电机制造工艺学 课件全套 第0-6章 绪论 - 电机装配工艺

第0章绪论电机是现代工业的动力引擎——而造出一台好电机，从工艺开始。

0.1电机工业多样性特征

0.2发展对工艺的影响

0.3工艺流程经济评价0.4技术准备与工艺准备0.5电机制造过程概述

0.6本课程的学习方法第0章绪论·本章导览目录0.1电机工业特征和制造工艺的多样性特征0.2工业发展对电机制造工艺的影响发展0.3电机工艺流程的制定与经济性评价选择0.4电机生产前的技术准备与工艺准备准备0.5电机制造过程概述内容0.6本课程的学习方法和要求学习思考题复习第0章绪论·P2第0章绪论·导言导语1广泛应用：电力、交通、制造、农业、国防领域2发展趋势：向绿色化、轻量化、智能化发展3工艺地位：制造工艺是工厂生产产品的基础4本书内容：电机结构·制造与装配·方案分析评价本章路线图0.1工艺为什么重要0.2什么在改变工艺0.3方案怎么定、怎么评0.4生产怎么组织与准备0.5两台电机看全貌0.6课程怎么学要求工厂必须建立和健全工艺管理机构，充实工艺人员队伍，使工艺工作得到加强。第0章绪论·P3第0章绪论0.1电机工业特征和制造工艺的多样性为什么电机工业是一个国家的工业标志？为什么电机制造时基于同一张图纸，造出的电机不同？P4思考0.1.1电机工业特征·国家工业标志电机工业的地位：为什么说它是一个国家的工业标志？电力工业提供电能制造业提供动力交通运输提供动力农业灌溉提供动力国防装备供电供力电机制造工业的发展水平是衡量一个国家工业技术水平和综合国力的重要标志完整链条零件的加工部件的生产电机装配近年来我国与国外企业的差距逐渐缩小第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P50.1.1电机工业特征·设计到制造设计与制造的区别：同一张图纸，为什么造不出同一台电机？不同企业采用相同的产品设计图样，最终产品的性能和质量往往存在显著区别。工艺手段加工方法、工序安排装备水平不同材料选择导电、导磁绝缘材料不同质量控制检测手段管理水平不同思考工艺手段、材料选择、质量控制，哪个最难在短期内补齐？第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P60.1.1电机工业特征·代际跃迁电机工艺：从经验驱动到数据驱动，变了什么？20世纪中期·经验驱动21世纪·数据驱动设计经验为主，缺乏优化工具→集成化、精细化、轻量化材料铜、铁等传统金属材料为主→高性能永磁、纳米复合、高温超导制造车铣等传统机床，依赖人工→增材制造、精密加工、自动化普及质控人工检测与经验判断→工业互联网＋大数据＋AI实时监控新型电机结构不断产生，对电机结构与制造工艺提出新的要求第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P70.1.2电机制造工艺的多样性·工艺构成电机工艺：哪些结构只有电机有？电机特有的结构与工艺电机结构＝一般机械结构＋特殊的导电、导磁、绝缘结构零件→部件→整机零部件机械加工机座、端盖、轴等零部件的加工电机装配校平衡、轴承装配、总装与调整按零部件性质划分铁心制造冲片制造＋叠压成部件绕组制造线圈制造、嵌线、绝缘处理转子制造笼型转子铁心叠压、转子铸铝、永磁电机磁极制造机械加工和其他机座、端盖、换向器第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P80.1.2电机制造工艺的多样性·特有工艺与性能专用工艺：哪些是电机制造独有的？通用工艺锻、铸、焊、金属切削、装配vs专用工艺铁心制造｜换向器制造｜绕组制造（绕制·成型·绝缘·嵌线·浸漆）铁心制造铁心冲制与叠压（大量薄硅钢片）→尺寸准确性、紧密度、装配牢固性→气隙均匀度、振动噪声、励磁电流、铁损换向器制造换向器制造（铜片＋云母＋固定件）→温度、压力、时间等参数是否合理→长期形状稳定性、绝缘可靠性变形→换向不良、火花严重第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P9电机制造工艺的工作质量，直接决定电机性能0.1.2电机制造工艺的多样性·设备与材料专用设备与材料：造一台电机要备齐哪些物质基础？专用设备·多种多样非标准(专用)设备：大量金属切削机床之外设备铁心：冲片涂漆、干燥专用设备转子铸铝：熔铝炉、预热炉、压铸机或离心机绕组：绕线机、张形机、包绝缘机、浸渍设备材料·多个门类黑色金属有色金属及其合金各种绝缘材料塑料制件：省金属、免机加工、减轻重量大量专用设备、多门类材料，是电机制造工艺多样性的重要原因第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P10塑料广泛用于微型电机许多设备由电机制造厂自行制造和改制接线板、换向器、风扇，甚至外壳0.1.2电机制造工艺的多样性·品种与工艺品种与工艺：品种一变，工艺为什么必须跟着变？参数范围多样容量电压转速几何尺寸形式用途多样用途安装方式冷却方式防护形式品种规格繁多：品种带来的差异，是工艺千差万别的内因。第0章绪论·0.1电机工业特征和制造工艺的多样性P11本课程将围绕共性的工艺问题展开第0章绪论0.2工业发展对电机制造工艺的影响电机工艺如何受产业链、外部环境、技术发展的影响？P12思考0.2.1上下游产业发展对电机制造工艺的影响·向外看上下游产业链：为什么造电机要"向外看"上下游？电机制造业的上下游产业发展，对其制造工艺有着显著的影响。上游产业·供给原材料电解铜合金钢硅钢绝缘材料关键组件定子转轴轴承机壳冷却风扇电机制造业制造工艺下游产业·需求电力系统交通运输农业灌溉工业应用航空航天军事应用家用电器需求变化原材料与关键组件质量的输入应用领域需求变化的牵引电机产业链供需地图第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P130.2.1上下游产业发展对电机制造工艺的影响·上游供给上游产业：都供给电机厂什么？原材料电解铜合金钢硅钢绝缘材料关键组件定子转轴轴承冷却风扇机壳原材料和零部件的质量，直接影响电机的性能和可靠性上游输入：原材料＋关键组件电机的性能与可靠性物料—部件—性能第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P140.2.1上下游产业发展对电机制造工艺的影响·下游牵引下游产业：需求怎么牵引工艺升级？电力系统交通运输农业灌溉工业应用航空航天军事应用家用电器需求变化反馈到电机制造业应用领域需求变化→反馈到电机制造业→技术创新与产品升级工艺不断优化，满足更高性能的要求实例电动汽车与工业自动化发展→高效能、高可靠性电机需求增长→促使电机制造工艺不断优化第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P150.2.1上下游产业发展对电机制造工艺的影响·外部环境推力外部推力：政策、全球化、环保怎么推着工艺走？政策驱动·鼓励高效节能电机的发展·淘汰落后产能·推动企业用更先进技术和工艺全球化趋势·全球化要企业不断提升技术水平·不断提升产品质量·更大市场竞争中倒逼工艺进步环保与可持续·促使企业注重环保材料使用·注重节能技术的应用·贯穿研发和生产全过程电机制造业的工艺水平，也受到相关政策和市场趋势的影响第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P160.2.1上下游产业发展对电机制造工艺的影响·技术创新驱动技术创新：为什么说它是工艺革新的核心？技术创新，是推动电机制造业发展的核心因素人工智能·物联网大数据技术发展电机行业技术水平不断提升生产效率与产品质量提高电机制造工艺革新从技术发展到工艺革新技术创新不仅提高了生产效率和产品质量，也推动了电机制造工艺的革新第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P170.2.1上下游产业发展对电机制造工艺的影响·供给与需求供给与需求：怎么一起把工艺推向前？高质量供给高质量的原材料和零部件需求变化不断变化的市场需求总体来看高质量供给与不断变化的市场需求共同推动了电机制造工艺的进步和创新外部驱动同步作用政策支持全球化趋势技术创新环保可持续第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P180.2.2新兴技术对电机制造工艺的影响·四个真实案例新兴技术：离电机厂有多远？增材制造技术3D打印·金属电机部件·多材料结合大众汽车·电机端盖智能化制造技术自动化装配·智能防错·物流智能化一汽·装配与工艺协同新型滴漆工艺浸漆改滴漆·一次加热·电感加热西门子·南京工厂第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P190.2.2新兴技术对电机制造工艺的影响·增材制造历程增材制造：3D打印如何用于电机部件加工？2013-2015电机增材制造在机电系统3D打印方面进行了首次实验和讨论2016第一个金属增材制造电机部件推出（同步电机转子）2018-2019出现关于AM增材制造电机可行性的概述截至2026年电机增材制造领域持续蓬勃发展电机增材制造从首次实验，走向持续蓬勃发展的产业应用第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P200.2.2新兴技术对电机制造工艺的影响·增材技术底盘增材制造：靠什么打底，渗进了哪些行业？关键技术选择性激光烧结（SLM）打印精度与效率显著提升粉末床电子束熔化（EBPM）制造更精细、性能更优的电机部件多材料增材制造金属·导电聚合物·绝缘同一部件中结合制造多域电机和传感器等复合部件，极大拓展电机功能性行业渗透航空航天轻量化、高性能零部件·复杂几何减少装配汽车电动车电机与变速箱高效化轻量化·定制化医疗设备微型电机用于植入式医疗器械机器人关节和执行器的轻量化电机可再生能源风力涡轮机·太阳能跟踪系统电机制造第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P210.2.2新兴技术对电机制造工艺的影响·设计革命与降本拓扑优化：材料省在哪，成本降在哪？拓扑优化×AI辅助设计软件→依据复杂运行工况快速生成优化方案→永磁同步电机调整磁路结构效率提升体积缩小-20%优化后显著增强电机在紧凑空间内的适用性增材制造成本显著降低：材料回收再利用＋设备创新，双重原因压降成本90%+金属粉末利用率材料回收再利用技术不断革新×3打印速度提高设备制造商技术创新，降低运行成本-35%大众汽车电机端盖成本较传统工艺降低，且性能更优第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P220.2.2新兴技术对电机制造工艺的影响·智能制造案例智能制造：从物流到核心工序，哪些环节先智能？一汽物流场景向自动化、智能化转变自动立库→码垛机器人→自动叉车→AGV

