1、1現代汽車制造技術及管理第8講 汽車典型零件制造工藝.2第八講 汽車典型零件制造工藝制定工藝的根本知識 一、機械加工工藝規程 1. 機械加工工藝規程 概念 機械加工工藝規程是規定零件制造工藝過程 和操作方法的工藝文件。 是指點工人操作和消費、工藝管理的各種技術規范。 主要的工藝文件 a. 工藝過程卡片也稱工藝道路卡 b. 工序卡片也稱工序卡 c. 調整卡片 d. 檢驗工序卡.3第八講汽車典型零件制造工藝.4第八講 汽車典型零件制造工藝.5第八講 汽車典型零件制造工藝.6第八講 汽車典型零件制造工藝二、制定加工工藝規程時必需具備的原始資料 1. 零件圖樣和必要的產品或零部件總成裝配圖。 2. 產

2、品的消費綱領即年產量及種類。 3. 現有的消費條件等。 有了原始資料后，經常要根據消費義務，初步確定消費類型、投產批量、工藝手段等，規定一個工藝原那么，供詳細制定工藝的人員遵照和參考。 .7第八講 汽車典型零件制造工藝三、制定加工工藝規程的步驟 分析研討圖紙 選擇毛坯 擬定工藝道路 確定各工序所采用的設備、工藝配備 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及其公差 確定各工序的切削用量和時間定額 確定各主要工序的技術檢驗要求及檢驗方法 填寫工藝文件.8第八講 汽車典型零件制造工藝四、工序的集中與分散1. 工序集中：在一臺機床上完成較多的外表加工。優點：減少裝夾次數，便于保證位置精度；便于采用高效機床

3、，極大地提高加工效率；減少了工序數量、設備數量、操作工人和任務場地。缺陷：機床構造復雜，同時任務的刀具數添加，降低了任務可靠性； 調整維修不便。運用：多軸鉆孔、多軸鏜孔。 2. 工序分散：是和工序集中相對的。.9第八講 汽車典型零件制造工藝五、工序順序安排原那么 1. 精基準面的加工：基準先行原那么； 2. 主要外表粗加工例：箱體孔、羊角孔等普通都要先 粗加工孔 3. 主要外表半精加工和次要外表加工如槽、孔的加工 4. 精加工保證精度和值 5. 必要光陰整加工主要值另外，去毛刺、熱處置、清洗和檢驗等工序在主要工序確定之后，可根據需求在各階段交叉進展。最后構成一個完好的工藝道路。.10第八講 汽

4、車典型零件制造工藝六、檢驗工序安排的原那么 在關鍵外表加工的工序之后； 粗、精加工之間，檢驗工序尺寸和加工余量； 特殊的檢驗工程：如焊接后的磁力探傷，動平衡、 滲漏等，普通在精加工之前進展； 熱處置之前； 全部工序完成之后完工檢驗、入庫。 按照質量管理的要求，檢驗方式規定： 首先自檢，然后互檢，最后檢驗人員終檢。.11第八講 汽車典型零件制造工藝2 汽車典型零件制造工藝一、齒輪制造工藝二、連桿制造工藝三、箱體制造工藝四、曲軸制造工藝 五、轉向節制造工藝.12第八講 汽車典型零件制造工藝一、齒輪制造工藝1. 齒輪的構造特點及工藝性分析 汽車、遷延機中常用的齒輪，按照構造的工藝特點可分為： 單聯齒

5、輪長徑比：L/D1 多聯齒輪長徑比：L/D1 盤形齒輪 (具有輪轂，長徑比：L/D 1) 齒圈 (具有輪轂，長徑比：L/D 1) 軸齒輪 齒輪的構造直接影響齒面加工方法的選擇，也影響加 工工藝 過程的安排。.13第八講 汽車典型零件制造工藝2. 齒輪的資料和毛坯 常用資料 汽車、遷延機中的傳動齒輪，常用的資料有： 20CrMnTi 20CrNiMo 20CrMo 20MnVB 40Cr 40MnB 45號鋼等。 毛坯 中小批量消費時 在空氣錘上采用胎模鍛造。 大量消費時 普通均采用模鍛。 當孔徑大于25mm，長度不大于孔徑的兩倍時，也可鍛 出臥式鍛造機上可鍛造長徑比大于5的深孔。.14第八講

