第一章 汽車零件機械加工工藝基本概念

1汽車制造技術基礎（2-9周）劉瑋1396197818921、2.5學分40學時32理論學時2、閉卷筆試3、實驗10%平時30%考試60%31、汽車零件機械加工工藝基本概念2、汽車零件的機械加工質量3、汽車零件常用制造工藝基礎知識4、汽車零件機械加工工藝規(guī)程制定5、汽車零件裝配工藝制定6、沖壓工藝7、焊裝工藝8、涂裝工藝9、總裝工藝4汽車制造的過程狹義：把汽車原材料轉變?yōu)槠嚠a(chǎn)品的全過程廣義：從產(chǎn)品設計開始到成品出廠的全過程5廣義汽車制造的過程1、生產(chǎn)和技術準備的過程

調(diào)研設計試制培訓2、基本生產(chǎn)過程

零件加工四大工藝6廣義汽車制造的過程3、輔助生產(chǎn)過程

輔助產(chǎn)品的生產(chǎn)、維護和維修4、生產(chǎn)服務過程

儲存、包裝、運輸、售后7汽車制造所需的詳細工藝1、鑄造

是將熔化的金屬澆灌入鑄型空腔，凝固后獲得產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。

汽缸體、變速器箱體、轉向器殼體、后橋殼體、制動鼓等。8汽車制造所需的詳細工藝2、鍛造（自由鍛造和模型鍛造）

使金屬坯料承受沖擊或壓力而成形的加工方法。

齒輪、軸的毛坯，連桿、曲軸、前軸、轉向節(jié)等。9汽車制造所需的詳細工藝3、沖壓

使金屬板料在沖模中承受壓力而被切離或成形的加工方法。

落料、沖孔、拉深、彎曲、翻邊、修整。10汽車制造所需的詳細工藝4、焊接

將兩片金屬局部加熱或同事加熱、加壓而結合在一起的加工方法。

點焊、熔化焊、激光焊等。11汽車制造所需的詳細工藝5、金屬切削加工

是將金屬毛坯逐層切削，得到所需形狀、尺寸、表面粗糙度的加工方法。

車、刨、銑、鉆、鏜、磨。12汽車制造所需的詳細工藝6、熱處理

是將固態(tài)金屬重新加熱、保溫或冷卻而改變其組織結構以滿足使用或加工要求的生產(chǎn)方法。

退火、正火、淬火、回火。13汽車制造所需的詳細工藝7、裝配8、汽車試驗14汽車制造工藝人員的根本任務在保證汽車產(chǎn)品質量的前提下，降低生產(chǎn)成本、同時提高勞動生產(chǎn)率。15第一節(jié)機械加工工藝過程及其組成第二節(jié)汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質、生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型第三節(jié)汽車零件的加工經(jīng)濟精度第四節(jié)汽車制造專業(yè)的工藝文件161、機械加工工藝過程的基本概念1.1機械加工工藝過程及其組成生產(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)過程的輔助過程。工藝過程包括運輸、保管、刃磨、設備維護等17階梯軸零件圖及加工工藝過程基本概念18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。工藝過程的組成工序安裝2、機械加工工藝過程的組成分類19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，工件與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設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，每切削一次為一次走刀工位工步走刀20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）。21工序集中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。工序分散使用的設備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便，操作簡單，轉產(chǎn)容易工序的集中與分散22

提示：

小批量生產(chǎn)：產(chǎn)量少效率不是主要問題，主要應減少設備使的臺數(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)用設備，工序也較多。23工位舉例24

為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾后，工件與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設備的固定部分所占據(jù)的某一個位置。工件在加工中應盡量減少裝夾次數(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。25①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③可實現(xiàn)加工時間與輔助時間重疊。②減少輔助時間，縮短工時，提高效率。多工位加工的好處：26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27

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Ф5mm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，稱為復合工步。端面或鉆兩端中心孔，它們都是復合工步。例如：銑端面、鉆中心孔，每個工位都是用兩把刀具同時銑兩28立軸轉塔車床回轉刀架上的復合工步刨平面復合工步29組合銑刀銑平面復合工步鉆、擴孔復合工步30課堂示例1.1：如圖所示的圓盤零件，設計其單件小批及成批生產(chǎn)時的加工工藝過程。3132331.2汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質、生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型1、汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質1）產(chǎn)品試制2）試生產(chǎn)3）正式生產(chǎn)342、汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領概念：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。汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領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。35汽車零件的年生產(chǎn)綱領N可由下式計算：

N=Q·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。363、汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征1）生產(chǎn)類型產(chǎn)品有大有小，小到螺釘，大至收音機，船舶。其特征有的復雜，有的簡單，批量和生產(chǎn)綱領也各不相同。根據(jù)產(chǎn)品的大小、特征、批量和生產(chǎn)綱領，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)

372）不同生產(chǎn)類型機械加工的工藝特征（1）單件生產(chǎn)

特征：①產(chǎn)品做得少，只做一件或數(shù)件；

②一個工作進行多工序和多品種的作業(yè)；

③重型機器、大型船舶，新樣機制造屬此類型。采用設備：通用設備，也可以選用先進的數(shù)控機床，以降低成本38（2）成批生產(chǎn)

特征：

①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量較多，周期地成批投入生產(chǎn)；

②一個工作地順序地、分批地完成不同工件的某些工序；

③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)

39（3）大批生產(chǎn)

特征：

①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量大，需連續(xù)不斷地進行生產(chǎn)；

②一個工作地重復不斷地進行某工序的加工；

③如汽車通用件（軸承、螺栓等）自行車等屬此類生產(chǎn)類型。采用設備：高效率的設備和工藝方法，以提高生產(chǎn)效率40生產(chǎn)類型不僅決定于生產(chǎn)綱領，而且和產(chǎn)品的大小和復雜程度有關。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41表1.3汽車制造企業(yè)生產(chǎn)類型與產(chǎn)量之間的關系42表1.4汽車制造中不同生產(chǎn)類型的工藝特點43衡量工序專業(yè)化程度可用每臺設備或者工作場地完成的工序數(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)線上相繼完成兩件產(chǎn)品生產(chǎn)之間的時間間隔。T=60Hη/NT為流水線的生產(chǎn)節(jié)拍，minH為零件年有效生產(chǎn)工作時間，hη為工時利用率N為年生產(chǎn)綱領，件/年44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（bottleneck）。例：流水線三道工序依次作業(yè)時間為8min，10min，6min，尋求其改進方法。1）10min工序的工作量分擔給6min工序8-8-82）增加10min工序人手，8min工序分擔部分給10min工序6-6*2-6453）汽車產(chǎn)品生產(chǎn)批量與成本間的關系規(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461.3汽車零件的加工經(jīng)濟精度加工經(jīng)濟精度在正常的加工條件下（采用符合標準的設備和工藝裝備，使用標準技術等級的工人，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。471、加工精度與成本的關系各種加工方法的加工誤差和加工成本之間存在一定的。這種關系呈負指數(shù)函數(shù)曲線形狀。482、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、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14鏡面491.4汽車制造專業(yè)的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。50511.4.1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）和要求寫成文件形式，要求企業(yè)有關人員必須嚴格執(zhí)行的指令性文件。作用：

工藝規(guī)程是在總結實踐經(jīng)驗的基礎上，依據(jù)科學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）指導工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作的主要技術文件，（2）又是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進行生產(chǎn)準備和技術準備的依據(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。521、機械加工工藝規(guī)程包括的內(nèi)容（1）擬定機加工工藝路線（2