1、2022-10-29机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世机械制造技术基础张世昌第昌第1章机械制造技术概章机械制造技术概论论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论1 张冠伟等，机械制造技术基础习题集，2004；2 Mikell P.Groover.Fundamentals of Modern Manufacturing.JOHN WILEY&SONS,INC.2002.张世昌主编，机械制造技术基础，高等教育出版社.2007机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造过程基础知识 切削与磨削原理 机械加工质量
2、机械加工工艺过程设计 机械制造技术新发展 机器的装配工艺 机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论大、小制造概念制造系统先进制造哲理机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论输入输出+-生产过程生产过程效益从系统的观点，生产可以定义为将生产要素生产要素转变成生产财生产财富富并创造效益创造效益的输入输出系统，见图1-1。生产财富有形（产品）无形（服务）图1-1 生产的定义转变效率：生产率=输出/输入 生产要素生产对象（原材料）生产资料（直接、间接）能源劳动力信息（知识、技能、情报）资金机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机
3、械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论第一产业农业林业渔业畜牧业矿业采石业石油业第二产业航天航空纺织、服装汽车、装备、重型机械冶金、钢铁、金属制品食品、饮料化工、石油精炼计算机、半导体、电器建筑、建材日用消费品玻璃、陶瓷、造纸制药橡胶、塑料制品能源、电力出版第三产业银行、金融服务、保险通讯、资讯教育、医疗、保健娱乐、旅馆、餐饮、旅游政府法律机构房地产修理与维护商业（零售、批发）交通、运输 表1-1 第一、二、三产业的划分机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图1-2 制造系统功能结构经营管理信息流生产管理信息流技术信息流物质流用户、市 场 与 外 部 环 境经营管理市场与销售研究与开
4、发资源管理财务生产管理工程设计采购车间制造（加工、装配、检验、输送、存储 ）质量控制机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论软件硬件图1-3 制造系统结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分发挥效能，必须有软件支持。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。获取阶段转变阶段分配阶段图1-4 制造系统的物质流原材料供应者原材料库存零件加工零件库存装配成品库存最终用户机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论压力加工油漆车身装配内部装饰驱动桥装配变速箱装配轮胎装配底盘装配 车身安装 最后试验发动机装配发动机试验机械加工热处理锻造熔
5、化造型浇铸压铸油漆机械加工自动线热处理图1-5 汽车生产物流示意图机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论需求订货信息生产计划信息进度计划信息作业计划信息生产结果数据生产控制信息生产技术信息产品设计信息综合生产计划生产进度计划作业计划生产实施生产控制产品设计工艺过程计划工艺过程信息计划阶段实施阶段控制阶段图1-6 制造系统的程序特性制造系统可视为生产离散型产品的工作程序 研究制造系统程序特性，主要从管理角度管理角度出发如何使生产活动达到最佳化。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论误差流物流资金流规划控制需求信息流实施（车间或现场）原材料产品与服务能源能量流图1-x 制造系统的五种流
6、机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 认识世界，基本方法是“分析”，基本形式为“发现、揭示”。改造世界，基本方法是“综合”，基本形式为“发明、创造、改进”。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论60%机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论纺 织 机械动 力 机械家 用 电器通 讯 设备出 版 印刷网 络 媒体文 化 娱乐冶 金 机械建 筑 机械交 通 工具环 保 设备军 事 装备医 疗 设备机 器 制造农 业 机械化 工 设备图1-7 当今制造
7、业的社会功能图1-7显示了当今制造业的社会功能。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论19631963年年19831983年年图1-X 美日两国汽车产量变化机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图1-X 多轴数控机床改进核潜艇性能机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图1-X 神州9号宇宙飞船图1-X 神州9号宇宙飞船神州神州9 9号号机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张
