第1章產(chǎn)品制造技術(shù)概述

1、第1章 產(chǎn)品制造技術(shù)概述1.1產(chǎn)品制造的一般過程1.概述1.1所示。由圖可知，產(chǎn)品產(chǎn)品通常是由許多零件裝配而成的，產(chǎn)品制造的一般過程如圖 制造是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中涉及原材料、毛坯和零件的制造等許多方面的知識。工業(yè)產(chǎn)品設(shè) 計(jì)師只有了解和掌握了產(chǎn)品制造的工藝和過程才能夠真正設(shè)計(jì)岀產(chǎn)品，產(chǎn)品不同于工藝品，產(chǎn) 品設(shè)計(jì)既要滿足制造工藝要求，又要符合高效、低耗和低成本的要求，這些都與產(chǎn)品制造技術(shù) 的特點(diǎn)緊密聯(lián)系。咄性成哩饒劉成呼!切削 加丄 妁處瑯f花而 技斥"IL圖1.1產(chǎn)品制造的一般過程2. 毛坯（原材料）制造機(jī)械零件所使用的原材料主要是以鋼鐵為主的金屬材料，包括軋材（板、棒、管、線材和型

2、材）、生鐵、廢鐵、鋁錠、電解銅板、特種合金、金屬粉末、工程塑料、工程陶瓷及其他 復(fù)合材料。3. 毛坯的成型金屬毛坯的成型主要有鑄造、鍛造、沖壓、焊接和切割等方法，目前的塑料成型技術(shù)主要1.1所示。是注塑，其他材料有各自的成型方法。常用毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)如表表1.1常用毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)方法材料形狀生產(chǎn)率設(shè)備投資生產(chǎn)類型缺陷控制組織性能適用范圍手工砂型鑄造鑄鐵、鑄鋼、非鐵任意復(fù)雜低小單件小批難較差單件小批大型鑄件機(jī)械砂型鑄造鑄造合金程度高大大量大批較難中大量大批的中小型鑄件金屬型鑄造鑄鐵、非鐵鑄造合金較簡單高中成批大量較易較好多用于形狀較簡單的中小型有色鑄件壓鑄非鐵鑄造合金復(fù)雜很高大大量

3、大批易好復(fù)雜薄壁的中小型有色鑄件，批量大熔模鑄造鑄鋼、難加工合金復(fù)雜中中成批較難中形狀非常復(fù)雜的中小型 鑄件，有一定批量自由鍛造鍛鋼、型鋼、非鐵 合金簡單低小大單件小批較難較好形狀簡單的大型鍛件， 單件機(jī)修件模鍛鍛鋼、型鋼、非鐵合金中等復(fù)雜高大大量大批易好批量很大的中小型鍛件，單件機(jī)修件沖壓型材（板、管）較復(fù)雜很高大大量成批易好批量很大的板材成型件精沖中薄板材復(fù)雜很高大大量成批易好大批量中薄板材、 復(fù)雜形狀中小件熔焊鋼、非鐵合金復(fù)雜較高較小單件成批大量較難中型材拼接，適于各種批量壓焊型材（鋼、非鐵合金）較簡單很高大成批大量易好批量較大的薄板及圓棒 材拼接釬焊鋼、非鐵合金、工 程陶瓷較復(fù)雜低小單

4、件成批易中異種材料或有色薄板粉末燒結(jié)鋼鐵、非鐵合金、 硬質(zhì)合金、工程 陶瓷中等較高大成批較難好特種材料（硬質(zhì)合金、 工程陶瓷、摩擦材料） 的成型注塑高分子材料復(fù)雜高大大量成批易好高分子材料零件成型4. 零件的切削加工零件的切削加工是指各種切削、磨削和特種加工方法等，是一種通過去除材料來改變毛坯形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之符合圖紙要求的成型方法。各種表面可供選擇的加工方法如表1.2所示。表1.2各種表面可供選擇的加工方法表面形狀常用的加工方法外圓車（粗、細(xì)、精）、磨（粗、精）、研磨、拋光、滾壓內(nèi)孔鉆、鉸、鏜、拉、磨、脹孔（擠壓）、研磨、拋光平面銃、刨、車、拉、磨、研磨、拋光、刮研螺紋車、銃、磨、滾

5、壓（滾搓、滾軋）、套螺紋（板牙）、攻螺紋（絲錐）齒形銃、滾、插、拉、刨、剃、冷擠、珩、磨、研成型表面成型刀具加工、仿形加工、數(shù)控加工、電火花加工、電解加工復(fù)雜和特殊表面電火花加工、電解加工、激光加工、數(shù)控加工微細(xì)表面激光加工、電子束加工、電火花加工（深小孔，細(xì)溝槽等）5. 表面處理表面處理技術(shù)包括表面熱處理、電鍍、轉(zhuǎn)化膜和涂裝等工藝，對零件表面起到改性、保護(hù) 和裝飾的作用。6.裝配裝配是將零件按一定的關(guān)系和要求連接在一起，組成機(jī)械產(chǎn)品的工藝過程。7.檢測檢測是保證產(chǎn)品質(zhì)量和工藝過程正確實(shí)施的一種措施，貫穿于整個(gè)機(jī)械制造工藝過程。8.物流搬運(yùn)和儲存統(tǒng)稱為物流，是合理安排生產(chǎn)過程中各種物料（原材料

