第1章 機(jī)械制造過程概述

1、機(jī)械制造業(yè)過程機(jī)械制造業(yè)過程機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)組織組織生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng) 制造過程的物料流、信息流、能量流及制造過程的物料流、信息流、能量流及 設(shè)備與人構(gòu)成了生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備與人構(gòu)成了生產(chǎn)系統(tǒng)1.1.1 1.1.1 生產(chǎn)過程中的基本概念生產(chǎn)過程中的基本概念生產(chǎn)生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)物料流物料流信息流信息流能量流能量流生產(chǎn)生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)決策級決策級經(jīng)營管理級經(jīng)營管理級制造級制造級生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程1.1.1 1.1.1 生產(chǎn)過程中的基本概念生產(chǎn)過程中的基本概念原材料和原材料和半成品半成品產(chǎn)品（機(jī)器）產(chǎn)品（機(jī)器）生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備毛坯制造毛坯制造切削加工切削加工檢驗(yàn)、裝檢驗(yàn)、裝配調(diào)試配調(diào)試（車

2、，銑，（車，銑，刨，磨，鉆，刨，磨，鉆，鏜等）鏜等）（檢驗(yàn)、（檢驗(yàn)、組裝，部組裝，部裝，總裝）裝，總裝）（鑄造，焊（鑄造，焊接，壓力加接，壓力加工等）工等）（工藝規(guī)程、（工藝規(guī)程、原材料供應(yīng)、原材料供應(yīng)、工藝裝備的工藝裝備的配備）配備）生產(chǎn)過程包括：生產(chǎn)過程包括： 原材料的運(yùn)輸、保管和準(zhǔn)備原材料的運(yùn)輸、保管和準(zhǔn)備 生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作 毛坯的制造毛坯的制造 零件的機(jī)械加工與熱處理零件的機(jī)械加工與熱處理 零件裝配成機(jī)器零件裝配成機(jī)器 機(jī)器的質(zhì)量檢查及運(yùn)行試驗(yàn)機(jī)器的質(zhì)量檢查及運(yùn)行試驗(yàn) 機(jī)器的油漆、包裝和入庫機(jī)器的油漆、包裝和入庫生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程機(jī)械生產(chǎn)過程的構(gòu)成圖機(jī)械生產(chǎn)過程的構(gòu)成圖原料或

3、毛坯原料或毛坯存儲(chǔ)存儲(chǔ)運(yùn)輸運(yùn)輸制造制造檢驗(yàn)檢驗(yàn)成品成品信信 息息 系系 統(tǒng)統(tǒng)能源能源能能 量量 系系 統(tǒng)統(tǒng)物流物流信息流信息流能量流能量流機(jī)械制造機(jī)械制造工藝工藝指將各種原材料、半成品加工成為產(chǎn)品的指將各種原材料、半成品加工成為產(chǎn)品的方法和過程。方法和過程。1.1.1 1.1.1 生產(chǎn)過程中的基本概念生產(chǎn)過程中的基本概念機(jī)械制造機(jī)械制造工藝過程工藝過程在生產(chǎn)過程中，直接改變生產(chǎn)對象的形狀、在生產(chǎn)過程中，直接改變生產(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或半成品的過程稱為工藝過程工藝過程 毛坯的制造毛坯的制造 零件的機(jī)械加工與熱處理

4、零件的機(jī)械加工與熱處理 零件裝配成機(jī)器零件裝配成機(jī)器 機(jī)器的質(zhì)量檢查及運(yùn)行試驗(yàn)機(jī)器的質(zhì)量檢查及運(yùn)行試驗(yàn) 工藝過程工藝過程1.1.1 1.1.1 生產(chǎn)過程中的基本概念生產(chǎn)過程中的基本概念機(jī)械制造機(jī)械制造工藝過程工藝過程在在生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程中，直接改變生產(chǎn)對象的形狀、中，直接改變生產(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或半成品的過程稱為工藝過程工藝過程機(jī)械加工機(jī)械加工工藝過程工藝過程機(jī)械裝配機(jī)械裝配工藝過程工藝過程在在加工過程加工過程中，采用合理的加工方法，逐中，采用合理的加工方法，逐漸改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和表漸改變毛坯的

