《机械加工工艺系统与机械制造系统详述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工工艺系统与机械制造系统详述.ppt（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械制造技术基础,课程的性质,机械设计制造及自动化专业专业基础课。 机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法 培养学生分析和解决有关机械制造问题的基本能力 学生具有选择切削加工设备、刀具的能力 制定工艺路线的能力 具有初步的夹具设计的能力 了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。,课程的内容,机械加工及设备的基础理论 切削条件的合理选择及刀具的选择 磨削 车床 数控机床 机械加工工艺规程的制订 工件在机床上的安装与专用夹具 机械加工精度 机械加工表面质量 装配工艺 先进制造技术,课程的考核,成绩评定： 上课出勤+作业+实训=平时成绩 考试成绩 总成绩=平时成绩a%+考试成绩b%,概论,机械制造
2、工业是国民经济的基础和支柱产业，机械制造业是制造业的基础, 是重中之重。 机械制造业的发展基础就是强大的机械制造技术基础和科学基础。,机械加工工艺系统和机械制造系统,机械加工主要是指通过金属切削的方法改变毛坯的形状、尺寸的过程。,原材料,毛坯,零件,机器,机械加工,装配,锻压 铸造,1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工是指利用金属切削机床在工件表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺寸精度和表面质量的一种加工方法。 金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年的青铜器时代）就已出现萌芽。 春秋中晚期的著作考工记对木工、金工有记载：“材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是
3、采用优良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。 据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最原始的车床。,下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备,图1.1 1668年的畜力铣磨机,图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机,因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂才生产了第一台国产车床。 1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。 建国后，我国的金属切削技术发展迅速。机床年产量已达13万台，品种达1千多种。切削速度大大提高，1950年首创切削速度达550m/min。同时兴起刀具改革热潮，研制出
4、了大批先进刀具。 改革开放以来，注意引进国外先进技术，进行国际学术与技术交流，使我国金属切削加工设备及技术水平进一步提高，逐步缩小与先进国家的差距。,1.2 金属切削加工在我国国民经济中的地位 1.2.1 机械制造业在我国国民经济中的地位 在国民经济各部门和人们的日常生活中，使用着各种各样的机器设备、仪器工具，这些机器、机械、仪器和工具大部分是由一定形状和尺寸的金属零件所组成的。生产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具的工业，即称为机械制造业。 机械制造业为人类的生存、生产、生活提供各种设备，是国民经济中及其重要的基础产业。,1.2.2金属切削加工技术在国民经济中的地位和作用 在机械零
5、件的加工制造过程中，采用铸造、锻压、焊接、冲压等制造方法，可以获得低精度的零件。对于精度要求较高、表面粗糙度值较小的零件，主要依靠切削加工的方法来实现。 机械工业的发展和进步，在很大程度上取决于切削加工技术的发展。如1769年瓦特发明了蒸汽机，但因加工技术还很落后，苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推广应用。1775年，威尔逊成功地改造了一台汽缸镗床，解决了一大难题。就在第二年（1776年）蒸汽机便得到了实际应用，迎来了第一次产业革命。,1.2.3金属切削机床在国民经济中的地位和作用 事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。 机械制造业当中的切削
6、加工离不开金属切削机床，机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。 金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以说机床是制造机器的机器。,1.2.4机床的发展概况和我国机床工业的现状 机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上产生的，并随着生产发展和科技进步而渐趋完善。从最原始的木制机床，人力或畜力驱动，主要加工木料、石料等，逐步发展成 加工金属零件的机床。 现代意义上的加工金属机械零件的机床是从18世纪中叶才开始发展起来。 18世纪末刀具运动才有了用机械代替人手，精度和效率发生了飞跃
7、。 到19世纪末，车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮加工等类型的机床已先后形成。 20世纪初，高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现，切削性能和机床主轴转速提高 。 20世纪50年代才有了数控机床，使机床自动化进入崭新时代。,切削加工技术的发展 方向： 加工设备朝着数控技术、精密和超精密、高速和超高速方向发展。 刀具材料朝超硬刀具材料方向发展。 生产规模由小批量和单品种大批量向多品种、变批量的方向发展。 生产方式由手工操作、机械化、单机自动化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动化方向发展。,近年来的先进制造技术 ： 计算机辅助设计（CAD）； 计算机辅助制造（CAM）； 计算机辅助工艺设计（
8、CAPP）； 计算机辅助工程（CAE）； 计算机辅助质量管理（CAQ）； 企业资源计划（ERP）； 物料搬运等单元技术。,我国机床产量及世界排名 2001年，机床产量19.21万台，产值115.1亿元，世界排名第五。 2002年产量23.19万台，产值148.2亿元，世界第五 。 2003年产量30.68万台，产值189.6亿元。 2004年，产量达 38.92万台（其中数控机床产量为17.521台），位居世界第四。 2005年，产量达45.07万台，产值322.8亿元。 2007年中国数控金属切削机床产量已达到12.33万台 。 20042008年的机床产量见下页图,20042008年中国金
9、属切削机床产量,20002005年我国数控机床产量及数控化率,1-3 机械制造工业的发展,17世纪60年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命兴起。 18世纪中，麦克斯韦尔建立电磁场理论，电气化时代开始 20世纪初，福特汽车生产线，泰勒科学管理方法，自动化时代 二战后，计算机、微电子技术，信息技术及软科学的发展，以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势，使中小批量生产自动化成为可能，并产生了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。 21世纪，制造技术向自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化和清洁化的方向发展。,我国机械制造工业及其发展的现状,我国的机械制造工业获得了巨大的发展。 与世界先进水平
10、相比，仍有很大差距。 机械制造工业的主要任务是要以新兴微电子、光电子技术，重大成套技术装备和基础机械的关键制造技术为重点。 依靠技术进步，研究开发优质高效的工艺与装备，提高产品的制造质量和制造技术水平。,1-4 机械制造过程,生产过程三阶段 1、决策阶段 2、产品设计和研究阶段 3、产品的制造阶段 其中:产品的制造阶段就是把原材料转变成为成品的过程。（原材料运输和保管、生产准备、毛坯准备、机械加工、装配与调试、质量检验、成品包装等）,机械加工工艺系统,车床加工零件示意图 1 -刀具 2 -工件 3 -夹具 4 -机床,1-5 信息时代的机械制造业,信息技术和其它高新技术改造传统制造业 以先进信
11、息技术驱动制造业 提升和突出信息在制造系统中的作用和地位,汽车行业,本门课程主要解决的问题 毛坯通过什么样的工艺路线加工成为合格的零件？ 选择研制什么样的机床、工艺装备？ 使用什么样的刀具？ 工件如何进行装夹？ 如何检测加工的精度和表面质量？ 如何研究加工过程的切削机理和现象？ 零件加工完后如何将零件装配成一个机器或产品？,本门课程主要学习内容 1、金属切削原理与刀具 揭示金属切削过程中的切削规律，如切削过程中刀具与工件之间的切削力、切削热、切削用量、切削角度、冷却液与刀具寿命、加工质量等因素之间的内部联系与规律，同时介绍一些实验研究方法等。 2、金属切削机床 机床的基本概念和常用机床的工作原理、组成、工艺范围、典型结构以及使用、维护等方面的知识。 3、机械加工工艺 机械加工工艺规程的制定及工艺尺寸链计算、典型零件的加工工艺、机械加工精度与表面质量、装配尺寸链等基本内容。 4、机床夹具 夹具的设计基础、典型机床夹具及设计方法等内容。 5、机械加工精度和表面质量,
