制造工藝學緒論

1、3/24/2022Page 1第一講 緒 論 3/24/2022Page 21-1 概述概述一、一、 研究內(nèi)容研究內(nèi)容 1.本學科的地位：本學科的地位：機械專業(yè)的機械專業(yè)的主干主干課程之一，論述課程之一，論述機械機械制造技術(shù)與方法制造技術(shù)與方法，是制造方向的重要專業(yè)課。研究如，是制造方向的重要專業(yè)課。研究如何何科學地、最優(yōu)地科學地、最優(yōu)地生產(chǎn)各種機械裝備、機械產(chǎn)品的一生產(chǎn)各種機械裝備、機械產(chǎn)品的一門技術(shù)學科。門技術(shù)學科。2.內(nèi)容：內(nèi)容：1）常用常用金屬切削加工方法金屬切削加工方法 （車削、銑削、刨削、磨削、（車削、銑削、刨削、磨削、齒輪等）；齒輪等）；2）改善改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計的理論

2、依據(jù)（結(jié)構(gòu)工藝性的理論依據(jù)（結(jié)構(gòu)工藝性等）；等）；3）掌握制定工藝路線和夾具設計的基本方法。掌握制定工藝路線和夾具設計的基本方法。4） 生產(chǎn)生產(chǎn)效率、成本、質(zhì)量效率、成本、質(zhì)量的綜合評定依據(jù)。的綜合評定依據(jù)。3/24/2022Page 33.學習目的：學習目的：1）掌握各種切削加工方法，以保證掌握各種切削加工方法，以保證產(chǎn)品設計中零件產(chǎn)品設計中零件結(jié)構(gòu)設計及制造方結(jié)構(gòu)設計及制造方法法的選擇；的選擇；2）為了保證為了保證產(chǎn)品性能產(chǎn)品性能，設計時應注，設計時應注意的事項；意的事項；3）探索探索低成本、高質(zhì)量低成本、高質(zhì)量的合理工藝的合理工藝措施；措施；4）處理和分析現(xiàn)場處理和分析現(xiàn)場產(chǎn)品質(zhì)量問題產(chǎn)

3、品質(zhì)量問題的的理論依據(jù)及方法。理論依據(jù)及方法。3/24/2022Page 4二、二、 1. 1） 2） 3/24/2022Page 5制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用3/24/2022Page 6機械制造業(yè)的發(fā)展機械制造業(yè)的發(fā)展3/24/2022Page 72.加工精度及其發(fā)展加工精度及其發(fā)展 1-車、銑車、銑 2-磨磨 3-CNC機床機床 4-研磨、工具磨研磨、工具磨 5-光學磨、金剛石車、磨光學磨、金剛石車、磨 6-金剛石超精車、磨、金剛石超精車、磨、 電解電解 加工加工 7-衍射光柵刻線機衍射光柵刻線機 8-電子束、離子束、電子束、離子束、X射線射線 9-分子束生長、離子

4、注分子束生長、離子注 10 - 掃描隧道技術(shù)掃描隧道技術(shù)3/24/2022Page 83.重要的新型機械產(chǎn)業(yè)重要的新型機械產(chǎn)業(yè)（不包括（不包括車輛、航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)車輛、航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)） 1）電動車輛產(chǎn)業(yè)電動車輛產(chǎn)業(yè) 2）計算機數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)（這是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)）計算機數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)（這是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)） 3）工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè) (包括運輸、檢測、存儲包括運輸、檢測、存儲) 4）超精密機械產(chǎn)業(yè)（特別是微機電系統(tǒng)設備）超精密機械產(chǎn)業(yè)（特別是微機電系統(tǒng)設備） 5）特種加工設備產(chǎn)業(yè)特種加工設備產(chǎn)業(yè) (包括快速成形、表面技術(shù)、包括快速成形、表面技術(shù)、特種材料加工等設備特種材料加

5、工等設備) 6）現(xiàn)代工程機械設備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代工程機械設備產(chǎn)業(yè) 7）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設備產(chǎn)業(yè) 8）現(xiàn)代醫(yī)療機械設備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代醫(yī)療機械設備產(chǎn)業(yè) 9）新型交通工具產(chǎn)業(yè)（包括新型高速列車、太陽能新型交通工具產(chǎn)業(yè)（包括新型高速列車、太陽能車輛、綠色汽車、微型飛行器車輛、綠色汽車、微型飛行器） 10）現(xiàn)代家用電器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代家用電器產(chǎn)業(yè)3/24/2022Page 9 3/24/2022Page 103/24/2022Page 11協(xié)同論系統(tǒng)論控制論方法論信息論數(shù)控技術(shù)制造技術(shù)微電子技術(shù)成形技術(shù)材料技術(shù)設計方法學計算機技術(shù)網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分配輸送能量系統(tǒng)物質(zhì)系統(tǒng)加工系統(tǒng)裝配系統(tǒng)拆卸系統(tǒng)物料系統(tǒng)檢測

