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1、教育科学“十五”国家规划课题研究成果机械制造技术基础机械制造技术基础周宏甫 主编绪 论机械制造技术基础机械制造技术基础绪论 0.1 制造业与制造技术0.2 制造过程0.3 零件（毛坯）成形方法机械制造技术基础机械制造技术基础制造业与制造技术0.1机械制造技术基础机械制造技术基础 机械制造业在国民经济中的地位 机械制造技术的现状与发展前景 本课程的性质、研究内容、特点与学习方法0.1 制造业与制造技术机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位制造 人类按所需目的，运用知识和技能，应用设备和工具，采用有效的方法，将原材料转化为产品并投放市场的全过程。制造业对原材料进行
2、加工或再加工，及装配的工业的总称 机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位图0.1 当今制造业的社会功能机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位机械制造业 为用户创造和提供机械产品的行业机械产品的开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程 双重任务：直接为最终用户提供消费品 为各行业提供生产技术装备制造技术完成制造活动所施行的一切手段的总和机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景总趋势 与材料科学、电子科学、信息科学、生命科学、环保科学、管理科学等交叉、融合 机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.
3、2 机械制造技术的现状与发展前景1.机械制造基础技术高速、超高速切削（磨削）高精度、高速切削机床与刀具最佳切削参数的自动优选在线监控技术成组技术（GT）自动装配技术等机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景2.超精密及微细加工技术精密、超精密加工技术微细与纳米加工技术超精密微型机器及仪器微机电系统（MEMS）机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景3.自动化制造技术柔性化、智能化、集成化、网络化CAD、CAPP、快速成形 RP加工中心 MC、柔性制造单元 FMC、精益生产 LP、准时生产 JIT并行工程 CE、敏捷制造 AM 计算
4、机集成制造系统 CIMS机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景4.绿色制造技术综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素 机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法课程的地位机械类专业 的主干专业技术基础课机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法课程的内容及要求掌握：金属切削过程的基本规律和机械加工的基本知识选择：机械加工方法与机床、刀具、夹具及切削加工参数具备：制订机械加工工艺规程的初步能力掌握：机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识具备：分析和解决现场工艺问题的初步能力机械制造技术基础
5、机械制造技术基础0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法课程的特点涉及面广，综合性强，灵活性大，实践性强。机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法课程的学习方法理论联系实践重视实践性教学环节机械制造技术基础机械制造技术基础0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法学习关键理解和掌握机械加工的基本概念及其实际应用具体情况具体分析 机械制造技术基础机械制造技术基础制造过程0.2机械制造技术基础机械制造技术基础 制造活动定义 产品制造过程 生产类型与组织0.2 制造过程机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.1 制造活动定义制造物料转变（物料流） 能量转化（
6、能量流） 信息传递（信息流）的过程manufacture在信息控制下，由能量起作用，对物料加工而使之形成产品 机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.1 制造活动定义人和设备支撑条件政策与法规 约束条件图0.2 制造活动过程 机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.2 产品制造过程制造过程 将原材料转变成成品的全过程直接生产过程辅助生产过程使加工对象的尺寸、形状或性能产生变化不使加工对象产生直接的变化机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.2 产品制造过程工艺过程 直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置、性质机械加工工艺过程（冷加工）热加工工艺过程装配工艺过程机械制造技术基础机械制造技术基础0
