机械制造工艺学(13)-1

《机械制造工艺学(13)-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造工艺学(13)-1（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、MMT1第第1 1章章 绪论绪论本章要点机械制造工程学科发展工艺过程与工艺系统生产类型与工艺特点基准与定位MMT2第第1 1章章 绪论绪论 本章首先介绍机械工程学科的发展，强调制造技术在当今社 会发展中的重要地位；然后介绍机械加工工艺的一些基本知识， 包括工艺过程与工艺系统，生产类型与其工艺特点等；最后对加 工中的重要问题基准与定位进行详细论述。 学习本章应对机械工程学科的发展有较全面的了解，对机械 制造工艺过程和工艺系统、生产类型与工艺特点有正确理解；特 别是对基准与定位概念有深入理解，并能将其正确应用在实际生 产中。 为准确把握基准与定位概念，需对大量工程实例进行分析， 并应进行较多的练习

2、。针对练习中的问题，可以安排习题课，必 要时也可以组织课堂讨论。 本章建议学时6。学习指南MMT3机械制造工艺学机械制造工艺学第第1章章 绪论绪论Intrduction1.1 机械制造工程学科的发展机械制造工程学科的发展Development of Mechanical Manufacturing TechnologyMMT41.1.1 制造的永恒性制造的永恒性 机械制造技术两方面含义：机械制造技术的发展1）用机械来加工零件（或工件） 的技术； 2）制造某种机械的技术。 先进制造技术：将机械、电子、信息、材料、能源和管理等 方面技术，进行交叉、融合和集成，综合应用于产品全生命周期 的制造全过程

3、，包括市场需求、产品设计、工艺设计、加工装配、 检测、销售、使用、维修、报废处理等，以实现优质、敏捷、高 效、低耗、清洁生产，快速响应市场的需求。 制造技术是一个永恒的主题，是设想、概念、科学技术 物化的基础和手段，是国家经济与国防实力的体现，是国家 工业化的关键。MMT51.1.1 制造的永恒性制造的永恒性 社会发展与制造技术密切相关：人类的发展过程就是一个不断 制造的过程。制造技术的重要性MMT61.1.1 制造的永恒性制造的永恒性 制造技术是科学技术物化的基础协同论系 统 论控制论方法论信 息 论数控 技术制造 技术微电子 技术成形 技术材料 技术设计 方法 学计算机 技术 网络 数据库

4、转换 系统分配 输送能 量 系 统物质系统加工 系统装配 系统拆卸 系统物料 系统检测 系统信息系统工程 设计过程 管理工况监控质量 保证制造系统制造系统传感 技术自动 控制 技术能源 技术 管理 技术制造系统工程学体系结构MMT71.1.1 制造的永恒性制造的永恒性 制造技术是所有工业的支柱 世界发达国家无不具有强大的制造业。 机械制造业是制造业的基础，是重中之重。当今制造业的社会功能纺织服装农林机械家用电器通信设备出版印刷网络媒体文化娱乐医疗设备仪器仪表交通运输环保设备军事装备办公设备制造技术食品饮料建筑机械电力设备冶金设备化工设备MMT81.1.1 制造的永恒性制造的永恒性 国力和国防的

5、后盾 国家经济和军事实力与制造技术密不可分。 日本、德国由于重视制造业，二次大战后国力很快恢复，经 济实力处于世界前列。 与此相反，美国在相当长一段时 间内忽视了制造技术发展，结果导 致经济衰退，竞争力下降，直至克 林顿执政期间情况才有所改变。 2008年美国爆发的次贷危机及其 引起的金融海啸，2011年开始的欧债 危机，从另一个角度表明制造业的重 要地位。MMT91.1.2 广义制造论广义制造论狭义制造与广义制造 狭义制造传统意义上的制造，由于设计和工艺分家，制造 被定位于制造工艺。它是指生产过程从原材料转变成成品直接起 作用的那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、 检验、包装等

