機(jī)械基礎(chǔ)第1章

第1章機(jī)械制造概論

1.1機(jī)械制造的現(xiàn)狀、發(fā)展方向和課程任務(wù)1.2機(jī)械制造過程、工藝系統(tǒng)及生產(chǎn)系統(tǒng)1.3基本概念和定義思考與練習(xí)題1.1機(jī)械制造的現(xiàn)狀、發(fā)展方向和課程任務(wù)

1.1.1機(jī)械制造業(yè)的地位、現(xiàn)狀

制造業(yè)為人類創(chuàng)造了輝煌的物質(zhì)文明,其先進(jìn)與否是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志,制造業(yè)所占產(chǎn)值在多數(shù)國家的國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的比重。全球性競爭和經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢將制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)、分銷、成本、效率推向了一個(gè)新階段、新境界,也不斷向制造業(yè)提出了新的任務(wù)和挑戰(zhàn)。無論是國內(nèi)市場還是國際市場,制造業(yè)都將面臨復(fù)雜多變的外部環(huán)境。自從加入WTO，中國正在成為世界產(chǎn)品制造工廠和生產(chǎn)基地。

今天的制造業(yè),已不能從“機(jī)械制造”的狹義角度來理解。只要是對(duì)各種各樣的原材料進(jìn)行加工處理,生產(chǎn)出為用戶所需要的中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品(它們可以是飛機(jī)、汽車、計(jì)算機(jī)、電子儀器,也可以是服裝、鞋帽、食品),都可以歸屬于“制造業(yè)”。由此可見,制造技術(shù)的外延正在不斷擴(kuò)大。

隨著全球制造業(yè)之間的競爭日趨激烈,以及全球經(jīng)濟(jì)一體化,市場向企業(yè)提出了更高的要求。企業(yè)要贏得市場,在競爭中獲勝,就要以市場為出發(fā)點(diǎn),以用戶為中心,快速及時(shí)地為用戶提供高品質(zhì)、低價(jià)格、個(gè)性化的產(chǎn)品。要以最短的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間(Time)、最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量(Quality)、最低的價(jià)格和成本(Cost)、最佳的服務(wù)(Service)(簡稱“TQCS”)來贏得用戶和市場。

機(jī)械工業(yè)是裝備產(chǎn)業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),肩負(fù)著一個(gè)國家制造裝備的歷史使命。國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的高低,在很大程度上取決于它所采用的裝備的性能和質(zhì)量。因此機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。

新中國成立后,經(jīng)過幾十年的努力,機(jī)械工業(yè)已發(fā)展成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全,具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)水平的支柱產(chǎn)業(yè)之一。制造產(chǎn)品從日常用品到航空、航天,制造市場從國內(nèi)到國外不斷擴(kuò)大,特別是改革開放以來,通過引進(jìn)、消化國外先進(jìn)技術(shù)和管理模式,加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的成果,機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向著合理化的方向發(fā)展,其市場適應(yīng)能力也明顯增強(qiáng)。

然而,同發(fā)達(dá)國家相比,我國的機(jī)械工業(yè)仍存在著階段性、地區(qū)性和行業(yè)性的差距。集中表現(xiàn)為:制造技術(shù)的相對(duì)落后,在設(shè)計(jì)方法和手段、制造工藝、制造過程、自動(dòng)化技術(shù)及管理技術(shù)諸方面都明顯落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家；制造產(chǎn)品和技術(shù)更多屬于勞動(dòng)密集型,產(chǎn)品檔次和價(jià)位較低,對(duì)于技術(shù)密集型產(chǎn)品的制造則更多依賴國外技術(shù),處于受制于人的局面；制造技術(shù)的落后嚴(yán)重制約了機(jī)械工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,人員勞動(dòng)生產(chǎn)率低,機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量差,可靠性低,缺乏競爭能力；再加上受IT等行業(yè)的沖擊,機(jī)械制造的人才數(shù)量和質(zhì)量都顯得更加匱乏。

1.1.2機(jī)械制造工藝的發(fā)展方向——先進(jìn)制造技術(shù)

