机械制造课程教育.ppt

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1、机机 械械 制制 造造 技技 术术 MachineryManufacturingTechnique主讲教师：潘纹电话：一、制造技术一、制造技术1.制造业制造业制造业为人类的文明创造着辉煌的物制造业为人类的文明创造着辉煌的物质文明。质文明。据统计，据统计，1990年年20个工业化国家制造个工业化国家制造业所创造的财富占国民生产总值（业所创造的财富占国民生产总值（GDP）的）的比例平均为比例平均为22.15，其中，美国，其中，美国68的财的财富来源于制造业，日本国民总产值的富来源于制造业，日本国民总产值的49是由制造业提供的。中国的制造业在工业是由制造业提供的。中国的制造业在工业总产值中也占有总产

2、值中也占有40的比例。的比例。2.制造技术制造技术 机械制造技术是研究用于制造机械产品的加工机械制造技术是研究用于制造机械产品的加工原理、工艺过程和方法以及相应设备的一门工程技原理、工艺过程和方法以及相应设备的一门工程技术。机械制造技术使原材料变成产品的技术总称术。机械制造技术使原材料变成产品的技术总称,是国民经济得以发展是国民经济得以发展,也是制造业本身赖以生存的也是制造业本身赖以生存的关键技术。先进的制造技术使一个国家的制造业乃关键技术。先进的制造技术使一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。至国民经济处于有竞争力的地位。机械制造工业机械制造工业机械制造技术机械制造技术 机械制造机

3、械制造机械机械机器机器机构机构机械制造技术机械制造技术 机机械械制制造造热热加加工工技技术术机机械械制制造造冷冷加加工工技技术术机机器器装装配配技技术术3.制造业和机械制造技术在综合国力竞争中的重要性制造业和机械制造技术在综合国力竞争中的重要性制制造造是是人人类类最最主主要要的的生生产产活活动动之之一一。它它是是指指人人类类按按照照所所需需目目的的，运运用用主主观观掌掌握握的的知知识识和和技技能能，通通过过手手工工或或可可以以利利用用的的客客观观的的物物质质工工具具与与设设备备，采采用用有有效效的的方方法法，将将原原材材料料转转化化为为 有有 使使 用用 价价 值值 的的 物物 质质 产产 品

4、品 并并 投投 放放 市市 场场 的的 全全 过过 程程。制造业是所有与制造有关的行业的总体制造业是所有与制造有关的行业的总体机械制造业是制造业的最主要的组成部分机械制造业是制造业的最主要的组成部分 我国的机械制造业我国的机械制造业 4机械制造技术发展简史机械制造技术发展简史 机械制造技术的历史机械制造技术的历史 刀具材料的发展历史刀具材料的发展历史 我国机械制造的发展我国机械制造的发展 机械制造技术的进步与发展机械制造技术的进步与发展 5现代制造技术发展趋势现代制造技术发展趋势 机械制造基础技术机械制造基础技术 超精密及细微加工技术超精密及细微加工技术 自动化制造技术自动化制造技术 绿色制造

5、技术绿色制造技术 制造业是所有与制造有关的行业的总体 制造业是所有与制造有关的行业的总体。工业化国家中以各种形式从事制造活动的人员约占全国从业 人数的四分之一。美国约68的财富来源于制造业，日本国 民生产总值的约50由制造业创造，我国的制造业在工业总 产值中占了约40。制造业为国民经济各部门和科技、国防提供技术装备，是整 个工业、经济与科技、国防的基础。机械制造业是制造业的最主要的组成部分，它是为用户创造和提供机械产品的行业，包括了机械产品的开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程。机械制造业肩负着双重任务：一是直接为最终用户提供消费品；二是为国民经济各行业提供生产技术装备。机械制造技术水平

6、的提高与进步将对整个国经济的发展和科技、国防实力产生直接的作用和影响，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一，在综合国力竞争中具有重要的地位。机械制造业是制造业的最主要的组成部分我国的机械制造业 我国的机械制造业已具有相当规模和一定的技术基础，成为我国工业体系中最大的产业之一。随着科技、经济、社会的日益进步和快速发展，日趋激烈的国际竞争及不断提高的人民生活水平对机械产品在性能、价格、质量、服务、环保及多样性、可靠性、准时性等方面提出的要求越来越高，对先进的生产技术装备、科技与国防装备的需求越来越大，机械制造业面临着新的发展机遇和挑战。机械制造技术的历史 据考古科学证实，距今3万年前，已经发明了琢

