威尼斯人官网 
威尼斯人官网

您现在的位置:威尼斯人官网主页 > 技术知识 >
汽车制造基础_第一章-概论
2020-04-17 19:20   点击:    发布人:威尼斯人官网 来源:威尼斯人官网平台

     

  汽车制造基础_第一章-概论_物理_自然科学_专业资料。汽车制造基础 预备知识: 1、汽车构造 2、材料力学 3、材料成型学 4、机械设计 ........ 教学目标: 1、掌握汽车制造工艺的基 本知识和相关理论; 2、掌握主要零部件的加工 和装配结

  汽车制造基础 预备知识: 1、汽车构造 2、材料力学 3、材料成型学 4、机械设计 ........ 教学目标: 1、掌握汽车制造工艺的基 本知识和相关理论; 2、掌握主要零部件的加工 和装配结构工艺性要求; 3、掌握零部件加工及 装配的方法; 4、掌握尺寸链相关计算; 5、掌握汽车车身制造的基 本知识 授课课时: 理论:54 ; 实验:6 教材: 汽车制造工艺学(第三版)、王宝玺、贾庆祥主编、 机械工业出版社,2007 第一章 绪论 主要内容 §1-1 生产过程 §1-2 工艺过程 §1-3 工件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 §1-4 生产类型与工艺特征 掌握:基本概念、名词、术语 §1-1 生产过程 生产过程是指将原材料转变为汽车产品的全过程。 包括原材料的运输、产品的技术生产准备、毛坯的制造、 零件的机械加工及热处理、部件及产品的装配、检验、 调试、油漆与包装,产品的销售和售后服务等。 2.汽车生产过程 毛坯制造 铸件 锻件 冲压件 焊接件 粉末冶金件 棒(线)材 ------- 机械加工 及热处理 缸体 曲轴 连杆 活塞 变速箱壳体 齿轮 杆---- 部件装配 及调试 发动机 变速器 转向盘 驱动桥 ------- 涂装 备 料 钢锭 铁锭 铝锭 ----- 钢板 铝板 ----- 协作件、电气系 统、轮胎------ 总 装 检测 调整 试验 汽 车 冲压 铆接 焊接 车架 驾驶室 涂装 注塑 车身 ------ ----- 2.汽车生产过程 钢材 锻造 汽 锻件 热处理 机械加工 部件装配 涂装 车 铸铁 废钢 铝锭 辅助材料 铸造 铸件 粉末 粉末冶金 缸体 曲轴 连杆 活塞 变速箱壳体--齿轮 发动机 变速器 转向盘 驱动桥 ----- 试 验 调 整 烧结 材料 粉末冶金件 协作件、电气 系统、轮胎----- 总 装 配 钢板 塑料 冲压 注塑、发泡 铆、焊接 结构件、内饰件 装配 车架 驾驶室 ------- 涂装 汽车生产模式: §1-1 生产过程 按产品专业化、工艺专业化原则组织的协作生产。 发动机 车桥 车身 其他零部件 车轮 §1-2 汽车生产的工艺过程 一、工艺过程的基本概念 工艺过程设计是产品设计和制造过程的中间环节, 是企业生产活动的核心,也是进行生产管理的重要依 据。 工艺过程:生产过程中直接改变生产对象的形状、尺 寸、相对和力学物能等,使其成为成品或半 成品的过程,称为工艺过程。该过程可以通过不同的 工艺方法来完成,因而工艺过程又可具体分为铸造、 锻造、冲压、焊接、机械加工、特种加工、热处理、 装配等工艺过程。 ● 机械加工工艺过程 §1-2 工艺过程 利用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对 和力学、物质,使其成为成品的全过程,就 称其为机械加工工艺过程。 ● 装配工艺过程 将加工好的零件,按一定的技术要求组合成部件 或产品,以改变零、部件之间的相对,此过程被 称之为装配工艺过程。 本门课程将研究: 机械加工工艺过程和装配工艺过程的理论和知识。 二、工艺过程的组成 §1-2 工艺过程 组成工艺过程的基本单元是工序。工序是由工步、 走刀、安装(装夹)及工位组成的。 机械加工工艺过程和装配工艺过程都是由按一定顺序排列的 工序组成的。对于机械加工工艺过程,毛坯依次通过各道工序 逐渐变成所需要的零件。 切端面 打中心孔 倒角 外圆加工 0.8 1.6 倒角 其余 12.5 键槽加工 切端面 打中心孔 走刀 工步1 工步2 … 工序1 工艺过程 工序2 §1-2 工艺过程 工序3 … 问题:如何根据生产条件及生产规模来组织零件的制 造?