6、系統(tǒng)信息系統(tǒng)工程設計過程管理工況監(jiān)控質(zhì)量保證制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)傳感技術(shù)自動控制技術(shù)能源技術(shù)管理技術(shù)制造系統(tǒng)工程學體系結(jié)構(gòu)3/24/2022Page 123. 制造技術(shù)是所用工業(yè)的支柱制造技術(shù)是所用工業(yè)的支柱 紡織機械動力機械家用電器通訊設備出版印刷網(wǎng)絡媒體文化娛樂冶金機械建筑機械交通工具環(huán)保設備軍事裝備醫(yī)療設備機器制造農(nóng)業(yè)機械化工設備當今制造業(yè)社會功能3/24/2022Page 134. 1）60%汽車制造和微電子制造汽車制造和微電子制造)3/24/2022Page 143/24/2022Page 15殲殲10透視圖透視圖3/24/2022Page 16神州神州5 5號號神州5號宇宙飛船3/24

7、/2022Page 173/24/2022Page 183/24/2022Page 193/24/2022Page 203/24/2022Page 213/24/2022Page 223/24/2022Page 233/24/2022Page 24四、四、 1. 2. 3. 3/24/2022Page 254. （1）又稱分離加工，是從又稱分離加工，是從工件上去除工件上去除一部分材料一部分材料而成形。而成形。（2）利用利用物理和化學方法物理和化學方法將將相同材料相同材料或不同材料或不同材料結(jié)合（結(jié)合（bonding）在一起而成形。按結(jié)）在一起而成形。按結(jié)合機理和結(jié)合強弱又可分為附著（合機理和結(jié)

8、合強弱又可分為附著（deposition）、）、注入（注入（injection）和連接（）和連接（jointed）三種。（3）又稱又稱流動加工流動加工，是利用，是利用力、熱、力、熱、分子運動分子運動等手段使工件產(chǎn)生變形，改變其等手段使工件產(chǎn)生變形，改變其尺寸、尺寸、形狀和性能形狀和性能，如特種鍛造、特種鑄造等。，如特種鍛造、特種鑄造等。3/24/2022Page 263）材料成形機理的范疇材料成形機理的范疇3/24/2022Page 27（1）快速原型制造過程快速原型制造過程快速原型制造過程噴粘結(jié)劑噴熱熔材料三維產(chǎn)品（樣品/模具）表面處理構(gòu)造三維模型模型近似處理切片處理激光噴射源固化樹脂切割箔

9、材燒結(jié)粉末3/24/2022Page 28 2）傳統(tǒng)加工與快速成形比較傳統(tǒng)加工與快速成形比較a） b）模具模具設計鑄造焊接鍛壓毛坯（大于工件）半成品半成品工件去除加工去除加工設計模具樣品快速成形快速成形3/24/2022Page 29快速成形機床及快速成形件快速成形機床及快速成形件Real3/24/2022Page 304） 5）3/24/2022Page 31五、我國機械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀五、我國機械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 可概括為：可概括為：發(fā)展迅速、相對落后發(fā)展迅速、相對落后。1. 迅速發(fā)展迅速發(fā)展1）經(jīng)濟發(fā)展經(jīng)濟發(fā)展 建國六十多年來特別是改革開放二十多年來建國六十多年來特別是改革開放二十多年來的發(fā)展，

10、已是我國機械工業(yè)的發(fā)展，已是我國機械工業(yè)從十分落后的狀況從十分落后的狀況發(fā)展到今天的機械生產(chǎn)大國（不是強國）。發(fā)展到今天的機械生產(chǎn)大國（不是強國）。 2001年，年，中國制造業(yè)占國民生產(chǎn)總值的中國制造業(yè)占國民生產(chǎn)總值的1/3 ，占整個工業(yè)生產(chǎn)的，占整個工業(yè)生產(chǎn)的4/5，為國家財政提，為國家財政提供供1/3以上的收入，貢獻出口總額的以上的收入，貢獻出口總額的90%，就，就業(yè)人員業(yè)人員8043萬萬。到到2004年，中國制造業(yè)規(guī)模年，中國制造業(yè)規(guī)模僅次于美國、日本之后，居世界第僅次于美國、日本之后，居世界第3位位。 2010年我國機械工業(yè)產(chǎn)品銷售收入年我國機械工業(yè)產(chǎn)品銷售收入159814.96億億元

11、，億元，實現(xiàn)利潤實現(xiàn)利潤23972.24億元，超越日本，位居世億元，超越日本，位居世界第三大經(jīng)濟實體。界第三大經(jīng)濟實體。3/24/2022Page 322）我國已經(jīng)建成門類比較齊全、具有較大規(guī)模的我國已經(jīng)建成門類比較齊全、具有較大規(guī)模的制造體系。制造體系。（1）基礎(chǔ)工業(yè)部門基礎(chǔ)工業(yè)部門80%以上的生產(chǎn)能力是由國內(nèi)以上的生產(chǎn)能力是由國內(nèi)設備提供的；設備提供的；（2）農(nóng)業(yè)裝備幾乎全部由國內(nèi)提供；農(nóng)業(yè)裝備幾乎全部由國內(nèi)提供；（3）部分重要產(chǎn)品的產(chǎn)量已躍居世界前列。如部分重要產(chǎn)品的產(chǎn)量已躍居世界前列。如汽汽車、大中型發(fā)電設備、大中型拖拉機、金切機床車、大中型發(fā)電設備、大中型拖拉機、金切機床等等。3）一

