機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第1講

FundamentalsofMechanicalManufacturingTechnology機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)選用教材：于駿一、鄒青主編《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社2009年2月第二版主要參考書：1.盧秉恒、于駿一、張福潤主編：《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社1999年版。2.包善斐、王龍山、于駿一主編：《機(jī)械制造工藝學(xué)》，吉林科技出版社1995年版。3.王寶璽主編：《汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué)》，機(jī)械工業(yè)出版社2000年出版。4.周澤華主編：《金屬切削原理》，上海科學(xué)技術(shù)出版社2000年出版。第一章緒論第一節(jié)機(jī)械制造工業(yè)在發(fā)展我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用（略）第二節(jié)機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程

和工藝過程制造是人類按照所需目的，運(yùn)用主觀掌握的知識和技能，借助于手工或可以利用的客觀物質(zhì)工具，采用有效的方法，將原材料轉(zhuǎn)化為最終物質(zhì)產(chǎn)品，并投放市場的全過程。一、生產(chǎn)過程和工藝過程1．生產(chǎn)過程將自然界的物質(zhì)作成對人們有用的機(jī)械裝備，需要經(jīng)歷一系列的過程。機(jī)械制造廠一般都從其他工廠取得制造機(jī)械裝備所需要的原材料或半成品，從原材料（或半成品）進(jìn)廠一直到把成品制造出來的各有關(guān)勞動過程的總和統(tǒng)稱為工廠的生產(chǎn)過程（即將原材料或半成品轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程）。附圖載貨汽車主要生產(chǎn)過程方框圖原材料的運(yùn)輸保管毛坯的制造及熱處理零件的加工制造部件的裝配與調(diào)試產(chǎn)品的裝配產(chǎn)品的檢驗(yàn)與調(diào)試原材料的運(yùn)輸保管毛坯的制造及熱處理部件的裝配與調(diào)試工廠的生產(chǎn)過程又可按車間分為若干車間的生產(chǎn)過程。2．工藝過程工藝是指勞動者利用生產(chǎn)工具對各種原材料、半成品進(jìn)行加工或處理（如切削加工、熱處理、裝配等），最后使之成為產(chǎn)品的方法。它是人類在勞動中積累起來并經(jīng)過總結(jié)的操作技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。在生產(chǎn)過程中凡屬直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、物理化學(xué)性能以及相對位置關(guān)系的過程，統(tǒng)稱為工藝過程；其它過程則稱為輔助過程，例如統(tǒng)計(jì)報(bào)表、動力供應(yīng)、運(yùn)輸、保管、工具的制造修理等。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。本門課程只研究機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程。將鑄、鍛件毛坯或鋼材經(jīng)機(jī)械加工方法（如切削加工、磨削加工、特種加工等），改變它們的形狀、尺寸、表面質(zhì)量以及力學(xué)物理性能，使其成為合格零件的全部勞動過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。一個(gè)有規(guī)定加工要求的零件，可以采用幾種不同的工藝過程來加工，但其中總有一種工藝過程在給定的條件下是最合理的，人們把該工藝過程的有關(guān)內(nèi)容用文件的形式固定下來，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這個(gè)文件稱為工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。二、工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程，是由若干道按一定順序排列的工序組成的。下面以機(jī)械加工工藝過程為例，說明工藝過程的組成。在機(jī)械加工過程中，毛坯順序通過一系列工序的機(jī)械加工，逐漸變成所需要的機(jī)械零件。1．工序一個(gè)工人或一組工人，在一個(gè)工作地對同一工件或同時(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。工序劃分的最主要依據(jù)是：工作地是否改變，對一個(gè)工件不同表面的加工是否連續(xù)（順序或平行）完成。附圖銑削變速器第一軸兩端面簡圖

a）同時(shí)銑削大、小頭兩端面附圖銑削變速器第一軸兩端面簡圖b）在兩道工序中分別銑削大、小頭兩端面附圖銑削變速器第一軸兩端面簡圖c）在一道工序中連續(xù)（順序）銑削大、小頭兩端面圖1-1零件圖工序號工序名稱工作地1車外圓、端面并加工孔轉(zhuǎn)塔車床2粗磨外圓及端面外圓磨床3熱處理高頻淬火機(jī)4精磨外圓及端面外圓磨床5鉗修鉗工臺表1-1工藝過程工序號工序名稱工作地1車外圓、端面并加工孔轉(zhuǎn)塔車床2粗磨外圓及端面外圓磨床3熱處理高頻淬火機(jī)4精磨外圓及端面外圓磨床5鉗修鉗工臺表1-1工藝過程圖1-1零件圖工序是組成工藝過程的基本組成部分，是制訂生產(chǎn)計(jì)劃和進(jìn)行成本核算的基本單元。在一道工序中，它又分為安裝、工位和工步等內(nèi)容。2．安裝工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝過程稱為安裝。3．工位在工件的一次安裝中，工件相對于機(jī)床（或刀具）每占據(jù)一個(gè)確切位置所完成的那一部分工藝過程稱為工位。在同一工序中，有時(shí)為了減少由于多次裝夾而帶來的誤差及時(shí)間損失，往往采用轉(zhuǎn)位工作臺或轉(zhuǎn)位夾具。圖1-2多工位加工4．工步在加工表面、切削刀具和切削用量（僅指機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程稱為工步。上述三個(gè)要素中只要有一個(gè)要素改變了，就不能認(rèn)為是同一個(gè)工步。例如一個(gè)工序（或一次安裝或一個(gè)工位）中需要加工若干個(gè)表面；或只加工一個(gè)表面，但卻要用幾把不同的刀具輪流加工；或只用一把刀具但卻要在加工表面上切多次，而每次切削所選用的切削用量不全相同。附圖車削變速器第一軸階梯外圓示意圖