6、汽車典型零件制造工藝 鋼材經模鍛后，內部纖維組織對稱于軸線，可提高資料 的運用強度。 為減小齒輪在滲碳和淬火時的熱變形，要求毛坯的金相 組織和晶粒大小均勻。所以，鍛件毛坯一定要經過初步 熱處置正火或退火，消除內應力并提高切削性能。 精細鍛造、粉末冶金鍛造即粉末冶金精細鍛造的齒 輪毛坯，在我國汽車、遷延機工業中也得到了一定的應 用。由于齒面不需求機械加工，降低了消費本錢、節約 了大量原資料，也大大提高了勞動消費率。 粉末冶金鍛造的齒輪，不需很多的機械加工，與原工藝 比較，消費率提高近三倍，資料利用率提高一倍以上。 但粉末資料本錢高，設備投資大，推行運用遭到限制。.15第八講 汽車典型零件制造工藝

7、 3. 齒輪坯的加工 帶孔齒輪的機械加工 單件小批消費 普通在普通車 床上進展。 產量較大時 在六角車床上 進展。也稱轉塔 車床 此方案消費效率 較低，適用中批量 以下。.16第八講 汽車典型零件制造工藝 大批量消費： 鉆拉多刀方案 此種加工方法先加工好孔常采用鉆或擴、拉孔， 以孔定位加工外圓和端面。.17第八講 汽車典型零件制造工藝 立式六軸半自動車床兩臺配合順序加工 可進展多工位同時加工。 .18第八講 汽車典型零件制造工藝 軸齒輪的機械加工 單件消費：普通車床，車端面鉆中心孔車外圓。 成批消費：臥式銑床銑端面臥式雙面中心孔鉆床。 大量消費：雙面銑端面鉆中心孔液壓仿形車床車外圓。.19第八

8、講 汽車典型零件制造工藝 二、連桿制造工藝 1. 連桿的構造特點 連桿構成 連桿體 大頭裝軸瓦 連桿蓋 小頭裝襯套，普通為青銅 桿身有些桿身鉆有油孔 需求加工的外表 小頭孔、大頭孔、兩頭端面、 桿體與蓋結合面、螺栓孔。 次要外表：油孔、鎖口槽等。.20第八講 汽車典型零件制造工藝 特點 連桿蓋和連桿體的銜接定位方式.21第八講 汽車典型零件制造工藝 連桿機械加工的定位基準.22第八講 汽車典型零件制造工藝.23第八講 汽車典型零件制造工藝 資料和毛坯 資料： 45號鋼、40Cr、35CrMo，并經調質處置。 主要加工工序安排普通情況下 毛坯：鍛件整體鍛造，而后分開分 開 鍛 造大、小頭端面主要

9、定位基準基準孔小孔和工藝 凸臺粗、半精加工主要外表大孔、結合面、螺栓孔將連桿蓋和連桿體裝配在一同精加工總成校正總分量大、小孔精加工和光整加工大頭孔最終工序珩磨小頭孔最終工序金剛鏜資料：青銅.24第八講 汽車典型零件制造工藝 2. 連桿的機械加工工藝過程主要的 零 件 圖.25第八講 汽車典型零件制造工藝毛坯圖.26第八講 汽車典型零件制造工藝主要工藝過程.27第八講 汽車典型零件制造工藝.28第八講 汽車典型零件制造工藝.29第八講 汽車典型零件制造工藝.30第八講 汽車典型零件制造工藝3. 連桿主要外表的機械加工.31第八講 汽車典型零件制造工藝 五軸圓臺 平面磨床.32第八講 汽車典型零件