自动化作业技术

显著减少人工操作、缩短生产周期、提高整体生产效率智能化防错技术适应产品差异化，确保电机的可靠性和一致性核心工序协同创新在线自动充磁及检测一汽×麦格雷博高精度充磁及检测，确保转子磁性能精确无误，提高电机性能和效率定子自动化灌封一汽×高校研究机构自主研发灌封工装，提升整机强度、NVH、防水及导热性表现智能调零一汽解放双向多点调零＋智能引导，提高输出扭矩精度和调整效率第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P230.2.2新兴技术对电机制造工艺的影响·滴漆工艺案例滴漆工艺：浸漆改滴漆，西门子改出了什么？西门子·南京工厂滴漆工艺改进显著提高了生产效率指标浸漆（原工艺）滴漆（改进后）生产时间540min32min占地面积192m²35m²消耗电量2.58kW·h0.25kW·h碳排放2.68kg0.26kg机理①仅需一次加热，且采用电感加热——大幅缩短定子加工时间机理②精确控制树脂的滴落位置和量——减少树脂浪费，绝缘性能与效率提升第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P240.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·电机耗电可持续发展：工业电耗的六成耗在哪类设备里？约60%我国电机耗电量，约占中国整个工业电耗的比例电机耗电60%其他工业用电高效率电机，是目前国际发展趋势全球能源危机日益凸显，各国政府和企业都在寻求能源可持续发展的途径——开源节流是目前通用的方法我国电机产品种类繁多，节能潜力巨大生产高效率电机，对可持续发展有重大意义我国也面临能源制约问题平衡能源与经济发展的关系尤为迫切第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P250.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·提效路径高效电机：提效有哪几条路？关于电机效率的提高，业界普遍认为可以通过以下几种方式实现一改造电机系统采用新工艺和新材料降低三类损耗二优化电机设计结构优化性能提升三高效材料与新材料为效率提升提供新途径四智能自动控制技术优化运行状态减少能耗路径一·改造电机系统降低三类能耗电磁能损耗热能损耗机械能损耗电机系统节能现存五大难题技术标准等基础性工作有待加强高效通用和专用设备有待开发电机系统合理匹配及运行效率有待提高第三方节能服务队伍建设有待加强激励政策及体制机制有待完善第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P260.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·提效·优化设计设计优化：改设计能省多少电？路径二·优化电机设计——提高效率的核心方法之一拓扑优化生成式设计→借助CAD与仿真工具→几何形状与内部结构精细化调整→减少材料使用提升性能路径三·高效材料与新材料钕铁硼（NdFeB）等稀土永磁显著提高电机磁场强度，从而提升效率高导电率铜合金/银合金作为绕组材料，有效减少电阻损耗超导材料零电阻特性，可消除铜损纳米复合材料提高机械强度和导热性能，进一步优化效率第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P270.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·提效·运行优化通过优化运行状态和减少能耗来提高效率稳定运行段减速·制动段变频调速技术·调节电机转速·不同负载下运行在最佳效率点·从而减少能耗数字化控制技术·根据实际负载需求·动态调整运行参数·实现更高效的能源利用能量回收技术·减速或制动时，将动能转化为电能·提高整体能效·在电动汽车和工业设备中表现尤为突出智能与自动控制技术包括：变频调速技术、能量回收技术和数字化控制技术第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P28运行优化：不换电机也能省电吗？路径四·智能与自动化控制技术0.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·污染从哪来制造污染：造一台电机会产生哪些污染？定子组件·转子组件·机壳·其它附件机壳加工定子加工转子加工动平衡线圈绕制定子嵌线白坯检测浸漆烘干