12、些產(chǎn)品已經(jīng)形成一些產(chǎn)品已經(jīng)形成綜合比較優(yōu)勢，具有價格競綜合比較優(yōu)勢，具有價格競爭力爭力。 如：國產(chǎn)工程機械的價格僅為同型號進口產(chǎn)品如：國產(chǎn)工程機械的價格僅為同型號進口產(chǎn)品的的14左右。中國機械產(chǎn)品出口年增長率超過左右。中國機械產(chǎn)品出口年增長率超過20。3/24/2022Page 334）掌握了一批重大技術(shù)裝備的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。掌握了一批重大技術(shù)裝備的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。 一些新產(chǎn)品的技術(shù)水平已達世界領(lǐng)先或先進水一些新產(chǎn)品的技術(shù)水平已達世界領(lǐng)先或先進水平，如平，如沈陽機床沈陽機床集團的電集團的電主軸高速主軸高速臥式加工中心、臥式加工中心、激光切割激光切割機床，機床，黎明航發(fā)黎明航發(fā)集團的中國

13、第一臺擁有完集團的中國第一臺擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的全知識產(chǎn)權(quán)的航空發(fā)動機、船用燃氣輪機航空發(fā)動機、船用燃氣輪機，沈陽，沈陽新新松機器人松機器人自動化有限公司的自動化有限公司的60006000米水下機器人米水下機器人，3030萬千瓦汽輪發(fā)電機組萬千瓦汽輪發(fā)電機組、葛洲壩電站葛洲壩電站用大型低水頭水用大型低水頭水輪發(fā)電機組和交流輪發(fā)電機組和交流5050萬伏超高壓輸變電設備等產(chǎn)品。萬伏超高壓輸變電設備等產(chǎn)品。 以以“遠望遠望”號綜合測量船、號綜合測量船、“向陽紅向陽紅”1010號科號科學考察船為主力的科學考察船隊達到了世界第一流學考察船為主力的科學考察船隊達到了世界第一流水平。水平。 此外，新型高鐵技術(shù)

14、、航天飛船、運七、運此外，新型高鐵技術(shù)、航天飛船、運七、運八、神七、神八、天宮一號及新舟八、神七、神八、天宮一號及新舟6060等支線飛機等支線飛機等。等。3/24/2022Page 342. 中國制造業(yè)的差距中國制造業(yè)的差距1） 我國出口的產(chǎn)品大都是中低擋的，我國出口的產(chǎn)品大都是中低擋的， 企業(yè)大都采取企業(yè)大都采取貼生產(chǎn)貼生產(chǎn) (OEM)的制造方式，外貿(mào)的制造方式，外貿(mào)200強企業(yè)出口強企業(yè)出口值有值有74%是通過加工貿(mào)易方式實現(xiàn)的，是通過加工貿(mào)易方式實現(xiàn)的，許多產(chǎn)品、許多產(chǎn)品、設計的知識產(chǎn)權(quán)并不掌握在我們手里，因此附加值設計的知識產(chǎn)權(quán)并不掌握在我們手里，因此附加值很低很低; ;2）我國鋼產(chǎn)量

15、已是世界第一，但高級鋼材每年卻需我國鋼產(chǎn)量已是世界第一，但高級鋼材每年卻需進口近千萬噸進口近千萬噸; ;3） 2001年年, ,世界世界500強企業(yè)中，我國有強企業(yè)中，我國有11家入圍，家入圍，但沒有一家制造業(yè)但沒有一家制造業(yè)；入圍入圍世界企業(yè)世界企業(yè)強的強的家。家。4）格蘭仕已成為世界最大的微波爐生產(chǎn)商，然而其格蘭仕已成為世界最大的微波爐生產(chǎn)商，然而其關(guān)鍵零部件磁控管至今仍然依靠進口關(guān)鍵零部件磁控管至今仍然依靠進口。我國已是全。我國已是全球最大的空調(diào)生產(chǎn)基地，然而高性能柜機仍要采用球最大的空調(diào)生產(chǎn)基地，然而高性能柜機仍要采用美國谷輪公司的渦旋壓縮機。美國谷輪公司的渦旋壓縮機。3/24/202

16、2Page 353. 中國制造業(yè)的差距中國制造業(yè)的差距1) 總體規(guī)模落后總體規(guī)模落后 2010年，我國制造業(yè)雖名列世界第三（包括年，我國制造業(yè)雖名列世界第三（包括歐盟）歐盟）, , 但總體規(guī)模僅相當美國的但總體規(guī)模僅相當美國的2/3、人均排、人均排名第名第95，美國排名第，美國排名第9，日本排名第，日本排名第17；2）人均勞動生產(chǎn)率人均勞動生產(chǎn)率落后我國制造業(yè)的人均勞動生產(chǎn)落后我國制造業(yè)的人均勞動生產(chǎn)率遠遠落后于發(fā)達國家率遠遠落后于發(fā)達國家, , 僅為美國的僅為美國的1/25、日、日本的本的1/26、德國的、德國的1/20；3）制造業(yè)結(jié)構(gòu)仍然偏輕）制造業(yè)結(jié)構(gòu)仍然偏輕 裝備制造在制造業(yè)中裝備制造

