第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課件

第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)2023/7/18第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)教學(xué)重點(diǎn)：掌握企業(yè)產(chǎn)品的形成過(guò)程；了解未來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)掌握生產(chǎn)過(guò)程的概念及組成；掌握機(jī)械制造工藝及工藝系統(tǒng)的含義和相關(guān)概念；掌握機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成掌握生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算方法和各生產(chǎn)類型的分類。教學(xué)難點(diǎn)：制造“變換器”、工序的劃分。第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.1.1企業(yè)產(chǎn)品形成過(guò)程1.企業(yè)產(chǎn)品形成過(guò)程（1）產(chǎn)品研發(fā)三段設(shè)計(jì)：方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)（功能設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）。發(fā)展趨勢(shì)：100%數(shù)字化定義、100%數(shù)字化預(yù)裝配、基本取消實(shí)務(wù)樣機(jī)。（2）產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)：依據(jù)產(chǎn)品圖樣、技術(shù)條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)條件、批量、生產(chǎn)周期等，確定工藝方案、工藝路線，設(shè)計(jì)工藝規(guī)程和工藝裝備、編制工藝定額等方面的工作。加工制造：根據(jù)產(chǎn)品圖樣、工藝文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)，編制計(jì)劃、組織生產(chǎn)（準(zhǔn)備原材料和毛坯等），進(jìn)而采用規(guī)定的工藝手段，把原材料、半成品轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品。

1.1機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)（3）產(chǎn)品銷售產(chǎn)品銷售是聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)制造與社會(huì)需要的紐帶，是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的直接手段。企業(yè)通過(guò)一系列營(yíng)銷手段，向消費(fèi)者提供“有用的、好用的、并且希望擁有的產(chǎn)品”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)值和使用價(jià)值。

現(xiàn)代制造企業(yè)的價(jià)值鏈：“微笑曲線”，重設(shè)計(jì)研發(fā)與市場(chǎng)銷售。

1.1機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)2.機(jī)械制造企業(yè)是個(gè)變換器1.1機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.1.2機(jī)械制造工藝1.機(jī)械制造工藝的含義（1）工藝：是使各種原材料、半成品成為成品的方法和過(guò)程。（2）機(jī)械制造工藝：是各種機(jī)械制造方法和過(guò)程的總稱，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技術(shù)檢查和勞動(dòng)組織的技術(shù)依據(jù)。

工藝管理是企業(yè)管理的重要組成部分。

1.1機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)2.企業(yè)工藝工作范圍（1）編制工藝發(fā)展規(guī)劃；（2）開(kāi)展工藝技術(shù)的試驗(yàn)研究與開(kāi)發(fā)；（3）組成新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與老產(chǎn)品改進(jìn)的工藝考察；（4）審查產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性與結(jié)構(gòu)工藝性；（5）制定新產(chǎn)品的工藝方案；（6）設(shè)計(jì)工藝路線；（7）設(shè)計(jì)工藝規(guī)程和其他工藝文件；（8）進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝管理；（9）編制工藝定額（材料和勞動(dòng)定額）；（10）設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備等。

1.1機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)3.工藝方案與工藝路線（1）工藝方案工藝方案又稱工藝過(guò)程方案，它是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)類型和企業(yè)的生產(chǎn)能力，提出工藝技術(shù)準(zhǔn)備工作具體任務(wù)和措施的指導(dǎo)性文件，指出產(chǎn)品試制中的技術(shù)關(guān)鍵及解決方法；規(guī)定各項(xiàng)具體工藝工作應(yīng)遵循的基本原則，應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)先進(jìn)合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（2）工藝路線是產(chǎn)品除外購(gòu)件以外的全部零（部）件，在由毛坯準(zhǔn)備到成品包裝入庫(kù)的生產(chǎn)過(guò)程中，所經(jīng)過(guò)的各有關(guān)部門（科室、車間、工段、小組或工種）或工序的先后順序。