8、世昌第1章机械制造技术概论 生产量 x生产成本x0图1-8 生产成本与生产量的关系CACSCF机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 在大批量生产中，由于采用专用、高效和自动化的生产设备，可以获得高的生产率，低的生产成本，短的生产周期；而多品种、小批量生产则相反。例：CA6140 车床，最大加工直径400，实际加工 90 以上工件直径不足 100mm，机床利用率极低。在多品种、中小批量生产中，加工时间仅占生产时间的约5，其余 95均为周转等待时间；加工时间中真正进行切削的时间不足30%。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 目前，单件
9、小批量生产的产品占机械产品总数的 70 以上，并有继续增大的趋势。解决多品种、中小批量生产的有效途径是采用 GT。5 95调整、装夹、对刀、检测等切削30 70加工时间 运输与等待时间制造周期加工时间图1-9 多品种、中小批量生产的时间分配机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论二次相似性结构（形状、尺寸、精度）材料（材质、毛坯、热处理）工艺（加工方法、加工设备）一次相似性这种相似性主要表现在三个方面：机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 标准件复杂件相似相似件件2025%70%510%零件复杂程度零件出现频数图1-11 机械产品中不同复杂程度零件分布规律机械制造技术基础张世昌第1
10、章机械制造技术概论 图1-1X 结构相似零件组图1-1X 工艺相似零件组机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 图1-10 成组技术基本原理产品部件零件零件组ABCA1A2A3B1B2C1C2C3C4机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 20世纪 50年代，前苏联院士 在其著作“成组工艺科学原理”中首次提出“成组技术”。20世纪 60年代西欧研究 GT 形成高潮，代表人物首推阿亨工业大学 Opitz 教授，他所领导的小组进行了大量的调查研究工作，为成组技术提供了重要的理论依据。20世纪 70年代，美国、日本接受成组技术，并迅速与计算机
11、技术联系在一起，使其得到更好的应用。20世纪 80、90年代，GT 与各种新的制造方式相结合，成为现代制造技术的基础。GT发展过程：成组加工成组工艺成组技术成组生产系统机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 20世纪50末、60初学习苏联，首先在纺织机械行业试点实行，有清华大学、西安交大等高校参与。20世纪60年代中期以后，由于文化大革命，国民经济陷入混乱状态，GT 无从谈起。20世纪70末、80初，文革以后，自上而下推行，机械部推出 4 个试点单位，并组织制定了两个编码系统（JCBM-1，JLBM-1），对 GT 发展起到了推动作用。20世纪80年代中期后，计划经济向市场经济转轨，采用
12、 GT 成为企业自发的行为。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 零件分类编码系统是用字符（数字、字母或符号）对零件有关特征进行描述和识别的一套特定的规则和依据。Opitz 分类编码系统（如图所示）JLBM-1 分类编码系统（图1-12）特点：1）结构简单，使用方便2）对零件形状（特别是回转类零件）描述较完善3）适用范围较广（设计、工艺、管理）4）工艺信息反映不够充分5）对非回转类零件描述较粗糙机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图1-X Opitz 分类编码系统0123456789RotationalNonrotationalDigit1Part classL/D0.5Mai
13、n shapeExternal shapeelementMainshapeRotational machining Accuracy0.5L/D2SpecialL/W3L/H4L/W3L/W3L/H4SpecialMainshapeMainshapeMainshapeOriginal of raw materialsmaterialDimensions6 7 8 9Internal shapeelementMachining of planesurfacesOther holes andteethMachining of planesurfacesOther holes andteethMac
