于維修的備件數(shù)占裝車件數(shù)的比例b - 廢品率，零件的廢品占投入生產(chǎn)件數(shù)的比例 本生產(chǎn)綱須確定后，就可以根據(jù)車間的具體情況按一定期限分批投產(chǎn)，每批投產(chǎn)的零件數(shù)量稱為批量。36363、汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征1 1）生產(chǎn)類型）生產(chǎn)類型 產(chǎn)品有大有小，小到螺釘，大至收音機，船舶。其特征有的復(fù)雜，有的簡單，批量和生產(chǎn)綱領(lǐng)也各不相同。 根據(jù)產(chǎn)品的大小、特征、批量和生產(chǎn)綱領(lǐng)，我們通常將產(chǎn)品的生產(chǎn)分成三種生產(chǎn)類型：生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn) 大量生產(chǎn) 37372 2）

8、不同生產(chǎn)類型機械加工的工藝特征）不同生產(chǎn)類型機械加工的工藝特征（1）單件生產(chǎn)特征：產(chǎn)品做得少，只做一件或數(shù)件； 一個工作進行多工序和多品種的作業(yè)； 重型機器、大型船舶，新樣機制造屬此類型。 采用設(shè)備：通用設(shè)備，也可以選用先進的數(shù)控機床，以降低成本3838（2）成批生產(chǎn)特征： 產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量較多，周期地成批投入生產(chǎn)； 一個工作地順序地、分批地完成不同工件的某些工序； 通用機床，數(shù)量需求不大，但常更新產(chǎn)品就屬此類型。成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)中批生產(chǎn) 大批生產(chǎn) 3939（3） 大批生產(chǎn)特征： 產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量大，需連續(xù)不斷地進行生產(chǎn)； 一個工作地重復(fù)不斷地進行某工序的加工； 如汽車通用件（軸承、螺栓等）自行車等屬

9、此類生產(chǎn)類型。采用設(shè)備：高效率的設(shè)備和工藝方法，以提高生產(chǎn)效率4040生產(chǎn)類型不僅決定于生產(chǎn)綱領(lǐng)，而且和產(chǎn)品的大小和復(fù)雜程度有關(guān)。劃分依據(jù)可參照下表：表1.2 加工零件生產(chǎn)類型的劃分4141表1.3 汽車制造企業(yè)生產(chǎn)類型與產(chǎn)量之間的關(guān)系4242表1.4 汽車制造中不同生產(chǎn)類型的工藝特點4343衡量工序?qū)I(yè)化程度可用每臺設(shè)備或者工作場地完成的衡量工序?qū)I(yè)化程度可用每臺設(shè)備或者工作場地完成的工序數(shù)目或節(jié)拍等方法確定。工序數(shù)目或節(jié)拍等方法確定。汽車流水線零件的生產(chǎn)節(jié)拍是指一條生產(chǎn)線上相繼完成汽車流水線零件的生產(chǎn)節(jié)拍是指一條生產(chǎn)線上相繼完成兩件產(chǎn)品生產(chǎn)之間的時間間隔。兩件產(chǎn)品生產(chǎn)之間的時間間隔。T=6

10、0H/NT=60H/NT T為流水線的生產(chǎn)節(jié)拍，為流水線的生產(chǎn)節(jié)拍，minminH H為零件年有效生產(chǎn)工作時間，為零件年有效生產(chǎn)工作時間，h h為工時利用率為工時利用率NN為年生產(chǎn)綱領(lǐng)，件為年生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/ /年年4444穩(wěn)定節(jié)拍、加快節(jié)拍是生產(chǎn)節(jié)拍優(yōu)化工程的目標。穩(wěn)定節(jié)拍、加快節(jié)拍是生產(chǎn)節(jié)拍優(yōu)化工程的目標。生產(chǎn)節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)稱為瓶頸（生產(chǎn)節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)稱為瓶頸（bottleneckbottleneck）。）。例：流水線三道工序依次作業(yè)時間為例：流水線三道工序依次作業(yè)時間為8min8min，10min10min，6min6min，尋求其改進方法。，尋求其改進方法。1 1） 10min10min