7、.2.3 生产类型与组织生产纲领 企业在计划期内产品的产量 Q 产品的年产量 n 每台产品中该零件的数量% 备品率% 废品率根据生产纲领，划分生产类型 机械制造技术基础机械制造技术基础表表0.1 0.1 生产纲领与生产类型的关系生产纲领与生产类型的关系生产类型零件年生产纲领（件/年）重型零件中型零件小型零件单件生产 5 20 100 小批生产 5100 20200 100500 中批生产 100300 200500 5005000 大批生产 3001000 5005000 500050000 大量生产 1000 5000 50000 机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.3 生产类型与组织生
8、产类型 产品生产的专业化程度单件生产成批生产大量生产小批生产(中批生产)大批生产单件小批生产大批大量生产不同的生产类型有不同的工艺特点机械制造技术基础机械制造技术基础表表0.2 0.2 各种生产类型的工艺特点各种生产类型的工艺特点 特点 单件小批生产 中批生产 大批量生产 零件互换性 一般配对制造，无互换性，常采用钳工修配 大部分有互换性，少数用钳工修配 全部互换性，高精度配合件用分组装配和调整法毛坯 及加工余量 木模手工造型或自由锻。毛坯精度低，加工余量大 部分采用金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等 常用金属模机器造型、模锻等高效方法。毛坯精度高，余量小 机床设备及布置 通用机床按机群
9、式排列，部分采用数控机床或加工中心 部分通用机床和高效机床、数控机床、加工中心，按零件工段排列 常采用高效自动机床，专用机床，数控机床，按自动线流水线排列 机械制造技术基础机械制造技术基础表表0.2 0.2 各种生产类型的工艺特点（续）各种生产类型的工艺特点（续）特点 单件小批生产 中批生产 大批量生产 工装及达到精度的方法 通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切达到精度 采用专用及成组夹具、专用刀具及量具，主要使用调整法达到精度要求 高效专用夹具量具、复合刀具、自动检测装置，调整法及自动控制达到精度 对工人的要求 需要技术熟练的工人 需要一定技术水平的工人 对操作工人要求低，对
10、调整工人的技术要求较高 工艺文件 有简单的工艺过程卡，关键工序有工序卡 有详细的工艺规程， 关键零件有工序卡 有详细的工艺规程和工序卡，关键工序有调整卡、检验卡 机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.3 生产类型与组织生产组织模式生产全部零部件、组装机器 生产一部分关键的零部件，进行整机装配， 其余的零部件由其它企业供应完全不生产零部件，只负责设计与销售机械制造技术基础机械制造技术基础0.2.3 生产类型与组织评价机电产品制造过程的三准则质量、成本、生产率 批量法则大批量生产有明显的经济效益 机械制造技术基础机械制造技术基础零件（毛坯）成形方法0.3机械制造技术基础机械制造技术基础 材料成形
11、工艺（m=0） 材料去除工艺（m0） 0.3 零件（毛坯）成形方法机械制造技术基础机械制造技术基础零件（毛坯）成形方法材料成形工艺（m=0）材料去除工艺（m0） 机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.1 材料成形工艺（m=0）贯通流程质量不变工艺 铸造 将液态金属浇注到型腔中来获得毛坯类型：砂型铸造金属型铸造压力铸造离心铸造熔模铸造特点： 形状复杂、适应性广、成本低机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.1 材料成形工艺（m=0）贯通流程质量不变工艺 铸造锻压 金属压力加工对加热后金属施加外力塑性变形 自由锻、模锻、胎膜锻、轧制和挤压等锻造板料冲压将板料冲压成制件（冷冲压 ） 冲裁、弯曲、拉
12、深、成形等特点：力学性能高特点：高生产率、高精度机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.1 材料成形工艺（m=0）贯通流程质量不变工艺 铸造锻压 粉末冶金 以金属、非金属粉末，经模 具压制、烧结等，制成制品特点：材料利用率高、生产率高、精度高机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.2 材料去除工艺（m0）发散流程质量减少工艺 切削加工 刀具切除工件毛坯上多余的金属 车削、铣削、刨削、钻削、拉削、镗削等。常规机械加工方法 机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.2 材料去除工艺（m0）发散流程质量减少工艺 切削加工磨削加工 砂轮磨去工件上多余的金属内外圆磨削、平面磨削、成形磨削等 特点：加工精度
13、高、表面质量好 可加工淬硬表面机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.2 材料去除工艺（m0）收敛流程质量增加工艺 连接与装配不可卸连接： 焊接、粘接、铆接、过盈配合等 装配方法： 螺纹连接、销连接等机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.3 材料累积工艺（m0）收敛流程质量增加工艺 连接与装配电铸电镀加工电镀液中的金属正离子在电场的作用下，逐渐镀复沉积到阴极上去，形成一定厚度的金属层 电铸加工、电镀加工表面局部涂镀加工特种加工之一机械制造技术基础机械制造技术基础0.3.3 材料累积工艺（m0）收敛流程质量增加工艺 连接与装配电铸电镀加工快速成型(RP) 以微元迭加逐渐累积生成零件LOM迭层法，SL光固化法SLS烧结法，FDM熔融沉积法 先进制造技术之一机械制造技术基础机械制造技术基础谢 谢机械制造技术基础机械制造技术基础