14、hining of planesurfacesOther holes teeth&formingRotational machiningMain boreRotational machiningPlane surface machiningAdditional holes teeth&formingDigit2Digit3Digit4Digit5Form codeSupplementary codeDigit 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论Digit1Digit2Digit3Digit4Digit5NonrotationalPart class0123456789Rotation
15、alL/D0.50.5L/D3L/D3Smooth,no shape elements0123456789ThreadExternal shape,External shape elementsno shape elementsOr smoothFunctional grooveStepped to both endno shape elementsThreadFunctional grooveFunctional coneOperating threadAll othersStepped one endStepped one endSmooth,no shape elements012345
16、6789ThreadInternal shape,Internal shape elementsno shape elementsOr smoothFunctional grooveStepped both endno shape elementsThreadFunctional grooveFunctional coneOperating threadAll othersPlane surface machining0123456789Surface plane and/or curved in one direction,externalNo surface machiningExtern
17、al plane surface related by graduation around circleExternal groove and/or slotExternal spline(polygon)External plane surface and/or slot,external splineInternal plane surface and/or slotInternal spline(polygon)Internal/external polygon,groove and/or slotAll othersAuxiliary holes and gear teethNo au
18、xiliary holeAxial,not on pitch circle diameter0123567894Axial,on pitch circle diameterNo gear teethWith gear teethRadial,not on pitch circle diameterAxial/radial,and/or other directionAxial/radial,on PCD and/or other directionAll othersSpur gearteethBevel gearteethOther gearteeth图1-X Opitz 分类编码系统回转体
19、零件形状码 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图1-X Opitz 分类编码系统辅助码（69位）Steel,Heat treatment0123456789012345678901234567890123456789Diameter(Length)MaterialAccuracyOriginal shape of raw material2020 5050 100100 160160 250250 400400 600600 10001000 20002000Nodular ironAlloy steel(Heat treatment)Nonferrousmetal Light al
20、loyAll othersCast ironPipe Machinedworkpiece Casting andforgingsL,U,T etc.section steelBar(heat rolling)Bar(cold rolling or drawing),etc.bar SheetStick plateWeldmentUndefined 2 3 4 5 2+3 2+4 2+5 3+4 2+3+4+5 Digit 6Digit 8Digit 9Digit 7Alloy steel Steel Steel 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论名称类别名称类别粗分类粗分类01234
21、56789回回转转类类零零件件非非回回转转类类零零件件轮盘轮盘类类环套环套类类销杆销杆轴轴齿轮齿轮类类异形异形件件专用专用件件杆条杆条类类板块板块类类座架座架类类箱体箱体类类名称类别名称类别细分类细分类0123456789盘盖盘盖防护防护盖盖法兰法兰盘盘带轮带轮手轮手轮离合离合器器分度分度盘盘滚轮滚轮活塞活塞其它其它回转类零件的形状及加工回转类零件的形状及加工码码外部外部形状形状加工加工基基本本形形状状功功能能要要素素内部内部形状形状加工加工基基本本形形状状功功能能要要素素平面平面曲面曲面加工加工外外平平面面内内平平面面辅辅助助孔孔成成形形刻刻线线辅助码辅助码 材材 料料 毛毛坯坯原原始始形形
