汽车制造工艺学培训教材

体现假想的定位基准的表面称为定位基面。 用未经加工的表面作为定位基准（基面），称为粗 基准；已加工过的表面作为定位基准（基面），称为精 基准。
基准不重合将产生误差。
第一节 基准的概念
3.测量基准
测量时所采用的基准。
测量基面 测量基准
图2-3 测量基准与测量基面
第一节 基准的概念
3.测量基准
内孔D为端面跳动和外圆跳动的测量基准（基面）。
机械制造工艺系统是指工件、机床、刀具、夹具。
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
二、汽车制造的工艺过程及其组成
工艺过程是指在生产过程中，改变 生产对象的形状、尺寸、相对位置和 性质等，使其成为成品和半成品的过程。
工艺学 是研究 工艺过 程和方 法的科
学
毛坯制 造工艺
过程 （锻造、 铸造等）
机械加工 工艺过程 （切屑加 工、无屑 加工）
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
二、汽车制造的工艺过程及其组成
工序是指一个或一组工人， 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。
工人、工作地、零件和 连续作业是构成工序的四 个要素，其中任一要素的 变更即构成新的工序。
图1-3 铣削变速器第一轴两端面简图 a) 同时铣削大、小头两端面 b) 在两道工序中分别铣削大、小头两端面
第一节 基准的概念
4.装配基准
是装配时确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。 齿轮的内孔轴线是内孔的设计、工序、定位、测量和装配基准，遵循了基准重合原则
图2-4 汽车倒挡齿轮的装配基准
第一节 基准的概念
4.装配基准
内孔和端面即为齿轮的装配基准。
第二节 工件的装夹方法
实现工件的正确装夹有找正装夹法和专用机床夹具装夹法 两种。
分为通用夹具（如三爪卡盘、四爪卡 盘等）及专用夹具。
用标准 化零件 拼装而 成的专 用夹具。
图2-9 组合夹具 1、3—方形基础板 2—关节压板 4、10—压板
5、9—支承板 6、8—螺母 7—钻模板
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
3.成组夹具
为每个工件组设 计制造的专用机 床夹具。当工件 变换时，只需对 个别原件或装置 更换调整即可。
第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 3. 定尺寸刀具法
利用刀具尺寸获得加工表面尺寸的方法。
4.主动及自动测量控制法
利用测量装置、进给机构及控制系统 保证被加工表面尺寸的方法。
图1-7 挂表式主动测量控制装置 1—活动触点 2、3—固定触点 4—百分表 5—量杆 6—弹簧
第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度
汽车制造工艺学(第 3 版)
主讲:张洪信 主编:王宝玺
第一章 汽车制造工艺过程的基本概念 第二章 工件的装夹和机床夹具
第三章 汽车零件表面的加工方法 第四章 汽车零件的机械加工质量 第五章 尺寸链原理与应用
第六章 机械加工工艺规程的制定 第七章 汽车产品设计的工艺性 第八章 典型零件制造工艺
第一章 汽车制造工艺过程的基本概念
图1-5 车削变速器第一轴阶梯外圆 a) 在五个工步分别车削五个外圆表面 b) 在一个复合工步车削多个外圆及端面
有时为了提高生产率，把几个待加工表面用几把刀具同时加工，这也可看作 一个工步，称为复合工步。
第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度
一、工件尺寸的获得方法 1.试切法
往往针对一批 零件
图2-7 拨叉在专用钻床夹具上的装夹 1—钻模板 2—钻套 3—定位销( )
4—夹具体 5—支承钉 6—钩形压板 7—星形手
柄 8—定位销( )
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
图2-8 专用机床夹具的组成及其与工件、机床、刀具间的关系
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
二、专用机床夹具的分类 1.专用机床夹具 2.组合夹具
➢ 装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。
➢ 定位：确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过 程。
➢ 夹紧：是指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。
第一节 基准的概念
➢ 定义：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所 依据的那些点、线、面。
➢ 根据功用：设计基准和工艺基准。
四、加工精度和表面粗糙度 加工经济精度和表面粗糙度：某加工方法正常生产条件
下能保证的公差等级和表面粗糙度（附表1-6）。
第三节 汽车制造企业(公司)的生产类型及其工艺特征