10、制造工藝精磨時的定位方式和夾緊方式.33第八講 汽車典型零件制造工藝.34第八講 汽車典型零件制造工藝 三、箱體制造工藝 1. 箱體零件的構造特點 汽車箱體零件分類按外形 回轉體型的殼體零件 如：水泵、差速器、汽車后橋殼體等。 平面型箱體零件 如：氣缸體、變速器殼體、車床床頭箱等。 構造特點 外形復雜、尺寸較大、壁厚較薄。 平面和孔系精度要求較高。 有較多的螺紋孔聯接用 平面型箱體加工時最常用的兩種精基準方案 一面兩孔 三個相互垂直的平面.35第八講 汽車典型零件制造工藝2. 機械加工工藝 資料 常用資料：灰口鑄鐵。 特點：耐磨性、減振性、鑄造性和切削性能均較 好，價錢低廉等。 承載較大時，也

11、用可鍛鑄鐵件和鑄鋼件。 為了減輕分量，有時也用鋁合金鑄造。 為了縮短毛坯制造制造周期，有時也采用焊接件。 毛坯制造 單件小批：多采用木模手工外型。 成批大量：廣泛采用金屬模機器制造。 為了減小鑄件內應力，機加工前需經退火處置。.36第八講 汽車典型零件制造工藝 主要加工外表的工序安排 先面后孔 先加工平面 以面定位加工其它外表。 優點：平面面積大，定位可靠，減小裝卡變形； 平面多為裝配和設計基準，基準重合、減少誤差。 粗、精分開 當毛坯剛性、內應力、精度都適宜時， 先粗、精加工平 面 再粗、精加工孔。 當毛坯剛性、內應力、精度都不好時，應粗、精加工分開。 工序集中 成批大量消費的流水線上，采用

12、組合機床或高生 產 率的機床，以工序集中方式進展加工，有效提高消費率。.37第八講 汽車典型零件制造工藝 主要加工工序安排普通情況下 加工定位平面和孔一面兩孔定位粗精加工其它外表鉆各外表螺紋底孔粗鏜主要孔鉆、鉸其他孔精鏜主要孔攻 螺 紋平面型箱體.38第八講 汽車典型零件制造工藝 箱體的機械加工工藝過程以平面型箱體為例 鑄件毛坯 .39第八講 汽車典型零件制造工藝 主要工藝過程.40第八講 汽車典型零件制造工藝.41一、工藝方案的經濟分析 首先應明確，工藝方案不是獨一的，在一定的消費 條件下，可以進展分析、評選。 工藝方案的經濟分析方法普通按：技術經濟目的和 工藝本錢。技術經濟目的普通 每一產

13、品零件或部件所需的勞動量工時或臺 時； 每一工人的年產量單位：臺人或件人； 每平方米消費面積的年產量單位：臺2。 經過目的分析、對比，選定一個最正確工藝方案。 第八講 汽車典型零件制造工藝.423 工藝方案的經濟分析與提高消費率的途徑一、工藝方案的經濟分析 首先應明確，工藝方案不是獨一的，在一定的消費 條件下，可以進展分析、評選。 工藝方案的經濟分析方法普通按：技術經濟目的和 工藝本錢。技術經濟目的普通 每一產品零件或部件所需的勞動量工時或臺 時； 每一工人的年產量單位：臺人或件人； 每平方米消費面積的年產量單位：臺2。 經過目的分析、對比，選定一個最正確工藝方案。 .43 第八講 汽車典型零

14、件制造工藝2工藝本錢 工藝本錢是消費本錢中的一部分。消費本錢是制造 一臺產品或一個工件所需求的一切費用的總合。 消費本錢的組成材料費及毛坯費與年產量有關的操作機床的工人工資 第一類費用 可變費用V萬能機床和通用夾具維修折舊費 生（工藝成本）刀具折舊費及電力消耗 產與年產量無關的專用機床、專用夾具和專用刀具 成不變費用C的折舊維修費 本調整工人工資行政人員工資 第二類費用廠房的折舊維修費照明取暖和通風等.44第一章機械制造的根本實際第八講 汽車典型零件制造工藝全年工藝本錢 SaVNC Sa全年工藝本錢(單位:元) N年產量(單位:件) V可變費用(單位:元件) C不變費用(單位:元) 圖中Nk為