22、状状 热热处处理理主要主要尺寸尺寸 精精度度 直直径径或或宽宽度度 长长度度非回转类零件形状及加工非回转类零件形状及加工码码图1-12 JLBM-1 分类编码系统 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 图1-13 压盖零件编码（001021103050736)240 700.80.8其余3.2机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 1）综合零件包含了零件组内所有零件的结构要素，它可以是一个实际零件，但更多情况是一个假想零件。按综合零件编制工艺规程，则该工艺规程包含了零件组内所有零件的工艺内容。综合零件法多用于回转体零件的成组工艺过程设计。2）将零件组内所有零件的工艺内容综合在一起
23、，形成成组工艺。多用于非回转体零件的成组工艺过程设计。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 综合零件图1-X 综合零件实际零件【例】机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 特征矩阵特征矩阵综合零件综合零件成组工艺过程卡成组工艺过程卡车间车间零件组代号零件组代号页页工序号工序号工工 序序 名名 称称 及及 内内 容容机机 床床适适 用用 零零 件件车右端面,打中心孔,车外圆(留磨量)车螺纹,倒角,切槽,切断1C6132 A B C D E2车左端面,打中心孔,倒角铣键槽（铣横槽,铣扁）3C6132X51W4调质5研中心孔C61326磨外圆M121 1 2 3 4 5 6 7 8 9
24、0123456789机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论1）加工单元组织形式 成组单机 成组单元 成组流水线 成组柔性制造系统图1-14 成组单元布置形式a）机群式布局 G G GDDMM进出料口 L L L L L L A AMMb）成组单元布局 L L L M M D D G G A出料口进料口 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 图1-X FMS自动仓库工厂计算机中央计算机物流控制计算机信 息 传 输 网 络加工单元1加工单元2加工单元n运输小车工夹具站机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论式中 Qj计算的机床台数 Ni 第 i 种零件年需求量 tij 第 i 种
25、零件在第 j 种机床上的单件工时 F 机床年台时基数（1-4）（1-4a）F=250 M 8 K式中 M 班次 K 开机系数，常取0.90.95计算机床台数：机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 一般要求：0.85关键、稀少设备允许=1.11.2简单设备值可适当减小负荷调整与平衡：负荷过低，可几个单元共用一台机床 也可扩大单元内零件组数或组内零件数机床负荷率：（1-6）实际机床台数：Qj Qj（1-5）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 零件标准化内容零件名称标准化零件结构标准化零件标准化机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 零件结构标准化等级与标准化要素之间的关系：
26、标准化等级简单标准化基本标准化主要标准化完全标准化标准化要素功能要素 基本形状功能要素配置主要尺寸设计标准化与工艺标准化的关系：基本形状标准化 主要工艺过程（工艺路线）标准化 功能要素标准化 工序、工步标准化功能要素配置标准化 次要工序及工艺顺序标准化 主要尺寸标准化 工艺装备标准化 设计标准化工艺标准化机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 成组生产单元是一种先进的生产组织形式，在成组生产单元内，零件加工过程被封闭起来，责、权、利集中在一起，生产人员不仅负责加工，而且共同参与生产管理与生产决策活动，使其积极性能够得到充分发挥。按成组工艺进行加工，可使零件加工流向相同，这不仅有利于减少工
27、件运动距离，在安排作业计划时，也有规则可循。要求按工艺相似零件组（而非按产品）安排生产计划，需要打破旧的生产计划方式，而代之以按零件组安排生产进度计划。除了要转变传统观念以外，采用计算机辅助生产管理方法也是必要的。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 1）企业生产活动的各个环节，从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务是一个统一的不可分割的整体。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 CIM是将人及其经营知识和能力与信息技术和制造技术综合应用，以提高制造型企业的生产率和响应能力。企业所有人员、功能、信息、组织管理等方面都是集