1.1機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)工藝過(guò)程:工藝過(guò)程就是指改變生產(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。機(jī)械加工工藝過(guò)程：機(jī)械加工工藝過(guò)程是指利用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其成為成品或半成品的過(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程組成見(jiàn)圖1-2。1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2.1工序1.工序及其劃分工序是一個(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)）工件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。工序是組成工藝過(guò)程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元。特點(diǎn)：“三同”和“一個(gè)連續(xù)”。1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)2.工序的分類1）工藝工序。它是工人利用勞動(dòng)工具改變勞動(dòng)對(duì)象的物理和化學(xué)性質(zhì)，使之成為產(chǎn)品的工序。可分為一般工序、重要工序和關(guān)鍵工序。關(guān)鍵工序：對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起決定性作用的，直接明顯影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的工序。主體工序：如沖壓、車削、銑削；輔助工序：如去毛刺、除銹等。2）檢驗(yàn)工序。對(duì)原材料、半成品和成品等進(jìn)行質(zhì)量控制（檢驗(yàn)/評(píng)估）的工序。3）運(yùn)輸工序。在工藝工序之間、工藝工序和檢驗(yàn)工序之間，搬運(yùn)輸送原材料、半成品和成品的工序。1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2.2安裝與工位1.安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。

2.工位為了完成一定的工序內(nèi)容，工件一次裝夾后，工件或裝配單元與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分，一起相對(duì)于夾具或設(shè)備的固定部分，所占據(jù)的每一個(gè)位置，叫做工位。也就是說(shuō)，機(jī)械加工的某道工序中，工位就是借助于轉(zhuǎn)位、移位工作臺(tái)或轉(zhuǎn)位夾具，工件在機(jī)床上占據(jù)的每個(gè)位置。

1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2工藝過(guò)程及其組成圖1-4四工位加工第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2.3工步與工作行程1.工步工步是在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。復(fù)合工步：用幾把刀具同時(shí)分別加工幾個(gè)表面。

1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.2工藝過(guò)程及其組成圖1-5采用組合銑刀的復(fù)合工步第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)復(fù)合工步舉例1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)

2.工作行程（走刀）工作行程，也稱走刀，它是切削工具以加工進(jìn)給速度，相對(duì)工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分。當(dāng)工件表面的加工余量較大，不可能一次工作行程就能完成，這時(shí)就要分幾次工作行程（走刀）。工作行程的次數(shù)也稱行程次數(shù)。刀具以非加工進(jìn)給速度相對(duì)工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工步部分，稱作“空行程”?？招谐棠軝z查刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。

1.2工藝過(guò)程及其組成第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.3.1生產(chǎn)綱領(lǐng)1.生產(chǎn)綱領(lǐng)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)量和進(jìn)度計(jì)劃。因計(jì)劃期常常定為1年，所以也稱為年產(chǎn)量。年度生產(chǎn)計(jì)劃也稱作年生產(chǎn)綱領(lǐng)。

零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要記入備品和廢品的數(shù)量：N=Qk(1+i1)(1+i2)

第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)2.生產(chǎn)類型表1-1機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)類型和劃分方法

1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)表1-2生產(chǎn)類型劃分1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)表1-3各種生產(chǎn)類型的工藝特征1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)表1-3各種生產(chǎn)類型的工藝特征—續(xù)1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.4機(jī)械制造方法1.4.1去除加工去除加工，又稱分離加工、分離成形，它是從工件表面去除（分離）部分材料而成形。去除加工使工件的質(zhì)量（重量）由大變小，外形、體積都隨之發(fā)生變化。這種加工方法將工件上多余的材料，像做“減法”一樣去除掉。因此，損耗原材料則是去除加工的固有弱點(diǎn)。但是它加工精度高、較穩(wěn)定、容易控制，一直受到機(jī)械制造企業(yè)的推崇。常用加工方法：切削加工，特種加工中的電火花加工、電子束加工、離子束加工、等離子加工、激光加工、超聲加工、電解加工、化學(xué)銑削、電解磨削、加熱機(jī)械切割、振動(dòng)切削、超聲研磨、超聲電火花加工、高壓水切割、爆炸索切割等。各種去除加工方法的特點(diǎn)見(jiàn)表1-4.