17、在制造業(yè)中 的比例僅為的比例僅為 26.5%(99 年年), , 低于美國低于美國(41.9%)、日本、日本 (43.6%)、德國、德國(46.4%)；3/24/2022Page 364）技術(shù)創(chuàng)新能力十分薄弱技術(shù)創(chuàng)新能力十分薄弱 產(chǎn)業(yè)主體技術(shù)依靠國外，有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)主體技術(shù)依靠國外，有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，依附于國外企業(yè)的組裝業(yè)比重大，表現(xiàn)產(chǎn)品少，依附于國外企業(yè)的組裝業(yè)比重大，表現(xiàn)為工業(yè)增加值率僅為為工業(yè)增加值率僅為26%26%，遠低于美國（，遠低于美國（49%49%）、）、日本（日本（38%38%）、德國（）、德國（48.5%),48.5%),并且呈現(xiàn)逐年降低并且呈現(xiàn)逐年降低的趨勢。的

18、趨勢。5 5）低水平生產(chǎn)能力嚴重過剩）低水平生產(chǎn)能力嚴重過剩 據(jù)第三次全國工業(yè)普查據(jù)第三次全國工業(yè)普查, ,機械電子、化工、建機械電子、化工、建材、輕工、材、輕工、 冶金等行業(yè)生產(chǎn)能力利用率分別為冶金等行業(yè)生產(chǎn)能力利用率分別為51.86%51.86%、54.45%54.45%、 54.9%54.9%、64%64%、46.09%46.09%和好和好5.55%,5.55%,而同時高水平生而同時高水平生產(chǎn)能力不足，大量先進裝備仍主要依賴進口。產(chǎn)能力不足，大量先進裝備仍主要依賴進口。在在我國制造業(yè)出口結(jié)構(gòu)中，低、中、高技術(shù)產(chǎn)品比我國制造業(yè)出口結(jié)構(gòu)中，低、中、高技術(shù)產(chǎn)品比重排名分別列世界第一、第十一和第

19、九位。重排名分別列世界第一、第十一和第九位。3/24/2022Page 376）裝備制造業(yè)設備陳舊，缺乏核心技術(shù)裝備制造業(yè)設備陳舊，缺乏核心技術(shù) 裝備制造業(yè)十分落后裝備制造業(yè)十分落后, ,新品開發(fā)周期平均為新品開發(fā)周期平均為1818個個月月( (美國已達到產(chǎn)品設計周期美國已達到產(chǎn)品設計周期3 3個星期、試制周期個星期、試制周期3 3個月個月) )。企業(yè)經(jīng)濟效益低，如果把。企業(yè)經(jīng)濟效益低，如果把20102010年一季度年一季度18911891億美元的機電出口額與金融危機前的億美元的機電出口額與金融危機前的20082008年同年同期相比，我國機電產(chǎn)品出口額僅增加了期相比，我國機電產(chǎn)品出口額僅增加了

20、7878億美元，億美元，增幅只有增幅只有4%4%。 7 7）裝備制造業(yè)總體上與制造強國相距甚遠）裝備制造業(yè)總體上與制造強國相距甚遠 我國現(xiàn)有我國現(xiàn)有3.63.6萬國有裝備制造企業(yè)萬國有裝備制造企業(yè), ,幾乎沒有一家?guī)缀鯖]有一家能躋身于世界能躋身于世界500500強強, ,全社會固定資產(chǎn)投資中設備投全社會固定資產(chǎn)投資中設備投資的資的2/32/3依賴進口依賴進口, ,在裝備上每年有數(shù)百億美元的逆在裝備上每年有數(shù)百億美元的逆差。目前，中國差。目前，中國機械、汽車機械、汽車工業(yè)總體技術(shù)自給率只工業(yè)總體技術(shù)自給率只有有6060左右，尤其是在重大成套技術(shù)裝備及高技術(shù)左右，尤其是在重大成套技術(shù)裝備及高技術(shù)產(chǎn)

21、品的核心技術(shù)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)上落后于國際先進水平。產(chǎn)品的核心技術(shù)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)上落后于國際先進水平。8 8）國有企業(yè)改革遠未到位）國有企業(yè)改革遠未到位 企業(yè)集中度低企業(yè)集中度低, ,大型骨干企業(yè)少大型骨干企業(yè)少, ,而且圍繞大型骨而且圍繞大型骨干企業(yè)的中小企業(yè)群體也未形成。干企業(yè)的中小企業(yè)群體也未形成。3/24/2022Page 38六、關(guān)于幾個問題的認識關(guān)于幾個問題的認識1.要重新認識機械制造業(yè)要重新認識機械制造業(yè) 機械制造業(yè)不是夕陽產(chǎn)業(yè)。機械制造業(yè)不是夕陽產(chǎn)業(yè)。它是集機械、電子、它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等學、管理學等

22、最新成就為一體的一個新興技術(shù)最新成就為一體的一個新興技術(shù)與新興工業(yè)。與新興工業(yè)。 機械制造工業(yè)的重要性；機械制造工業(yè)的重要性； 日本的經(jīng)驗和美國的教訓。日本的經(jīng)驗和美國的教訓。2.制造技術(shù)不只是一些經(jīng)驗的積累，制造技術(shù)不只是一些經(jīng)驗的積累，實際上它是一實際上它是一個從產(chǎn)品設計個從產(chǎn)品設計進入市場進入市場返回產(chǎn)品設計的返回產(chǎn)品設計的大系統(tǒng)。大系統(tǒng)。3/24/2022Page 39 3.信息化與工業(yè)化信息化與工業(yè)化相輔相成。相輔相成。 信息化信息化不能代替不能代替工業(yè)化，但可以工業(yè)化，但可以提升提升工業(yè)化、工業(yè)化、促進促進工業(yè)化，工業(yè)化，提高提高技術(shù)、生產(chǎn)、流通、管理的效率。技術(shù)、生產(chǎn)、流通、管理

