1、第1章產品制造技術概述1.1產品制造的一般過程1. 概述產品通常是由 許多零件裝配而成的， 產品制造的一般 過程如圖1.1所示。由圖可知，產品制 造是一個復 雜的過程，其中涉及原材料、毛坯和零件的制造等 許多方面的知 識。工業產品設計師 只有了解和掌握了 產品制造的工 藝和過程才能夠真正設計岀產品，產品不同于工 藝品，產品設 計既要滿足制造工 藝要求，又要符合高效、低耗和低成本的要求， 這些都與產品制造技 術的特點 緊密聯系。&iiivjiiiIjB I* * Ttt一號S! 機器wemV圖1.1產品制造的一般過程2. 毛坯（原材料）制造機械零件所使用的原材料主要是以鋼鐵為主的金屬材料，包括

2、軋材（板、棒、管、線材和型材）、生鐵、廢鐵、鋁錠、電解銅板、特種合金、金屬粉末、工程塑料、工程陶瓷及其他復合材 料。3. 毛坯的成型金屬毛坯的成型主要有 鑄造、鍛造、沖壓、焊接和切割等方法，目前的塑料成型技術主要是注塑，其他材料有各自的成型方法。常用毛坯制造方法的工藝特點如表1.1所示。表1.1常用毛坯制造方法的工藝特點方法材料形狀生產率設備投資生產類型缺陷控制組織性能適用范圍手工砂型鑄造鑄鐵、鑄鋼、耳鐵 鑄造合金任意復雜 程度低小單件小批難較差單件小批大型鑄件機械砂型鑄造高大大量大批較難中大量大批的中小型鑄件金屬型鑄造鑄鐵、非鐵鑄造合金較簡單高中成批 大量較易較好多用于形狀較簡單的中小型有色

3、鑄件壓鑄非鐵鑄造合金復雜很高大大量大批易好復雜薄壁的中小型 有色鑄件，批量大熔模鑄造鑄鋼、難 加工合金復雜中中成批較難中形狀非常復 雜的中小型 鑄件，有一定批量自由鍛造鍛鋼、型鋼、非鐵 合金簡單低小大單件小批較難較好形狀簡單的大型鍛件， 單件機修件模鍛鍛鋼、型鋼、 非鐵合金中等復雜高大大量大批易好批量很大的中小型鍛件， 單件機修件沖壓型材（板、管）較復雜很高大大量成批易好批量很大的板 材成型件精沖中薄板材復雜很高大大量成批易好大批量中薄板材、 復雜形狀中小件熔焊鋼、耳非鐵合金復雜較高較小單件成批大量較難中型材拼接，適于各種 批量壓焊型材（鋼、耳非鐵 合金）較簡單很高大成批大量易好批量較大的薄板

4、及圓棒 材拼接釬焊鋼、耳非鐵合金、工 程陶瓷較復雜低小單件成批易中異種材料或有色薄板粉末燒結鋼鐵、非鐵合金、 硬質合金、工程 陶瓷中等較高大成批較難好特種材料（硬質合金、工 程陶瓷、摩擦材料）的成 型注塑高分子材料復雜高大大量成批易好高分子材料零件成型4. 零件的切削加工零件的切削加工是指各種切削、磨削和特種加工方法等，是一種通過去除材料來改 變毛坯形狀、尺寸和表面質量，使之符合圖紙要求的成型方法。各種表面可供 選擇的加工方法如表 1.2所 示。表1.2各種表面可供選擇的加工方法表面形狀常用的加工方法外圓車（粗、細、精）、磨（粗、精）、研磨、拋光、壓內孔鉆、鉸、鏜、拉、磨、脹孔擠壓）、研磨、i

5、光平面銑、刨、車、拉、磨、研磨、拋光、刮研螺紋車、銑、磨、滾壓滾搓、滾軋）、套輙（板牙）、攻輙絲錐）齒形銃、滾、插、拉、刨、剃、海、珩、磨、研成型表面成型刀具加工、仿形加工、數控加工、 電火花加工、電解加工復雜和特殊表面電火花加工、電解加工、激光加工、數控加工微細表面激光加工、電子束加工、電火花加工（深小孔，細溝槽等）5.表面處理表面處理技術包括表面熱處理、電鍍、轉化膜和涂裝等工 藝，對零件表面起到改性、保 護和裝飾的作用6. 裝配裝配是將零件按一定的關系和要求連接在一起，組成機械產品的工藝過程。7. 檢測檢測是保證產品質量和工藝過程正確實施的一種措施，貫穿于整個機械制造工 藝過程。8. 物流

