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1、第一章第一章 绪绪 论论 了解制造技术的概念，材料成形技术的基本要素和流程了解制造技术的概念，材料成形技术的基本要素和流程了解制造技术的概念，材料成形技术的基本要素和流程了解制造技术的概念，材料成形技术的基本要素和流程 了解材料成形的一些共性的基本问题了解材料成形的一些共性的基本问题了解材料成形的一些共性的基本问题了解材料成形的一些共性的基本问题 了解本课程的性质和任务了解本课程的性质和任务了解本课程的性质和任务了解本课程的性质和任务 难点：难点：难点：难点： 材料成形的基本流程和由此引出的材料成形的基本问题材料成形的基本流程和由此引出的材料成形的基本问题材料成形的基本流程和由此引出的材料成形
2、的基本问题材料成形的基本流程和由此引出的材料成形的基本问题 形态工艺学有关概念形态工艺学有关概念形态工艺学有关概念形态工艺学有关概念重点：重点：重点：重点： 凝固成形的基本问题和发展概论凝固成形的基本问题和发展概论凝固成形的基本问题和发展概论凝固成形的基本问题和发展概论 塑性成形的基本问题和发展概论塑性成形的基本问题和发展概论塑性成形的基本问题和发展概论塑性成形的基本问题和发展概论 焊接成形的基本问题和发展概论焊接成形的基本问题和发展概论焊接成形的基本问题和发展概论焊接成形的基本问题和发展概论第一章第一章第一章第一章 绪论绪论绪论绪论 1.1 材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述 1.2
3、基本问题与发展概况基本问题与发展概况 1.3 课程的性质和任务课程的性质和任务1.1 1.1 材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述凝固成形凝固成形塑性成形塑性成形焊接成形焊接成形表面加工表面加工热处理热处理切削加工切削加工装配装配 切削加工切削加工切削加工切削加工凝固成形凝固成形塑性成形塑性成形焊接成形焊接成形 机机器器 毛坯毛坯 零件零件图图图图1-1 1-1 机器制造的一般过程机器制造的一般过程机器制造的一般过程机器制造的一般过程 原材料原材料（锭料、轧材）（锭料、轧材）1.1.1 1.1.1 材料加工的主要工艺方法材料加工的主要工艺方法材料材料
4、材料材料加加加加 工工工工冷加工：冷加工：冷加工：冷加工： 车，铣，刨，钻，磨车，铣，刨，钻，磨车，铣，刨，钻，磨车，铣，刨，钻，磨热加工热加工热加工热加工铸铸铸铸锻锻锻锻焊焊焊焊 凝固（液态）成形凝固（液态）成形凝固（液态）成形凝固（液态）成形 连接成形连接成形连接成形连接成形热处理，表面成形热处理，表面成形热处理，表面成形热处理，表面成形，粉冶加工粉冶加工粉冶加工粉冶加工 塑性成形塑性成形塑性成形塑性成形 也可归纳为以下四类：也可归纳为以下四类：也可归纳为以下四类：也可归纳为以下四类：成形加工、切除成形加工、切除成形加工、切除成形加工、切除加工、表面成形加工、热处理加工加工、表面成形加工、
5、热处理加工加工、表面成形加工、热处理加工加工、表面成形加工、热处理加工1.1.2 1.1.2 材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述 在我国一直把制造技术分为在我国一直把制造技术分为在我国一直把制造技术分为在我国一直把制造技术分为“ “设计设计设计设计” ”和和和和“ “制制制制造工艺造工艺造工艺造工艺” ”两个方面。两个方面。两个方面。两个方面。 丹麦专家丹麦专家丹麦专家丹麦专家Leo AltingLeo AltingLeo AltingLeo Alting提出制造技术是由提出制造技术是由提出制造技术是由提出制造技术是由产品产品产品产品技术技术技术技术( ( ( (Product Tech