6、具体操作（物质流）。 广义制造狭义制造的扩展，又称为“大制造”。CIRP（国 际生产工程科学院）定义：制造包括制造企业的产品设计、材料 选择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在联系的运 作和活动。MMT101.1.2 广义制造论广义制造论 制造设计一体化 工艺与设计密切结合（设计不仅指产品设计，而且包括工艺 设计、生产调度设计和质量控制设计等）。 制造技术发展的三个重要里程碑：广义制造形成因素 手工业生产阶段依靠工匠技艺，体脑结合，设计工艺 一体，生产率低下。 大工业生产阶段18世纪20世纪中叶，使用机器，劳 动分工，设计与工艺分开，专业技术发展，机械化与自动化 使生产率大幅度提升。

7、虚拟现实工业生产阶段信息技术与制造技术融合，形 成计算机集成制造模式，设计与工艺高度结合，生产率进一 步提升，市场响应能力大大加强。MMT111.1.2 广义制造论广义制造论 材料成形机理的扩展 去除加工又称为分离加工，是从工件上去除一部分材料 而成形。 结合加工利用物理和化学方法将相同材料或不同材料结 合（bonding）在一起而成形。按结合机理和结合强弱又可 分为附着（deposition）、注入（injection）和连接（jointed） 三种。 变形加工又称为流动加工，是利用力、热、分子运动等 手段使工件产生变形，改变其尺寸、形状和性能，如特种锻 造、特种铸造等。 传统制造工艺：冷加

8、工，热加工 现代加工成形机理：去除加工，结合加工，变形加工MMT121.1.2 广义制造论广义制造论材料成形机理的范畴分类加工机理加工方法去 除 加 工力学加工磨粒流加工、磨料喷射加工、液体喷射加工 电物理加工电火花加工、电火花线切割、等离子体、电子束、离子束加工 电化学加工电解加工 物理加工超声波加工、激光加工 化学加工化学铣削、光刻加工 复合加工电解磨削、超声电解磨削、超声电火花电解磨削、化学机械抛光结 合 加 工附 着 加 工物理加工物理气相沉积、离子镀 热物理加工蒸镀、熔化镀 化学加工化学气相沉积、化学镀 电化学加工电镀、电铸、刷镀注 入 加 工物理加工离子注入、离子束外延 热物理加工

9、晶体生长、分子束外延、渗碳、搀杂、烧结 化学加工氮化、氧化、活性化学反应 电化学加工阳极氧化 连接加工激光焊接、化学粘接、快速成形制造、卷绕成形制造变形 加工冷、热流动加工锻造、辊锻、轧制、挤压、辊压、液态模锻、粉末冶金 粘滞流动加工金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、壳型铸造 分子定向加工液晶定向MMT131.1.2 广义制造论广义制造论 制造技术综合性现代制造技术是一门以机械为主体，交叉融合光、电、信息、 材料、管理等学科的综合体，并与社会科学，文化、艺术等密切 相关。 制造模式发展计算机集成制造是制造技术与信息技术相结合的产物。集成制 造系统首先强调信息集成，即计算机辅助设计、计算

10、机辅助制造 和计算机辅助管理的集成。进一步发展出柔性制造、敏捷制造、 虚拟制造、网络制造、智能制造和协同制造等多种制造模式。 丰富的硬软件工具、平台和支撑环境（硬件是基础，软 件是支撑） 产品全生命周期MMT141.1.2 广义制造论广义制造论产品生命周期全过程产品设计加工销售使用报废系生复拆卸发生环设计统统产 系系统销售恢系统技产术术技技 术技术术技营销服务拆 卸循再设计 开MMT151.1.3 机械制造科学技术的发展机械制造科学技术的发展现代制造技术现代设计技术设计方法学和创新设计 生命周期设计和并行工程 反求工程设计 绿色产品设计 微型产品设计现代加工技术高速与超高速加工 精密工程与纳米