7、钻和磨制技 术；从秦始皇陵出土的2200多年前文物推断磨削技术可能形成；从汉代出土的文物推断，当时（公元前206220年）的机械 制造技术已达到了一定的水平；1668年我国已有了马拉铣床和脚踏砂轮机；1775年英国的约翰威尔金森（JWilkinson）为加工瓦特蒸 汽机的汽缸，研制成功镗床；此后至1860年期间，先后出现了车、铣、刨、插、齿轮、螺 纹加工等各种机床。刀具材料的发展历史 1860年后，钢铁材料成为主要的结构材料。由于其加工难度 增大，迫切需要使用新的刀具材料，1898年出现了高速钢。1907年德国首先研制出硬质合金，使切削速度分别提高4 20倍。时至今日，切削刀具材料已从碳素工具

8、钢、高速钢、硬质合 金发展到陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼、涂层刀具等。我国机械制造的发展 中华人民共和国成立之前，我国的机械工业处在以修配为主 的水平。新中国建立之后，我国的机械制造工业和制造技术得到了迅 速的发展。经过60多年的努力，已形成了具有相当规模、较高的技术水平和较完整的机械工业体系。与发达工业国家相比，我们在人均生产率，利材料用率，机 电产品交货期，机电产品的出口规模，及出口商品结构等 诸多方面仍存在着较大差距。随着经济的全球化，尤其在我国加人WTO以后，国际经济竞争将进人短兵相接的阶段。在新的形势下，我国的机械制造业要有强烈的危机感、紧迫感，以只争朝夕的精神，全力提高机械制造技术

9、水平、降低生产成本，发展先进制造技术，促进产品升级换代，提高整体竞争能力，迎接新世纪的机遇和挑战。机床已由皮带传动、齿轮传动发展到电磁直接驱动，其主轴转速已达每分钟数千转、数万转；加工精度由当年瓦特蒸汽机汽缸的1毫米提高到现代制造技术的0.01微米甚至达到原子尺度（0.1nm）的加工水平。在自动化加工技术方面，从20世纪60年代起，数控机床、加工中心、柔性加工系统等高效、高精度、高自动化的现代制造技术等得到了飞速的发展和应用。机械制造技术的进步与发展机械制造基础技术 切削（含磨削）加工仍然是机械制造的主导加工方法，提高生产率和质量是今后的发展方向。强化切削用量（如超高速切削），高精度、高效切削

10、机床与刀具，最佳切削参数的自动优选，自动快速换刀技术，刀具的高可靠性和在线监控技术，成组技术（GT），自动装配技术等将得到进一步的发展和应用。机械制造技术现状与发展前景机械制造技术现状与发展前景计算机集成制造计算机集成制造 ComputerIntegratedManufacturingCIM人工智能人工智能ArtificialIntelligenceAI 技艺型技艺型 工人和工人和技术人技术人员经验员经验 传统传统制造制造技术技术自动化自动化Automation 最优化最优化Optimization 柔性化柔性化Flexibility 集成化集成化Integration智能化智能化Intell

11、igence 精密化精密化Precision 必必然然趋趋势势超精密及细微加工技术 各种精密、超精密加工技术，细微与纳米加工技术在微电子芯片、光子芯片制造，超精密微型机器及仪器，微机电系统（MEMS）等尖端技术及国防尖端装备领域中将大显身手。精密加工可以稳定地达到亚微米级精度，而扫描隧道显微（STM）加工和原子力显微（AFM）加工甚至可实现原子级的加工。微机电系统技术将应用于生物医学、航空航天、信息科学、军事国防以至于工业、农业、家庭等广泛的领域。精密精密和超和超精密精密加工加工 超精密切削超精密切削 精密和超精密特种加工精密和超精密特种加工 超精密磨削和磨料加工超精密磨削和磨料加工 自动化制