资源浪费·原料利用率不高｜噪声污染·水污染·大气污染直接污染和间接污染直接污染加工过程中产生：噪声·水体·大气切割打磨等工艺环节直接排出间接污染供应链与更大范围的潜在污染材料生产等环节隐含的环境代价第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P29电机组成与生产电机生产与污染0.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·间接污染间接污染：看见的好治，看不见的呢？电机产业潜在的间接污染危害更大直接污染①切割打磨噪声铸件和转子金加工中，因技术限制产生噪音②水体污染电机生产用水多，废弃物可能造成水体污染③粉尘污染金属部件切割打磨产生细小颗粒，处理困难间接污染材料生产电机所需材料生产过程造成水污染、大气污染稀土加工稀土材料加工利用，可能造成环境污染和资源浪费铜线制造制造铜线过程可能引起大气污染、噪声污染电机噪声电磁噪声＋通风噪声＋机械噪声组成的噪声污染废弃电机随意丢弃造成资源浪费，更可能造成更大污染第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P300.2.3可持续发展对电机制造工艺的影响·污染防止体系·从源头到末端污染防治体系：源头控制和末端治理，哪个更根本？源头控制低挥发环保材料·改进喷涂工艺·储存/转移/喷涂/干燥精细化管理末端治理针对废气特性采用吸附法、燃烧法，配备降温除湿设备绿色制造技术技术推广（见右侧）工艺模拟优化加工参数，减少试制损耗，从而减少污染绿色制造技术干式切削技术避免切削液污染MQL微量润滑技术大幅减少润滑油使用快速成型技术降低材料浪费清洁表面技术减少化学清洗剂使用水喷射加工技术实现无污染切割第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P310.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·电动机分类电动机：它有哪几大家族？电动机直流电动机交流电动机同步电动机笼型感应电动机绕线感应电动机交流调速电动机电力系统中的电动机，大部分是交流电动机主要由定子与转子组成定子（外）转子（内）工作原理电流在磁场中受到力的作用使电动机转动第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P32主要结构0.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·电动机选型电动机选型：各类电动机用在哪儿？类型主要用途交流同步电动机驱动功率较大或转速较低的机械设备，用于大型船舶推进器交流笼型感应电动机驱动一般机械设备交流绕线感应电动机要求起动转矩高、起动电流小或小范围调速的机械设备交流换向器电动机驱动需要调速的机械和电动工具、吸尘器直流电动机主要用于冶金、矿山等行业，驱动需要调速的机械设备第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P330.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·特种电机特种电机：有哪些类型？传统电机有刷直流电机·交流感应、同步电机面向通用场合，以通用性覆盖大多数常规驱动需求vs特种电机无刷直流电机·永磁电机等·基于新原理有针对性设计满足高精度控制·特殊环境·高强度振动等特殊需求特种电机按功能聚类驱动类永磁电机驱动各种特殊或专用设备，以及同步发电机磁阻类特种电机驱动各种特殊或专用设备控制类伺服驱动与控制类电机主要是伺服驱动系统与自动控制系统检测类信号检测电机主要用于控制系统中的检测、反馈和解算等辅助类电动测功机测定机械功率同步调相机供给或吸收电力网无功功率第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P340.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·发电机原理发电机：原理和功能是什么？发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途——形式很多，原理统一工作原理电磁感应定律构造材料适当的导磁、导电材料结构组成磁路＋电路目的电能生产适当导磁和导电材料构成磁路和电路，产生电磁功率，实现机械能到电能转换第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P35发电机的原理与功能0.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·发电机能源机型发电机：机型为何由能源形式决定？机型主要用途/能源场景汽轮发电机火力发电厂及核能发电厂水轮发电机水力发电厂柴油发电机工厂、矿山、医院、船舶、移动电源、自备电源等中频发电机特种电源及高频加热用电源感应发电机余热、水能和风能发电直流发电机各种直流电源，做测速发电机用第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P360.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·工艺特点工艺特点：为什么电机制造对工艺要求特别高？电机制造工艺的特点决定电机的性能决定电机的可靠性决定电机的制造成本精度从哪来？定子·转子·机座·端盖

等部件都需严格的加工精度，尺寸公差影响装配质量与运行性能第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P370.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·高精度要求高精度：同轴度和动平衡难在哪儿？同轴度保证转子与定子同轴动平衡转子旋转动态与静态偏心控制嵌线绕组嵌线质量控制绝缘绝缘均匀性与质量控制焊接焊接精度与质量控制配合公差部件间配合精确控制表面粗糙度表面光洁度控制材料一致性硅钢片、铜线、永磁材料最终装配精度决定整体性能和可靠性保证电机的加工质量与运行性能第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P380.2.4电机的类型及其制造工艺的特点·多样化加工多样化加工：一台电机要经过多少道加工？从原材料加工到最终产品组装切削去除加工机械加工车铣钻刨磨——轴、端盖、机壳等部件冲压定子/转子硅钢片冲制精密加工数控加工（CNC），复杂高精度部件线切割传统机械加工难以制造的精密部件电蚀加工如电火花加工（EDM），硬质复杂形状锻铸与焊接加工焊接机座、支架等部件连接，保证结构稳定性铸造大型电机的机座等部件采用铸造工艺锻造高强度、良好塑性部件，如转轴特殊处理加工热处理改变金属物理性能（硬度、韧性），提高部件性能表面处理喷涂、电镀、阳极氧化——耐腐蚀、耐磨或改善外观第0章绪论·0.2工业发展对电机制造工艺的影响P39第0章绪论0.3电机工艺流程的制定与经济性评价工艺流程如何制定？方案经济性如何评价？P40思考0.3.1电机工艺流程的制定原则·设计与生产的桥梁电机制造工艺：为什么是设计与生产的"桥梁"？产品设计图纸·技术要求车间生产加工·装配·试验电机制造工艺1