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,先進(jìn)制造技術(shù)具有以下顯著特征:

(1)先進(jìn)制造技術(shù)是涉及機(jī)械科學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和管理科學(xué)的一門綜合性學(xué)科。

(2)先進(jìn)制造技術(shù)除了能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本外,敏捷制造、可持續(xù)發(fā)展也成為其追求的重要目標(biāo)。

(3)先進(jìn)制造技術(shù)更加重視技術(shù)與管理的結(jié)合,重視制造過程的組織和管理體制的精簡及合理化,從而產(chǎn)生了一系列技術(shù)與管理相結(jié)合的新的生產(chǎn)方式。

先進(jìn)制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢有以下方面:

①制造技術(shù)兼顧標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化(傳統(tǒng)的“三化”)向自動(dòng)化、集成化和智能化(新的“三化”)的方向發(fā)展。如CIM、精良生產(chǎn)、并行工程、敏捷制造等。

②制造技術(shù)向高精度方向發(fā)展——納米技術(shù)。

③綜合考慮社會(huì)、環(huán)境要求及節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展的制造技術(shù)將越來越受到重視。綠色制造提上日程。

④隨著全球一體化進(jìn)程的推進(jìn),全球一體化制造越來越受到重視。其中虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)化制造逐步呈現(xiàn)出來。

⑤制造技術(shù)工藝方法向非傳統(tǒng)加工(特種加工)發(fā)展,如電火花加工、線切割、電化學(xué)、光化學(xué)加工、超聲加工、快速原模成形技術(shù)、激光束、電子束、離子束、水射流、電鑄等。

⑥為適應(yīng)復(fù)雜多變的市場形式,柔性制造系統(tǒng)(FMS)、柔性裝配系統(tǒng)(FAS)將得到更多的應(yīng)用。

近年來,先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已得到社會(huì)的共識(shí),先進(jìn)制造技術(shù)已被列為國家重點(diǎn)科技發(fā)展領(lǐng)域,并將企業(yè)實(shí)施技術(shù)改造列為重點(diǎn),以尋求新的制造策略,建立新的包括市場需求、設(shè)計(jì)、車間制造和分銷集成在一起的先進(jìn)制造系統(tǒng)。

1.1.3本課程的內(nèi)容與任務(wù)

機(jī)械制造工藝課程的主要任務(wù)之一是介紹典型表面的加工方法,以表面加工歸類方式來全面介紹各種加工工藝方法。

任務(wù)之二是研究零件加工工藝規(guī)程的制訂步驟、原則和方法。其中主要內(nèi)容有:毛坯的確定與選擇、加工方法的選擇、工件的定位及夾緊、加工余量及工序尺寸的計(jì)算、加工階段劃分、工序順序安排、工藝規(guī)程編制示例、效率提高的途徑等。這些知識(shí)是合理編制工藝規(guī)程的基礎(chǔ),同時(shí)也為計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控工藝設(shè)計(jì)，減少工藝編制勞動(dòng)量及縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期創(chuàng)造了條件。

對(duì)于裝配工藝,應(yīng)樹立裝配精度概念、了解各種裝配方法及其應(yīng)用、零件的連接方式及裝配工藝規(guī)程的編制、裝配輔助工序內(nèi)容、裝配組織形式等。

為鞏固工藝規(guī)程編制知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力,本書著重介紹幾類典型零件的加工工藝的分析和編制。

機(jī)械制造不僅要解決“會(huì)做”的問題,更要解決“做好”的問題,因而課程對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量的含義、誤差來源及其相應(yīng)措施做了多方位介紹。

采用工裝夾具是保證產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)生產(chǎn)模式、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的重要手段和措施。書中簡要地介紹了機(jī)床夾具的常用定位方法、定位元件、夾緊原理及夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則、步驟、方法以及各種機(jī)床典型夾具的結(jié)構(gòu)。

為保證流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)的順暢進(jìn)行,物料輸送裝置是自動(dòng)化、現(xiàn)代化制造所必需的重要裝備和手段。書中主要介紹工件的自動(dòng)輸送、自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、自動(dòng)換刀裝置和排屑裝置。

