章

汽車零件機(jī)械加工工藝

基本概念

2021/6/271第一節(jié)機(jī)械加工工藝過(guò)程及其組成第二節(jié)汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型第三節(jié)汽車零件的加工經(jīng)濟(jì)精度第四節(jié)汽車制造專業(yè)的工藝文件第二章汽車零件機(jī)械加工工藝基本概念2021/6/2721.1機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念第一節(jié)機(jī)械加工工藝過(guò)程及其組成生產(chǎn)過(guò)程中按一定順序改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程稱為工藝過(guò)程。工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程中的主要部分，其余的勞動(dòng)過(guò)程則為生產(chǎn)過(guò)程的輔助過(guò)程。工藝過(guò)程包括運(yùn)輸、保管、刃磨、設(shè)備維護(hù)等2021/6/2731.1機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念2021/6/274由若干個(gè)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(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程同一工序中，工件在機(jī)床或夾具中定位和夾緊一次，稱為一次安裝。工藝過(guò)程的組成工序安裝1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成分類2021/6/275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(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置在一個(gè)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1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/276工序：一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。它是組成工藝過(guò)程的基本單元。

一組（個(gè)）工人一個(gè)工作地（指機(jī)床）連續(xù)地加工工序包括三要素三要素任何一個(gè)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）。1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/277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(jī)床、高效專用設(shè)備及工裝將工件的加工，分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。工序分散使用的設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易工序的集中與分散1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/278

提示：

小批量生產(chǎn)：產(chǎn)量少效率不是主要問(wèn)題，主要應(yīng)減少設(shè)備使的臺(tái)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(wèn)題是要提高生產(chǎn)率，所以宜采用高效專業(yè)用設(shè)備，工序也較多。1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/279

為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的某一個(gè)位置。工件在加工中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，因?yàn)槎嘁淮窝b夾，就會(huì)增加裝夾的時(shí)間，還會(huì)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。1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2710①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(kuò)孔工位4：鉸孔

③可實(shí)現(xiàn)加工時(shí)間與輔助時(shí)間重疊。

②減少輔助時(shí)間，縮短工時(shí)，提高效率。多工位加工的好處：1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2711工步：在加工表面（或裝配時(shí)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(gè)表面或組合表面）工具不變（四角刀架，換刀）連續(xù)性（一個(gè)工序通常包含幾個(gè)工步）。工步包括三要素1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2712

為簡(jiǎn)化工藝文件，對(duì)于那些連續(xù)進(jìn)行的若干個(gè)相同的工步，通常都看作一個(gè)工步。如圖加工的零件，在同一工序中，連續(xù)鉆四個(gè)Ф5mm的孔，就可看作一個(gè)工步。

為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時(shí)參與切削幾個(gè)表面，這也可看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。端面或鉆兩端中心孔，它們都是復(fù)合工步。例如：銑端面、鉆中心孔，每個(gè)工位都是用兩把刀具同時(shí)銑兩1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2713立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架上的復(fù)合工步刨平面復(fù)合工步1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2714組合銑刀銑平面復(fù)合工步鉆、擴(kuò)孔復(fù)合工步1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2715課堂示例1：如圖所示的圓盤零件，設(shè)計(jì)其單件小批及成批生產(chǎn)時(shí)的加工工藝過(guò)程。1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/27162021/6/27171.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成2021/6/2718第二節(jié)汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質(zhì)、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型2.1汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)性質(zhì)1）產(chǎn)品試制2）試生產(chǎn)3）正式生產(chǎn)2021/6/27192.2汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)

概念：汽車生產(chǎn)企業(yè)在一定計(jì)劃期間內(nèi)（通常為1年）規(guī)定了應(yīng)生產(chǎn)汽車的產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃，這就是工廠的生產(chǎn)綱領(lǐng)。汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)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。2021/6/2720汽車零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可由下式計(jì)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(tái)/年）n------每臺(tái)產(chǎn)品所需該零件數(shù)量（件/臺(tái)）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。2.2汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)2021/6/27212.3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(jī)，船舶。其特征有的復(fù)雜，有的簡(jiǎn)單，批量和生產(chǎn)綱領(lǐng)也各不相同。根據(jù)產(chǎn)品的大小、特征、批量和生產(chǎn)綱領(lǐng)，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)

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生產(chǎn)類型不僅決定于生產(chǎn)綱領(lǐng)，而且和產(chǎn)品的大小和復(fù)雜程度有關(guān)。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2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2723表1.3汽車制造企業(yè)生產(chǎn)類型與產(chǎn)量之間的關(guān)系2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/27242）不同生產(chǎn)類型機(jī)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(gè)工作進(jìn)行多工序和多品種的作業(yè)；