5、形狀、尺寸、相對位置和表面質(zhì)量，使其成為合格零件的過程。面質(zhì)量，使其成為合格零件的過程。采用各種裝配工藝方法，把組成產(chǎn)品的全采用各種裝配工藝方法，把組成產(chǎn)品的全部零件按照設(shè)計(jì)要求正確組合在一起的過部零件按照設(shè)計(jì)要求正確組合在一起的過程。程。機(jī)械制造機(jī)械制造工藝規(guī)程工藝規(guī)程 在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)中，用來規(guī)定產(chǎn)品或在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)中，用來規(guī)定產(chǎn)品或 零件制造工藝過程和操作方法等的工藝零件制造工藝過程和操作方法等的工藝 文件，稱為文件，稱為機(jī)械制造工藝規(guī)程機(jī)械制造工藝規(guī)程。1.1.1 1.1.1 生產(chǎn)過程中的基本概念生產(chǎn)過程中的基本概念表 機(jī)械加工工藝過程卡片表 機(jī)械加工工藝卡片機(jī)械制造機(jī)械制造工藝過程

6、工藝過程1.1.2 1.1.2 機(jī)械制造工藝過程的組成機(jī)械制造工藝過程的組成零件零件部件部件機(jī)器機(jī)器零部件零部件整機(jī)整機(jī)機(jī)器的組成：機(jī)器的組成：合件合件1 1組件組件1 1合件合件2 2部件部件1 1組件組件2 2組件組件3 3部件部件3 3合件合件3 3機(jī)機(jī) 器器部件部件2 2零件零件 機(jī)械加工工藝過程分為機(jī)械加工工藝過程分為工序、安裝、工位、工序、安裝、工位、工步和工步和走刀走刀。1 1、工序、工序 指一個(gè)指一個(gè)( (或一組或一組) )工人工人在一個(gè)在一個(gè)工作地點(diǎn)工作地點(diǎn)對一對一個(gè)個(gè)( (或同時(shí)對幾個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)) )工件工件，連續(xù)連續(xù)完成的那一完成的那一部分加工過程。部分加工過程。 同一

7、個(gè)零件，同樣的加工內(nèi)容可以有不同同一個(gè)零件，同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排的工序安排 加工要求：加工小端面；小端面鉆中心孔；加工加工要求：加工小端面；小端面鉆中心孔；加工大端面；大端面鉆中心孔；車大端外圓；對大端倒大端面；大端面鉆中心孔；車大端外圓；對大端倒角；車小端外圓；對小端倒角；銑鍵槽；去毛刺。角；車小端外圓；對小端倒角；銑鍵槽；去毛刺。 圖 階梯軸零件圖工序號工序號工序內(nèi)容工序內(nèi)容設(shè)備設(shè)備1 1 車小端面，鉆小端中心孔，車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角；大端面，粗車小端外圓，倒角；大端面，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，倒角；精車外圓倒角；精車外圓

8、車床車床2 2銑鍵槽，手工去毛刺銑鍵槽，手工去毛刺銑床銑床單件小批生產(chǎn)的工藝過程單件小批生產(chǎn)的工藝過程 小結(jié)：小結(jié)：工序的主要特征是工作地點(diǎn)和工人工序的主要特征是工作地點(diǎn)和工人，由，由零件加工的工序數(shù)就可以知道工作面積的大小，工零件加工的工序數(shù)就可以知道工作面積的大小，工人人數(shù)和設(shè)備數(shù)量，因此，工序是非常重要的。人人數(shù)和設(shè)備數(shù)量，因此，工序是非常重要的。工序號工序內(nèi)容設(shè)備1 車小端面，鉆小端中心孔，車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角粗車小端外圓，倒角車床2 車大端面，鉆大端中心孔，車大端面，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，倒角粗車大端外圓，倒角車床3精車外圓精車外圓車床4銑鍵槽，手工去毛刺

