1.1 机械制造的一般过程

问题思考

1.1.1 机械制造系统

认识机械制造

系统是由多个具有相互关联和影响的环节组成的一个有机整体，在一定的输入条件下，各环节之间能维持稳定协调的工作状态。

1.机械制造系统的构成

从宏观上看，机械制造就是一个输入/输出系统，其工作原理如图 1-11所示。

（1）机械加工的主要任务是将选定的材料变为合格产品，其中，材料是整个系统的核心。

（2）能源为系统提供动力，是制造过程中不可或缺的环节。

（3）信息用于协调系统各个部分之间的正常工作。随着生产自动化技术的发展，系统的结构日益复杂，信息的控制作用越来越重要。

（4）外界干扰是指来自系统外部的力、热、噪声及电磁等影响，这些因素会对系统的工作产生严重的干扰，必须加以控制。

（5）合格产品在达到其使用时必需的质量要求（一定的尺寸精度、结构精度及表面质量）的同时，还应尽量降低产品的生产成本。

（6）系统的输出除了合格产品外，还有切屑、废渣、废气和废液等附属物，控制好这些因素才能维持系统的平衡、稳定。

2.机械制造系统的应用

采用系统的观点来分析机械制造过程，有助于我们更好地理解现代生产的特点。

（1）一条生产线就构成一个相对独立的制造系统，图1-12所示为产品在各个设备之间进行流水作业。这类系统结构清晰，但是不够紧凑。

（2）当功能强大的数控机床出现以后，一台数控加工中心（见图1-13）可以取代一条生产线的工作，而且生产效率更高、质量更优，这样的制造系统更加优越。

（3）如果将多台数控加工中心及其他资源通过通信网络连接起来，就可以构成更完善、功能更加强大的机械制造系统（见图1-14），其生产质量和效率会更高。

1.1.2 零件的生产过程

机械零件的制造包括一组严整有序的工艺过程，一方面要保证制作的零件能够满足使用要求，另一方面要尽量降低成本及尽可能提高生产效率。

通常来说，制作一个机械零件要经历图1-15所示的基本环节。

1.1.3 零件的装配过程

使用各种方法制造的机械零件，最后是怎样构成一个机械产品的呢？观察你身边的机械产品，如自行车（见图1-16），思考将这辆自行车由各零件装配为整车的原理和过程。

我们见到的汽车，其内部包含的零件数量相当庞大，这些零件首先根据功能的不同装配为部件，如发动机部件（见图1-17）和车桥部件，然后再将这些部件和其他分散的零件装配到一起便成为一辆汽车，如图1-18所示。

机械装配过程是整个机械制造过程中的最后阶段，是决定机械产品质量的关键环节。