28、成起来的整体的各个部分。CIM是一种哲理、思想、方法；CIMS是CIM哲理的具体体现；CIMS是一个计算机控制的闭环反馈系统，其输入是产品的需求和概念，输出的是合格的产品。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 是CIM的目标（相对于自动化孤岛）。CIM 的核心是，而集成的本质是。3M（人、机器、管理）集成，其中是核心。普渡大学T.J.Willian教授提出CIMS参考模型的两个概念：（可自动化性）指生产活动中可用数学形式或计算机程序描述的部分，生产活动中的这一部分内容可用计算机来进行处理。（创新）生产活动中无法用数学形式或计算机程序描述的部分，这一部分内容仍需人来完成。他认为工业革命使
29、人变成了机器的奴隶，新技术革命则要“恢复人格”（Humanlization）。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 CIM 往往和人们经常提到的“三无工厂三无工厂”（无图纸、无库存、无人化),“3J”（Just in time，Just in case，Just in supply）等概念相联系。搞CIM是非常复杂的事情，是一项高投入、高风险项目，必须审慎行事（20世纪80年代只有少数公司获得成功）。图1-X 无图纸生产实例波音 777客机 CIMS的实现程度受企业经营环境的制约，与企业的技术水平、投资能力、经营战略等相联系，决定了CIMS是一个多层次、多模式、动态发展、逐渐向理想状态
30、趋近的系统。限定“制造型企业”。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论Network DB市场信息生产过程信息技术信息原材料，能源产品MIS，BM，PM MM，LM，FM EISCADCAECAPPNCPCATDQISCAICATCAQCCMMMASCNC,MC,FMC,FMS,ROBOT,AA 图1-28 CIMS功能模型指以信息的观点建立的企业模型框架（或功能模型）。CIMS 功能模型通常由 5 个分系统组成（图1-28）。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 1984年开始实施ESPRIT（欧洲信息技术研究战略计划），在130个合作项目中，关于CIM项目占28项CNC、DN
31、C、FMS已处于世界领先地位，1985年通产省主持开发“筑波综合实验工厂”，相当于CIMS实验基地。不仅企业重视，国家也极为重视，认为CIM是夺回失去市场、取得竞争成功的关键技术，并将不可逆转地成为21世纪占主导地位的新的生产方式。20世纪80年代初，美国国家标准局（NBA）所属AMRF（自动化研究实验基地）建立了世界上第一个CIMS实验系统（见图1-29）也在积极跟踪和发展CIM技术。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 目标：跟踪世界高技术最新发展自动化领域两个主题：1）CIM；2）工业机器人组织与领导机构（图1-X）自动化领域总体战略、分阶段战略部署，对外合作，总经费、年度经费分
32、配，学术领导具体领导各项工作开展专题学术领导，组长由主题专家组成员担任图1-X 863自动化领域组织结构自动化领域专家委员会CIM主题专家组CIM专题专家小组机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 1987.6 可行性论证1988.3 通过国家评审1988.51989.5 总体设计1989.61992.12 开发实施1993.3 国家验收1994年获美国CASA/SME（美国机械工程师协会计算机与自动化系统分会）“University LEAD Award”（大学领先奖）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论（Concurrent En
33、gineering CE）定义定义1988年，美国国防部防卫分析研究所（IDA）发表R338 报告：这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）中所有的因素，包括质量、成本、进度与用户需求。注：支持过程 包括对制造过程的支持（原材料的获取,中间产品的库存，工艺过程设计，生产计划制定）和使用过程的支持（产品销售，使用维护，售后服务，产品报废后的处理）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 图1-X 顺序方法开发产品的弊端产品设计工艺规划加工装配市场需求无法加工装配困难当新产品开发成为赢得竞争的主要手段后，单纯集
34、成已不够。按顺序方法开发产品常需要多次反复，不仅延误了时间，而且在资金上也造成巨大浪费。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 图1-20 串行与并行方法需求分析产品设计过程设计原型产品a）串行方法需求分析产品设计过程设计原型产品b）并行方法（图1-20）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 CE依赖于产品开发中各学科、各职能部门人员相互合作，相互信任和共享信息，通过彼此间有效地通讯和交流，尽早考虑产品全生命周期中的各种因素，尽早发现和解决问题，以达到各项工作协调一致。CE方法有别于传统的强调“分工”的管理方式，是一种在更深层次上的集成（人、技术、管理的集成；产品设计及其相关过程