分析产品设计结构工艺性2

制定工艺方案和工艺方法3

规划所需的专用工艺装备4

验证工艺方法和关键工装5

处理生产中的工艺问题6

开展工艺试验研究工作电机制造工艺贯穿从设计到制造的全程第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P410.3.1电机工艺流程的制定原则·工艺文件传达工艺文件：工艺意图靠什么传达到车间？工艺意图，通过工艺文件传达给有关执行部门繁简和格式随生产类型而不同服务对象一类·指导操作与检查工艺卡片工艺守则检查规程习惯称为：工艺规程二类·组织生产过程卡片产品工艺流程表区分的是服务对象，不是文件形态第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P42产品工艺流程图0.3.1电机工艺流程的制定原则·工艺流程实例工艺流程图：多支线怎么汇于总装配？绕线型感应电动机的工艺流程图1231234图0-1工艺流程图（绕线型感应电动机）分区高亮1定子侧工艺流程定子线圈｜铁心零件｜机座｜端盖→压装→嵌装2转子侧工艺流程轴｜转子支架｜铁心｜线圈→压轴→嵌装3总装工艺流程全部支线汇入总装配→试验→油漆→装箱试验节点×4定子线圈｜定子绕组嵌装后｜转子绕组｜总装配后——质量检查贯穿全程读图思考①口述定子支线的完整路线；②找全4处，试验节点，说说分布规律。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P430.3.1电机工艺流程的制定原则·编制四因素工艺文件编制：要全面考虑哪些因素？工艺文件编制时，必须全面考虑和深入分析1产品设计图纸的技术要求各支线末端的“试验”节点，就是技术要求的检查关口2零部件的年产量及批量的大小批量不同，各环节的繁简与做法随之不同3原材料或坯件的供应情况支线起点的硅钢片下料、机座铸件等坯件环节4承制车间技术装备与工作者技术熟练度每个环节怎么做，看车间装备与工人熟练程度第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P440.3.1电机工艺流程的制定原则·两项基本要求工艺文件编制：技术性和经济性如何兼顾？良好的工艺文件必须符合下列要求1）技术性·全面满足产品图纸的技术要求·尽可能地保证质量稳定可靠·靠正确的工序安排＋适当的工艺装备一般不宜过分依赖工作者的操作技巧2）经济性·在一定的生产量及协作条件下·用最经济的手段，达到所需的技术要求·充分发挥本部门的有利条件·尽量消除或改善生产中的薄弱环节前提先行：脱离产量与协作条件，谈不上经济两项要求并重：既保质量稳定可靠，又求最经济手段第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P450.3.1电机工艺流程的制定原则·安全红线与素养工艺文件编制：哪条红线一票否决？!编制工艺文件，应特别注意技术安全及劳作条件——不允许采用损害工作人员健康或加大劳动强度的工艺方法，来达到技术要求或提高经济效果。判一判：达标又省钱，就行吗？方案甲：靠加大劳动强度降低成本×越线·红线不允许方案乙：靠改善工艺装备降低成本√允许·要求与红线都满足技术性、经济性是“要求”，红线是“禁区”。工艺人员素养熟悉已有工艺第一级研究推广新技术第二级技术趋势综合分析能力＋预见性第三级工艺人员要敏于采用适当的新技术成果，发展生产和提高工厂的技术水平第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P460.3电机工艺流程的制定与经济性评价0.3.2电机工艺方案的经济性评价思考设备一次投入最贵的方案，一定不划算吗？P470.3.2·电机工艺方案的经济性评价·按经济评价取舍经济评价：方案好坏由什么说了算？不同工艺方案方法，可以按经济评价来取舍：分析一定生产条件下各方案工艺费用，选出最经济方案。生产成本核算时点：生产完成以后范围：包括全部费用工艺经济评价时点：工艺方案未执行之前范围：只分析各方案中费用不同的部分费用相同的部分不必进入比较——比较的只有“差异部分”。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P48不同于0.3.2·电机工艺方案的经济性评价·可变与不变费用工艺费用：哪些可变，哪些不变？可变费用随产量变化而变化工件的原材料/坯件费用直接工资通用机床设备与所占场地的折旧费通用刃具、夹具、模具的折旧费不变费用与产量变化无关或关系不密切专用机床设备与场地的折旧费专用刃具、夹具、模具费用调整工人工资案例判断：硅钢片冲孔的专用冲模，费用属于哪一类？批量不大、一副冲模够用→专用冲模费列入不变费用产量极大、需若干副同样冲模→费用随产量变化→专用冲模费列入可变费用费用分类是相对的必须逐项分析，不能套固定表格。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P490.3.2·电机工艺方案的经济性评价·费用公式费用公式：总费用和单件费用怎么算？第k个工艺方案的总工艺费用ak—每件可变费用x—工件产量Bk—不变费用总值Tk—总工艺费用每件工艺费用产量x增大→Bk/x减小→tk下降单件费用tk被摊薄，并逐渐趋近ak但不变费用永远不会消失两式关系：Tk=tk×x——经济评价的最终落点是“每件成本tk”。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P50k式(0-1)式(0-2)0.3.2·电机工艺方案的经济性评价·临界产量临界产量：两个方案怎么取舍？图0-2工艺方案1、2的工艺费用与产量的关系临界产量①产量x=xD：两种方案的工艺费用相等②产量x<XD：每件可变费用较低的1方案更经济③产量x>XD：每件可变费用较低的2方案更经济易错若a1=a2，两曲线平行无交点式(0-3)失效——此时只能比较不变费用B。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P51式(0-3)0.3.2·电机工艺方案的经济性评价·分区取舍多方案取舍：分区怎么划？图0-3四种工艺方案总工艺费用与产量关系产量x<xD1方案④最经济xD1<x<xD2方案②最经济产量x>xD2方案①最经济任何产量区间方案③都不是最经济→淘汰不存在“一个通吃”的方案——按产量区间选方案。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P520.3.2·电机工艺方案的经济性评价·锥形孔案例评价案例：锥形孔工件选哪种工艺？图0-4锥形孔工件车加工同一工件，两次装夹完成粗车与精车；可选普通车床、数控车床、仿形车床。序号时间与费用普通车床数控车床仿形车床1机床购置费用（元）400001964001219002机床小时费用（元）5.4421.5315.583工作地点加工费用K_L（元/时）19.1935.9829.984工件加工工时t₁（分）26.56.254.255工件加工费用a=K_L·t₁/608.483.752.126工件装调时间t₂（分）1915907装测费用B₁=K_L·t₂/606.089.0044.978工艺准备及工艺装备费用B₂（元）10107.982017.799工艺成本不变费用B=B₁+B₂16.08116.982062.76表0-1锥形孔工件的车加工工艺费用｜出处：1983《电机制造工艺学》，龚垧。高亮为判读关键。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P530.3.2·电机工艺方案的经济性评价·设备最贵≠单件最贵设备最贵≠单件最贵：为什么？图0-5车加工费用与工件数量（交点D₁、D₂）2.12元/件·仿形车床每件加工费a三者最低90分钟·仿形车床单件装调时间t2三者最高2062.76元·仿形车床不变费用B——三者最高评价的落点是“每件工艺成本”：仿形车床设备与准备费最高，产量大时单件成本反而最低。第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P540.3.2·电机工艺方案的经济性评价·小结经济性评价：何为最佳工艺方案？经济型评价要点①经济评价只比较“费用不同的部分”，方案执行前估算②费用：可变/不变；经济性随批量而变，须逐项分析③两方案比“临界产量xD”；多方案按产量区间取舍④最终落点是每件工艺成本tk，而不是设备购置价工艺人员要求除熟悉工艺方法外，还须掌握原材料及坯件价格、设备与工艺装备的成本及折旧率、典型零部件的工时定额等经济资料，并制定各项费用的计算方法。思考何谓最佳工艺方案？如何进行工艺方案的经济评价？式(0-1)~(0-3)作答第0章绪论·0.3电机工艺流程的制定与经济性评价P55第0章绪论0.4电机生产前的技术准备与工艺准备思考开工之前，生产怎么组织？技术和工艺上各要准备什么？定组织做准备落文件P560.4.1电机的生产组织生产类型：1台与1万台，有什么不同？生产类型与制造工艺、生产经济性，均有密切关系。成批生产分三档单件只造一个或几个小批周期性重复中批周期性重复大批周期性重复大量重复单一工序生产类型单件生产种类较多·数量不多成批生产成批制造·周期性重复大量生产同一种产品·数量很大第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P570.4.1电机的生产组织单件生产：种类多、数量少，靠什么保质量？定义种类多，数量少；只制造一个或几个以后不再制造；再制造也不定期例大型电机的制造例新产品的试制工艺组织：通用设备＋最简专用工装通用设备生产；只造必不可少的专用设备和工具；力求简单、利用现有设备；铁心冲片：最简单的落料冲模＋单槽冲模用半自动冲槽机完成经济权衡人员·技术水平设备·通用设备工具·最简工装质量靠提高操作人员技术水平来保证，使用工时较多。若为便利生产而多造专用设备工具，会导致成本高·周期长·经济上不利第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P580.4.1电机的生产组织成批生产：为什么是电机制造最常见的类型？定义种类较少，同一产品，产量较大，成批地制造，一般周期性地，重复进行生产类型对照单件生产成批生产大量生产产品种类较多较少同一种，量很大重复性不定期周期性重复经常重复同一工序批量每批所制造的相同工件的数量。批量的决定依据：根据工件的年产量＋产品装配周期小批／中批／大批划分