23、的效率。 機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改造自己，另一方面信息科學、材料科學也必須依賴造自己，另一方面信息科學、材料科學也必須依賴于制造技術(shù)來取得新的發(fā)展。于制造技術(shù)來取得新的發(fā)展。4.中國不是世界工廠中國不是世界工廠1）世界工廠應該是指世界制造業(yè)的主要集中地。世界工廠應該是指世界制造業(yè)的主要集中地。現(xiàn)現(xiàn)在，我國制造業(yè)的工業(yè)增加值僅為美國的在，我國制造業(yè)的工業(yè)增加值僅為美國的22.14、日本的日本的35.43，我國制造業(yè)的勞動生產(chǎn)率約為美，我國制造業(yè)的勞動生產(chǎn)率約為美國的國的4.38、日本的、日本的4.07、德國的、德國的5.56，所，所以還

24、不能算是世界工廠。以還不能算是世界工廠。3/24/2022Page 402）我國制造業(yè)大量的是來料加工，突出表我國制造業(yè)大量的是來料加工，突出表現(xiàn)在電子等工業(yè)，現(xiàn)在電子等工業(yè)，許多產(chǎn)品、設計的知識許多產(chǎn)品、設計的知識產(chǎn)權(quán)并不掌握在我們手里，因此附加值很產(chǎn)權(quán)并不掌握在我們手里，因此附加值很低低。3）我國要成為我國要成為“世界制造中心世界制造中心”，還有很，還有很長的路要走，要有長遠的眼光，不能拿犧長的路要走，要有長遠的眼光，不能拿犧牲自然資源、加劇環(huán)境污染的代價換取牲自然資源、加劇環(huán)境污染的代價換取“世界工廠世界工廠”的虛名。的虛名。4）美國人也沒有稱美國為世界工廠。美國人也沒有稱美國為世界工廠

25、。3/24/2022Page 411-2 基本概念基本概念 一、生產(chǎn)過程和工藝過程一、生產(chǎn)過程和工藝過程1.生產(chǎn)過程：從生產(chǎn)過程：從原材料原材料開始直到制成開始直到制成產(chǎn)品產(chǎn)品的相互關(guān)聯(lián)的勞動的相互關(guān)聯(lián)的勞動過程的總和過程的總和 。注：注：1 1）它由）它由直接直接和和輔助輔助生產(chǎn)過程組成生產(chǎn)過程組成 ； 2）直接生產(chǎn)過程是直接生產(chǎn)過程是直接使直接使被加工對象被加工對象的的尺寸、形狀或相尺寸、形狀或相互位置、表面質(zhì)量或狀態(tài)以及力學物理性能互位置、表面質(zhì)量或狀態(tài)以及力學物理性能等產(chǎn)生等產(chǎn)生一定變一定變化化的主要勞動過程的主要勞動過程 。它包括：毛坯的制造、零件的機械加它包括：毛坯的制造、零件的機

26、械加工、熱處理以及表面處理、產(chǎn)品的裝配和調(diào)試、檢驗和試工、熱處理以及表面處理、產(chǎn)品的裝配和調(diào)試、檢驗和試車、油漆等；車、油漆等； 3）輔助生產(chǎn)過程包括生產(chǎn)輔助生產(chǎn)過程包括生產(chǎn)技術(shù)準備、工藝裝備技術(shù)準備、工藝裝備（模具、（模具、夾具、量具、工具等）的夾具、量具、工具等）的制造、包裝、儲存和運輸制造、包裝、儲存和運輸?shù)容o助等輔助勞動過程勞動過程 ； 4）原材料和成品是相對，原材料和成品是相對，一企業(yè)的原材料可能是另一一企業(yè)的原材料可能是另一企業(yè)的產(chǎn)品企業(yè)的產(chǎn)品 。 5）依據(jù)產(chǎn)品依據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復雜程度結(jié)構(gòu)的復雜程度不同，生產(chǎn)過程可有多單不同，生產(chǎn)過程可有多單位完成位完成 6 6）生產(chǎn)過程劃分為四個階

27、段：）生產(chǎn)過程劃分為四個階段：新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務階段產(chǎn)品銷售和售后服務階段。3/24/2022Page 42機機器器的的裝裝配配和和檢檢驗驗加加工工設設備備的的維維修修專專用用量量具具和和輔輔具具制制造造機機器器的的包包裝裝毛毛坯坯機機加加工工和和熱熱處處理理機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程工工件件和和成成品品儲儲存存和和運運輸輸專專用用工工具具和和夾夾具具制制造造動動力力供供應應機機器器的的測測試試和和涂涂裝裝3/24/2022Page 43 機械制造工藝過程機械制造工藝過程毛坯毛坯成品成品高質(zhì)量高質(zhì)量高效率高效率經(jīng)濟性經(jīng)濟性機機床床刀刀具具夾夾具