35、设计的集成）。CE的核心是产品及其相关过程（加工工艺、装配、检测、质量控制、销售、售后服务）设计的集成。CE 效益缩短新产品开发周期4060%；提高设计质量（早期生产中工程变更次数减小一半以上，产品报废及反复工作减小75%）；制造成本下降3040%机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 据统计，新产品提案中只有约6.5能够制造出产品，其中能够商品化的比例不到15，商品化产品进入市场后又有将近半数未能获得成功。原因：在产品设计时对影响产品的多种因素考虑不周全，或不充分和不深入，面向“X”设计应运而生。产品设计在产品寿命循环中占有重要的地位，它决定了产品制造成本的7080。X可以指经营、销售
36、、加工、装配、检验、使用、维护、质量、成本等。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-6 便于加工和装配的设计规则设计规则包含内容效益减少零件 数量使产品或部件包含尽可能少的零件减小装配工作量，降低在制品库存，便于管理，提高可靠性，易于维护使用标准件和通用件尽量使用标准件和通用件采用成组技术，建立生产单元减小设计、制造时间，降低设计制造成本，易于保证质量，易于维护模块化 设计采用模块化设计方法，每个模块包含的零件数不宜过多减小最终产品装配时间，减小库存，缩短交货期，易于保证质量，易于维护装配结构 工艺性所有零件从一个方向进行装配尽量在垂直方向进行装配减少装配工作面在外部进行装配零件
37、进入端设计倒角和锥度避免错误装配减少装配工作量，便于装配，易于保证装配质量，降低装配成本，易于维护机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-6 便于加工和装配的设计规则（续）设计规则包含内容效益减少螺纹 连接尽量少用螺纹连接采用卡扣、粘接等快速连接方法减少装配工作量，便于实现自动装配设计多功能零件如紧固件和密封件合二而一减少装配工作量减少调整环节尽量减少装配时的调整环节减少装配工作量，便于装配少用柔性零件尽量少用橡胶件、皮带、电缆等在装配中难于处理的柔性零件减少装配工作量，便于装配加工结构工艺性采用净成形和近净成形技术零件结构、形状尽量简单，便于加工减少加工面选用便于加工的材料制定合
38、理的精度和表面粗糙度要求对规定的要求可以方便地进行检验避免零件上出现不必要的特征充分考虑企业的加工能力减少机械加工工作量，便于加工，便于检验，降低加工成本，减少外协加工机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-7 零件结构工艺性分析示例a）b）c）d）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-7 零件结构工艺性分析示例（续）e）f）g）h）i）j）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-7 零件结构工艺性分析示例（续）k）l）m）n）o）p）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-7 零件结构工艺性分析示例（续）q）r）s）t）u）v）机械制造技术基
39、础张世昌第1章机械制造技术概论 表1-7 零件结构工艺性分析示例（续）w）x）y）z）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 权力下放，以Team Work形式分段负责，把大量工作责任转移到生产线工人身上，建立一个能够迅速追查出全部缺陷并找出其最终原因的检测系统。强调负责人的权力与责任，由项目负责人组织多个Team Work 并行工作。“需求驱动”与“主动销售”；贯彻全面质量管理（TQC），使顾客完全满意（TCS）。“利益共享，风险共担”。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 比较项目 大量生产 精良生产追求目标 高效率、高质量、低成
40、本 完善生产，消除一切浪费工作方式 专业分工，相互封闭 责、权、利统一的工作小组，协同工作，团队精神组织管理 宝塔式，组织机构庞大 权利下放，扁平式组织结构产品特征 标准化产品 面向用户的多样化产品设计方式 串行模式 并行模式生产特征 大批量、高效率生产 变批量、柔性化生产 供货方式 大库存缓冲 JIT方式，接近0库存质量保证 靠机床设备，事后把关 靠生产人员保证，追求零缺陷雇员关系 雇佣关系，合同约束 终身雇用，风雨同舟用户关系 靠产品质量、成本取胜 用户满意，需求驱动，主动销售供应商 合同关系，短期行为 长期合作，利益共享，风险共担机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 机械制造技术
41、基础张世昌第1章机械制造技术概论 敏捷制造蕴涵着许多不同于传统生产方式的哲理和思想，主要表现在：主要指快速响应市场需求（包括当前需求和可预知未来需求）的能力。不仅指企业内部的资源共享与信息集成，还指友好企业之间的资源共享与信息集成。为实现某一个市场机会，将拥有实现该机会所需资源的若干企业组成一个动态组织，它随任务的产生而产生，并随任务的结束而结束。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 动态企业联盟网络企业K+1企业K+2企业N协调信息服务企业1企业2企业K企业3企业4图1-X “虚拟制造”环境与虚拟企业 企业1借助计算机网络和信息集成基础结构，构造由多个企业参加的“虚拟制造”环境；以为
