第三節(jié) 機(jī)器制造基本過(guò)程
一、機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程
（一）機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程：把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過(guò)程，包括：1.生產(chǎn)服務(wù)過(guò)程；2.技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程；3.毛坯制造過(guò)程；4.零件加工過(guò)程；5.產(chǎn)品裝配過(guò)程。
以汽車(chē)為例說(shuō)明制造過(guò)程：
這包括原材料制造成產(chǎn)品的全部過(guò)程，包括原材料的運(yùn)輸、保管、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、部件裝配與總裝配、產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗(yàn)、調(diào)試、涂裝及包裝、儲(chǔ)存等。如下圖所示。
汽車(chē)的制造過(guò)程
（二）機(jī)器的制造工藝過(guò)程：按照一定順序改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置或性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程。
1.工序：工藝過(guò)程最基本的組成單位。同時(shí)，在生產(chǎn)管理上，工序又是制定定額、計(jì)算勞動(dòng)量、配備工人、核算生產(chǎn)能力、安排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和班組經(jīng)濟(jì)核算的基本單位。
工序是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。如服裝生產(chǎn)企業(yè)的釘紐扣工序。原材料依次通過(guò)這些工序變成成品。
2.工藝規(guī)程：工程技術(shù)人員用表格或文字形式確定最合理的零件加工方法或加工進(jìn)程，作為組織生產(chǎn)、指導(dǎo)生產(chǎn)、編制生產(chǎn)計(jì)劃的依據(jù)。這一工藝文件即是該零件的加工工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是組織車(chē)間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)。
3.工藝過(guò)程卡片：按工序填寫(xiě)的表格，用以說(shuō)明零件各工序的加工內(nèi)容、所需設(shè)備、加工車(chē)間及各工序的先后次序。
有了工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作。如原材料供應(yīng)；機(jī)器的調(diào)整；專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造；生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編排；勞動(dòng)力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等。
在新建和擴(kuò)建工廠、車(chē)間時(shí)，只有根據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)數(shù)量才能準(zhǔn)確地確定生產(chǎn)所需機(jī)床的種類(lèi)和數(shù)量；工廠或車(chē)間的面積；機(jī)床的平面布置；生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)、數(shù)量以及各輔助部門(mén)的配備等。因此，了解了工藝規(guī)程就可以了解工廠生產(chǎn)的基本情況。
表1-2 工藝過(guò)程卡片
工廠
工
藝
過(guò)
程
卡
片
產(chǎn)品名稱(chēng)及型號(hào)
零件名稱(chēng)
零件圖號(hào)
材料
名稱(chēng)
毛坯
種類(lèi)
零件
毛重
第 頁(yè)
牌號(hào)
尺寸
重量
凈重
共 頁(yè)
性能
每臺(tái)件數(shù)
每批件數(shù)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工車(chē)間
設(shè)備名稱(chēng)及編號(hào)
工藝裝備名稱(chēng)及編號(hào)
技術(shù)等級(jí)
時(shí)間定額
夾具
刀具
量具
單件
準(zhǔn)備與終結(jié)
更改
內(nèi)容
編制
校對(duì)
審核
會(huì)簽
二、毛坯生產(chǎn)
毛坯：供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。鑄造、壓力加工和焊接是獲得毛坯的主要手段。
（一）鑄造：將熔化的液體金屬澆鑄到與機(jī)械零件形狀相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛坯（或零件）。
