第一章汽車制造工藝過程的基本概念

130558272927108944第一章汽車制造工藝過程的基本概念2024/3/11第一章汽車制造工藝過程的基本概念教材及參考書教材：王寶璽賈慶祥《汽車制造工藝學(xué)》（第3版）機械工業(yè)出版社2007.3參考教材：王先逵《機械制造工藝學(xué)》（第2版）機械工業(yè)出版社2007.2顧崇銜《機械制造工藝學(xué)》第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一章汽車制造工藝過程的基本概念

第二章工件的裝夾和機床夾具第三章汽車零件表面的加工方法

第四章汽車零件的機械加工質(zhì)量

第五章尺寸鏈原理與應(yīng)用第六章機械加工工藝規(guī)程的制定

第七章汽車產(chǎn)品設(shè)計的工藝性

第八章典型零件制造工藝

汽車制造工藝學(xué)第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程

第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度

第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一章汽車制造工藝過程的基本概念一、汽車的生產(chǎn)過程將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚠a(chǎn)品的全部過程。汽車是由許多零件、部件、分總成等裝配而成的。包括原材料的運輸、保管，毛坯制造、機械加工及熱處理，部件裝配和汽車的總裝配，產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗、調(diào)試、涂裝及包裝、儲存等。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一章汽車制造工藝過程的基本概念汽車生產(chǎn)過程的組成：1）生產(chǎn)準備過程：指汽車產(chǎn)品在投入正式生產(chǎn)前所進行的各項技術(shù)工作和設(shè)備購置等準備工作過程。2）基本生產(chǎn)過程：指汽車產(chǎn)品由原材料經(jīng)過各種工藝過程后轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返倪^程。3）輔助生產(chǎn)過程：指為保證基本生產(chǎn)過程能正常運行所必需的輔助和維護生產(chǎn)的過程。4）生產(chǎn)服務(wù)過程：指為基本生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)過程相配套的各項生產(chǎn)服務(wù)的過程。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程圖1-1載貨汽車主要生產(chǎn)過程方框圖第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程圖1-2轎車主要生產(chǎn)過程方框圖第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一章汽車制造工藝過程的基本概念汽車產(chǎn)品基本生產(chǎn)過程的特點：1）以加工和裝配為性質(zhì)的過程

2）制造工藝的多樣化和復(fù)雜化

3）設(shè)備及其工藝裝備品種多、性能用途各異

4）生產(chǎn)周期較長，易受市場變化的影響第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程二、汽車制造的工藝過程及其組成工藝過程的定義：汽車制造工藝過程包括毛坯制造工藝過程、機械加工工藝過程、熱處理工藝過程、汽車裝配工藝過程等。改變原材料的形狀、尺寸、相對位置和材料性能，使其成為成品或半成品的那部分生產(chǎn)過程，第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程機械加工工藝過程使指在機床上利用切削工具直接改變毛坯的形狀、尺寸、相互位置精度和表面質(zhì)量，使其成為成品的那一部分生產(chǎn)過程。毛坯制造工藝過程指原材料經(jīng)過鑄造、鍛造或沖壓等方法所完成的那一部分生產(chǎn)過程。汽車裝配工藝過程指將加工好的汽車零件，按一定的裝配技術(shù)要求，使其成為汽車產(chǎn)品的那一部分生產(chǎn)過程。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程汽車加工工藝過程由若干個按順序排列的工序組成。在各工序中還可由安裝、工位、工步和走刀組成。汽車加工工藝過程的組成第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程圖1-3銑削變速器第一軸兩端面簡圖

a)同時銑削大、小頭兩端面b)在兩道工序中分別銑削大、小頭兩端面

c)在一道工序中連續(xù)(順序)銑削大、小頭兩端面第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程1.工序指一個（或一組）工人在一個工作地點（或一臺設(shè)備），對一個（或同時對幾個）工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的標志是：看工作地點和工藝過程是否變動。工序是工藝過程的基本單元，是制定和計算設(shè)備負荷、工具消耗、勞動定額、生產(chǎn)計劃和經(jīng)濟核算等工作的依據(jù)。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程2.安裝同一道工序中，零件在加工位置上裝夾一次所完成的那一部分工序，稱為安裝。是指零件在機床上相對刀具進行的定位和夾緊所完成的那一部分工藝過程。安裝的目的就是使工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置。在一道加工序中，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。多次安裝，不僅影響生產(chǎn)效率，而且還將影響零件被加工部位間的精度。

