机械制造工艺第一章 机械制造工艺的基本概念

二、工艺系统 用系统的概念，分析传统工艺过程，就产生了工艺
系统。 如果以一个零件的机械加工工艺过程作为高一级的
工 艺系统，那么该系统的元素就是组成工艺过程的各个工 序，必须全面协调组成该零件机械加工工艺过程的各个 工序的有关工艺参数，才能实现一个零件机械加工的最 佳化目标。
三、制造系统
用系统工程的理论和方法，分析和研究制造过程， 就 产生了制造系统。
工序可分为安装、工位、工步和行程。
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划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续。 如图1-1所示阶梯轴，当生产量较小时，其工序划分见表 1-1；当生产量较大时，其工序划分见表1-2。
图1-1
2、安装 安装：工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一
部分工序称为安装。 确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程称为
空行程是指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次 进给运动的工步部分。
第二节 制造过程
制造过程：“市场需求→产品开发和设计→产品 的生产过程→市场对产品的评价”的完整循环过程称 为制造过程。
“生产过程”和“制造过程”从字面上看，区别不 大，但“制造过程”的含义更为丰富。
首先，由于在制造过程的概念中，产品的开发和设计 是由市场决定的，这就把计划经济体制时卖方市场转 变为市场经济体制下的买方市场。
配)工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。 为简化工艺文件，对于那些连续进行的若干 个相同的工步，通常都看做一个工步。 例如，加工图1-3所示零件，在同 一工序中，连续钻四个Φ15mm的 孔，就可看做一个工步。
图1-3
5、行程 行程(进给次数)有工作行程和空行程之分。
工作行程是指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次 进给运动的工步部分。
其次，生产过程中人们关注的重点是将原材料转变为 成品（产品）的物质形态转变，即物质流，这是传统 制造工艺技术的主要内容。
物质流
三流

信息流
能量流
第三节 系统的概念、工艺系统和制造系统
一、系统的概念 系统：有若干个相互作用和相互依赖的元素（或部
分）组成、具有特定功能和目标的有机整体称为系统。 系统的基本特征为： 1）整体性 2）环境适应性 3）元素集合性 4）层次性
第一章 机械制造工艺的基本 概念
第一节 生产过程和工艺过程及其组成 第二节 制造过程 第三节 系统的概念、工艺系统和制造系统 第四节 生产纲领、生产类型及其工艺特征 第五节 基本的加工方法
第一节 生产过程和工艺过程及其组成
一、生产过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。
对机械制造而言，生产过程包括下列过程：
定位。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位 位置不变的操作称为夹紧。将工件在机床上或夹具中定位、 夹紧的过程称为装夹。
3、工位 工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，
工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀 具或设备的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。
图1-2
4、工步 工步：在加工表面(或装配时的连接表面)和加工(或装
N=Qn(1+α)(1+β)
2、生产类型 生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生
产专业化程度的分类。 一般分为以下三种类型：
1)单件生产 2)大量生产 3)成批生产属成批生产。
每一次投入或产出的同一产品(或零件)的数量称为生 产批量，简称批量。
按批量的多少，成批生产又可分为小批、中批和大批 生产三种。
图1-4
3、各种生产类型的工艺特征
生产类型不同，零件和产品的制造工艺、所用设 备及工艺装备、对工人的技术要求、采取的技术措 施和达到的技术经济效果也会不同。各种生产类型 的工艺特征归纳在表1-5中，在制订零件机械加工工 艺规程时，先确定生产类型，再参考表1-5确定该生 产类型下的工艺特征，以使所制订的工艺规程正确 合理。
表1-5中一些项目的结论都是在传统的生产条件下归 纳的。
机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变 毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程(以 下简称为工艺过程)。
(二)工艺过程的组成 1、工序 工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同 时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划的 基本单元。
第四节 生产纲领、生产类型及其工艺特征
制造工艺的共同特征取决于企业的生产类型，而企 业的生产类型又是由企业的生产纲领决定的。 1、生产纲领
生产纲领：是指企业根据市场需求确定，在计划期内 应当生产的产品产量和进度计划。（计划期常定为一, 所以生产纲领也称年产量。）
零件的生产纲领要计入备品和废品的数量，可按下式 计算
现代制造业有两个最基本的特征：一是整体性；二 是 系统具有最大的环境适应能力即柔性。
制造系统是由制造全过程所涉及的硬件和软件以及 相 关人员所组成的一个统一整体。其过程包括：市场分析、 产品的开发和设计、产品生产、物料供应链管理、生产 计划和控制、产品的质量保证、售后服务等制造的全过 程；其功能是具有将制造资源转变为成品的输入输出系 统；其整体目标是满足市场需要，赢得市场，取得最佳 的技术经济和社会效果。
1)原材料、半成品和成品(产品)的运输和保管。 2)生产和技术准备工作。 3)毛坯制造。 4)零件的机械加工、热处理和其他表面处理等。 5)部件和产品的装配、调整、检验、试验、涂装和
包装等。
二、工艺过程及其组成 (一)工艺过程的概念
工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和 性质等，使其成为成品或半成品的过程。
生产类型的具体划分，可根据生产纲领和产品及零件 的特征或工作地每月担负的工序数，参考表1-3确定。
判断企业或车间的生产类型，应根据企业或车间中占 主导地位的工艺过程的性质来确定。
目前我国机械工业中，批量为10～100件的零件约占生 产零件种类总数的70%。1972年，国际生产工程研究协会 (CIRP)曾对美国、日本和欧洲各工业部门所采用的生产类 型进行过一次调查，其调查结果如图1-4所示。