常用的鑄造合金是鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬。其中，鑄鐵特別是灰口鑄鐵使用最普遍。最常用的方法是砂型鑄造。
鑄造的主要步驟：
1.制備具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型；
2.制備成分、溫度合格的液態(tài)金屬；
3.將液態(tài)金屬澆入鑄型空腔內(nèi)；
4.凝固后取出鑄件并清理鑄件的表面和內(nèi)腔。
【注意】一般鑄件精度低，加工余量大，其力學(xué)性能特別是抗沖擊性能較差。
（二）壓力加工：利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形，制成所需尺寸和形狀毛坯或零件的加工方法。壓力加工的主要生產(chǎn)方法有鍛造和沖壓。
鍛造
自由鍛
方法：加熱坯料放在平砧之間
特點(diǎn)：自由鍛精度低、生產(chǎn)率不高，適用于單件、小批量、形狀簡(jiǎn)單的零件。（以前年用的菜刀，鐮刀等）
模鍛
方法：加熱坯料放在鍛模模膛內(nèi)；
特點(diǎn)：模鍛精度高、可以鍛造形狀比較復(fù)雜的零件，加工余量小，生產(chǎn)率高，但需要鍛模，只適用于生產(chǎn)大批量中小型零件。（制作月餅可以看成是模鍛的一種）
沖壓
方法：利用沖模對(duì)板料（包括帶材、管材、型材）加壓，使之產(chǎn)生分離或變形。
特點(diǎn)：沖壓主要應(yīng)用于加工塑性良好的板材或其它薄壁的型材。沖壓可以沖制出形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的零件， 一般不經(jīng)機(jī)械加工即可使用。（鐵皮臉盆）
【說(shuō)明】
1.鋼的始鍛溫度一般在1200℃，終鍛溫度為800℃。
2.比較而言，鍛造需要對(duì)毛坯加熱，然后再施加外力使之變形；而沖壓則在常溫下進(jìn)行。
（三）焊接
熔焊
方法：焊接接頭處加熱至熔化狀態(tài)，凝固后連接成一個(gè)整體。
舉例：氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊。
壓焊
方法：接頭處加熱（或者不加熱），但一定要加壓，使之緊密接觸，連接成一個(gè)整體。
舉例：摩擦焊、 電阻焊。
釬焊
方法：被焊金屬不熔化，利用熔點(diǎn)較低金屬作為釬料熔化后將焊件連接起來(lái)。
舉例：銅導(dǎo)線(xiàn)的焊接（又如電烙鐵）
優(yōu)點(diǎn)：可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，不需要重型和專(zhuān)業(yè)設(shè)備，可以生產(chǎn)出較好強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，材料利用率高的毛坯。
缺點(diǎn)：抗振性差，易變性。
一、機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程
（一）機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程：把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過(guò)程，包括：1.生產(chǎn)服務(wù)過(guò)程；2.技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程；3.毛坯制造過(guò)程；4.零件加工過(guò)程；5.產(chǎn)品裝配過(guò)程。
以汽車(chē)為例說(shuō)明制造過(guò)程：
這包括原材料制造成產(chǎn)品的全部過(guò)程，包括原材料的運(yùn)輸、保管、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、部件裝配與總裝配、產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗(yàn)、調(diào)試、涂裝及包裝、儲(chǔ)存等。如下圖所示。
汽車(chē)的制造過(guò)程
（二）機(jī)器的制造工藝過(guò)程：按照一定順序改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置或性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程。
1.工序：工藝過(guò)程最基本的組成單位。同時(shí)，在生產(chǎn)管理上，工序又是制定定額、計(jì)算勞動(dòng)量、配備工人、核算生產(chǎn)能力、安排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和班組經(jīng)濟(jì)核算的基本單位。
工序是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。如服裝生產(chǎn)企業(yè)的釘紐扣工序。原材料依次通過(guò)這些工序變成成品。
2.工藝規(guī)程：工程技術(shù)人員用表格或文字形式確定最合理的零件加工方法或加工進(jìn)程，作為組織生產(chǎn)、指導(dǎo)生產(chǎn)、編制生產(chǎn)計(jì)劃的依據(jù)。這一工藝文件即是該零件的加工工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是組織車(chē)間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)。