第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程3.工位指工件在一次安裝中，工件在機床上相對于刀具占有的每一個加工位置。在一次安裝中可以使工件占有多個加工位置。多工位零件加工方法減少了安裝次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率，特別適合于汽車零件的加工生產(chǎn)。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程圖1-4工件在回轉(zhuǎn)工作臺上的示意圖

1—工件2—機床夾具回轉(zhuǎn)工作臺

3—機床夾具固定底座4—分度機構(gòu)第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程4.工步零件在一次安裝中，在加工表面、加工刀具、切削用量（轉(zhuǎn)速及進給量）不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。劃分工步的標志是：四個因素均不變。在汽車的零件加工生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，常在一次安裝條件下，利用多個刀具同時加工多個加工表面，作為一個工步，稱其為復(fù)合工步。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程如采用復(fù)合刀具（如階梯鉆、鉆擴、鉆锪等）或多把刀具同時加工幾個表面；用一個鉆頭順序加工一組直徑相同的孔等。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程圖1-5車削變速器第一軸階梯外圓

a)在五個工步分別車削五個外圓表面b)在一個復(fù)合工步車削多個外圓及端面

第一章汽車制造工藝過程的基本概念第一節(jié)汽車的生產(chǎn)過程和工藝過程5.走刀零件一次安裝后，在一個工步內(nèi)，在零件加工表面所連續(xù)完成一次切削的那一部分工藝過程。當工件表面的加工余量較大時，在一個工步中可分為幾次走刀。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度一、工件尺寸的獲得方法1）試切法特點：生產(chǎn)率低，工件尺寸誤差取決于工人的技術(shù)水平。適用小批生產(chǎn)。2）調(diào)整法特點：生產(chǎn)率較高，加工尺寸的穩(wěn)定性好，適用于大批生產(chǎn)。3）定尺寸刀具法利用刀具的相應(yīng)尺寸來保證被加工部位的尺寸。如鉆頭、鉸刀等刀具。4）主動測量法在精密機床上利用檢測裝置測量和控制加工表面尺寸的一種方法。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度圖1-6靜調(diào)整法獲得鏜孔尺寸

a)鏜刀調(diào)整器b)精鏜活塞銷孔第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度圖1-7掛表式主動測量控制裝置

1—活動觸點2、3—固定觸點

4—百分表5—量桿6—彈簧第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度二、工件形狀的獲得方法1.軌跡法nf利用切削運動中刀尖的運動軌跡形成被加工表面的形狀。

n2.成形法利用成形刀具刀刃的幾何形狀切削出工件的形狀。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度工件齒輪滾刀包絡(luò)線3.展成法（包絡(luò)法）利用刀具和工件作展成切削運動時，刀刃在被加工表面上的包絡(luò)面形成成形表面。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度圖1-8仿形法車削凸輪外形

1—凸輪(工件)2—車刀3—靠模凸輪4—調(diào)整車刀工作角度恒定的凸輪

5—擺桿6—橫桿7—溜板8—滾輪9—車刀刀夾第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度三、工件位置公差的保證1.找正法利用測量工具及輔助工具，確定工件相對于刀具的位置，從而保證被加工工件的位置公差。2.夾具裝夾法利用專用的夾具，確定工件相對于夾具的位置，而夾具與機床的相對位置易于保證，從而保證被加工工件的位置公差。該內(nèi)容將在第二章討論。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度四、加工精度和表面粗糙度●工件經(jīng)機械加工后獲得的表面，其尺寸、形狀、相對位置總會存在一定的加工誤差?！裨谡５纳a(chǎn)條件下，不同的加工方法所能達到的尺寸、形狀、位置精度是一定的。1.

加工經(jīng)濟精度是指在正常的生產(chǎn)條件（采用符合質(zhì)量標準的設(shè)備、工裝和標準技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）下所能保證的公差等級。加工誤差加工成本加工經(jīng)濟精度范圍第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度2.

表面粗糙度工件表面的幾何微觀不平程度?！褚话闱闆r下，每種加工方法的加工經(jīng)濟精度，具有相對應(yīng)的表面粗糙度范圍，即尺寸公差等級和表面粗糙度等級是相對應(yīng)的?！裨谔厥馇闆r下，加工經(jīng)濟精度與表面粗糙度范圍不相對應(yīng)。nP往復(fù)平動磨條工件第一章汽車制造工藝過程的基本概念外圓表面加工方案及其經(jīng)濟精度加工方案經(jīng)濟精度公差等級(IT)表面粗糙度Ra(μm)適用范圍粗車半精車精車滾壓（或拋光）11～1320～808～95～106～71.25～2.56～70.04～0.32粗車→半精車→磨削粗磨→精磨超精磨