第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.4機(jī)械制造方法表1-4各種去除加工的特點(diǎn)和適用范圍第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)表1-4各種去除加工的特點(diǎn)和適用范圍—續(xù)1.4機(jī)械制造方法第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.4.2結(jié)合加工結(jié)合加工，是利用物理和化學(xué)方法，像做“加法”一樣累加成形，將相同材料或不同材料結(jié)合在一起的累加成形制造方法。結(jié)合加工過(guò)程中，工件外形體積由小變大。結(jié)合加工的加工類型有：1)兩種相同或不同材料通過(guò)物理或化學(xué)方法連接在一起的連接（接合）加工，如焊接、鉚接、膠接（粘結(jié)）、快速成形制造等。2)在工件表面覆蓋一層材料的附著（沉積）加工，如電鍍、電鑄、噴鍍、涂裝、搪瓷等。另外，“晶體生長(zhǎng)”也屬于結(jié)合加工，它主要是半導(dǎo)體制造技術(shù)的工藝方法。常用結(jié)合加工的方法及適用范圍見(jiàn)表1-5。1.4機(jī)械制造方法第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)表1-5常用結(jié)合加工方法的特點(diǎn)和適用范圍1.4機(jī)械制造方法第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.4.3變形加工變形加工是利用力、熱、分子運(yùn)動(dòng)等手段，使工件材料產(chǎn)生變形，改變其形狀、尺寸和性能。它是使工件外形產(chǎn)生變化，但體積不變的“等量”加工。1.聚集成形聚集成形把分散的原材料通過(guò)相應(yīng)的手段聚集而獲得所需要的形狀。主要有鑄造、粉末冶金、非金屬材料（塑料、橡膠、玻璃、復(fù)合材料）成形等。2.轉(zhuǎn)移成形轉(zhuǎn)移成形是利用固態(tài)材料本身的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)位移，通過(guò)相應(yīng)的工藝手段獲得所需形狀的工藝方法。主要有壓力加工（包括鍛造、軋制、沖壓、擠壓、旋壓、拉拔等）、冷作（又稱鈑金，包括變形、收縮、整形等）、表面噴砂粗化與光整（包括作表面預(yù)處理表面噴砂粗化、作表面強(qiáng)化處理的滾光、擠光等）、纏繞和編織（如彈簧纏繞加工、篩網(wǎng)編織等）等。1.4機(jī)械制造方法第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.4.4改性加工改性加工是工件外形不變，工件體積不變，但其機(jī)械、物理或化學(xué)特性（形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)等）發(fā)生改變的加工方法。改性加工有整體改性和表面改性，一般常采用表面改性加工。機(jī)械制造方法中的改性加工主要有熱處理（包括整體熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理）、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜（包括發(fā)藍(lán)膜、磷化膜、草酸鹽膜、鋁陽(yáng)極氧化膜等）、表面強(qiáng)化（包括噴丸強(qiáng)化、擠壓強(qiáng)化、離子注入等）等。工件在磁力夾具上卸下后，進(jìn)行的“退磁”，也是屬于“改性加工”。1.4機(jī)械制造方法第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)1.4.5技術(shù)檢驗(yàn)與產(chǎn)品試驗(yàn)

1.技術(shù)檢驗(yàn)技術(shù)檢驗(yàn)是根據(jù)規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)程和檢驗(yàn)規(guī)范，對(duì)加工生產(chǎn)的對(duì)象（原材料、外購(gòu)件、外協(xié)件、在制品和成品）進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)出的特性值與規(guī)定值進(jìn)行比較，加以判斷和評(píng)價(jià)，以確定被測(cè)對(duì)象的處理措施和方法。技術(shù)檢驗(yàn)包括：工序檢驗(yàn)、成品檢驗(yàn)、全部檢驗(yàn)、抽樣檢驗(yàn)、入廠檢驗(yàn)、出廠檢驗(yàn)等。測(cè)量或檢測(cè)：使用機(jī)械、光學(xué)或電子量?jī)x測(cè)量工件，并取得有量值檢驗(yàn)結(jié)果時(shí)，通常稱為測(cè)量或檢測(cè)；分析：采用化學(xué)或物性試驗(yàn)方法檢驗(yàn)時(shí)，稱為分析；檢查：靠人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)和感覺(jué)器官檢查，只能做出“可”與“否”的判斷，而無(wú)量值概念時(shí)，稱為檢查；測(cè)試或鑒定：對(duì)產(chǎn)品（或系統(tǒng)）綜合性能的評(píng)價(jià)，稱為測(cè)試或鑒定。

1.4機(jī)械制造方法第1章機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)2.產(chǎn)品試驗(yàn)（1）型式試驗(yàn)型式試驗(yàn)是為了全面考核產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)新試制的產(chǎn)品或作重大改進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行的全面試驗(yàn)。型式試驗(yàn)是考核設(shè)計(jì)及制造能否滿足用戶要求，是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件的規(guī)定，以評(píng)價(jià)產(chǎn)品的技術(shù)水平的一種試驗(yàn)方法。型式試驗(yàn)的內(nèi)容有：