➢类型由产品特征和生产纲领决定，汽车产品生产纲领指：企业在计划期内应
生产的产品产量和进度计划。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
备品率和废品率
装配工 艺过程
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
二、汽车制造的工艺过程及其组成
工序是组 成工艺过 程的最基 本单元， 在一道工 序中，它 又分为安 装、工位 和工步等 内容。
图1-3 铣削变速器第一轴两端面简图 a) 同时铣削大、小头两端面 b) 在两道工序中分别铣削大、小头两端面
c) 在一道工序中连续(顺序)铣削大、小头两端面
二、工件形状的获得方法 1.轨迹法
依靠 刀具 运动 轨迹 来获 得所 需形 状的 方法
图1-8 仿形法车削凸轮外形 1—凸轮(工件) 2—车刀 3—靠模凸轮 4—调整车刀工作角度恒定的凸轮
5—摆杆 6—横杆 7—溜板 8—滚轮 9—车刀刀夹
第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度
二、工件形状的获得方法 2.成形刀具法
专用机床夹具的作用主要体现： 1)保证加工精度。 2)提高生产率。 3)减轻工人的劳动强度。 4)扩大机床的工艺范围。
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
一、专用机床夹具的组成
➢ 定位元件；夹紧装置；对刀导向元件；连接元件 ；其他装置或 元件；夹具体六大部分。
➢ 定位元件，夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分
➢ 工序图 是工序卡上用以表示加工 表面加工要求及工件装夹情况的 简图。
➢ 工序基准 是在工序图上用来确 定定该工序加工表面加工后的尺 寸、形状、位置的基准。是某工 序要达到的加工尺寸（即工序尺 寸）的起点。
➢ 定位基准 为加工中用作定位的 基准。
图2-2 车削工序图
2.定位基准
第一节 基准的概念
c) 在一道工序中连续(顺序)铣削大、小头两端面
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
二、汽车制造的工艺过程及其组成
安装是工件经一次装夹 后所完成的那一部分工 序。(一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工序有时包 括几次安装)
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与机床夹具或设 备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分的位置变动后所占据 的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程。
有几台辆份。
(3) 成批生产 每年生产的汽车产品品种较多，每一种产品产量较大，汽车产品或汽车
零件呈周期性地成批投入生产。
第三节 汽车制造企业(公司)的生产类型及其工艺特征
表1-2 不同生产类型的汽车零件机械加工的工艺特征
不同生产类型所在生产线上，使用的机床设备、工艺装 备（刀具、量检具、机床夹具等）、机床设备在其生产 线上的布置、零件尺寸的获得方法、零件毛坯的制造方 法等各不相同，这些特征统称为生产类型的工艺特征。
图1-4 工件在回转工作台上的示意图 1—工件 2—机床夹具回转工作台 3—机床夹具固定底座 4—分度机构
图 多工位加工
1-装卸工件工位；2-预钻孔工位；3-钻孔工位；4-扩孔工位；5-粗铰工位；6-精铰工位
4.工步
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
工步是加工表面、切削刀具和切削用量中主轴转速和进给量都不变的情况下完成 的那一部分工序。变化其中的一个就是另一个工步。
图1-1 汽车主要生产过程方框图
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
图1-2 轿车主要生产过程方框图
第一节 汽车的生产过程和工艺过程 汽车的生产过程是指将原材料变成汽车产品的全过程。
服务、 生产及 技术准
备
基本生
辅助
产过程
生产
过程
工艺装备是指产品制造时所使用的刀具、夹具、量具、 辅具、模具等各种工具的总称。
通过试切、测量、调整、再试切，经多次反复进行 到被加工尺寸达到要求为止的方法。
第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 2.静调整法
在加工一批工件之前，采用对刀装置或试切的方法，先调整好刀具相对于 工件或机床夹具间的正确位置，并在加工中保持其不变，以保证被加工尺寸 的方法。
图1-6 静调整法获得镗孔尺寸 a) 镗刀调整器 b) 精镗活塞销孔
➢制造技术是使原材料变成产品的技术的总称， 是国民 经济得以发展，也是制造业本身赖以生存的关键基础技 术。
机械工程科学
机械制造科学
机械制造系统、机械制造过程和手段（方法） 的科学。
机械学 研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学.
