第一章機械制造過程概述

1、第一篇 總 論 第一章 機械制造過程概述 第二章 機械加工工藝路線 第三章 金屬切削過程 第一章 機械制造過程概述學(xué)習(xí)指導(dǎo)：學(xué)習(xí)指導(dǎo)： 本章主要介紹機械制造過程的基本組成和概況，使同學(xué)們對機械制造過程有一個比較全面的了解。 要求同學(xué)們掌握與制造過程和生產(chǎn)組織有關(guān)的基本概念。學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法： 結(jié)合書本的實例與工廠實物進(jìn)行教學(xué)。第一節(jié) 機械制造過程一、生產(chǎn)系統(tǒng)：一、生產(chǎn)系統(tǒng)： 一種符合市場需求的合格的機械產(chǎn)品問世，要經(jīng)過從市場調(diào)查研究、產(chǎn)品功能定位、結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)到信息反饋、改進(jìn)功能的一個復(fù)雜過程。（一）、 生產(chǎn)過程：視頻視頻 原材料的運輸保管和準(zhǔn)備生產(chǎn)的準(zhǔn)備、毛坯制、零件的制造

2、過程、部件和產(chǎn)品裝配過程質(zhì)量檢測過程和油漆包裝等工作。如圖如圖1-11-1（二）、工藝過程： 毛坯的成形、機械冷加工、熱處理裝配等直接改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性能的過程。如圖如圖1-21-2二、機械制造過程 機械制造過程它包括從零部件加工到整機裝配的全過程。主要是從三個方面進(jìn)行的： 首先：通過相應(yīng)的工藝過程將毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)楹细窳慵?其次：根據(jù)機器的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求，把某些零件裝配成部件。 再次：是在一個基準(zhǔn)零部件上，把各個零件、部件裝配成完整的機器。 最后：對整機進(jìn)行檢驗、試車、油漆、包裝。三、機械制造過程的基本要概念 1 1、機械制造過程的基本要概念、機械制造過程的基本要概念 每一個零件

3、都是根據(jù)本身的特點采用不同的加工方法獲得的，這些加工方法有序的排列形成了工藝規(guī)程，它是若干個基本單元即工序組成，而工序又分為安裝、工位、工步、走刀。 1）工序：它是指一個或一組工人在同一個地點連續(xù)完成的那一部分工藝過程 。 2）安裝：每加工一項內(nèi)容進(jìn)行一次裝夾就是安裝。 3）工位：在一次安裝中，通過一定的機構(gòu)變換加工位置，每一個加工位置上所完成的加工內(nèi)容。如圖如圖1-31-3 4）工步：在同一個工位上，完成不同的表面加工，其中切削參數(shù)不變的情況下所完成的工位內(nèi)容。 5）走刀：刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容。2 2、機械加工工藝系統(tǒng)、機械加工工藝系統(tǒng) 切削加工過程是由機床、刀具、夾具來

4、完成的，它與被加工對象構(gòu)成一閉環(huán)系統(tǒng)，這個系統(tǒng)稱之為工藝系統(tǒng)。 加工工藝系統(tǒng)的組成及其特性對機械加工過程中各工序的加工質(zhì)量、加工效率、加工成本有直接的影響，合理地選擇和應(yīng)用加工工藝系統(tǒng)是機械制造技術(shù)的主要內(nèi)容之一。3.3.工件表面的成形工件表面的成形 a、任何零件都是由不同的表面組成的，而這些表面是由不同的方法形成的，這就是表面成形理論； b、要獲得零件的表面形狀，必須切除多余金屬層，在這個過程當(dāng)中產(chǎn)生著形變、力、聲、熱等一列復(fù)雜物理現(xiàn)象，揭示它們的現(xiàn)象就稱之為金屬切削理論； c、因為零件的表面形狀不同則需要機床提供不同的運動；運用不同的刀具和夾具來保證零件的形狀和質(zhì)量，這種揭示機床、刀具、夾