其顺序又如何制订? 工序:是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或 一个工作地点),对一个(或同时几个)工件所连 续完成的那一部分工艺过程。 工人、工作地、工 件、连续作业是构成工序的四个要素,其中任一要 素改变即构成新的工序。连续作业是指在该工序内 的全部工作要不间断地连续完成。 例如:一个工人在车床对传动轴的加工 §1-2 工艺过程 夹持大头,车小 1 头外端面、倒角、 外圆柱面、退刀槽 一 道 2 工 调头夹持小头, 序 车大头外端面、倒 角、外圆柱面 注意:若把1、2的车削工作分成二人,分别在二 台机床去加工,则为二道工序。 §1-2 工艺过程 工步:在加工表面、切削刀具、切削用量都不变的情 况下所完成的那一部分工艺过程,称为工步。 三个条件中,只要有一个条件发生变化,就是另 一个工步。 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 。 n 复合工步 f §1-2 工艺过程 工位:当应用转位(或移位)加工的机床(或夹具) 进行加工时,在一次装夹中,工件(或刀具)相对机 床要经过几个依次进行加工,在每一个工作 上所完成那一部分工艺过程,称为工位。 例如:在旋转工作台 1 上,1位和2位分别对 工件进行不同部位或 3 2 内容的加工,3位为装 卸工件,则工件加工 有三个工位。 §1-2 工艺过程 安装(装夹):安装是指工件经过一次装夹(即定 位与夹紧)后所完成的那一部分工艺过程。在一个 工序中,有的工件只需装夹一次,也有需多次装夹 的。如果从减少装夹误差及装夹工件花费的工时考 虑,应尽量减少装夹次数。 1 2 走刀 零件一次安装后,在一个工步内,被加工 表面余量较大时,需要进行多次切削。进行一 次切削,称为一次走刀。 机械加工工艺过程 工序 安装 工位 工步 走刀 举例 三通螺钉零件结构图 表1-1 三通螺钉加工工艺过程 工序 安装次数(夹具) 工步 工位 1)车端面 2)车外圆(φ2) 3)车外圆(φ1) 1 I车 1次 4)车螺纹外径 (三爪自定心卡盘) 5)倒角(C1.5) 6)车螺纹(M) 1 7)钻孔(φ4) 切断 1 Ⅱ车 1次 (三爪自定心卡盘) 1)车端面 2)车(Sφ) 1 1 Ⅲ铣 1次 (组合夹具) 1)铣扁 2 Ⅳ钻 2次 (V形块) 1)钻孔(φ3) 2)倒角(C1) 3)倒角(C1) 1 走刀 1 1 3 1 3 1 1 §1-3 工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 先试切出很小一部分加工表面,测量试切所得的 尺寸,按照加工要求作适当调整,再试切、测量,如此 经过两、三次试切和测量,当被加工尺寸达到要求后, 再切削整个待加工表面。 一、工件尺寸的获得方法 2.定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具(如铰刀、扩孔刀、 钻头等)来工件被加工部位(如孔)的尺寸精度。 n n 一、工件尺寸的获得方法 3. 调整法 利用机床上的定程装置或对刀装置或预先调整好的 刀架,使刀具相对于机床或夹具达到一定的精度, 然后加工一批工件。 在大批量生产中,多用定程挡块、样件、样板等对 刀装置进行调整。 n f 一、工件尺寸的获得方法 4. 自动控制法 使用一定的装置,在工件达到要求的尺寸时,自动 停止加工。 (1)自动测量:机床上有自动测量工件尺寸的装置, 在工件达到要求的尺寸时,自动测量装置即时发出指令 使机床自动退刀并停止工作。 (2)数字控制:机床中有控制刀架或工作台精确移动 的步进马达、滚珠丝杠螺母副及整套数字控制装置,尺 寸的获得(刀架的移动或工作台移动)由预先编制好的 程序通过计算机数字控制装置自动控制。 二、工件形状的获得方法 1.轨迹法 利用切削运动中刀 尖的运动轨迹形成被加 工表面的形状。 2.成形法 利用成形刀具刀刃的几何 形状切削出工件的形状。 n f n 二、工件形状的获得方法 3. 