本課程的具體要求如下:

(1)了解制造零件典型表面的加工工藝方法、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；面對(duì)零件圖,能結(jié)合實(shí)際選擇最佳的加工工藝方法。

(2)掌握零件加工工藝規(guī)程的制訂原則、步驟和具體方法;熟練編制加工工藝過程卡和工序卡;熟悉裝配工藝規(guī)程制定的一般規(guī)律以及各種裝配方法的確定。

(3)熟悉典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、用途、毛坯、材料、工藝方法、加工步驟和工藝路線。

(4)理解加工質(zhì)量的內(nèi)涵、影響要素以及保證或提高質(zhì)量的各種措施。

(5)掌握專用夾具設(shè)計(jì)的原則、步驟、方法,熟悉各類機(jī)床的典型夾具結(jié)構(gòu)。

(6)了解機(jī)械制造中的有關(guān)工件、刀具、夾具、切屑等“物料流”的輸送裝置的動(dòng)作原理、典型結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場合。

(7)通過案例學(xué)習(xí),培養(yǎng)、啟發(fā)學(xué)生從現(xiàn)有的工藝水平和發(fā)展方向出發(fā),不斷改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),革新工藝,進(jìn)行創(chuàng)造性的工藝工作,增強(qiáng)靈活處理、解決現(xiàn)場實(shí)際問題的能力。

1.1.4機(jī)械制造(冷加工)學(xué)科的范疇、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法

機(jī)械工程科學(xué)是一門古老而又年輕的學(xué)科,是國家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的支柱學(xué)科之一。機(jī)械制造是機(jī)械工程的一個(gè)分支學(xué)科,是一門研究各種機(jī)械制造過程和方法的科學(xué)。其特點(diǎn)表現(xiàn)為實(shí)踐性、靈活性和綜合性強(qiáng)。

機(jī)械制造工藝過程通?？蓞^(qū)分為熱加工工藝過程(包括鑄造、鍛壓、焊接、熱軋、熱處理、表面改性等)及冷加工工藝過程(如車削、鉗工、刨削、銑削、鏜削、磨削、滾齒、拋光等),本書著重介紹冷加工工藝過程。

工藝過程一般是指零件加工工藝過程和部件、產(chǎn)品(機(jī)器)的裝配工藝過程。

零件的機(jī)械加工工藝過程是研究如何利用切削加工的原理使工件成形而達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求(即尺寸精度,形狀、位置精度和表面質(zhì)量要求)。

裝配工藝過程是研究如何將零件或部件進(jìn)行配合和連接,使之成為半成品或成品,并達(dá)到要求的裝配精度的工藝過程。

機(jī)械制造工藝?yán)碚摼哂泻軓?qiáng)的實(shí)踐性、靈活性,對(duì)初學(xué)者來說,會(huì)感到有一定的難度。對(duì)于生產(chǎn)哲理與管理模式等概念,沒有足夠的實(shí)踐基礎(chǔ)也很難準(zhǔn)確地把握與理解。因此,在學(xué)習(xí)本課程時(shí),必須加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié),即通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、電化教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、工廠調(diào)研、案例示例與分析討論等來更好地體會(huì)和加深理解所學(xué)內(nèi)容,并在理論與實(shí)際的結(jié)合中,培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。

1.2機(jī)械制造過程、工藝系統(tǒng)及生產(chǎn)系統(tǒng)

1.2.1制造過程、工藝過程與工藝系統(tǒng)

產(chǎn)品的生產(chǎn)過程主要?jiǎng)澐譃樗膫€(gè)階段,即新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)階段。其中產(chǎn)品制造過程是將設(shè)計(jì)零件圖樣或裝配圖樣轉(zhuǎn)化為實(shí)物零件、部件或整臺(tái)產(chǎn)品的一系列活動(dòng)的總稱。