5、具的基本規(guī)律稱之為工藝系統(tǒng)理論。 機械制造技術(shù)就是以表面成形理論、金屬切削理論、工藝機械制造技術(shù)就是以表面成形理論、金屬切削理論、工藝系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，以各種加工方法、加工裝備的特點及應(yīng)用為主系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，以各種加工方法、加工裝備的特點及應(yīng)用為主體，以機械加工工藝和機械裝配工藝的設(shè)計為重點，以實現(xiàn)機械體，以機械加工工藝和機械裝配工藝的設(shè)計為重點，以實現(xiàn)機械產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效低成本和綠色制造為目的的綜合技術(shù)。產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效低成本和綠色制造為目的的綜合技術(shù)。第二節(jié) 機械制造的生產(chǎn)組織 機械產(chǎn)品的制造過程是人個復(fù)雜的過程，需要經(jīng)過一系機械產(chǎn)品的制造過程是人個復(fù)雜的過程，需要經(jīng)過一系列的機械加工工藝和裝配

6、工藝才能完成。并且要求是優(yōu)質(zhì)、列的機械加工工藝和裝配工藝才能完成。并且要求是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗，以取得最佳經(jīng)濟效益。因此不同的產(chǎn)品其生產(chǎn)高效、低耗，以取得最佳經(jīng)濟效益。因此不同的產(chǎn)品其生產(chǎn)組織形式也就不同。組織形式也就不同。 一、生產(chǎn)綱領(lǐng)：一、生產(chǎn)綱領(lǐng)： 是企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定的在計劃生是企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定的在計劃生產(chǎn)期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)量。產(chǎn)期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)量。如圖如圖1-51-5 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：N=QN=Qn(1+)(1+n(1+)(1+) ) 二、生產(chǎn)組織類型：二、生產(chǎn)組織類型： 1 1、單件小批量生產(chǎn)：、單件小批量生產(chǎn)： 2 2

7、、中批生產(chǎn)：、中批生產(chǎn)： 3 3、大批大量生產(chǎn)：、大批大量生產(chǎn)： 生產(chǎn)類型如生產(chǎn)類型如表表1-11-1 ；其特點如；其特點如表表1-21-2第三節(jié)第三節(jié) 機械零件的成形方法機械零件的成形方法一、零件的成形方法一、零件的成形方法 在機械零件的制造過程中，零件的成形要采用各種不同的制在機械零件的制造過程中，零件的成形要采用各種不同的制造工藝方法。按照加工過程中被加工對象質(zhì)量造工藝方法。按照加工過程中被加工對象質(zhì)量m m的變化特征，可以的變化特征，可以將零件將零件 的制造方法分為材料成形工藝、材料去除工藝和材料累積的制造方法分為材料成形工藝、材料去除工藝和材料累積工藝三種類型。工藝三種類型。 1.1

8、.材料成形工藝（材料成形工藝（m=0m=0） 材料成形工藝是指加工過程中材料的形狀、尺寸、性能等發(fā)材料成形工藝是指加工過程中材料的形狀、尺寸、性能等發(fā)生變化，而其重量未發(fā)生變化。材料成形工藝常用來制造毛坯，生變化，而其重量未發(fā)生變化。材料成形工藝常用來制造毛坯，也可以用來制造形狀復(fù)雜但精度要求不太高的零件。材料成形工也可以用來制造形狀復(fù)雜但精度要求不太高的零件。材料成形工藝的生產(chǎn)效率較高，常用的成形工藝有鑄造、鍛壓、模具成形藝的生產(chǎn)效率較高，常用的成形工藝有鑄造、鍛壓、模具成形（注塑、沖壓）、粉末冶金等。（注塑、沖壓）、粉末冶金等。 如圖如圖 2.2.材料去除工藝（材料去除工藝（mm0 0）

9、材料去除工藝是以一定的方式從工件上去除多余材料，得到材料去除工藝是以一定的方式從工件上去除多余材料，得到所需要形狀、尺寸的零件。這種方法在機械制造中應(yīng)用最廣泛，所需要形狀、尺寸的零件。這種方法在機械制造中應(yīng)用最廣泛，它包括各種傳統(tǒng)的切削加工、磨削加工和特種加工：它包括各種傳統(tǒng)的切削加工、磨削加工和特種加工： 3. 3.材料累積工藝材料累積工藝 （mm0 0） 材料累積工藝是指利用一定的方式使零件的重量不斷增加的材料累積工藝是指利用一定的方式使零件的重量不斷增加的工藝方法。包括傳統(tǒng)的連接方法、電鑄電鍍加工和先進(jìn)的快速成工藝方法。包括傳統(tǒng)的連接方法、電鑄電鍍加工和先進(jìn)的快速成形技術(shù)形技術(shù) 如圖如圖