28、具量量具具加工工藝系統(tǒng)加工工藝系統(tǒng)能源能源切削切削原理原理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)工藝工藝規(guī)程規(guī)程物料流物料流數(shù)控數(shù)控程序程序產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā)3/24/2022Page 442.機械加工工藝過程：采用各種機械加工工藝過程：采用各種機械加工方機械加工方法法(切削、磨削、特種加工等切削、磨削、特種加工等)，直接用于，直接用于改變毛坯的改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使之，使之成為成為合格零件合格零件的全部勞動過程。的全部勞動過程。注：注：1）工藝是指制造產(chǎn)品的方法，它包含工藝是指制造產(chǎn)品的方法，它包含了各種制造技術(shù)和手段了各種制造技術(shù)和手段 ； 2）機械制造工藝學主要研究的是零件機械制

29、造工藝學主要研究的是零件的機械加工和機器的裝配工藝過程。的機械加工和機器的裝配工藝過程。3/24/2022Page 453.機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程的組成 1）目的：目的： （1）便于便于組織和管理組織和管理生產(chǎn)；生產(chǎn)； （2）合理合理調(diào)配和使用調(diào)配和使用生產(chǎn)設備及其它生生產(chǎn)設備及其它生產(chǎn)資源；產(chǎn)資源； （3）保證零件加工保證零件加工質(zhì)量質(zhì)量和提高生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率效率。 生產(chǎn)中常把機械加工工藝過程分為若干生產(chǎn)中常把機械加工工藝過程分為若干個依次排列的工序，而工序又可分為：個依次排列的工序，而工序又可分為：安安裝、工位、工步和走刀裝、工位、工步和走刀。 3/24/2022Page

30、 46 2） 注：注：（1）“三不變，一連續(xù)三不變，一連續(xù)”，工人工人（操作者）、（操作者）、機機床床（工作地點）和（工作地點）和工件工件（被加工對象）三者不變（被加工對象）三者不變并加上連續(xù)完成并加上連續(xù)完成 ；（2）每一個工序中應包含安裝、工位、工步、走每一個工序中應包含安裝、工位、工步、走刀刀；（3）同一零件同一零件，同樣加工內(nèi)容同樣加工內(nèi)容，車間加工條件及車間加工條件及加工數(shù)量不同加工數(shù)量不同，可安排成不同的工序；，可安排成不同的工序；（4）同一零件同一零件，批量和加工條件不同批量和加工條件不同，工序內(nèi)容，工序內(nèi)容的安排往往不同。的安排往往不同。 3/24/2022Page 47圖圖1

31、 階梯軸零件簡圖階梯軸零件簡圖35k660h650h635k61200.81.61.60.8表1-1 階梯軸單件小批生產(chǎn)的加工工藝過程工序號工序號工工 序序 內(nèi)內(nèi) 容容設設 備備1A）車一端面，鉆中心孔）車一端面，鉆中心孔B）調(diào)頭：車另一端面，鉆中心孔）調(diào)頭：車另一端面，鉆中心孔C）頂尖頂起：車）頂尖頂起：車 35k6、 50h6、 60h6外圓外圓（留余量），各臺階面、切砂輪越程槽、倒角（留余量），各臺階面、切砂輪越程槽、倒角D）調(diào)頭，頂尖頂起：車另一端）調(diào)頭，頂尖頂起：車另一端 35k6外圓（外圓（留余量）、臺階面、切砂輪越程槽、倒角留余量）、臺階面、切砂輪越程槽、倒角普通車床普通車床2銑

32、鍵槽，去毛刺銑鍵槽，去毛刺立式銑床立式銑床3A）磨）磨 35k6、 50h6、 60h6外圓外圓B）調(diào)頭，磨另一）調(diào)頭，磨另一 35k6外圓外圓外圓磨床外圓磨床3/24/2022Page 48圖圖1 階梯軸零件簡圖階梯軸零件簡圖35k660h650h635k61200.81.61.60.8表1-2 階梯軸中批生產(chǎn)的加工工藝過程工序號工序號工工 序序 內(nèi)內(nèi) 容容設設 備備1銑兩端面，鉆兩端中心孔銑兩端面，鉆兩端中心孔銑端面鉆中心孔銑端面鉆中心孔機床機床2A）頂尖頂起：車）頂尖頂起：車 35k6、 50h6、 60h6外圓（留余外圓（留余量），各臺階面、切砂輪越程槽、倒角量），各臺階面、切砂輪越程

33、槽、倒角B）調(diào)頭，頂尖頂起：車另一端）調(diào)頭，頂尖頂起：車另一端 35k6外圓（留余量）外圓（留余量）、臺階面、切砂輪越程槽、倒角、臺階面、切砂輪越程槽、倒角普通車床普通車床3銑鍵槽銑鍵槽立式銑床立式銑床4去毛刺去毛刺鉗鉗 工工 臺臺5A） 磨磨 35k6、 50h6、 60h6外圓外圓B）調(diào)頭，磨另一）調(diào)頭，磨另一 35k6外圓外圓外圓磨床外圓磨床3/24/2022Page 49單件單件大批量大批量 3/24/2022Page 500.8圖圖2 階梯軸階梯軸3240250.07350-0.0170.835403050.8200.072150150其余倒角1453.221單件單件大批量大批量 3

34、/24/2022Page 513/24/2022Page 52 圖圖4 立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復合工步立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復合工步 圖圖5 鉆孔、擴孔復合工步鉆孔、擴孔復合工步3/24/2022Page 53 圖圖6 以棒料制造階梯軸以棒料制造階梯軸3/24/2022Page 54 式中：式中： Q 產(chǎn)品年產(chǎn)量（件產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；年）； n 每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；臺）； 備品率；備品率； 廢品率。廢品率。 FNAn 式中：式中： n 每批中的零件數(shù)量；每批中的零件數(shù)量； N 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)規(guī)定的零件數(shù)量；零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)規(guī)定的零件數(shù)量； A 零件應該儲備的天