機(jī)械制造系統(tǒng)是完成制造過程的各種裝置的總和(如圖1－1所示)，其整體目標(biāo)就是使生產(chǎn)車間能最有效地全面完成所承擔(dān)的零件機(jī)械加工任務(wù)。機(jī)械制造中,將毛坯、工件、刀具、夾具、量具和其他輔助物料作為“原材料”輸入機(jī)械制造系統(tǒng),經(jīng)過存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加工、檢測等環(huán)節(jié),最后作為機(jī)械加工后的成品輸出,形成“物質(zhì)流”。由加工任務(wù),加工順序,加工方法,物料流要求等確定的計(jì)劃、調(diào)度、管理等屬于“信息”的范疇而形成“信息流”。制造過程必然消耗各種形式的能量,機(jī)械制造系統(tǒng)中能量的消耗及其流程則被稱為“能量流”。

圖1－1機(jī)械制造系統(tǒng)框圖

把制造過程中改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和物理、力學(xué)性能等,使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。工藝過程可根據(jù)其具體工作內(nèi)容分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、表面處理、裝配等不同的工藝過程。

機(jī)械加工中由機(jī)床、刀具、夾具和工件(機(jī)、工、刀、夾)組成的相互作用、相互依賴,并具有特定功能的有機(jī)整體,稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng),簡稱為工藝系統(tǒng)。由它完成零件制造、加工或裝配。工藝系統(tǒng)的整體目標(biāo)是在特定的生產(chǎn)條件下,適應(yīng)環(huán)境要求,在保證機(jī)械加工工件質(zhì)量和生產(chǎn)率的前提下,采用合理的工藝過程,并盡可能降低工序的加工成本。

1.2.2生產(chǎn)過程與生產(chǎn)系統(tǒng)

不同的企業(yè)從自身的實(shí)際條件、外部環(huán)境等方面綜合考慮,組織產(chǎn)品生產(chǎn)的模式主要有:

(1)生產(chǎn)全部零部件、組裝產(chǎn)品(機(jī)器),即“大而全”的傳統(tǒng)模式。

(2)生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件,其余的由其他企業(yè)外協(xié)供應(yīng),再組裝整臺(tái)產(chǎn)品。

(3)完全不生產(chǎn)零部件,零件靠外協(xié)加工,購回后裝配產(chǎn)品,即所謂“大配套”模式。

機(jī)械工廠的生產(chǎn)過程是以整個(gè)機(jī)械制造工廠為整體,為了實(shí)現(xiàn)最有效的經(jīng)營管理,以獲得最高的經(jīng)濟(jì)效益,因此不僅要把原材料、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、裝配、油漆、試車、包裝、運(yùn)輸和保管等屬于物質(zhì)范疇的因素作為要素來考慮,而且還必須綜合分析和考慮技術(shù)情報(bào)、經(jīng)營管理、勞動(dòng)力調(diào)配、資源和能源利用、環(huán)境保護(hù)、市場動(dòng)態(tài)、經(jīng)濟(jì)政策、社會(huì)問題和國際因素等方面。由此而形成的比制造系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)更大的總體系統(tǒng)稱為生產(chǎn)系統(tǒng),見圖1－2。生產(chǎn)系統(tǒng)中同樣有物質(zhì)流、能量流和信息流等子系統(tǒng)貫穿其中,而且比制造系統(tǒng)更為復(fù)雜和龐大。生產(chǎn)系統(tǒng)將一個(gè)有機(jī)的企業(yè)整體劃分出不同的層次結(jié)構(gòu),它決定了企業(yè)人員的組配、人事、管理等組織架構(gòu)。

圖1－2生產(chǎn)系統(tǒng)基本框圖

1.3基本概念和定義

1.3.1工藝過程的基本概念

機(jī)械加工工藝過程是指用機(jī)械加工方法(主要是切削加工方法)逐步改變毛坯的形態(tài)(形狀、尺寸以及表面質(zhì)量),使其成為合格零件所進(jìn)行的全部過程。它一般由工序、工步、走刀等不同層次的單元所組成。