10、二、零件表面的成形二、零件表面的成形：仿真仿真1 1、2 2、3 3 零件的表面通常是幾種簡單表面的組合，如：平面、圓柱面零件的表面通常是幾種簡單表面的組合，如：平面、圓柱面、圓錐面、球面、成形表面等。其特點是：以一條線為母線，沿、圓錐面、球面、成形表面等。其特點是：以一條線為母線，沿另一條線軌跡運動而成的。母線和軌跡線都另一條線軌跡運動而成的。母線和軌跡線都 稱之為發(fā)生線，具有稱之為發(fā)生線，具有可逆與非可逆性?？赡媾c非可逆性。 可逆表面：如平面、圓柱面和直線成形的表面可逆表面：如平面、圓柱面和直線成形的表面 非可逆表面：如螺紋面、圓環(huán)面、球面、圓錐面等非可逆表面：如螺紋面、圓環(huán)面、球面、圓錐

11、面等 發(fā)生線一般有下列四種：發(fā)生線一般有下列四種：如圖如圖2-12-1 1 1、軌跡法：、軌跡法： 2 2、成形法、成形法: : 3 3、相切法、相切法: : 4 4、展成法、展成法: :思考題：思考題： 1 1、什么是生產(chǎn)系統(tǒng)？它包括哪幾個過程？、什么是生產(chǎn)系統(tǒng)？它包括哪幾個過程？ 2 2、什么是工序、工步、工位、走刀、安裝？、什么是工序、工步、工位、走刀、安裝？ 3 3、工藝系統(tǒng)包括哪幾個部分？、工藝系統(tǒng)包括哪幾個部分？ 4 4、從生產(chǎn)角度講，不同生產(chǎn)類型各有什么特點？、從生產(chǎn)角度講，不同生產(chǎn)類型各有什么特點？ 5.5.零件的成形方法有哪幾種類型？零件的成形方法有哪幾種類型？ 6.6.零件

12、表面的發(fā)生線形成有哪些？試舉例說明。零件表面的發(fā)生線形成有哪些？試舉例說明。 設(shè)計住信息、制造工藝、物流要求設(shè)計住信息、制造工藝、物流要求信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)原材料原材料存儲存儲運輸運輸制造過程制造過程能量系統(tǒng)能量系統(tǒng)能源能源產(chǎn)品產(chǎn)品檢驗包裝檢驗包裝毛坯加工過程加工過程基準(zhǔn)零部件總總 裝裝 過過 程程裝配過程部件2零件毛坯零件加工過程加工過程機器產(chǎn)品部件1部件3裝配過程零件基準(zhǔn)件零件裝配過程基準(zhǔn)件零件零件基準(zhǔn)件零件零件零件毛坯毛坯零件零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)每臺產(chǎn)品該零件個數(shù)備品的百分率廢品的百分率表1 各種生產(chǎn)組織類型的劃分生產(chǎn)類型零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產(chǎn)5201

13、00小批生產(chǎn)510020200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000500050000表2 各種生產(chǎn)組織類型的特點 類類特特 型型 項項 點點 目目單件小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)加工對象加工對象經(jīng)常變換經(jīng)常變換周期性變換周期性變換固定不變固定不變毛坯及加工余量毛坯及加工余量模樣手工造型，自由鍛，加工余模樣手工造型，自由鍛，加工余量大。量大。部分用金屬?；蚰ｅ懠庸び嗔恐械炔糠钟媒饘倌；蚰ｅ懠庸び嗔恐械葟V泛用金屬模機器造型，加廣泛用金屬模機器造型，加工工 余量小余量小機床設(shè)備及其布置形機床設(shè)備及其布置形式式通用機床，按類別和規(guī)格大小，通用機床，按類別和規(guī)格大小，采用機群式布置。采用機群式布置。通用機床與專用通用機床與專用 機床結(jié)合，按零件機床結(jié)合，按零件分類布置，流水線與機群結(jié)合分類布置，流水線與機群結(jié)合廣泛采用專用機床，按流水廣泛采用專用機床，按流水線或自動線布置線或自動線布置夾具夾具通用夾具、組合夾具和必要的專通用夾具、組合夾具和必要的專用夾具用夾具廣泛使用專用夾具、可調(diào)夾具廣泛使用專用夾具、可調(diào)夾具廣泛使用高效專用夾具廣泛使用高效專用夾具刀具和量具刀具和量具通用刀、量具通用刀、量具按產(chǎn)量和精度，通用刀量具和專用按產(chǎn)量和精度，通用刀量具和專用 刀量具結(jié)合刀量