35、數(shù)；零件應該儲備的天數(shù)； F 一年中工作日天數(shù)。一年中工作日天數(shù)。3/24/2022Page 55注：1）生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期限內(nèi)計劃期限內(nèi)應當生應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃 ； 2）企業(yè)根據(jù)企業(yè)根據(jù)市場需求和自身生產(chǎn)能力市場需求和自身生產(chǎn)能力制制定生產(chǎn)計劃，生產(chǎn)綱領(lǐng)計劃期一般為定生產(chǎn)計劃，生產(chǎn)綱領(lǐng)計劃期一般為一年一年，稱年生產(chǎn)綱領(lǐng)；稱年生產(chǎn)綱領(lǐng)； 3）生產(chǎn)批量：一生產(chǎn)批量：一次投入或產(chǎn)出同一產(chǎn)品次投入或產(chǎn)出同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量；（或零件）的數(shù)量； 4）確定生產(chǎn)批量大小的因素：確定生產(chǎn)批量大小的因素：資金周轉(zhuǎn)資金周轉(zhuǎn)要快；零件的要快；零件的加工成本加

36、工成本要低；保證要低；保證裝配和銷裝配和銷售有必要的儲備量售有必要的儲備量（特別是易損零件）。（特別是易損零件）。 3/24/2022Page 563. 生產(chǎn)類型：是企業(yè)（或車間、工段、班組、生產(chǎn)類型：是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類 。 1）單件小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn) （1）產(chǎn)品種類、規(guī)格多產(chǎn)品種類、規(guī)格多，同一產(chǎn)品批量很少，同一產(chǎn)品批量很少，甚至甚至單件單件生產(chǎn)生產(chǎn) ； （2）工作地點的加工對象經(jīng)常變換工作地點的加工對象經(jīng)常變換，很少重，很少重復復 ； （3） 應用領(lǐng)域：應用領(lǐng)域：重型機械、專用設備重型機械、專用設備制造制造及及新產(chǎn)品新產(chǎn)品

37、試制等試制等 。 3/24/2022Page 572）大批大量生產(chǎn)大批大量生產(chǎn) （1）產(chǎn)品產(chǎn)量很大，其產(chǎn)品產(chǎn)量很大，其結(jié)構(gòu)和規(guī)格結(jié)構(gòu)和規(guī)格相對比較相對比較固定固定 ； （2）大多數(shù)工作地點按照大多數(shù)工作地點按照一定生產(chǎn)節(jié)拍重復一定生產(chǎn)節(jié)拍重復進行進行某道工序加工，設備某道工序加工，設備專業(yè)化程度專業(yè)化程度很高很高 ； （3） 應用領(lǐng)域：汽車、拖拉機、軸承等等。應用領(lǐng)域：汽車、拖拉機、軸承等等。3）成批（中批）生產(chǎn)成批（中批）生產(chǎn) （1）產(chǎn)品數(shù)量較多產(chǎn)品數(shù)量較多，產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)格結(jié)構(gòu)和規(guī)格在在某一時間某一時間內(nèi)比較內(nèi)比較固定固定 ； （2）大部分大部分工作地點分批輪流工作地點分批輪流制造幾種

38、不同產(chǎn)品，制造幾種不同產(chǎn)品，加工對象周期性重復；加工對象周期性重復；一批零件加工完后一批零件加工完后，調(diào)整，調(diào)整加工設備和工藝裝備加工設備和工藝裝備，再加工另一批零件；，再加工另一批零件； （3） 應用領(lǐng)域：機床、電機等應用領(lǐng)域：機床、電機等 。3/24/2022Page 58注：注：（1）生產(chǎn)類型劃分要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，還考慮產(chǎn)品本生產(chǎn)類型劃分要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，還考慮產(chǎn)品本身的身的大小大?。ㄖ亓亢统叽纾?、（重量和尺寸）、結(jié)構(gòu)和類型結(jié)構(gòu)和類型；（2）產(chǎn)品本身形狀產(chǎn)品本身形狀尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，數(shù)數(shù)量大量大才能按大批大量生產(chǎn)才能按大批大量生產(chǎn) ；（3）產(chǎn)品本身形狀產(chǎn)品本身

39、形狀尺寸大、結(jié)構(gòu)復雜、重量重尺寸大、結(jié)構(gòu)復雜、重量重，數(shù)數(shù)量不多量不多也考慮按大批大量生產(chǎn)也考慮按大批大量生產(chǎn) 。（具體參見。（具體參見P10-11表表1-3和表和表1-4）（4）成批生產(chǎn)中，批量大小可分為：成批生產(chǎn)中，批量大小可分為：小批、中批和小批、中批和大批大批生產(chǎn)。生產(chǎn)。小批小批生產(chǎn)特點生產(chǎn)特點接近于單件接近于單件生產(chǎn)特點，生產(chǎn)特點，大大批批生產(chǎn)特點生產(chǎn)特點接近于大量接近于大量生產(chǎn)特點，生產(chǎn)特點，中批中批生產(chǎn)特點生產(chǎn)特點介介于單件和大量生產(chǎn)于單件和大量生產(chǎn)特點之間。特點之間。3/24/2022Page 594. 生產(chǎn)類型的工藝特點生產(chǎn)類型的工藝特點 生產(chǎn)類型工藝特點生產(chǎn)類型工藝特點單件