9、銑鍵槽，手工去毛刺銑床大批量生產(chǎn)的工藝過程大批量生產(chǎn)的工藝過程2、安裝、安裝 在同一個(gè)工序中，工件每定位和夾緊一次所完在同一個(gè)工序中，工件每定位和夾緊一次所完成的那部分加工稱為一個(gè)成的那部分加工稱為一個(gè)安裝。安裝。 一個(gè)工序中工件可安裝一次或幾次。階梯軸第一個(gè)工序中工件可安裝一次或幾次。階梯軸第一種工序安排方案的安裝次數(shù)如表。一種工序安排方案的安裝次數(shù)如表。工序號安裝號工序內(nèi)容設(shè)備11車小端面，鉆小端中心孔，粗車車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角小端外圓，倒角車床2車大端面，鉆大端中心孔，粗車車大端面，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，倒角大端外圓，倒角車床3精車大端外圓精車大端外圓車床4精

10、車小端外圓精車小端外圓車床21銑鍵槽，手工去毛刺銑鍵槽，手工去毛刺銑床表 工序和安裝3.工位工位 在工件的一次安裝中，每一個(gè)加工位置在工件的一次安裝中，每一個(gè)加工位置上所完成的工藝過程稱為上所完成的工藝過程稱為工位工位。 如果一個(gè)工序只有一個(gè)安裝，并且該安如果一個(gè)工序只有一個(gè)安裝，并且該安裝中只有一個(gè)工位，則工序內(nèi)容就是裝中只有一個(gè)工位，則工序內(nèi)容就是安裝安裝內(nèi)內(nèi)容，同時(shí)也就是容，同時(shí)也就是工位工位內(nèi)容。內(nèi)容。 一次安裝完成多個(gè)工位的例子：一次安裝完成多個(gè)工位的例子： 圖中共有圖中共有4個(gè)工位，工位個(gè)工位，工位1：裝卸工件，工位：裝卸工件，工位2：鉆孔，工位鉆孔，工位3：擴(kuò)孔，工位：擴(kuò)孔，工位

11、4：鉸孔。：鉸孔。多工位安裝4、工步 在一個(gè)工序中，在一個(gè)工序中，加工表面加工表面、切削刀具切削刀具、切削切削速度速度和和進(jìn)給量進(jìn)給量都不變的情況下所完成的加工，稱都不變的情況下所完成的加工，稱為一個(gè)為一個(gè)工步工步。對于一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干相同多工位加對于一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干相同多工位加工的工步，通常算作一個(gè)工步工的工步，通常算作一個(gè)工步用幾把不同刀具或復(fù)合刀具同時(shí)加工一個(gè)零件用幾把不同刀具或復(fù)合刀具同時(shí)加工一個(gè)零件的幾個(gè)表面的工步，也看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合的幾個(gè)表面的工步，也看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步工步 應(yīng)用復(fù)合工步主要是為了提高工作效率。 圖 復(fù)合工步5.5.走刀走刀 切削刀具在

12、加工表面上切削一次所完切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容，稱為一次成的工步內(nèi)容，稱為一次走刀。走刀。 走刀是構(gòu)成工藝過程的最小單元。走刀是構(gòu)成工藝過程的最小單元。 一個(gè)工步可包括一次或數(shù)次走刀。一個(gè)工步可包括一次或數(shù)次走刀。當(dāng)需要切去的金屬層很厚，不能在一次走當(dāng)需要切去的金屬層很厚，不能在一次走刀下切完，則需分幾次走刀。刀下切完，則需分幾次走刀。由若干個(gè)順序排列的工序由若干個(gè)順序排列的工序組成的，而工序又可分為組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。安裝、工位、工步和走刀?；靖拍罨靖拍钜粋€(gè)（或一組）一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)工工人，在一個(gè)工作地（或一臺(tái)機(jī)作地（或一臺(tái)機(jī)床）上

13、對一個(gè)床）上對一個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)（或同時(shí)對幾個(gè)工件）連續(xù)完成工件）連續(xù)完成的那一部分工藝的那一部分工藝過程稱為工序。過程稱為工序。安裝是指工件安裝是指工件經(jīng)過一次裝夾經(jīng)過一次裝夾后所完成的那后所完成的那部分工序內(nèi)容。部分工序內(nèi)容。工藝過程工藝過程的組成的組成工序工序安裝安裝基本概念基本概念在加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)在加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量不變的條件下，連續(xù)完成的那一部給量不變的條件下，連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。分工序內(nèi)容稱為工步。工件相對于機(jī)床或刀具每占據(jù)一工件相對于機(jī)床或刀具每占據(jù)一個(gè)加工位置所完成的那部分工序個(gè)加工位置所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為工位。內(nèi)容，