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
一、汽车的生产过程(基本生产过程）
使用成形刀具获得工件形状的方法。
3. 包络法 在刀具与工件相对运动中，又刀具切削刃连续运动
的轨迹包络成工件形状的方法（3-54、3-58图）。 一类是有瞬心包络法，又称为展成法；一类是无瞬
心包络法（3-88图）。
第二节 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度
三、工件位置公差的保证 机床、夹具、刀具的精度及相互位置精度决定。
表1-1 确定生产类型的参考数据
生产类型 大量生产 大批生产 中批生产 小批生产
设备或工作量负担的工序数目 1-2 2-10 10-20 20-40
生产节拍/min 5以下 5-15 15-60 60以上
(1) 大量生产 每年生产的汽车零件品种少而稳定，每个产品产量很大。
(2) 单件生产 每年生产的汽车产品品种很多或不确定，每个产品品种的产量很少或只
第二节 工件的装夹方法
指示表（百 分表）
图2-5 直接找正装夹
第二节 工件的装夹方法
划线 划线
图2-6 拨叉的划线找正装夹
第二节 工件的装夹方法
二、专用机床夹具装夹法
某种零件 某一道工 序上装夹 用的机床 夹具。
图2-7 拨叉在专用钻床夹具上的装夹
1—钻模板 2—钻套 5—支承钉 6—钩形压板
基准
设计基准 工艺基准
工序基准 定位基准 测量基准 装配基准
一、设计基准
➢ 设计图 样上所 采用的 基准， 是标注 设计尺 寸或位 置公差 的起点。
第一节 基准的概念
图2-1 设计基准
第一节 基准的概念
二、工艺基准
1.工序基准
➢ 在工艺过程中所采用的基准。按 用途分为定位、测量、装配和工 序基准。
37——定星位形销手(A柄1)
4—夹具体 8—定位销(A2)
图 尾座套筒铣键槽工序及工件加工时的正确定位
尾座套筒铣键槽夹具
图 尾座套筒铣键槽夹具
1-油缸；2-杠杆；3-拉杆；4-压板；5-夹具体；6-对刀装置；7-定向键；8-V形块；9-限位螺钉
第二节 工件的装夹方法
为适应多品种、小批量生产的需求，可以使用组合夹具、可调整夹 具和成租夹具等。
第二章 工件的装夹和机床夹具
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
基准的概念 工件的装夹方法 专用机床夹具的组成及其分类 工件在机床夹具中的定位 定位误差的分析与计算 工件的夹紧和夹紧装置 典型的专用机床夹具 专用机床夹具设计的基本要求和步骤
概述
➢ 夹具定义：在机床上用以装夹工件（和引导刀具） 的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得 相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠的夹 紧。
机械制造科学是研究机械制造系统、机械制造过程和手 段（方法）的科学。与机械学一起形成机械工程科学的 两大分支。机械工程科学是研究机械产品（系统）性能、 设计和制造的基础理论和技术的科学。
古老的学科！
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
➢科学是解决“是什么、为什么”的问题，技术解决 “做什么、怎么做”的问题。
一、找正装夹法 (1)直接找正装夹 以工件的实际表面作为定位的依据，用找正工具(如 划针和指示表)找正工件的正确位置以实现定位，然后将工件夹紧的方 法，称为直接找正装夹。 (2)划线找正装夹 以划线工人在工件上划出的待加工表面所在位置 的线痕作为定位依据，定位时用划针找正其位置，然后将工件夹紧的 装夹方法，称为划线找正装夹。
第一节 第二节 第三节
汽车的生产过程和工艺过程 汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 汽车制造企业(公司)的生产类型及其工艺特征
第一节 汽车的生产过程和工艺过程
科学是解决“是什么、为什么”的问题，技术解决 “做什么、怎么做”的问题。
制造技术是使原材料变成产品的技术的总称， 是国民经 济得以发展，也是制造业本身赖以生存的关键基础技术。