展成法(包络法) 利用刀具和工件作展成切削运动时,刀刃 在被加工表面上的包络面形成成形表面。 工件齿轮 滚 刀 包络线,即为瞬时转动中心,故 称此方法为有瞬心包络法。 三、工件公差的 1.找 利用测量工具及辅助工具,确定工件相对于刀具 的,从而被加工工件的公差。 2.夹具装夹法 利用专用的夹具,确定工件相对于夹具的, 而夹具与机床的相对易于,从而被加工 工件的公差。 该内容将在第二章讨论。 四、加工精度和表面粗糙度 ● 工件经机械加工后获得的表面,其尺寸、形状、相 对总会存在一定的加工误差。 ● 在正常的生产条件下,不同的加工方法所能达到的 尺寸、形状、精度是一定的。 1. 加工经济精度是指在 正常的生产条件(采用符 合质量标准的设备、工装 和标准技术等级的工人, 不延长加工时间)下所能 的公差等级。 加工成本 cc12 加工经济精度范围 cc34 ?? ?1? 2 ?3 ?4 加工误差 2. 表面粗糙度 工件表面的几何微观不平程度。 ● 一般情况下,每种加工方法的加工经济精度,具有 相对应的表面粗糙度范围,即尺寸公差等级和表面粗 糙度等级是相对应的。 ● 在特殊情况下,加工经济精度与表面粗糙度范围不 相对应。 P n 往复平动 磨条 工件 加工方案 外圆表面加工方案及其经济精度 经济精度 表面粗糙度 公差等级 (IT) Ra(?m) 适用范围 粗车 半精车 精车 滚压(或抛光) 粗车→半精车→磨削 粗磨→精磨 超精磨 11~13 8~9 6~7 6~7 6~7 5~7 5 20~80 5~10 适用于除淬火钢以外 1.25~2.5 的金属材料 0.04~0.32 0.63~1.25 除不宜用于有色金属 0.16~0.63 外,主要适用于淬火钢 件的加工 0.02~0.16 粗车→半精车→精车→金刚石车 粗车→半精车→粗磨→精磨→镜面磨 精车→精磨→研磨 粗研→抛光 5~6 5级以上 5级以上 5级以上 0.04~0.63 主要用于有色金属 0.01~0.04 0.01~0.04 0.01~0.16 主要用于高精度要 求的钢件加工 内孔表面加工方案及其经济精度 加工方案 钻 扩 铰 粗铰→精铰 铰 粗铰→精铰 钻→(扩)→拉 经济精度 公差等级 (IT) 11~13 10~11 8~9 7 8~9 7~8 7~9 表面粗糙度 Ra(?m) ≧20 10~20 2.5~5 1.25~2.5 2.5~5 1.25~2.5 0.63~1.25 适用范围 加工未淬火钢及铸铁的 实心毛坯,也可用于加工 有色金属 大批大量生产(精度可 因拉刀而定) 粗镗(或扩) 半精镗(或精扩) 精镗(或铰) 浮动镗 粗镗(或扩)→半精镗→磨削 粗磨→精磨 11~13 8~9 7~8 6~7 7~8 6~7 10~20 2.5~5 1.25~2.5 0.63~1.25 0.32~1.25 0.16~0.32 主要用于有色金属 主要用于淬火钢,不宜 用于有色金属 粗镗→半精镗→精镗→金刚镗 6~7 0.08~0.63 主要用于精度要求高的有 色金属 钻→(扩)粗铰→精铰→珩磨 拉→珩磨 粗镗→半精镗→精镗→珩磨 6~7 6~7 6~7 0.04~0.32 0.04~0.32 0.04~0.32 精度要求很高的孔,若以研 磨代替珩磨,精度可达6级 以 上 , Ra 可 降 低 到 0.16 ~ 0.01 值得注意的是,表中的数据都是生产实际中的 统计资料,这是在一般情况下可能达到的精度和表 面粗糙度,在具体条件下是会有差别的。随着生产 技术的发展、工艺水平的提高,同一种加工方法所 能达到的精度和表面粗糙度也会提高。 例如:在普通外圆磨床上精磨外圆,一般情况 下可达到标准公差6级的精度和Ra≥0.32?m的表面 粗糙度,但是在采取适当的措施提高磨床精度以及 改进磨削工艺后,可进行镜面磨削,精磨外圆时, 能达到标准公差5级以上的精度和Ra=0.16~ 0.02?m的表面粗糙度。 §1- 4 生产类型与工艺特征 一、生产纲领和生产类型 1.生产纲领 生产纲领是指企业在计划期(通常为一年)内应 当生产的产品产量和进度计划。当计划期为一年时, 零件的生产纲领N可按下式计算: N ? Qn(1? a%)(1? b%) 式中, Q:产品的年产量(台/年); n:每台产品中该零件的数量(件/台); a%:备品的百分率; b%:废品的百分率。 