1.工序

一個(gè)或一組工人在一個(gè)工作地點(diǎn)(設(shè)備),對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程稱為工序,簡記為“三定一連續(xù)”。如圖1－3所示的階梯軸由6道工序通過6種不同設(shè)備完成加工全過程,見表1－1。判定是否為一個(gè)工序的依據(jù)主要是看地點(diǎn)是否改變和加工是否連續(xù)。當(dāng)加工對(duì)象(工件)更換時(shí),或設(shè)備和工作地點(diǎn)改變時(shí),或完成工藝工作的連續(xù)性有改變時(shí),則變成另一道工序。所謂連續(xù)性是指工序內(nèi)的工作需先后連續(xù)完成,其中不能穿插其他加工工作。例如表1－1中第1道工序,對(duì)某個(gè)工件銑完端面后,接著鉆中心孔,則為一道工序。

圖1－3階梯軸零件圖

表1－1加工階梯軸的工序劃分和工藝過程

2.工步

一道工序(一次裝夾或一個(gè)工位)內(nèi),零件可能有多個(gè)表面需要加工,也可能雖只加工一個(gè)表面,但卻要用若干把不同刀具,或雖用一把刀具,但卻要用若干種不同切削用量分作多次加工。在加工表面、切削刀具和切削用量(僅指轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量)都不變的情況下連續(xù)完成的那部分工藝過程,稱為一個(gè)工步,簡記為“四同一連續(xù)”。

圖1－4所示為基體零件的孔加工工序,它由鉆、擴(kuò)、锪三個(gè)工步組成,3個(gè)工步分別使用了鉆頭、擴(kuò)孔刀和锪刀3種不同的刀具。對(duì)于六角自動(dòng)車床的加工工序來說,六角頭(或轉(zhuǎn)塔)每轉(zhuǎn)換一個(gè)位置,一般是改變了切削刀具、加工表面以及機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和走刀量,這樣就構(gòu)成了不同的工步,如圖1－5所示。有的情況,為提高生產(chǎn)效率,可把幾個(gè)加工表面用幾把刀具(或組成復(fù)合刀具)同時(shí)進(jìn)行加工,這通?？醋鍪且粋€(gè)工步,稱為復(fù)合工步,如圖1－6所示。

圖1－4基座孔加工工步

圖1－5六角轉(zhuǎn)臺(tái)車床的不同工步

圖1－6復(fù)合工步

3.走刀

在一個(gè)工步中如果由于加工余量較大等原因(如工件剛度受限、刀具強(qiáng)度不足、粗糙度要求),需要同一把刀具及同一切削用量對(duì)同一表面進(jìn)行多次切削操作,其中刀具對(duì)工件的每一次切削操作就稱為一次走刀，如圖1－7所示。

圖1－7以棒料制造階梯軸工步和走刀劃分

4.裝夾

工件在機(jī)床或夾具中定位并夾緊的過程稱為裝夾。它是指在進(jìn)行一道工序的加工時(shí),將一個(gè)(或數(shù)個(gè))工件固定在機(jī)床上的夾具內(nèi),或直接固定在機(jī)床工作臺(tái)上的過程。各加工工序都有這一輔助過程,在某些工序中為加工不同表面需多次裝夾。

5.工位

在一個(gè)工序中,有時(shí)為了減少因多次裝夾而帶來的裝夾誤差及時(shí)間浪費(fèi),常采用轉(zhuǎn)位或移位裝置(移位/轉(zhuǎn)位工作臺(tái)或轉(zhuǎn)位夾具)來實(shí)現(xiàn)多工位加工。在一次裝夾中,工件與夾具或機(jī)床可動(dòng)部分一起相對(duì)于刀具或機(jī)床固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位,如圖1－8中就有裝/卸工位Ⅰ、鉆孔工位Ⅱ、擴(kuò)孔工位Ⅲ和鉸孔工位Ⅳ等4個(gè)工位。

圖1－8多工位加工

圖1－9工序與裝夾、工位及工步、走刀間的關(guān)系

1.3.2生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型

工藝過程的要求是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。由于產(chǎn)品的種類和數(shù)量不同,其合理的工藝路線也大不相同。