6、搬運和儲存統稱為物流，是合理安排生 產過程中各種物料（原材料、工件、成品、工具等）的 流 動與中間儲存的技術，也是機械制造工 藝流程中保 證生產正常進行，減少投資，加速資金周轉，提 高經濟效益的重要環節。1.2不同生產類型的特點1. 生產類型在產品制造生 產中，根據產品零件的生 產數量可以分 為單件生產、成批生產和大量生 產3 種不同的生產類型。1 ）單件生產是指單件地制造某一種零件或者數量很少，且很少重復制造的生產。2） 成批生產是指一次性成批地制造相同的零件，每隔一定時間又重復 進行的生 產。每一次 制造的相同零件的數量稱 為批量。根據批量的大小，又可將成批生 產分為小批生產、中批生產和

7、大批生產。3） 大量生產是指每年制造相同的 產品，產品數量很多，大多數工位 經常重復地 進行某一個 零件的某一道工序的加工生 產。小批生產在工藝特點上接近于 單件生產，大批生產接近于大量生 產。所以，也可將生產類型 分為單件小批生 產、成批生產和大批大量生 產。成批生產通常是指中批生 產。生產類型對企業的生產組織、工藝過程及所采用的工 藝方法、設備和工裝等有 較大的影響。 同一種產品，由于產量不同，其工藝過程可能完全不同。為了用最少的投入 獲得最大的產岀，實現高質量和高效率生 產，應該綜合考慮產品的使用 性 能要求，根據零件的形狀和大小以及生 產類型，優選毛坯制造方法、加工工 藝方法、機床設備

8、、工 模夾量具以及生產的組織準備。2. 生產類型的工藝特點各種生產類型的工藝特點如表1.3所示。表1.3 各種生產類型的工藝特點工藝特征生產類型單件小批生產成批生產大量（連續）生產同類重型零件（零件質量2000kg）v 55100 （小批）100300 （中批）300 1000 （大比）1000零件產生中型零件（零件質量1002000kg）5000量/件輕型零件（零件質量100kg）50000續表工藝特征生產類型單件小批生產成批生產大量（連續）生產毛坯成型1 型材鋸床、熱切割下料2 .木模手工砂型鑄造3 自由鍛造4 弧焊（手工、通用焊機）5 冷作（旋玉等）1 型材下料（鋸、剪）2砂型機器造型3

9、模鍛4.沖壓5弧焊專機）、釬焊6.壓制（粉末冶金）1.型材剪切2機器造型生產線3. 壓鑄4. 熱模鍛生產線5. 多工位沖壓、沖壓生產線6. 壓焊、弧焊自動線機械加工1 通用工藝設備，按機群式排列2 .數控機床、加工中心1 .通用和專用機床， 成組加工2 柔性制造系統（多品種小批量生產）1. 組合機床、剛性自動生產線2. 柔性生產線（多品種大量生產）輔助工裝按計劃工作，采用萬能夾具、 通用刀量具廣泛采用夾具， 多采用專用刀量具廣泛采用高效專用夾具、 刀具和量具涂裝1 .噴漆室2 搓涂、刷涂1. 混流涂裝生產線2. 噴漆室涂裝生產線（靜電噴涂、 電泳涂漆等）工人熟練程度高中等低，但需熟練程度高的調

10、 整工工藝文件簡單中等詳細生產成本高中等低1.3工藝過程和工序1. 工藝過程在生產過程中，凡是改 變生產對象的形狀、尺寸、位置和性 質等，使其成為成品或半成品的 過程稱為工藝過程。其他過程則稱為輔助過程。工藝過程可具體分 為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機 械加工、特種加工、熱處理、表面處理、裝配等。采用機械加工方法，直接改 變加工對象的形狀、尺寸和表面性能，使之成 為成品或半成品的 過程，稱為機械加工工藝過程。2. 工序一個或一組工人，在一個工作地（機床 設備）對同一個或同 時對幾個工件所 連續完成的那一 部分工藝過程稱為工序。工序 組成工藝過程的基本 單元，也是制定生 產計劃、進行經濟核算的基 本單元。機械加工工 藝過程由若干個按一定 順序排列的工序 組成。劃分工序的條件是操作者、工作地、加工 對象三者不 變和工作的連續性，其中有一個不 滿足 即為另一道工序。這里的連續性，是指工序內的工作不中斷，不能插入其他