——不只看台数电机台数多少制造难易程度重量大小所需劳动量小批似单件大批似大量单件→小批→中批→大批→大量第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P590.4.1电机的生产组织工装升级：规模效应从哪里来？单件生产铁心：落料冲模＋单槽冲模（最简工装）通用设备为主质量靠工人技术水平VS成批生产使用较多的工艺装备、专用工具、专用设备铁心：较复杂的复式冲模高效率机床：转塔车床·仿形车床多刀切削·多头钻规模效应生产批量越大→工艺步骤划分越细→工艺文件越多越详细→质量好·效率高·周期短批量越大，对操作人员技术水平的要求可适当降低——成本下降因此：成批生产具有较大的经济意义第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P600.4.1电机的生产组织·大量生产大量生产：流水作业与自动化怎么运转？定义同一种产品的制造数量很大大多数工作地点经常重复进行某种零件某工序的加工组织方式大量专用设备和工艺装备各种专用工具检查组织流水作业机械化·自动化实例转轴、机座自动流水生产线多冲床的冲片自动流水线级进式冲模＋带料连续冲制经济效益递进（单件→成批→大量）单件：经济上不利成批：经济意义较大大量：更大的经济意义第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P610.4.1电机的生产组织·规模权衡生产规模的权衡：专用投入的经济账怎么算？效率收益↑专用投入↑经济效果=收益−投入经济量生产批量→生产规模权衡示意图权衡生产规模越大，专用设备、专业流水线越多，生产效率越高但工艺装备制造与生产线调整所需的专用工具投入也越多，相关投入成本越高讨论如果产品品种很多、批量很小，却采用大量专用设备与流水线，会发生什么？原则品种尽量少，批量尽量大，以获得较大的经济效果。第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P620.4.2电机生产前的技术准备·平行作业技术准备：为什么能多方面平行作业？电机生产前的技术准备工作依据设计给出的工作图样进行，包括以下方面，它们之间互相平行作业。工作图样技术准备工作的依据①产品结构设计与改进设计资料②编制工艺规程作用、原则与制定方法③编制工艺文件工艺规程具体内容步骤④定额的制定定额⑤工艺装备设计与制造工装设计与制造⑥检查与调整现场·图样、工艺、标准①设计资料图样｜技术条件｜说明书｜规范｜其他设计资料④定额材料消耗定额｜劳动消耗量｜设备与工艺装备需要量等⑤工装(工艺装备)冲模｜模具｜砂箱｜工夹具｜刀具｜量具等第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P630.4.2电机生产前的技术准备·编制工艺规程工艺规程：它有什么用？依据什么编？工艺规程：反映比较合理的工艺过程的技术文件主要作用指导生产管理工作设计新建·扩建工厂的依据具有权威性·要严格执行既定工艺规程生产→保证质量、较高生产效率经济性不按科学工艺生产→质量、效率严重降低，生产混乱具有动态性·要不断改进完善实践经验＋科学理论+科学试验基础上制定不断反映工人革新创造，汲取国内外先进工艺技术基本原则一定生产条件与规模下：最低生产成本＋最高劳动生产率，可靠地加工出符合图样要求的零件。研究原始资料产品图样生产纲领（年产量）毛坯资料现场设备·工艺装备注意“三性”技术先进性经济合理性良好劳动条件第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P64在保证加工质量的前提下，选择最经济合理的加工方案。0.4.2电机生产前的技术准备·内容与步骤工艺规程：内容和步骤是什么？如何落实到工艺文件？工艺规程的内容和步骤审查图样装配图、零件工作图正确尺寸形位公差、表面粗糙合理零件材料与结构工艺性正确与设计人员对接问题与补充修改确定生产组织形式零件分类分组、划分工段大批生产倾向高效与专业工装小批生产倾向通用工装设备定毛坯与工艺路线毛坯种类和尺寸定位基准和主要表面加工方法拟定工艺路线定工序尺寸及公差各工序的加工尺寸各加工尺寸公差等级选机床与工艺装备选择机床工艺装备考虑其通用性用量·定额·等级切削用量工时定额工人等级7填写工艺文件把工艺成果固化为可执行的工艺文件→→→←←工艺文件←成果固化第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P65→②0.4.2电机生产前的技术准备·定组织形式生产组织形式：怎么按生产纲领确定？编制工艺规程第②步展开：确定产品类型，将零件分类分组、划分工段——组织形式由生产纲领决定。对比维度大批生产单件、小批生产机床采用流水作业，尽量采用高效率的加工方法采用万能机床工艺装备广泛应用专用的工艺装备采用万能工艺装备工序时间严格地平衡各工序的时间不需平衡各工序的时间生产要求按规定的节奏进行生产只考虑各机床的负荷率先定生产类型，再定组织形式——类型不同，对策完全不同。第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P660.4.2电机生产前的技术准备·检查与调整检查与调整：为什么要深入生产现场？深入车间生产现场，检查调整所设计的工艺过程，掌握并贯彻工艺规范规定的最合理工序、制度和方法。1按图样2按工艺3按技术标准同时检查与调整设备与工艺装备。第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P67检查生产是否实现“三按”0.4.3电机生产前的工艺准备·固化怎么造工艺准备：要把"怎么造"固化成什么？工艺准备：把“怎么造”固化为纸面依据与技术规范1工艺规程的编制和推行2有关工具设备的设计、制造与调整3编制先进工具及设备使用的定额4编制材料消耗、工时消耗定额5设计与贯彻合理的检验方法、先进的生产技术把做法变成可执行的规则第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P680.4.3电机生产前的工艺准备·工艺文件工艺文件：以什么形式确定下来？工艺规程制定后，以表格或卡片形式确定，作为生产准备和施工依据技术文件工艺文件机械加工通用电工专用工艺过程卡片又称路线单·单件小批工艺卡片车间范围内·以工序为单元·成批/小批工序卡片操作级·直接指导工人工艺守则现行工艺的总结性文件相关文件绝缘规范说明各种绝缘结构指导性文件形态演化变体调整卡片·技术检查卡片·检验工序卡片（随生产方式演化）第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P690.4.3电机生产前的工艺准备·工艺过程卡片实例工艺过程卡片：零件的加工路线怎么列？列出零件整个加工所经过的路线——毛坯加工、机械加工、热处理等。图0-6电机装配工艺过程卡片路线单卡片承载的信息整个零件加工所经过的路线按加工先后顺序，注明工序安排次序加工车间·所用设备·工艺装备制定其他工艺文件的基础生产技术准备·作业计划·组织生产的依据单件小批生产：一般零件仅编此卡第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P700.4.3电机生产前的工艺准备·三卡管理卡片管理：细化到什么程度？细化递进路线（整个零件）→工序（车间内）→操作（每道工序）项目工艺过程卡片工艺卡片工序卡片管辖范围整个零件的加工路线某一加工车间范围内每一个工序记载内容毛坯加工、机械加工、热处理过程；工序次序、车间、设备、工装工序顺序与内容；主要工序的工步、工位、加工简图；零件工艺特征定位基准、安装方法、机床、工装、工序尺寸与公差等级、切削用量、工时定额主要作用制定其他工艺文件的基础；组织生产的依据指导工人生产；帮助车间领导、技术人员掌握全程根据工艺卡片编制，直接指导工人进行生产适用生产类型单件小批生产中（一般零件仅编此卡）成批、小批生产中（较重要文件）随工艺卡片用于各生产类型适用生产类型一行：文件随批量分化（单件小批→成批→大批量）第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P710.4.3电机生产前的工艺准备·文件形态演化自动化管理：为什么反而不编工序卡片？电机制造的自动化水平不断提高，工艺文件的形态随之变化自动化水平不断提高→操作简单化·调整较复杂→编制调整卡片→不再编制工序卡片大批量生产大批量生产→技术检查卡片检验工序卡片→记载：检查项目·允许的误差·检查方法·使用的工具——供技术检查员使用文件形态不是固定的——它随生产方式（自动化程度·生产批量）而演化。第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P720.4.3电机生产前的工艺准备·工艺守则与规范文件工艺守则：卡片表格装不下的怎么办？对相似类型产品基本相同的工艺过程——内容比较复杂、操作上要求稳定，难用卡片表格表示绕组的浸漆干燥硅钢片的涂漆转子铸铝轴承装配总装配内容复杂·操作要求稳定难用卡片、表格表示文字叙述→编成工艺守则工艺守则现行工艺的总结性文件，起着指导生产的作用。规范文件说明各种绝缘结构的指导性文件。组织条件已定·技术安排已备·纸面依据已成——生产万事俱备第0章绪论·0.4电机生产前的技术准备与工艺准备P73第0章绪论0.5电机制造过程概述——从两台电机的流程图看制造全貌导入准备工作就绪。开始造一台电机，是什么样的过程？P740.5电机制造过程概述·一台电机看全貌制造全貌：两张流程图？三相感应电动机结构简单、零部件种类较少——但基本零部件的加工与技术条件、关键性工序，各类电机都有类似要求和相近工艺方法零部件·配合与装配机座定子轴转子冲片铁心线圈绕组三项关键工序铁心压装工艺绕组绝缘处理工艺转子动平衡工艺第0章绪论·0.5电机制造过程概述P750.5电机制造过程概述·小型三相笼型感应电机·两不光工艺流程方案实例一：多支线怎么汇于总装配？1234图0-7小型三相感应电动机（笼型）的工艺流程1端盖·机座铸件支线铸件→切削加工→汇入装配（机座线经定子装配）2定子冲片—嵌线—浸漆支线硅钢片下料→冲片制造→涂漆→嵌线→浸漆→定子装配3转子支线（以笼型转子为例）铁心压装→转子铸铝→压入转轴→外圆加工→校平衡→轴承装配4装配—装箱