對(duì)各種機(jī)械產(chǎn)品的需要量取決于它的類型和用途。產(chǎn)品的類型和用途不同,生產(chǎn)類型也不同。某些產(chǎn)品只需要單件生產(chǎn),某些產(chǎn)品卻需要成批,甚至大量生產(chǎn)。

生產(chǎn)綱領(lǐng)是指工廠的生產(chǎn)任務(wù),其內(nèi)容包括產(chǎn)品對(duì)象(結(jié)構(gòu)型號(hào)和類別),全年或季度或每月的產(chǎn)量。產(chǎn)品中某零件的生產(chǎn)綱領(lǐng),除了年生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)量外,還必須包括它的備品量及平均廢品量,即

式中:N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(年產(chǎn)量,件／年);

Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量,臺(tái)／年;

n——每臺(tái)產(chǎn)品中所含該零件的數(shù)量,件／臺(tái);

α——零件的備品百分率;

β——零件的廢品百分率。

N=Qn(1+α+β)

(1－1)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)按下列公式計(jì)算:生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)工廠的生產(chǎn)過程、工藝方法和生產(chǎn)組織起決定性的作用,包括決定各工作地點(diǎn)的專業(yè)化程度、所用工藝方法、機(jī)床設(shè)備和工藝裝備(工藝裝備是指刀(工)具,夾具,量具,輔助工具和物料輸送裝置等),因此也就對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗問題起決定性作用。同一種產(chǎn)品由于生產(chǎn)量不同(也就是生產(chǎn)綱領(lǐng)不同),就可以有完全不同的生產(chǎn)過程,因此研究產(chǎn)品的制造工藝就必須了解各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝有密切關(guān)系,所以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者來說,也必須根據(jù)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn),合理地確定其結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求。

表1－2生產(chǎn)類型劃分參考值

1.單件生產(chǎn)

單件生產(chǎn)是指制造的產(chǎn)品數(shù)量不多,生產(chǎn)過程中各工作地點(diǎn)的工作完全不重復(fù),或不定期重復(fù)的生產(chǎn)。單件生產(chǎn)的產(chǎn)品一般是需要量不大,或是生產(chǎn)勞動(dòng)量很大,生產(chǎn)周期很長,投資額巨大的產(chǎn)品。例如重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、大型船舶、航空母艦和航天飛機(jī)的生產(chǎn),各種精密機(jī)械的試制過程,一般都屬于單件生產(chǎn)。

單件生產(chǎn)中所用設(shè)備,除了有特殊技術(shù)要求的工件外,絕大多數(shù)采用通用設(shè)備和通用的工藝裝備,現(xiàn)代制造中越來越多地采用數(shù)控機(jī)床。機(jī)床在車間內(nèi)按類型排列,一般利用劃線和試切方法加工零件。零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率主要依靠操作技術(shù)好的工人來保證。單件生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)是能適應(yīng)產(chǎn)品品種多變和產(chǎn)量小的特點(diǎn)。

2.成批生產(chǎn)

成批生產(chǎn)是指產(chǎn)品成批地投入制造,通過一定的時(shí)間間隔生產(chǎn)呈周期性的重復(fù)。成批生產(chǎn)的標(biāo)志是在每一工作地點(diǎn)周期性地完成若干個(gè)工序。如通用機(jī)床、光學(xué)儀器、液壓傳動(dòng)裝置、火炮、車輛等的生產(chǎn)均屬于成批生產(chǎn)。每批制造的相同產(chǎn)品的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小,又可將成批生產(chǎn)分為大批、中批和小批生產(chǎn)三種類型。小批生產(chǎn)與單件生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)比較接近,大批生產(chǎn)與大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)比較接近。

在成批生產(chǎn)中,一方面采用通用設(shè)備和通用工藝裝備,另一方面也采用專用設(shè)備和專用工裝。車間中設(shè)備的布置應(yīng)考慮零件加工順序,制訂的工藝規(guī)程比單件生產(chǎn)時(shí)所用的詳細(xì)。在零件的生產(chǎn)過程中較多地采用尺寸自動(dòng)獲得法加工,因而對(duì)工人的操