6、、工件、成品、工具等） 的流動與中間儲存的技術(shù)，也是機(jī)械制造工藝流程中保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，減少投資，加速資金 周轉(zhuǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。31.2不同生產(chǎn)類型的特點(diǎn)1. 生產(chǎn)類型在產(chǎn)品制造生產(chǎn)中，根據(jù)產(chǎn)品零件的生產(chǎn)數(shù)量可以分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn) 種不同的生產(chǎn)類型。(1) 單件生產(chǎn)是指單件地制造某一種零件或者數(shù)量很少，且很少重復(fù)制造的生產(chǎn)。(2) 成批生產(chǎn)是指一次性成批地制造相同的零件，每隔一定時(shí)間又重復(fù)進(jìn)行的生產(chǎn)。每次制造的相同零件的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小，又可將成批生產(chǎn)分為小批生產(chǎn)、中批生 產(chǎn)和大批生產(chǎn)。(3) 大量生產(chǎn)是指每年制造相同的產(chǎn)品，產(chǎn)品數(shù)量很多，大多數(shù)工位經(jīng)常重復(fù)

7、地進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工生產(chǎn)。小批生產(chǎn)在工藝特點(diǎn)上接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。所以，也可將生產(chǎn)類 型分為單件小批生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)。成批生產(chǎn)通常是指中批生產(chǎn)。生產(chǎn)類型對企業(yè)的生產(chǎn)組織、工藝過程及所采用的工藝方法、設(shè)備和工裝等有較大的影響。同一種產(chǎn)品，由于產(chǎn)量不同，其工藝過程可能完全不同。為了用最少的投入獲得最大的產(chǎn)岀，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和高效率生產(chǎn)，應(yīng)該綜合考慮產(chǎn)品的使用 性能要求，根據(jù)零件的形狀和大小以及生產(chǎn)類型，優(yōu)選毛坯制造方法、加工工藝方法、機(jī)床設(shè) 備、工模夾量具以及生產(chǎn)的組織準(zhǔn)備。2. 生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)如表1.3所示。表1.3各種生產(chǎn)類型

8、的工藝特點(diǎn)工藝特征生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量（連續(xù)）生產(chǎn)重型零件 （零件質(zhì)量 >2000kg）< 55100 （小批）100300 （中批）3001000 （大批）>1000中型零件 （零件質(zhì)量1002000kg）<1010200 （小批）200500 （中批）5005000 （大批）>5000輕型零件 （零件質(zhì)量<100kg）<100100500 （小批）5005000 （中批）5000 50000 （大批）>50000續(xù)表工藝特征生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量（連續(xù)）生產(chǎn)毛坯成型1.型材鋸床、熱切割下料2 .木模手工砂型鑄造3 .自由

9、鍛造4 弧焊（手工、通用焊機(jī)）5 冷作（旋壓等）1 .型材下料（鋸、剪）2砂型機(jī)器造型3 .模鍛4 .沖壓5 .弧焊（專機(jī)）、釬焊6 壓制（粉末冶金）1.型材剪切2機(jī)器造型生產(chǎn)線3.壓鑄4熱模鍛生產(chǎn)線5.多工位沖壓、沖壓生產(chǎn)線6壓焊、弧焊自動線機(jī)械加工1 通用工藝設(shè)備，按機(jī)群式排列2 .數(shù)控機(jī)床、加工中心1.通用和專用機(jī)床，成組加工2 柔性制造系統(tǒng) （多品種小批量生產(chǎn)）1組合機(jī)床、 剛性自動生產(chǎn)線2柔性生產(chǎn)線 （多品種大量生產(chǎn)）輔助工裝按計(jì)劃工作，采用萬能夾具、廣泛采用夾具，廣泛采用高效專用夾具、通用刀量具多采用專用刀量具刀具和量具涂裝1.噴漆室1 混流涂裝生產(chǎn)線涂裝生產(chǎn)線（靜電噴涂、2.搓涂

10、、刷涂2 .噴漆室電泳涂漆等）工人熟練程度高中等低，但需熟練程度高的調(diào) 整工工藝文件簡單中等詳細(xì)生產(chǎn)成本高中等低1.3工藝過程和工序1.工藝過程在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、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。其他過程則稱為輔助過程。工藝過程可具體分為鑄造、鍛造、沖壓、焊 接、機(jī)械加工、特種加工、熱處理、表面處理、裝配等。采用機(jī)械加工方法，直接改變加工對象的形狀、尺寸和表面性能，使之成為成品或半成品 的過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。2.工序一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地（機(jī)床設(shè)備）對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那 一部分工藝過程稱為工序。工序組成工藝過程的基本單元，也是制定生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算 的基本單元。機(jī)械加工工藝過程由若干個(gè)按一定順序排列的工序組成。劃分工序的條件是操作者、工作地、加工對象三者不變和工作的連續(xù)性，其中有一個(gè)不滿 足即為另一道工序。這里的連續(xù)性，是指工序內(nèi)的工作不中斷，不能插入