支线定子装配→总装配→检查试验→表面喷漆→装箱“两不光”工艺方案：不加工定子外圆，不加工机座止口第0章绪论·0.5电机制造过程概述P760.5电机制造过程概述·中型三相绕线转子感应电机·内压装工艺方案实例二：中型电机的工序细在哪？1234图0-8中型三相绕线转子感应电动机工艺流程高亮说明1内压装铁心——独有节点2压装在支架上——独有节点3支架铸件→支架切削加工——新增支线4检查试验→表面喷漆→装箱——共同支线独有环节内压装铁心·压装在支架上·支架铸件支线定子线圈试验·端部绑扎·半成品试验·浸漆烘干“内压装”工艺方案看图

先找与前面案例相同骨架，再数多出环节，看看差异在哪里？第0章绪论·0.5电机制造过程概述P770.5电机制造过程概述·工艺方案对比分析

·方案可变方案对比：小型笼型转子、中型绕线转子对应的工艺方案有何不同？工艺方案对比小型笼型·两不光图0-7小型三相笼型感应电动机工艺流程对比中型绕线转子·内压装图0-8中型三相绕线转子感应电动机工艺流程“绕线转子方案”独有环节内压装铁心压装在支架上支架铸件支线定子线圈试验端部绑扎半成品试验（定·转）浸漆烘干（定·转）“笼型转子方案”独有：转子铸铝（笼型）相同骨架：冲片制造→涂漆→压装→嵌线→浸漆→总装配→检查试验→表面喷漆→装箱差异归因：机型（笼型／绕线）＋功率等级（小型／中型）当采用不同的工艺方案时，上述工艺流程应作相应的改变第0章绪论·0.5电机制造过程概述P78差异集中在压装与嵌线段0.5电机制造过程概述·跨机型推广与车间组织制造全貌：相比异步电机，直流电机、同步电机工艺方案会有何不同？直流电机与同步电机工艺方案——除机械加工、冲剪加工、电加工外，还需增加新增：换向器和集电环制造