11、工序的工作量分擔(dān)給工序的工作量分擔(dān)給6min6min工序工序 8-8-88-8-82 2）增加）增加10min10min工序人手，工序人手，8min8min工序分擔(dān)部分給工序分擔(dān)部分給10min10min工工序序 6-66-6* *2-62-645453 3）汽車產(chǎn)品生產(chǎn)批量與成本間的關(guān)系）汽車產(chǎn)品生產(chǎn)批量與成本間的關(guān)系規(guī)模生產(chǎn)三原則規(guī)模生產(chǎn)三原則集中生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟專業(yè)化協(xié)作4646加工經(jīng)濟加工經(jīng)濟精度精度在正常的加工條件下（采用符合標準的設(shè)備和工藝裝備，使用標準技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）的一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度。47471、加工精度與成本的關(guān)系 各種加工方法的加工誤差

12、和加工成本之間存在一定的。這種關(guān)系呈負指數(shù)函數(shù)曲線形狀。48482、加工經(jīng)濟精度與加工方法的選擇表面光潔度表面特征主要加工方法應(yīng)用舉例名稱等級粗面1: 明顯可見刀痕1 粗車、粗銑、粗刨、鉆為光潔度最低的加工面，一般很少應(yīng)用2可見刀痕用粗紋銼刀和粗砂輪加工3微見刀痕粗車、刨、立銑、平銑、鉆不接觸表面、不重要的接觸面，如：螺絲孔、倒角、機座底面等半 光 面4可見加工痕精車、精銑、精刨、鉸、鏜、粗磨等沒有相對運動的零件接觸面，如：箱、蓋、套筒5微見加工痕要求緊貼的表面、鍵和鍵槽工作表面。相對運動速度不高的接觸面，如：支架孔、襯套、皮帶輪軸孔的工作面6看不見加工痕光面7可辨加工痕跡方向精車、精鉸、精拉

13、、精鏜、精磨等要求很好密合的接觸面，如：與滾動軸承配合的表面、錐銷孔等。相對運動速度較高的接觸面，如：滑動軸承的配合表面、齒輪輪齒的工作表面等。8微辨加工痕跡方向9不可辨加工痕跡方向最 光 面10暗光澤面研磨、拋光、超級精細研磨等精密量具的表面，極重要零件的摩擦面，如：汽缸的內(nèi)表面、精密車床主軸頸、座標鏜床的主軸頸等11亮光澤面12鏡狀光澤面13霧狀光澤面4949工藝文件工藝文件是將工藝工作以一定格式文件的形式確定下來的全部資料的總稱，按其作用可分為工藝規(guī)程和管理用工藝文件兩類。505051511.4.1 工藝規(guī)程概念： 把比較合理的工藝過程確定下來后，按一定的格式（通常是表格和圖表）和要求寫

14、成文件形式，要求企業(yè)有關(guān)人員必須嚴格執(zhí)行的指令性文件。作用： 工藝規(guī)程是在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論和必要的工藝試驗后制訂的，反映了加工中的客觀規(guī)律。因此，工藝規(guī)程是（1）指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作的主要技術(shù)文件，（2）又是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進行生產(chǎn)準備和技術(shù)準備的依據(jù)和新建、擴建車間或工廠的原始資料，（3）此外，先進的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進經(jīng)驗的作用。52521、機械加工工藝規(guī)程包括的內(nèi)容（1 1）擬定機加工工藝路線）擬定機加工工藝路線（2 2）確定各道工序的具體內(nèi)容）確定各道工序的具體內(nèi)容53532、機械加工工藝規(guī)程文件形式工藝文件的形式：工藝文件的形式：多種多樣，區(qū)別很大，主要決定