③重型機(jī)器、大型船舶，新樣機(jī)制造屬此類型。采用設(shè)備：通用設(shè)備，也可以選用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，以降低成本2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2725（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(gè)工作地順序地、分批地完成不同工件的某些工序；

③通用機(jī)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)2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2726（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(jìn)行生產(chǎn)；

②一個(gè)工作地重復(fù)不斷地進(jìn)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(shè)備：高效率的設(shè)備和工藝方法，以提高生產(chǎn)效率2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2727表1.4汽車制造中不同生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2728衡量工序?qū)I(yè)化程度可用每臺(tái)設(shè)備或者工作場(chǎng)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(shí)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(shí)間，hη為工時(shí)利用率N為年生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2729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(biāo)。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(shí)間為8min，10min，6min，尋求其改進(jìn)方法。1）10min工序的工作量分擔(dān)給6min工序8-8-82）增加10min工序人手，8min工序分擔(dān)部分給10min工序6-6*2-62.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/27303）汽車產(chǎn)品生產(chǎn)批量與成本間的關(guān)系規(guī)模生產(chǎn)三原則集中生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)專業(yè)化協(xié)作2.3汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型及工藝特征2021/6/2731第三節(jié)

汽車零件的加工經(jīng)濟(jì)精度加工經(jīng)濟(jì)精度在正常的加工條件下（采用符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）的一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度。2021/6/27323.1加工精度與成本的關(guān)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(guān)系呈負(fù)指數(shù)函數(shù)曲線形狀。2021/6/27333.2加工經(jīng)濟(jì)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(yīng)用舉例名稱數(shù)值/μm粗面Ra100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(yīng)用Ra50可見刀痕用粗紋銼刀和粗砂輪加工Ra25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(jī)座底面等半

光面Ra12.5可見加工痕精車、精銑、精刨、鉸、鏜、粗磨等沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件接觸面，如：箱、蓋、套筒Ra6.3微見加工痕要求緊貼的表面、鍵和鍵槽工作表面。相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度不高的接觸面，如：支架孔、襯套、皮帶輪軸孔的工作面Ra3.2看不見加工痕光面Ra1.6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(dòng)軸承配合的表面、錐銷孔等。相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的接觸面，如：滑動(dòng)軸承的配合表面、齒輪輪齒的工作表面等。Ra0.8微辨加工痕跡方向Ra0.4不可辨加工痕跡方向最

光

面Ra0.2暗光澤面研磨、拋光、超級(jí)精細(xì)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(biāo)鏜床的主軸頸等Ra0.1亮光澤面Ra0.05鏡狀光澤面Ra0.025霧狀光澤面Ra0.012鏡面2021/6/2734第四節(jié)

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(lái)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。2021/6/27352021/6/27364.1工藝規(guī)程概念：把比較合理的工藝過(guò)程確定下來(lái)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(guān)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行的指令性文件。作用：

工藝規(guī)程是在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論和必要的工藝試驗(yàn)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(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作的主要技術(shù)文件，（2）又是新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)和新建、擴(kuò)建車間或工廠的原始資料，（3）此外，先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用。2021/6/2737（1）機(jī)械加工工藝規(guī)程包括的內(nèi)容

⊙擬定機(jī)加工工藝路線

⊙確定各道工序的具體內(nèi)容4.1工藝規(guī)程2021/6/2738（2）機(jī)械加工工藝規(guī)程文件形式工藝文件的形式：多種多樣，區(qū)別很大，主要決定于生產(chǎn)類型。

⊙在單件小批生產(chǎn)中一般只編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。

⊙在成批生產(chǎn)中多采用機(jī)械加工工序卡片。

⊙大批大量生產(chǎn)中則要求完整和詳細(xì)的文件，一般是工藝過(guò)程卡、工序卡片，有時(shí)甚至包括操作卡、調(diào)整卡以及檢驗(yàn)卡。

各工廠采用的工藝文件并無(wú)須統(tǒng)一格式，但基本內(nèi)容大同小異。4.1工藝規(guī)程2021/6/27394.1工藝規(guī)程2021/6/27404.1工藝規(guī)程2021/6/27414.2管理用工藝文件（1）工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書（2）工具一覽表與草案（3）工廠設(shè)計(jì)文件2021/6/2742本章回顧1.了解工藝過(guò)程的定義；熟練掌握機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成。2.對(duì)簡(jiǎn)單零部件能夠制定加工工藝過(guò)程（小批、大批）。3.掌握汽車零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、汽車零件生產(chǎn)節(jié)拍的計(jì)算方法。4.了解汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。5.了解加工經(jīng)濟(jì)精度與成