14、稱為工位。 加工刀具在加工表面上加工一次加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分稱為走刀。所完成的工步部分稱為走刀。工步工步工位工位走刀走刀1 1、材料成形工藝（、材料成形工藝（m=0m=0） 指加工時(shí)材料的形狀、尺寸、性能等發(fā)生變化，指加工時(shí)材料的形狀、尺寸、性能等發(fā)生變化，而其質(zhì)量未發(fā)生變化。而其質(zhì)量未發(fā)生變化。 鑄造鑄造 鍛造鍛造 粉末冶金粉末冶金1.1.3 1.1.3 零件（毛坯）成型方法零件（毛坯）成型方法根據(jù)加工過程中質(zhì)量的變化，毛坯的制造工藝方法分為：根據(jù)加工過程中質(zhì)量的變化，毛坯的制造工藝方法分為：常用成型工藝常用成型工藝鑄造 將液體金屬澆注到與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型

15、腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯 或零件的生產(chǎn)方法。商周時(shí)期，青銅冶煉、鑄造技術(shù)已達(dá)到很高的水平商代晚期，青銅業(yè)進(jìn)入了鼎盛時(shí)期。最能反映這個(gè)時(shí)期青銅冶鑄技術(shù)水平的，是1939年在河南安陽出土的司母戊鼎。它重達(dá)875公斤，帶耳，高133厘米，橫長110厘米，寬78厘米，它是我國到目前為止發(fā)掘出最大的青銅器，也是世界上最大的古青銅器，它造型瑰麗、渾厚，鼎外布滿花紋。司母戊鼎的鑄造，若沒有規(guī)模巨大和相當(dāng)高超的采礦、冶煉、制范、熔鑄等技術(shù)，是不可想象的，它的鑄造充分體現(xiàn)了我國古代勞動(dòng)人民的高度智慧。距今3000多年1965年12月的時(shí)候，考古工作者在湖北江陵一座楚國的墓葬中，出土了600多件器物，其中就

16、有這柄銅劍。它的長度有55.6厘米，插于黑漆劍鞘里。當(dāng)人們將它從劍鞘內(nèi)抽出時(shí)，頓時(shí)有一種寒氣逼人的感覺。只見劍身呈紫黃顏色，毫無銹斑，其光亮、色澤如同新鑄成的一般。仔細(xì)一看，劍身還布滿略顯黑色的菱形紋飾，劍格正面用藍(lán)色琉璃，劍格背面用綠松石鑲嵌成美麗的花紋，在靠近把手的部位，有兩行用金絲鑲嵌的鳥篆文字：“越王勾踐，自作用劍?！?北京的大鐘寺，原名覺生寺，覺生寺的大鐘是明代永樂年間鑄造的，所以叫“永樂大鐘”。銅鐘懸掛在大鐘樓中央巨架上，通體褚黃，高6.75米，直徑3.7米，重46.5噸。鐘唇厚18.5匣米，鐘體光潔，無一處裂縫，內(nèi)外鑄有經(jīng)文230184字，無一字遺漏，鑄造工藝精美，為佛教文化和書

17、法藝術(shù)的珍品。 箱體箱體啟動(dòng)閥啟動(dòng)閥壓力成型壓力成型 利用金屬在外力作用利用金屬在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形，下所產(chǎn)生的塑性變形，來獲得具有一定形狀、來獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的生產(chǎn)方法。坯或零件的生產(chǎn)方法。2 2、材料去除工藝（、材料去除工藝（mm0 0） 按照一定的方式從工件上去除多余的材料形成符按照一定的方式從工件上去除多余的材料形成符合技術(shù)要求的零件的工藝方法。合技術(shù)要求的零件的工藝方法。 切削加工切削加工 磨削加工磨削加工 特種加工特種加工根據(jù)加工過程中質(zhì)量的變化，毛坯的制造工藝分為：根據(jù)加工過程中質(zhì)量的變化，毛坯的制造工藝分為：常用成型工藝常用