a）在五個(gè)工步分別車削五段不同直徑的外圓表面附圖車削變速器第一軸階梯外圓示意圖

b）在一個(gè)復(fù)合工步車削多個(gè)外圓及端面為了提高生產(chǎn)效率，機(jī)械加工中有時(shí)用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，這也被看作是一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。5．走刀在一個(gè)工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次，就稱為一次走刀；圖1-3所示為兩次走刀。走刀是構(gòu)成工藝過程的最小單元。圖1-3走刀示例第三節(jié)生產(chǎn)類型及其工藝特征根據(jù)被加工零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件本身的特性（輕重、大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、精密程度等），可將零件的生產(chǎn)類型劃分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。各種生產(chǎn)類型可按產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)來劃分。產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。單件生產(chǎn)是指產(chǎn)品的種類很多，但同一種產(chǎn)品的數(shù)量不多，生產(chǎn)很少重復(fù)。大量生產(chǎn)是指產(chǎn)品的品種較少，但數(shù)量很大，每臺設(shè)備經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一工件的某一工序的生產(chǎn)。成批生產(chǎn)是指成批地制造相同零件的生產(chǎn)。每批制造的相同零件的數(shù)量，稱為批量。批量可根據(jù)零件的年產(chǎn)量及一年中的生產(chǎn)批數(shù)計(jì)算確定，一年中的生產(chǎn)批數(shù)，需根據(jù)零件的特征、流動資金的周轉(zhuǎn)速度、倉庫容量等具體情況確定。按照批量多少和被加工零件自身的特性，成批生產(chǎn)又可進(jìn)一步劃分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)；小批生產(chǎn)接近單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近大量生產(chǎn)；中批生產(chǎn)介于單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)之間。若生產(chǎn)類型不同，則無論是在生產(chǎn)組織和管理，車間機(jī)床布置方式，還是在毛坯制造方法，機(jī)床及工藝裝備的種類，加工和裝配方法的選擇，工人技術(shù)要求等方面均有所不同。一般將上述的這些特征統(tǒng)稱為生產(chǎn)類型的工藝特征。生產(chǎn)類型同種零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)＜5＜20＜100成批生產(chǎn)小批5~10020~200100~500中批100~300200~500500~5000大批300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞50000表1-2加工零件的生產(chǎn)類型表1-3不同機(jī)械產(chǎn)品各種類型零件的質(zhì)量范圍機(jī)械產(chǎn)品類別加工零件的重量/kg輕型零件中型零件重型零件電子工業(yè)機(jī)械＜44~30＞30機(jī)床＜15＜15~50＞50重型機(jī)械＜100100~2000＞2000加工零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算式中Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）；

a%——備品率；

b%——廢品率。由各種生產(chǎn)類型的工藝特征表1-4可知，不同的生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征。在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須首先確定生產(chǎn)類型，生產(chǎn)類型確定之后，工藝過程的總體輪廓就逐漸清晰了。工藝規(guī)程的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān)。在同一個(gè)工廠中，可能同時(shí)存在幾種不同生產(chǎn)類型的生產(chǎn)。表1-4各種生產(chǎn)類型的工藝特征名稱大量生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件生產(chǎn)生產(chǎn)對象品種較少，數(shù)量很大品種較多，數(shù)量較多品種很多，數(shù)量少零件互換性具有廣泛的互換性，某些高精度配合件用分組選擇法裝配，不允許用鉗工修配大部分零件具有互換性，同時(shí)還保留某些鉗工修配工作廣泛采用鉗工修配毛坯制造廣泛采用金屬模機(jī)器造型、模鍛等毛坯精度高，加工余量小部分采用金屬模造型、模鍛等，部分采用木模手工造型、自由鍛造毛坯精度中等廣泛采用木模手工造型、自由鍛造毛坯精度低，加工余量大機(jī)床設(shè)備及其布置采用高效專用機(jī)床，組合機(jī)床、可換主軸箱(刀架)機(jī)床、可重組機(jī)床采用流水線或自動線進(jìn)行生產(chǎn)部分采用通用機(jī)床，部分采用數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)機(jī)床按零件類別分工段排列廣泛采用通用機(jī)床、重要零件采用數(shù)控機(jī)床或加工中心,機(jī)床按機(jī)群布置獲得規(guī)定加工精度的方法在調(diào)整好的機(jī)床上加工一般是在調(diào)整好的機(jī)床上加工，有時(shí)也用試切法試切法裝夾方法高效專用夾具裝夾夾具裝夾通用夾具裝夾，找正裝夾工藝裝備廣泛采用高效率夾具、量具或自動檢測裝置，高效復(fù)合刀具廣泛采用夾具，廣泛采用通用刀具、萬能量具，部分采用專用刀具、專用量具廣泛采用通用夾具、量具和刀具對工人要求調(diào)整工技術(shù)水平要求高，操作工技術(shù)水平要求不高對工人技術(shù)水平要求