直流电机／同步电机增加；绕线转子感应电动机也需进行集电环制造成品汇合路径在装工段同转子汇合压入转轴送嵌线工段嵌线制造换向器／集电环的车间①可以独立存在②也可以附属于机械加工车间中的零件制造部分共性底座不变＋增加增量工序＋调整汇合路径与车间组织第0章绪论·0.5电机制造过程概述P790.5电机制造过程概述·总结总结：1共性底座零部件对·关键工序两台电机共有工序→2双方案实例两不光↔内压装图0-7／图0-8对照→3方案可变原则方案变则流程变→4跨机型推广换向器·集电环直流电机·同步电机两方案相同收尾→检查试验→表面喷漆→装箱共性流程＋机型增量，就是各类电机制造的全貌。第0章绪论·0.5电机制造过程概述P80第0章绪论0.6本课程的学习方法和要求导入这门课学什么、怎么学、要学到什么程度？P810.6本课程的学习方法和要求·密切结合生产实际学习定位：必须密切结合生产实际，为什么？思考一台“设计完全正确”的电机，到车间可能遇到什么？车间里的真实场面装不配成本爆表工时失控工装买不到与电机学的关系原理课答“对不对”，本课程答“造得出、造得起”。电机学对不对？电机制造工艺学造得出？造得起？生产现场·电机车间“电机制造工艺学”是一门密切结合生产实际的专业课程第0章绪论·0.6本课程的学习方法和要求P820.6本课程的学习方法和要求·课程重心课程重心：为什么这样选？机型＼批量单件小批中批量大批中小型大型永磁电机课程重心兼顾兼顾主战场：中批量×常用中小型兼顾面：永磁电机｜大型电机为什么选主战场？产量变了，设备、工装、检测手段随之质变——批量是工艺方案的“第一自变量”。同一台电机，单件、中批、大批下的工艺路线各不相同。课堂小练把身边电机（风扇、电动车、发电机）放进谱系，各落在哪格？本课程的内容以中批量生产的、常用的中小型电机制造工艺为主，兼顾永磁电机和大型电机的制造工艺特点。第0章绪论·0.6本课程的学习方法和要求P830.6本课程的学习方法和要求·学习要求·如何进阶学习要求：如何怎么进阶？一级·工艺概念具备产品结构工艺性的概念二级·工艺方法掌握常用典型工艺的基本理论知识及工艺方案的分析方法三级·工艺装备掌握常用工艺装备的结构和设计的一般原理和方法三级要求自下而上逐级递进课前自查已具备部分具备空白对照三级要求，逐级自评；写下最想补齐的一级及理由。快问快答评价零件图／编工艺方案／选用或设计工装——各对应哪一级？第0章绪论·0.6本课程的学习方法和要求P84思考·回顾0-1电机制造工艺由哪几部分组成？其具体内容是什么？答案在『电机工业特征和制造工艺的多样性』（六大板块）0-2电机的生产类型有哪几种？它们对电机制造工艺有何影响？答案在『电机生产前的技术准备与工艺准备』（生产类型）0-3电机生产的技术准备包括哪几方面？电机生产的工艺准备包括哪几方面？答案在『电机生产前的技术准备与工艺准备』（两类准备）0-4何谓最佳工艺方案？如何进行工艺方案的经济评价？答案在『电机工艺流程的制定与经济性评价』（经济性评价）绪论——重点介绍了工艺之重、外部之变、决策之法、开工之备、制造之貌、学习之径下一章，我们走进电机的基本结构，把全流程图上的第一站讲透。第0章绪论P85电机结构工艺学第1章电机的零部件加工零件加工质量决定电机性能思考保证零件装配成功的前提是什么？第1章电机的零部件加工·目录目录1.1零件加工质量的基本概念零件互换性与装配1.2电机同轴度及其工艺措施电机装配关键1.3轴的加工工艺转子支撑零件1.4端盖的加工定转子连接件1.5机座的加工定子支架零件思考题知识巩固电机结构工艺学·第1章电机的零部件加工P2第1章电机的零部件加工·导言知识地图主线：零件加工质量决定电机性能基本概念1.1零件加工质量的基本概念装配关键要求1.2保证定子同轴度的工艺方案机壳与支承零件1.3轴的加工工艺1.4端盖的加工1.5机座的加工方法基准装夹尺寸链工艺方案电机结构工艺学P31.1零件加工质量的基本概念思考零件要加工到什么程度，才能不经挑选直接装配？P4第1章电机的零部件加工1.1.1零件的互换性P51.1零件加工质量的基本概念思考零件为什么不经挑选修配，就能装上电机？1.1.1零件的互换性·概念与任意取装零件的互换性：为什么可以任意取装？一台电机由上百个零件装配而成——组装之前，要不要逐件挑选？零件不经挑选、不经修配，装上部件或机器后，就能完全符合规定的技术要求——零件的这种性质，称为零件互换性。成批、大量生产——要求零件不经挑选修配就能装配，互换性是批量生产的前提。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P61.1.1零件的互换性·误差从哪来加工尺寸的不同：同机同刀同工，为何件件不同？同机床同刀具同工件同工人即使同时满足四个“同”，每次加工出的零件尺寸与形状，仍不能完全相同。设备精度误差机床精度不同导致尺寸变化工具磨损工具磨损导致尺寸变化装夹力变化工人装夹工件，夹紧力和工件位置的差别工件热变形工件因切削发热变形导致尺寸变化第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P71.1.1零件的互换性·矛盾焦点加工与装配：矛盾出在哪里？零件加工，误差不可避免同机、同刀、同工也做不到零件装配，不经挑选直接进行互换性必须保住怎么办？把零件的实际尺寸变化控制在一定的范围内，允许零件尺寸与设计的基本尺寸有一定偏差——这样并不妨碍互换性，也不影响装配性能。上偏差基本尺寸下偏差允许的变动画成一个区域——尺寸落进去，就合格第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P81.1.1零件的互换性·互换判定案例案例：以下零件能互换吗？某轴基本尺寸