2.生产类型 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。一般分为 单件小批量生产、成批生产、大批大量生产三种类型。 (1)单件小批量生产 产品的种类多而同一产品的产量很小,加工地点的 加工对象完全不重复或很少重复。(重型机器、专用设 备或新产品试制) (2)成批生产 成批生产的主要特征是:工作地点的加工对象周期 性地进行轮换。(普通机床、纺织机械等) (3)大批大量生产 产品的数量很大,大多数工作地点长期进行某一零 件的某一道工序的加工。(汽车、轴承、自行车等) 生产纲领与生产类型的关系 生产类型 零件年生产纲领(件/年) 重型零件 中型零件 小型零件 单件小批 量生产 在一定?范5 围内,各?生20产类型之 ?100 间并没有十分严格的界限。成批 成批生产 5~1000 20~5000 100~50000 生产还可细分为小批生产、中批 大量批生生大产产、大批 1生000产。 5000 50000 生产类型的划分主要取决于生产纲领,即年产量, 但也要考虑产品本身的大小和结构的复杂程度。此外, 不同生产类型的零件加工工艺、工艺装备、毛坯制造方 法以及对工人的技术要求等都有很大的不同。 各种生产类型工艺过程的主要特点 生产类型 工艺过程特点 工件的互换性 单件小批量生产 成批生产 一般是配对制造,没有互换 大部分有互换性,少数用 性,广泛采用钳工修配 钳工修配 大批大量生产 全部有互换性,某些精度较高 的配合件用分组选配法 毛坯的制造方法 及加工余量 铸件用木模手工造型;锻 部分铸件用金属型;部分 铸件广泛采用金属型;锻件 件用锻。毛坯精度低, 锻件用模锻。毛坯精度中 广泛采用模锻。毛坯精度高, 加工余量大 等,加工余量中等 加工余量小 机床设备 通用机床、数控机床或加 工中心 数控机床或加工中心或柔性 专用生产线、自动生产线、 制造单元,设备条件不够时, 柔性制造生产线或数控机 也采用通用机床 床 夹具 刀具与量具 对工人的要求 工艺规程 多采用标准附件,极少数采 广泛采用夹具或组合夹具, 用夹具,靠划线及试切法达 部分靠加工中心一次安装 到精度要求 广泛采用高生产率夹具,靠 夹具及调整法达到精度要求。 采用通用刀具和万能量具 要求技术熟练的工人 有简单的工艺线卡 广泛采用高生产率刀具和量 可以采用专用刀具及专用 量具或三坐标测量机 具,或采用统计分析法 质量 需要一定熟练程度的工人 对操作工人的技术要求较低, 和编程技术人员 对生产线人员要求有高的 素质 有工艺规程,对关键零件有 详细的工艺规程 有详细的工艺规程 各种生产类型的汽车零件机械加工工艺特征 生产类型 工艺特征 成批生产 单一汽车产品或多品 大批大量生产 单一汽车产品或系列 产品 种汽车产品,产品数量较 化汽车产品,产品数量很 多,产品成批轮番投产 大。 使用通用机床、部分 广泛使用高效专机、 机床设备 使用高效专机、组机、数 组机、自动或半自动机 控机床和加工中心 床,部分使用数控机床 机床设备 按零件结构特征组成可 采用零件流水生产线 的布置 调式流水生产线 和自动生产线 广泛采用专用夹具 广泛采用高生产率 工艺装备 或组合夹具,部分靠加 夹具,靠夹具及调整法 工中心一次安装 达到精度要求。 零件尺寸 调整法、定尺寸刀 调整法、定尺寸刀 获得方法 具法及主动测量控制。 具法及主动测量控制。 一、机械加工工艺过程的基本概念 工艺过程 工步1 工步2 … 工序1 工序2 工序3 … 小结 工艺: 生产过程: 工艺过程: 工序: 工步: 工位: 安装(装夹): 二、生产纲领和生产类型 1.生产纲领 生产纲领是指企业在计划期(通常为一年)内 应当生产的产品产量和进度计划。 N ? Qn(1? a%)(1? b%) 2.生产类型 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。 (1)单件小批量生产 (2)成批生产 (3)大批大量生产

      

   威尼斯人官网,威尼斯人官网平台,威尼斯人官网网站 ;