机械加工工艺规程

机械制造基础
第十章 机械加工工艺规程
1. 基本概念
一、生产过程和生产系统 1.生产过程
生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系 的劳动过程的总和。
包括原材料的运输与管理、生产的准备工作、毛坯的制 定、零件的加工，部件和产品的装配、检验、油漆和包装等。
机械制造基础 生产过程特征要求
不同产品的生产过程大不一样，同一产品在不同厂家生 产其生产过程也各有特点，不完全一样。虽然各个厂家的生 产过程各不一样，但有一点是共同的：就是在满足生产质量 前提下，使生产效率最高，生产费用最低。
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② 关联性：各个单元要素集合在一起构成的是一个“群 体”或“整体”。
要使这一“群体”成为系统，各单元要素间必然存在相 互联系或相互影响。它们的关系可以是物理关系、逻辑关系 或法定关系（如社会中上、下级关系）。可表现为某个单元 从另一个单元接受输入，而其输出又往往是别的单元输入。
如：汽车系统中，发动机→变速箱→传动轴→后桥叉速 器→行走轮胎。
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（2）机械制造系统 机械制造系统是以整个机械加工车间为更高一级的系统
来考虑问题，其整体目的是使该车间能最有效地全面完成全 部零件的机械加工任务。它由各机械加工工艺系统要素组成。
其中信息流除机械加工工艺系统中工艺参数信息外，还 有计划、调度、管理等方面的信息。
机械制造基础 （3）生产系统
机械制造基础资金流
资金
支出
收入
供应商
物流过程
采购 采购订单 • 物料
仓库
采购部门
能量流 信息流过程
人员 劳务流
资金流过程 生产
生产派工单 仓库
设备 资源
销售 销售订单 • 产品
客户
A AA
销售部门
生产系统除物质流，能量流和信息流外，还包含劳务流 和资金流，在工厂内部动态地流动。
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由此可见，生产系统是包含制造系统更高一级的系统， 制造系统是生产系统中比较重要的子系统。
实现优质、高效、低成本的有效措施
采用多个工厂联合协作，有利于组织专业化的生产，有利 于达到这一目的。一个工厂的生产过程是为了便于组织生产 和管理，常分为各个车间或分厂的生产过程。一个车间或分 厂生产成品，往往又是其它车间或分厂车间的原材料。
机械制造基础 如：ห้องสมุดไป่ตู้造和锻造车间的成品就是机械加工车间的"
作为本工序加工完成的零件输到下一工序。这样一来，系统中 存在物质的流动，我们称之为“物质流”，同时在加工中，机 床要耗费电力资源，也就是说系统中存在着“能量流”。另外， 当今电子计算机和自动控制等技术广泛深入到机械加工领域中， 如工艺文件通过数控程序和适应性控制模型控制着系统中物质 要素的动作和流动。这种要素我的称之为"信息流"。 一个工序 很优秀，并不一定能获得零件最低加工成本。必须全盘考虑组 成零件加工的各道加工工序，才能实现零件加工的最佳化。这 样综合的结果就是机械制造系统。
机械制造基础 系统具有如下属性（基本特征）
① 集合性 ② 关联性
③ 目的性 ④ 环境适应性
① 集合性：系统是由若干个要素组成，单元既可以是实体， 也可以是要概念（信息），可以是天然的；也可以是人工的（机 床、夹具等）。 系统中各要素不是简单地相加，只有各要素构成 有机整体时系统才具备其功能。 一个系统，即使各要素都很优良， 如果整体性耐差，不成为一个好系统。 反之，一些不算很理想的 要素，如果综合得好，可成为具有优良性能的系统。
我们之所以要来分析系统的概念，就是要用系统工程技 术的观点来分析所研究的系统及其组成，树立"局部"服从" 整体"，"整体"融于"局部"的观点，以实现整个生产系统的 最佳化。
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④ 环境适应性：任何系统都有一定的边界和环境，与 外部环境有一定的联系和相互作用。外部环境的变化与系统 是相互影响的，它们之间随时进行着物质、能量、信息的交 换。如机械加工系统受周围环境的影响。
若系统能找出一种办法进行自我控制，即便外部环境发 生了变化，也能始终保持最优状态的系统。这样，系统具有 环境适应性。如：闭环、半闭环制造系统。
生产系统是以整个制造工厂为整体来看待的。工厂是社 会生产的基层单位，在工厂进行的所有生产活动的总和就构 成了一个典型的具有输入和输出的生产系统。
工厂（企业）是一个复杂的非线性大动力学系统，为了 有效地经营并获得最高的经济效益，就不仅要把原材料，毛 坯制造、机械加工、热处理、装配油漆、试车、运输和保管 等属于"物质"范畴的要素进行考虑，而且还必须把技术情报， 经营管理，劳动力调配，市场动态等信息作为影响系统效果 的要素来考虑。
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3、 生产系统 首先来看生产系统的两个子系统，机械加工工艺系统和机
械制造系统。
（1）机械加工工艺系统
①机械加工工艺系统的组成
金属切削机床 刀具 夹具 工件
它们彼此关联，相互影响，满足特定加工要求的系统。
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②该系统的目的：是在特定的生产条件下，适应环境的要 求，各要素间相互关联，相互影响，在保证质量和产量前提下， 采用合理的工艺过程，降低该工艺的加工成本。
③要求：从机床、刀具、夹具、工件四个要素的整体出 发，综合分析、研究各种有关问题，实现系统的最佳化方案。
④机械加工工
艺系统中的流
物质流 能量流 信息流
如坯料在各工序间流动
加工中机床要耗费电力资源
控制着系统中物质要素的动 作和流动的工艺文件和数控 程序。
机械制造基础 机械加工工艺系统中，坯料经一工序加工，检验后，然后
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③ 目的性：为达到一定的目的，系统都具有一定的功能。 如：电力系统：目的是向用户供电，它必须具有将其它形 式的能转化为电能 、功能。
制造系统：目的是向社会提供产品或设备，它应具有 特材料制成各种零件，并装配成产品的功能。
测试系统：它通过许多传感器，电器元件、存储器、 芯片及电缆导线组成，其目的是对信号进行采集、存贮、分析 和处理。
毛坯"；机械加工车间的成品，又是装配车间的"原材料"。
2、系统及其属性
系统：根据其构成单元和功能的不同有多种不同的定义， 较普遍的定义是：系统只由两个或两个以上相互依赖、相互作 用、共同配合实现预定功能的各单元组成的有机集合体。如生 态系统、水利系统、铁路运输系统，一台机器、一套化工设备、 一个工厂都可看成是一个系统。