6～70.63～1.255～70.16～0.6350.02～0.16粗車→半精車→精車→金剛石車5～60.04～0.63粗車→半精車→粗磨→精磨→鏡面磨精車→精磨→研磨粗研→拋光

適用于除淬火鋼以外的金屬材料除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工主要用于有色金屬主要用于高精度要求的鋼件加工5級以上5級以上5級以上0.01～0.040.01～0.040.01～0.16第一章汽車制造工藝過程的基本概念浮動鏜精鏜（或鉸）粗鏜（或擴）粗鉸→精鉸鉆擴

鉸粗鉸→精鉸鉸精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可達6級以上，Ra可降低到0.16～0.010.04～0.326～70.04～0.326～70.04～0.326～70.32～1.257～8粗鏜（或擴）→半精鏜→磨削粗磨→精磨大批大量生產(chǎn)（精度可因拉刀而定）1.25～2.57～82.5～5半精鏜（或精擴）加工方案經(jīng)濟精度公差等級(IT)表面粗糙度Ra(μm)適用范圍內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度11～13≧2010～1110～2071.25～2.58～92.5～5鉆→（擴）粗鉸→精鉸→珩磨拉→珩磨粗鏜→半精鏜→精鏜→珩磨0.63～1.257～9鉆→（擴）→拉0.08～0.63加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工有色金屬主要用于有色金屬0.16～0.322.5～58～97～81.25～2.511～1310～208～96～70.63～1.25粗鏜→半精鏜→精鏜→金剛鏜主要用于淬火鋼，不宜用于有色金屬6～7主要用于精度要求高的有色金屬6～7第一章汽車制造工藝過程的基本概念第二節(jié)汽車零件尺寸及形狀的獲得方法和加工經(jīng)濟精度值得注意的是，表中的數(shù)據(jù)都是生產(chǎn)實際中的統(tǒng)計資料，這是在一般情況下可能達到的精度和表面粗糙度，在具體條件下是會有差別的。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、工藝水平的提高，同一種加工方法所能達到的精度和表面粗糙度也會提高。例如：在普通外圓磨床上精磨外圓，一般情況下可達到標準公差6級的精度和Ra≥0.32μm的表面粗糙度，但是在采取適當?shù)拇胧┨岣吣ゴ簿纫约案倪M磨削工藝后，可進行鏡面磨削，精磨外圓時，能達到標準公差5級以上的精度和Ra=0.16～0.02μm的表面粗糙度。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征1．生產(chǎn)綱領(lǐng)指企業(yè)在一年的計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量（包括備品和廢品在內(nèi)的產(chǎn)品產(chǎn)量）。生產(chǎn)綱領(lǐng)是在生產(chǎn)準備時由決策者確定的，是生產(chǎn)準備的依據(jù)，工藝設(shè)計的依據(jù)。生產(chǎn)綱領(lǐng)不同于計劃年產(chǎn)量和實際年產(chǎn)量，它標志著一個企業(yè)所具有的生產(chǎn)能力大小和企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征生產(chǎn)綱領(lǐng)分為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)Q和零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N與該零件在產(chǎn)品中所用數(shù)量n，以及零件的備品率和廢品率有關(guān)。N=Qn（1+a%）

（1+b%）

第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征2．生產(chǎn)類型與生產(chǎn)方式將生產(chǎn)綱領(lǐng)所計劃確定的零件數(shù)量，在一年里分批生產(chǎn)，每批生產(chǎn)的數(shù)量即為批量。生產(chǎn)綱領(lǐng)的制定，決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)類型，即生產(chǎn)規(guī)模。生產(chǎn)類型：企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。生產(chǎn)專業(yè)化可分為產(chǎn)品專業(yè)化、零部件專業(yè)化和工藝方式專業(yè)化。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。

第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征表1-1確定生產(chǎn)類型的參考數(shù)據(jù)(1)大量生產(chǎn)每年生產(chǎn)的汽車零件品種少而穩(wěn)定，每個產(chǎn)品產(chǎn)量很大。

(2)單件生產(chǎn)每年生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品品種很多或不確定，每個產(chǎn)品品種的產(chǎn)量很少或只有幾臺輛份。