3.工藝過(guò)程卡片：按工序填寫(xiě)的表格，用以說(shuō)明零件各工序的加工內(nèi)容、所需設(shè)備、加工車(chē)間及各工序的先后次序。
有了工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作。如原材料供應(yīng)；機(jī)器的調(diào)整；專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造；生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編排；勞動(dòng)力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等。
在新建和擴(kuò)建工廠、車(chē)間時(shí)，只有根據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)數(shù)量才能準(zhǔn)確地確定生產(chǎn)所需機(jī)床的種類(lèi)和數(shù)量；工廠或車(chē)間的面積；機(jī)床的平面布置；生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)、數(shù)量以及各輔助部門(mén)的配備等。因此，了解了工藝規(guī)程就可以了解工廠生產(chǎn)的基本情況。
表1-2 工藝過(guò)程卡片
工廠
工
藝
過(guò)
程
卡
片
產(chǎn)品名稱(chēng)及型號(hào)
零件名稱(chēng)
零件圖號(hào)
材料
名稱(chēng)
毛坯
種類(lèi)
零件
毛重
第 頁(yè)
牌號(hào)
尺寸
重量
凈重
共 頁(yè)
性能
每臺(tái)件數(shù)
每批件數(shù)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工車(chē)間
設(shè)備名稱(chēng)及編號(hào)
工藝裝備名稱(chēng)及編號(hào)
技術(shù)等級(jí)
時(shí)間定額
夾具
刀具
量具
單件
準(zhǔn)備與終結(jié)
更改
內(nèi)容
編制
校對(duì)
審核
會(huì)簽
二、毛坯生產(chǎn)
毛坯：供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。鑄造、壓力加工和焊接是獲得毛坯的主要手段。
（一）鑄造：將熔化的液體金屬澆鑄到與機(jī)械零件形狀相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛坯（或零件）。
常用的鑄造合金是鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色金屬。其中，鑄鐵特別是灰口鑄鐵使用最普遍。最常用的方法是砂型鑄造。
鑄造的主要步驟：
1.制備具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型；
2.制備成分、溫度合格的液態(tài)金屬；
3.將液態(tài)金屬澆入鑄型空腔內(nèi)；
4.凝固后取出鑄件并清理鑄件的表面和內(nèi)腔。
【注意】一般鑄件精度低，加工余量大，其力學(xué)性能特別是抗沖擊性能較差。
（二）壓力加工：利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形，制成所需尺寸和形狀毛坯或零件的加工方法。壓力加工的主要生產(chǎn)方法有鍛造和沖壓。
鍛造
自由鍛
方法：加熱坯料放在平砧之間
特點(diǎn)：自由鍛精度低、生產(chǎn)率不高，適用于單件、小批量、形狀簡(jiǎn)單的零件。（以前年用的菜刀，鐮刀等）
模鍛
方法：加熱坯料放在鍛模模膛內(nèi)；
特點(diǎn)：模鍛精度高、可以鍛造形狀比較復(fù)雜的零件，加工余量小，生產(chǎn)率高，但需要鍛模，只適用于生產(chǎn)大批量中小型零件。（制作月餅可以看成是模鍛的一種）
沖壓
方法：利用沖模對(duì)板料（包括帶材、管材、型材）加壓，使之產(chǎn)生分離或變形。
特點(diǎn)：沖壓主要應(yīng)用于加工塑性良好的板材或其它薄壁的型材。沖壓可以沖制出形狀復(fù)雜、尺寸精度較高的零件， 一般不經(jīng)機(jī)械加工即可使用。（鐵皮臉盆）
【說(shuō)明】
1.鋼的始鍛溫度一般在1200℃，終鍛溫度為800℃。
2.比較而言，鍛造需要對(duì)毛坯加熱，然后再施加外力使之變形；而沖壓則在常溫下進(jìn)行。
（三）焊接
熔焊
方法：焊接接頭處加熱至熔化狀態(tài)，凝固后連接成一個(gè)整體。
舉例：氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子焊。
壓焊
方法：接頭處加熱（或者不加熱），但一定要加壓，使之緊密接觸，連接成一個(gè)整體。
舉例：摩擦焊、 電阻焊。
釬焊
方法：被焊金屬不熔化，利用熔點(diǎn)較低金屬作為釬料熔化后將焊件連接起來(lái)。
舉例：銅導(dǎo)線(xiàn)的焊接（又如電烙鐵）
優(yōu)點(diǎn)：可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，不需要重型和專(zhuān)業(yè)設(shè)備，可以生產(chǎn)出較好強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，材料利用率高的毛坯。
缺點(diǎn)：抗振性差，易變性。