42、原则，动态选择合作伙伴，组成面向任务的虚拟公司，进行快速和最佳化生产。企业3企业K企业K+2机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 客户供应商企业 1设计计划销售单元1单元n单元2企业 n企业 2Internet（Intranet）图1-22 虚拟企业网络结构机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论 精良生产 敏捷制造充分利用和增强大批量生产优势 采用大量定制生产方式追求零缺陷，使用户完全满意 整个产品寿命周期用户满意 变批量、柔性生产 模块化产品设计和模块化制造系统注重技术与操作，实行连续改进 注重组织与人员，实现动态重组终身聘用、工龄工资 基于信任的雇佣关系，“社会合同”多功能小
43、组，协同工作 基于任务的组织与管理，多学科项目组工厂级范围 涵盖整个企业范围，并扩展到企业之间与供应商利益共享，风险共担 竞争、合作策略，组建虚拟公司资源有效利用，消除冗余 在连续和不可预测变化的环境下发展准时制生产 准时信息系统，网络制造平稳进度计划,小批量,“零”库存 承认并快速响应市场变化机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论机械制造中与产品生成直接有关的生产过程常被称为机械制造工艺过程 机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论JB/T5992-92按大、中、小和细分类四个层次划分 大类中类代码代码名称0123456789中类名称0铸
44、造砂型铸造特种铸造1压力加工锻造轧制冲压挤压旋压拉拔其他2焊接电弧焊电阻焊气焊压焊特种焊接钎焊3切削加工刃具 加工磨削钳加工4特种加工电物理加工电化学加工 化学加工复合加工其他5热处理整体热处理表面热处理化学热处理6覆盖层电镀化学镀真空 沉积 热侵镀 转化膜 热喷涂涂装其他78装配包装装配试验与检验包装9其他粉末冶金冷作非金属成形表面 处理防锈缠绕编织其他表2-1 机械制造工艺方法类别划分及代码（JB/T5992-92）机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论按照毛坯成为零件按照毛坯成为零件过程中质量过程中质量m的变化的变化材料去除法材料去除法（m0)传统的累加方法有焊接、粘接或铆接传统的
45、累加方法有焊接、粘接或铆接等，通过不可拆卸连接使物料结合成等，通过不可拆卸连接使物料结合成一个整体，形成零件一个整体，形成零件。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论快速原型制造（快速原型制造（Rapid Photograph Manufacturing Rapid Photograph Manufacturing RPMRPM），又），又称称“快速成形技术快速成形技术”（Rapid Photograph Rapid Photograph RP RP）或）或“分层制造分层制造”（Layer Manufacturing Layer Manufacturing LM LM），是），是2020
46、世纪世纪8080年代后期迅速发展起年代后期迅速发展起来的一种来的一种新型制造技术新型制造技术。它将计算机辅助设计（它将计算机辅助设计（CADCAD）、计算机辅助制造（）、计算机辅助制造（CAMCAM）、计算机）、计算机数控（数控（CNCCNC）、精密伺服驱动、新材料等先进技术集于一体，依据计）、精密伺服驱动、新材料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的产品三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面算机上构成的产品三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。的轮廓。按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或固化一层按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或固化一层层的液态树
47、脂，或烧结一层层的粉末材料），或喷射源选择性地喷射层的液态树脂，或烧结一层层的粉末材料），或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成一个个薄层，并逐步迭加成三维一层层的粘结剂或热熔材料等，形成一个个薄层，并逐步迭加成三维实体（见图实体（见图2-12-1）。）。机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图图1-23 快速成型过程快速成型过程喷粘结剂喷热熔材料三维产品（样品三维产品（样品/模具）模具）表面处理构造三维模型模型近似处理切片处理激光喷射源固化树脂切割箔材烧结粉末机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论a）b）图图1-24 传统加工与快速成型比较传统加工与快速成型比较模具模具模具设计设计铸造铸造焊接锻压毛坯毛坯（大于工件）（大于工件）半成品半成品半成品半成品工件工件去除加工去除加工设计设计模具模具样品样品快速成形快速成形机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论图图1-X 1-X 快速成型机床及快速成型件快速成型机床及快速成型件2022-10-29机械制造技术基础张世昌第1章机械制造技术概论