(3)成批生產(chǎn)每年生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品品種較多，每一種產(chǎn)品產(chǎn)量較大，汽車產(chǎn)品或汽車零件呈周期性地成批投入生產(chǎn)。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征（1）單件生產(chǎn)單個生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品或零件。工作地點的生產(chǎn)重復(fù)性很小。在汽車產(chǎn)品試制階段，一次生產(chǎn)一臺或幾臺汽車，不重復(fù)或很少重復(fù)制造的一種生產(chǎn)方式。如專用設(shè)備、工藝裝備的生產(chǎn)方式。單件生產(chǎn)在生產(chǎn)組織上很靈活，加工設(shè)備為通用設(shè)備，專用夾具使用很少，而更多的是采用組合夾具。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征（2）成批生產(chǎn)長期分批輪番生產(chǎn)若干種產(chǎn)品或零件，工作地點的生產(chǎn)呈一定的周期性。在成批生產(chǎn)中，產(chǎn)品成批地、周期性地投入生產(chǎn)，每一工作場地或加工設(shè)備分批完成不同零件的一道工序或同一工件的幾道相似工序。批量是指每批投產(chǎn)的同一品種的產(chǎn)品或零件的數(shù)量。根據(jù)批量的大小，成批生產(chǎn)可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征（3）大量生產(chǎn)長期重復(fù)生產(chǎn)某個產(chǎn)品或零件。產(chǎn)品的年生產(chǎn)數(shù)量很大，每臺設(shè)備或工作地重復(fù)地進行一種零件或幾種相似零件的某一工序的生產(chǎn)。如汽車、拖拉機等行業(yè)的生產(chǎn)方式。由于大量生產(chǎn)的零件數(shù)量很多，在生產(chǎn)組織上，按零件的結(jié)構(gòu)或部件的獨立功能作用專業(yè)化進行，如發(fā)動機、變速箱、車身等。為提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)設(shè)備常采用專用機床設(shè)備、工藝裝備，并按工藝規(guī)程順序排列。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征三種不同的生產(chǎn)類型，在實際的生產(chǎn)中可能同時發(fā)生在一個企業(yè)或一個車間內(nèi)。這樣，既可使多品種小批量零件生產(chǎn)統(tǒng)一起來變?yōu)槌膳罅可a(chǎn)，又可采用先進的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)組織形式。當生產(chǎn)從一種零件轉(zhuǎn)換到另一種零件時，設(shè)備或生產(chǎn)線不需調(diào)整或稍作調(diào)整即可。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征傳統(tǒng)汽車的生產(chǎn)，選用生產(chǎn)類型與生產(chǎn)方式的準則是質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率三要素。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，消費水平與個性化的提高，以及汽車制造競爭日趨激烈，使傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)類型正逐步被多品種變批量生產(chǎn)模式所取代。從而在汽車制造領(lǐng)域內(nèi)，提出了新的交貨時間（T）、質(zhì)量（Q）、成本（C）、服務(wù)（S）準則。根據(jù)TQCS的要求，在滿足用戶需求的前提下，為了在市場競爭中占領(lǐng)優(yōu)勢地位，快速響應(yīng)制造的概念正在汽車制造業(yè)界內(nèi)推廣開來。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征因此，確定一種汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型、生產(chǎn)方式及制造工藝時，既要對汽車制造技術(shù)有深刻的掌握，還要從汽車生產(chǎn)管理的角度作出有戰(zhàn)略眼光的選擇?，F(xiàn)代汽車制造的生產(chǎn)方式，主要有以下三種：1）生產(chǎn)全部零部件，并且組裝整車。2）只負責汽車的設(shè)計和銷售，不生產(chǎn)任何零部件。3）生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件(如發(fā)動機等)，其余的向其他專業(yè)生產(chǎn)廠(公司)成套采購。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征第一種生產(chǎn)方式，如傳統(tǒng)上的一些大型、超大型汽車制造企業(yè)，這些企業(yè)擁有汽車所有零部件設(shè)計、加工制造能力，在一個局部地區(qū)形成大而全、小而全的托拉斯汽車制造企業(yè)。這種生產(chǎn)方式，對市場的適應(yīng)性極差，難以做到生產(chǎn)設(shè)備負荷的平衡，固定資產(chǎn)利用率低，工人工作極不均衡，是一種呆板、跟不上時代的、落后的生產(chǎn)方式。第一章汽車制造工藝過程的基本概念第三節(jié)汽車制造企業(yè)(公司)的生產(chǎn)類型及其工藝特征第二種生產(chǎn)方式，固定資產(chǎn)投入少，充分適應(yīng)市場變化快的特點，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易，使汽車生產(chǎn)徹底社會化、專業(yè)化，如敏捷制造中的動態(tài)聯(lián)盟。其實質(zhì)就是在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)支持下，在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)這一生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式突出了知識在現(xiàn)代制造中的作用和地位，是一種將傳統(tǒng)的汽車制造由資金密集型向知識密集型過渡的先進生產(chǎn)