11、技术 特种加工技术 数控加工技术 自动化加工技术现代成形与改进技术现代成形与改进技术 材料成形过程仿真 质量监控与无损检测 清洁成形与改进技术制造系统与管理技术柔性制造技术 集成制造技术 虚拟制造技术 智能制造技术 先进制造技术 工业工程 机械制造科学技术的发展方向MMT16机械制造工艺学机械制造工艺学1.2 生产过程生产过程、工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统Production Process，Manufacturing Process andManufacturing System第第1章章 绪论绪论IntrductionMMT171.2.1 机械产品生产过程机械产品生产过程 指从原材

12、料开始到成品出厂的全部劳动过程。 包括直接生产过程和辅助生产过程。机械产品生产过程 直接生产过程：用于直接改变加工对象形状、尺寸、性能 等，包括毛坯的制造、零件的机械加工和热处理、机器的装 配、检验、测试和油漆等主要劳动过程。 辅助生产过程：专用工具、夹具、量具和辅具的制造、机 器的包装、工件和成品的储存和运输、加工设备的维修，以 及动力（电、压缩空气、液压等）供应等。 生产过程可以由一个车间或一个工厂完成，也可以由多 个工厂协作完成。MMT181.2.2 机械加工工艺过程机械加工工艺过程 是机械产品直接生产过程的一部分，传统上指采用金属 切削刀具或磨具加工零件，使之达到要求的形状、尺寸、 表

13、面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。机械加工工艺过程 现在指各种加工方法 除切削和磨削外，还包括其 他加工方法，如电加工、超 声加工、电子束加工、离子 束加工、激光束加工，以及 化学加工等 。MMT191.2.2 机械加工工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺过程的组成 工序由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地， 对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺 过程。 安装在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部 分工序。阶梯轴零件MMT201.2.2 机械加工工艺过程机械加工工艺过程阶梯轴单件生产工艺过程工序号工序名称和内容设备 1车端面，打中心孔，车外圆，切退刀

14、槽，倒角车床 2铣键槽铣床 3磨外圆磨床 4去毛刺钳工台阶梯轴大批量生产工艺过程工序号工序名称和内容设备1铣端面，打中心孔铣钻联合机床 2粗车外圆车床 3精车外圆，倒角，切退刀槽车床 4铣键槽铣床 5磨外圆磨床 6去毛刺钳工台flashflashMMT21 工位工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分 工序。1.2.2 机械加工工艺过程机械加工工艺过程多工位加工 1装卸工件2钻孔3扩孔4绞孔flashMMT22 工步指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所 连续完成的那部分工序。（在一个工步内，若有几把刀具 同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步） 走刀同一加工表面加工余量较大，可以分作几次

15、工 作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。1.2.2 机械加工工艺过程机械加工工艺过程a）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步复合工步示例MMT231.2.3 机械加工工艺系统机械加工工艺系统 零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一 个系统来支持，称之为机械制造工艺系统。通常，一个系 统由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。 物质分系统（系统硬件）：由工件、机床、工具和夹具所 组成。 信息分系统（系统软件）：包括加工方法、工艺过程、数 控程序等。工艺系统软件是对工艺系统硬件的必要支持。 能量分系统：指动力供应。 研究机械制造工艺系统的组成及其内在规律，其目的

16、是 为了使工艺系统的软、硬件有机地结合起来，以达到工艺 过程最佳化的目标。MMT24机械制造工艺学机械制造工艺学1.3 生产类型与工艺特点生产类型与工艺特点Production Type and Technology Features第第1章章 绪论绪论IntrductionMMT251.3.1 生产纲领生产纲领 生产纲领：指在计划期内，应当生产的产品产量和进度 计划。 年生产纲领：计划期为一年的生产纲领。 零件生产纲领计算公式式中N 年生产纲领（件/年）； Q产品年产量（台/年）； n 每台产品中该零件数量（件/台）； 备品率； 废品率。 年生产纲领是设计或修改工艺规程的重要依据，是车间 （或工段）设计的基本文件。(1%)NQn（1-1）MMT261.3.2 生产批量生产批量 生