15、“臨界產量 當NNk時，宜選方案I。.45第一章機械制造的根本實際 第八講 汽車典型零件制造工藝 單件工藝本錢 SVCN S單件工藝本錢(單位:元件)N年產量(單位:件)V可變費用(單位:元件)C不變費用(單位:元) Nk為“臨界產量 當NNk時，宜選方案I Nk=(C2C1)(V1V2) 此式從上述兩式中均可推導出 .46 第八講 汽車典型零件制造工藝在詳細進展工藝方案經濟評選時，留意有兩種情況：a. 各工藝方案根本投資相近或采用現有設備的條件下，用工藝本錢作為衡量根據。 b.各工藝方案根本投資差額較大時，在思索工藝本錢的同時，還應比較根本投資的回收期() 。 =K1K2a2a1 根本投資費

16、用 Sa 工藝本錢 方案I比如案II多投資的數 方案II比如案I多出的全年工藝本錢 .47 第八講 汽車典型零件制造工藝計算回收期應滿足： a. 回收期應小于根本投資設備的運用年限； b. 回收期應小于該產品預定消費的年限； c. 回收期應小于國家規定的規范，例如普通 公用機床夾具的規范回收期為23年，機床 為46年。.48 第八講 汽車典型零件制造工藝二、提高消費率的途徑縮短單件工時定額 單件工時定額的組成 根本時間也稱機動時間tm、輔助時間ta 、布 置任務地時間ts、休憩與生理需求時間tr。 a. 根本時間tm 直接用于改動工件尺寸、外形或外表質量等所需耗費的時間， 普通可用計算的方法確

17、定。例：.49第八講 汽車典型零件制造工藝 根本時間計算 式中： tm 根本時間，單位：min； vf進給速度，單位： mm/min； nw工件轉速，單位：r/min； f進給量，單位：mm/r； z加工余量雙面，單位：mm； ap切削深度，單位：mm； L任務行程長度，單位：mm； Lw工件加工長度，單位：mm； L1、L2分別為車刀切入量和切出量，單位：mm。 .50第八講 汽車典型零件制造工藝b. 輔助時間ta 裝卸工件、開停機床、改動切削用量、進退刀、丈量等。 根本時間與輔助時間之和為工序作業時間。即：tm+tac. 布置任務地時間ts 換刀、光滑機床、清理場地、拾掇工具等。 普通按(

18、tm+ta)的(27%)估算，符號：=27%d. 休憩與生理需求時間tr 普通按(tm+ta)的2%來估算，符號：=2% 上述四部分的時間之和稱為單件工時定額，即 單件工時定額： tp= tm+ta+ts+tr=(tm+ta)(1+).51第八講 汽車典型零件制造工藝e. 預備與終結時間加工一批工件Tus 在成批消費時，工人為了消費一批工件而進展的預備和 終結任務所耗費的時間。包括：熟習工藝文件、預備毛坯材 料、安裝刀具、夾具和機床調整。以及一批工件加工終了后， 裝配和歸還工藝配備、發送廢品等。此項時間對一批工件只 有一次不論批量大小，工件批量n越大，每個工件分攤的 時間(tus)就越少。所以，成批消費時單件計算定額tc為：.52第八講 汽車典型零件制造工藝縮短根本時間 措施：a. 提高切削用量即V、f、ap b. 縮短任務行程長度 多刀同時加工.53 第八講 汽車典型零件制造工藝多件同時加工 順序多件加工、平行多件加工、平行順序多件加工。 .54第八講 汽車典型零件制造工藝縮短輔助時間 主要方法：使輔助動作機械化和自動化， 使輔助時間與根本時間部分或全部重合。 減少預備和終結時間 .55第八講 汽車典型零件制造工藝高效及自動化加工