6、nology)Product Technology)Product Technology)Product Technology)和过程技术和过程技术和过程技术和过程技术( ( ( (Process Process Process Process Technology)Technology)Technology)Technology)两个基本部分组成。即体现了机械两个基本部分组成。即体现了机械两个基本部分组成。即体现了机械两个基本部分组成。即体现了机械制造的一大板块是回答制造的一大板块是回答制造的一大板块是回答制造的一大板块是回答“ “做什么做什么做什么做什么” ”的的的的“ “产品技术产品技术
7、产品技术产品技术” ”，另一大板块是回答，另一大板块是回答，另一大板块是回答，另一大板块是回答“ “怎么做怎么做怎么做怎么做” ”的过程技术的过程技术的过程技术的过程技术（不少欧洲国家也称（不少欧洲国家也称（不少欧洲国家也称（不少欧洲国家也称“ “Production Production Production Production TechnologyTechnologyTechnologyTechnology” ”） 一个机械制造产品的诞生，一靠物化前生成一个机械制造产品的诞生，一靠物化前生成一个机械制造产品的诞生，一靠物化前生成一个机械制造产品的诞生，一靠物化前生成过程（构思、构想、策划
8、、设计），二靠制造全过程（构思、构想、策划、设计），二靠制造全过程（构思、构想、策划、设计），二靠制造全过程（构思、构想、策划、设计），二靠制造全过程使构思和设计物化成产品，这两个方面构成过程使构思和设计物化成产品，这两个方面构成过程使构思和设计物化成产品，这两个方面构成过程使构思和设计物化成产品，这两个方面构成了产品技术和过程技术。了产品技术和过程技术。了产品技术和过程技术。了产品技术和过程技术。1.1.2 1.1.2 材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述材料成形过程技术概述2 2 过程技术过程技术过程技术过程技术涵盖了把涵盖了把涵盖了把涵盖了把物化前的产品设计和物化
9、前的产品设计和物化前的产品设计和物化前的产品设计和构思构思构思构思制造成制造成制造成制造成具体产品具体产品具体产品具体产品的全过程，因而过程的全过程，因而过程的全过程，因而过程的全过程，因而过程技术不只是车、铣、刨、磨、铸、锻、焊、技术不只是车、铣、刨、磨、铸、锻、焊、技术不只是车、铣、刨、磨、铸、锻、焊、技术不只是车、铣、刨、磨、铸、锻、焊、热处理等工艺技术，热处理等工艺技术，热处理等工艺技术，热处理等工艺技术，更包含更包含更包含更包含装配技术、工装配技术、工装配技术、工装配技术、工具技术、仪表测量技术、生产组织技术、具技术、仪表测量技术、生产组织技术、具技术、仪表测量技术、生产组织技术、具
10、技术、仪表测量技术、生产组织技术、生产控制技术以及整个生产过程的构思、生产控制技术以及整个生产过程的构思、生产控制技术以及整个生产过程的构思、生产控制技术以及整个生产过程的构思、规划和设计。规划和设计。规划和设计。规划和设计。 本课程主要本课程主要本课程主要本课程主要阐述的是产品阐述的是产品阐述的是产品阐述的是产品“ “如何做如何做如何做如何做” ”的的的的有关各种有关各种有关各种有关各种材料成形过程技术材料成形过程技术材料成形过程技术材料成形过程技术的基本原理及的基本原理及的基本原理及的基本原理及工艺工艺工艺工艺，目的是使同学掌握，目的是使同学掌握，目的是使同学掌握，目的是使同学掌握给给给给
11、一定产品一定产品一定产品一定产品选择选择选择选择技术先进而又经济合理的材料成形技术方技术先进而又经济合理的材料成形技术方技术先进而又经济合理的材料成形技术方技术先进而又经济合理的材料成形技术方法。法。法。法。1.1.3 1.1.3 材料成形过程的基本要素材料成形过程的基本要素 材料成形过程就是采用一定的加工工艺方法，材料成形过程就是采用一定的加工工艺方法，材料成形过程就是采用一定的加工工艺方法，材料成形过程就是采用一定的加工工艺方法，使被加工的材料达到使被加工的材料达到使被加工的材料达到使被加工的材料达到几何形状几何形状几何形状几何形状、状态和状态和状态和状态和（或）（或）（或）（或）性能性能