φ40mm，允许偏差±0.05mm——极限尺寸39.95~40.05mm测得四个零件：40.02/39.99/40.30/40.00——哪些可不经挑选直接装配？40.02可互换在39.95～40.05内39.99可互换在39.95～40.05内40.30超差超出上限40.0540.00可互换约为基本尺寸判定规则：实测尺寸落在[39.95,40.05]极限尺寸之内→可不经挑选直接装配。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P91.1.2零件加工的偏差P101.1零件加工质量的基本概念思考图纸上的尺寸，机床真能一刀到位吗？1.1.2零件加工的偏差·实际尺寸与基本尺寸尺寸：加工尺寸为什么≠图纸尺寸？图1-1公差配合示意图机床能加工出与图纸一模一样的尺寸吗？实际尺寸（加工尺寸）不可能与基本尺寸（图纸尺寸）完全相同——必须把实际尺寸限制在一定的范围内。根据尺寸变动范围画一条实线、一条虚线最大极限尺寸Dmax：两个界限值中较大者，实线最小极限尺寸Dmin：两个界限值中较小者，虚线实际尺寸被限制在实线、虚线之间第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P111.1.2零件加工的偏差·偏差与极限偏差偏差：加工尺寸减其基本尺寸所得的代数差上偏差＝最大极限尺寸−基本尺寸对孔（大写字母）ES=Dmax−D基EI=Dmin−D基式(1-2)｜ES—上偏差，EI—下偏差对轴（小写字母）es=dmax−d基ei=dmin−d基式(1-3)｜es—上偏差，ei—下偏差①极限偏差是带符号的数——上偏差、下偏差可以是正值、负值，也可以是零；②为加工方便起见，图样上标注极限偏差，而不标注极限尺寸，更简洁。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P12下偏差＝最小极限尺寸−基本尺寸1.1.2零件加工的偏差·公差与极限偏差公差：允许的尺寸波动范围有多大？极限偏差可正、可负、可零公差恒为正，允许加工尺寸的变动量孔的公差TD=Dmax−Dmin=ES−EI式(1-4)轴的公差Td=dmax−dmin=es−ei式(1-5)公差带＝代表极限偏差（上、下偏差）的两条直线所限定的区域——公差值只论大小，不论长短；公差带越大，加工精度越低，加工成本越低。经济性落点：在满足产品质量的条件下，应尽量采用最大的公差。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P131.1.2零件加工的偏差·零件间的配合零件间的配合：松紧由什么决定？头、四肢、躯干零件的配合很紧：掰不动很松：能摆动，但松手无法固定刚好：能掰动，松手也能固定第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P14小木人，由头、四肢、躯干六个零件构成1.1.2零件加工的偏差·公差带定位配合关系：靠公差带位置怎么保证？图1-3公差带孔公差带与轴公差带的相对位置，决定配合性质。间隙配合孔带整体在轴带上方过渡配合两带互相重叠过盈配合孔带整体在轴带下方蓝＝孔公差带橙＝轴公差带虚线=基本尺寸

第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P151.1.2零件加工的偏差·间隙配合间隙配合：孔大轴小配合：基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴之间的关系。孔的实际尺寸大于轴——两者之差叫做间隙（X）。图1-2有间隙配合的示意图Xmax=Dmax−dmin=ES−ei式(1-6)孔最大×轴最小Xmin=Dmin−dmax=EI−es式(1-7)孔最小×轴最大具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合——Xmin≥0间隙配合的三大作用：保证相对运动的可能性｜储存润滑油｜补偿温变与弹性变形第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P161.1.2零件加工的偏差·过盈配合过盈配合：孔小轴大孔的实际尺寸小于轴——装配后孔胀大、轴缩小；装配前两者的尺寸差叫做过盈（Y）。图1-4过盈配合示意图Ymax=Dmin−dmax=EI−es式(1-9)孔最小×轴最大Ymin=Dmax−dmin=ES−ei式(1-10)孔最大×轴最小具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合——Ymin≥0过盈配合的作用：过盈量的大小，决定结合的牢固程度和结合件传递扭矩的能力。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P171.1.2零件加工的偏差·过渡配合过渡配合：可能松，可能紧可能具有间隙、也可能具有过盈的配合叫做过渡配合——孔的公差带和轴的公差带互相重叠。图1-5过渡配合示意图X平(Y平)=(Xmax+Ymax)/2式(1-12)平均间隙或平均过盈为正→平均间隙；为负→平均过盈代入→算值→看符号→下结论平均性质可能偏松，也可能偏紧。常用于频繁拆卸或允许一定位移的零部件配合第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P181.1.2零件加工的偏差·装配精度与零件加工精度装配精度：为什么锁在零件加工精度里？TX=|Xmax−Xmin|=|(Dmax−dmin)−(Dmin−dmax)|=TD+Td过盈：TY=TD+Td(式1-14)过渡：T过=TD+Td(式1-15)三种配合的配合公差都等于孔公差与轴公差之和——零件加工公差的大小，将直接影响间隙或过盈的变化范围。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P19（式1-13）间隙：1.1.3零件加工的公差与配合P201.1零件加工质量的基本概念思考零件加工的公差与配合的标准是什么？1.1.3零件加工的公差与配合·公差等级公差等级：IT等级刻度尺IT01精度最高IT18精度最低IT01IT1IT7IT12IT18共20级IT01、IT0及IT1～IT18方向IT01→IT18，精度由高到低国标编号GB/T1800～GB/T1804注意方向：等级号越大，精度越低、公差越粗——与直觉相反。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P21IT01.1.3零件加工的公差与配合·两种基准制两种基准制：基孔制与基轴制图1-6基孔制与基轴制示意图基孔制：基准孔HEI=0，ES为正（公差带偏于零线上方）；孔公差带位置固定，改变轴的公差带位置→得到各种配合。基轴制：基准轴hes=0，ei为负（公差带偏于零线下方）；轴公差带位置固定，改变孔的公差带位置→得到各种配合。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P2228个基本偏差中的两个1.1.3零件加工的公差与配合·基本偏差系列基本偏差系列：28个基本偏差代号图1-7基本偏差系列孔、轴各规定28个基本偏差（用拉丁字母及其顺序表示）。大写字母＝孔小写字母＝轴28个代号给出公差带距零线的位置，20个等级给出公差带的宽窄——两者组合出孔、轴的全部公差带。第1章电机的零部件加工·1.1零件加工质量的基本概念P231.1.3零件加工的公差与配合·选用与未注公差公差带怎么选：先筛再用全部组合：28基本偏差×20等级↓优先选用/常用/一般用途公差带↓按生产实际选用为什么筛？公差带若全部使用：不但不经济，也不利于生产；筛选为的是减少定值刀具、量具和工艺装备的品种和规格。未注公差尺寸（图样上未单独标注公差的尺寸）公差等级IT12～IT18孔用H轴用h长度用±IT/2（JS/js）必要时，可不分孔、轴或长度，均采用±IT/2（即JS或js）。第1章电机的零部件加工·1.1零件