40、小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)成批（中批）生產(chǎn)成批（中批）生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)零件的互換性零件的互換性 一般是單件或配對制造，一般是單件或配對制造，沒有互換性，廣泛采用鉗沒有互換性，廣泛采用鉗工修配工修配大部分有互換性，少量采用鉗工大部分有互換性，少量采用鉗工修配修配全部有互換性，某些精度較高的全部有互換性，某些精度較高的配合零件用分組法裝配配合零件用分組法裝配毛坯制造方法及加工余量毛坯制造方法及加工余量木模手工造型；自由鍛造；木模手工造型；自由鍛造；有時采用焊接毛坯。毛坯有時采用焊接毛坯。毛坯精度低，加工余量大精度低，加工余量大部分鑄件采用金屬模；部分鍛件部分鑄件采用金屬模；部分鍛件采用模鍛。

41、毛坯精度中等，加工采用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等余量中等廣泛采用金屬模機器造型、壓鑄、廣泛采用金屬模機器造型、壓鑄、精鑄、模鍛以及其它高生產(chǎn)率的精鑄、模鍛以及其它高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯制造精度高，毛坯制造方法。毛坯制造精度高，加工余量小加工余量小 機床設備及其布置形式機床設備及其布置形式多采用通用機床，按機床多采用通用機床，按機床種類和規(guī)格大小，采用種類和規(guī)格大小，采用“機群式機群式”布置布置部分通用機床與部分高生產(chǎn)率機部分通用機床與部分高生產(chǎn)率機床相結(jié)合，按零件分類，部分布床相結(jié)合，按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成置成流水線，部分布置成“機群機群式式”廣泛采用高生產(chǎn)率的專

42、用機床及廣泛采用高生產(chǎn)率的專用機床及自動機床，按流水線或自動線布自動機床，按流水線或自動線布置機床置機床夾具及安裝方法夾具及安裝方法以通用夾具、機床標準附以通用夾具、機床標準附件為主，也可采用組合夾件為主，也可采用組合夾具，必要時采用專用夾具。具，必要時采用專用夾具?？縿澗€找正、試切加工達靠劃線找正、試切加工達到精度要求到精度要求廣泛采用專用夾具，少量采用劃廣泛采用專用夾具，少量采用劃線找正法達到精度要求線找正法達到精度要求廣泛使用高效率的專用夾具，靠廣泛使用高效率的專用夾具，靠夾具及調(diào)整法達到精度要求，不夾具及調(diào)整法達到精度要求，不需要劃線找正需要劃線找正刀具與量具刀具與量具采用通用刀具和量

43、具采用通用刀具和量具較多采用專用刀具和專用量具較多采用專用刀具和專用量具廣泛采用高效率專用刀具和量具廣泛采用高效率專用刀具和量具對工人技術(shù)水平的要求對工人技術(shù)水平的要求需要技術(shù)熟練的工人需要技術(shù)熟練的工人 需要一定熟練程度的工人需要一定熟練程度的工人 對操作工人的技術(shù)水平要求較對操作工人的技術(shù)水平要求較低，對調(diào)整工人的技術(shù)水平要求低，對調(diào)整工人的技術(shù)水平要求較高較高工藝規(guī)程工藝規(guī)程有簡單的工藝過程卡（工有簡單的工藝過程卡（工藝路線卡），關(guān)鍵零件需藝路線卡），關(guān)鍵零件需工序卡工序卡有較詳細的工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零有較詳細的工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細的工序卡件有詳細的工序卡有詳細的工藝規(guī)程，如工序卡、

44、有詳細的工藝規(guī)程，如工序卡、操作卡、調(diào)整卡及檢驗卡等操作卡、調(diào)整卡及檢驗卡等生產(chǎn)率生產(chǎn)率低低中中高高成本成本高高中中低低3/24/2022Page 60三、三、 ：在在上標注尺寸或相互位置上標注尺寸或相互位置關(guān)系時關(guān)系時所依據(jù)的所依據(jù)的點、線、面或其組合點、線、面或其組合。 圖圖7 定位支座零件定位支座零件3/24/2022Page 61注：注： 1）設計時，應根據(jù)零件設計時，應根據(jù)零件工況、性能、裝工況、性能、裝配關(guān)系和零件本身結(jié)構(gòu)要素配關(guān)系和零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互之間的相互關(guān)系來選擇；關(guān)系來選擇； 2）在在一個方向一個方向上上只一個主設計基準只一個主設計基準，是，是裝配時用來確定該零件在產(chǎn)品中位置的；裝配時用來確定該零件在產(chǎn)品中位置的； 3）應考慮應考慮加工工藝性和企業(yè)檢驗條件加工工藝性和企業(yè)檢驗條件，以使選擇的更為合理。以使選擇的更為合理。 3/24/2022Page 62 ： 圖8 支座零件第1工序（車削）3/24/2022Page 631）工序基準工序基準 ：在：在零件工序圖零件工序圖上，用來確定上，用來確定本工序本工序所加工表面加工后的尺寸所加工表面加工后的尺寸（稱為工（稱為工序尺寸）和序尺寸