12、性能性能的变化过程。的变化过程。的变化过程。的变化过程。 研究表明，要产生这种变化，必须具备三个基研究表明，要产生这种变化，必须具备三个基研究表明，要产生这种变化，必须具备三个基研究表明，要产生这种变化，必须具备三个基本要素：材料、能量和信息。因而材料的加工过程，本要素：材料、能量和信息。因而材料的加工过程，本要素：材料、能量和信息。因而材料的加工过程，本要素：材料、能量和信息。因而材料的加工过程，可以用相关的可以用相关的可以用相关的可以用相关的材料流程材料流程材料流程材料流程、能量流程能量流程能量流程能量流程和和和和信息流程信息流程信息流程信息流程来描来描来描来描述。述。述。述。 材料加工过
13、程材料加工过程材料加工过程材料加工过程材料（材料（材料（材料（O O ）产品产品产品产品+ +废料废料废料废料能量（能量（能量（能量（O O ）损耗损耗损耗损耗 材料（材料（材料（材料（I I ） 信息信息信息信息（I I ） 信息信息信息信息（O O ）形状、性能形状、性能形状、性能形状、性能 能量（能量（能量（能量（I I ）一、一、 材材 料料 流流 程程材料流程系统可以分为三种重要类型：材料流程系统可以分为三种重要类型：材料流程系统可以分为三种重要类型：材料流程系统可以分为三种重要类型： 直通流程直通流程直通流程直通流程 对应于质量不变过程，其特点是加工材料在初对应于质量不变过程，其特
14、点是加工材料在初对应于质量不变过程，其特点是加工材料在初对应于质量不变过程，其特点是加工材料在初始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最终质始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最终质始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最终质始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最终质量。也就是说，量。也就是说，量。也就是说，量。也就是说，材料在一定的受控条件下仅改变了几何形状材料在一定的受控条件下仅改变了几何形状材料在一定的受控条件下仅改变了几何形状材料在一定的受控条件下仅改变了几何形状或（和）性能或（和）性能或（和）性能或（和）性能。例如各种凝固成形、塑性成形、粉末压制、
15、例如各种凝固成形、塑性成形、粉末压制、例如各种凝固成形、塑性成形、粉末压制、例如各种凝固成形、塑性成形、粉末压制、塑料成形和热处理等均属于这类过程特征。直通流程的材料塑料成形和热处理等均属于这类过程特征。直通流程的材料塑料成形和热处理等均属于这类过程特征。直通流程的材料塑料成形和热处理等均属于这类过程特征。直通流程的材料状态可为固态、液态或颗粒态。状态可为固态、液态或颗粒态。状态可为固态、液态或颗粒态。状态可为固态、液态或颗粒态。 发散流程发散流程发散流程发散流程 对应于质量减少过程，对应于质量减少过程，对应于质量减少过程，对应于质量减少过程，其特点是零件最终的几其特点是零件最终的几其特点是零
16、件最终的几其特点是零件最终的几何形状局限在材料的初始几何形状内何形状局限在材料的初始几何形状内何形状局限在材料的初始几何形状内何形状局限在材料的初始几何形状内。也就是说，材料改变。也就是说，材料改变。也就是说，材料改变。也就是说，材料改变是通过去除一部分材料形成的。相应的加工方法有传统的切是通过去除一部分材料形成的。相应的加工方法有传统的切是通过去除一部分材料形成的。相应的加工方法有传统的切是通过去除一部分材料形成的。相应的加工方法有传统的切削加工，电火花加工、电解加工、热切割和冲裁等。发散流削加工，电火花加工、电解加工、热切割和冲裁等。发散流削加工，电火花加工、电解加工、热切割和冲裁等。发散流削加工，电火花加工、电解加工、热切割和冲裁等。发散流程的材料只能是固态。程的材料只能是固态。程的材料只能是固态。程的材料只能是固态。 汇合流程汇合流程汇合流程汇合流程 对应于质量增加过程，对应于质量增加过程，对应于质量增加过程，对应于质量增加过程，其特征是加工材料在过其特征是加工材料在过其特征是加工材料在过其特征是加工材料在过程结束时最终质量比过程开始时的质量有所增加程结束时最终质量比过程开始时