18、成型工藝1.1.3 1.1.3 零件（毛坯）成型方法零件（毛坯）成型方法鉗工 鉗工是用手持工具加工工件以獲得需要的形狀、尺寸和位置要求的方法車削車削車削 在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)進(jìn)行切削加工的方法，稱在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)進(jìn)行切削加工的方法，稱車削加工車削加工。車削加工主要用來加工各種回轉(zhuǎn)體表面以及回轉(zhuǎn)體端面，。車削加工主要用來加工各種回轉(zhuǎn)體表面以及回轉(zhuǎn)體端面，還可進(jìn)行切斷、切槽、車螺紋、鉆孔、絞孔、擴(kuò)孔等工作。還可進(jìn)行切斷、切槽、車螺紋、鉆孔、絞孔、擴(kuò)孔等工作。車削加工的應(yīng)用范圍車削加工的應(yīng)用范圍銑削銑削銑削用多刃回轉(zhuǎn)刀具在銑床上對平面、臺(tái)階面、溝槽、成形表面、

19、型腔表面、螺旋表面進(jìn)行切削加工的方法稱為銑削加工銑削加工。 銑削加工的應(yīng)用 鉆削和鏜削鉆削和鏜削鏜床鏜床鉆床鉆床鉆削和鏜削鉆削加工鉆削加工是用鉆頭或擴(kuò)孔鉆等刀具在工件上加工孔的方法。用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法稱為鉆孔鉆孔，用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)大已有孔的方法稱為擴(kuò)孔擴(kuò)孔。此外，還可以進(jìn)行锪孔、锪埋頭孔和攻螺紋等工作。 鉆削加工范圍刨削與拉削刨削與拉削刨削與拉削刨削與拉削 刨削是在刨床上用刨刀對工件做水平相對直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。其基本工作內(nèi)容有刨平面、刨垂直面、刨斜面、刨V形槽、刨燕尾槽、刨成形表面等。 刨削加工的范圍 拉削拉削 在拉床上用拉刀加工工件成為拉削加工拉削加工。拉削不但可以加工平面和

20、沒有障礙的外表面，還可以加工各種形狀的通孔拉削加工的應(yīng)用 磨削磨削 在磨床上用磨具（砂輪、砂帶、油石、研磨劑等）對工件進(jìn)行切削加工的方法稱為磨削。磨削加工是零件精加工的主要方法，其工藝范圍很廣。常見的磨削加工類型3 3、材料累計(jì)工藝（、材料累計(jì)工藝（mm0 0 ） 利用一定的方式使零件的質(zhì)量不斷增加的工藝方利用一定的方式使零件的質(zhì)量不斷增加的工藝方法。法。 連接與裝配連接與裝配 電鑄電鍍加工電鑄電鍍加工 快速成形快速成形根據(jù)加工過程中質(zhì)量的變化，毛坯的制造工藝分為：根據(jù)加工過程中質(zhì)量的變化，毛坯的制造工藝分為：常用成型工藝常用成型工藝1.1.3 1.1.3 零件（毛坯）成型方法零件（毛坯）成型

21、方法焊接焊接 利用加熱或加壓力等利用加熱或加壓力等手段，借助原子之間手段，借助原子之間的結(jié)合與擴(kuò)散作用，的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢使分離的金屬材料牢固的連接起來的一種固的連接起來的一種加工方法。加工方法。生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng) 產(chǎn)品的年產(chǎn)量。產(chǎn)品的年產(chǎn)量。%)%1 (baCQN生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的年產(chǎn)量產(chǎn)品的年產(chǎn)量廢品廢品率率備品備品每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量1.2.1 1.2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng) 1、分類：、分類：大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)和和單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)。其。其中，中，成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)又可分為又可分為大批大批生產(chǎn)，生產(chǎn)，中批中批生產(chǎn)和生產(chǎn)和小批小批生產(chǎn)。生產(chǎn)。 單件生產(chǎn)單件生產(chǎn) 成批生產(chǎn)成批生產(chǎn) 大量生產(chǎn)大量生產(chǎn) 單個(gè)的制造某一種零件，很少重復(fù)、甚