12、造技术将进一步向柔性化、智能化、集成化、网络化发展。计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助装配工艺设计（CAAP）、快速成形（RP）等技术将在新产品设计方面得到更全面的应用和完善。高性能的计算机数控（CNC）机床、加工中心（MC）、柔性制造单元（FMC）等将更好地适应多品种、小批量产品的高质、高效加工制造。精益生产（LP）、准时生产（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等先进制造生产管理模式将主导新世纪的制造业。自动化制造技术快速成型机床按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或固化一层层的液态树脂，或烧结一层层的粉末材料），或喷射源选择性地喷射一层

13、层的粘结剂或热熔材料等，形成一个个薄层，并逐步迭加成三维实体快速成型件(采用“加”制造零件)快速成型绿色制造技术 在机械制造业综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素的绿色制造（无浪费制造）技术，将朝着能源与原材料消耗最小，所产生的废弃物最小并尽可能回收利用，在产品的整个生命周期中对环境无害等等方面发展。加工技术向自动化方向发展，继续沿着NC-CNC-FMS-CIMS的台阶向上攀登。组成组成CIMS的六个子系统的六个子系统CIMS计算计算机辅机辅助经助经营和营和生产生产管理管理系统系统 CADCAM开发开发工程工程系统系统自动自动化制化制造系造系统统 计算计算机辅机辅助储助储运系运系统统全厂全

14、厂质量质量控制控制系统系统 数据数据库与库与通信通信系统系统二、课程简介二、课程简介本课程的主要目标是通过课程的学习，使学生掌握有关机本课程的主要目标是通过课程的学习，使学生掌握有关机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法；并通过相关的械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法；并通过相关的实验、练习、生产实习及课程设计等实践环节的训练，使学生实验、练习、生产实习及课程设计等实践环节的训练，使学生掌握分析和解决有关机械制造问题的基本能力。掌握分析和解决有关机械制造问题的基本能力。考虑到当今机械制造技术的迅速发展，本课程在重点介绍考虑到当今机械制造技术的迅速发展，本课程在重点介绍有关机械制造技术

15、的基础知识、基本理论和基本方法的同时，有关机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法的同时，还兼顾了机械制造领域的最新成就和发展趋势，以使学生通过还兼顾了机械制造领域的最新成就和发展趋势，以使学生通过本课程的学习对机械制造技术的发展有一个全面的了解和正确本课程的学习对机械制造技术的发展有一个全面的了解和正确的认识。的认识。机械制造技术是数控技术、模具设计与制造、机电一机械制造技术是数控技术、模具设计与制造、机电一体化专业的主要专业基础课之一，面向高职高专学生，主要介体化专业的主要专业基础课之一，面向高职高专学生，主要介绍了机械产品的生产过程及生产活动的组织、机械加工过程及绍了机械产品的生产过程

16、及生产活动的组织、机械加工过程及其系统。包括了金属切削过程及其基本规律、机床、刀具、夹其系统。包括了金属切削过程及其基本规律、机床、刀具、夹具的基本知识、机械加工和装配工艺规程的设计、机械加工中具的基本知识、机械加工和装配工艺规程的设计、机械加工中精度及表面质量的概念，制造技术发展的前沿与趋势。目的是精度及表面质量的概念，制造技术发展的前沿与趋势。目的是通过本课程的学习，使学生能对制造活动有一个总体的、全貌通过本课程的学习，使学生能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法

17、与机床、刀具、夹具及加工参工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量数，具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步力。了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。教学内容教学内容 （1）掌握金属切削的基本规律，并能用之于各种切削参数和刀）掌握金属切削的基本规律，并能用之于各种切

18、削参数和刀具几何角度的合理选择，及对加工质量的正确分析。具几何角度的合理选择，及对加工质量的正确分析。（2）掌握常用机械加工方法的工作原理、工艺特点、质量保证）掌握常用机械加工方法的工作原理、工艺特点、质量保证措施，以及常用机床的性能、工艺范围、主要结构及合理选择。措施，以及常用机床的性能、工艺范围、主要结构及合理选择。（3）掌握机械加工工艺规程和机器装配工艺规程拟订的基本知）掌握机械加工工艺规程和机器装配工艺规程拟订的基本知识及有关的计算方法，具有拟订中等复杂程度零件机械加工工艺识及有关的计算方法，具有拟订中等复杂程度零件机械加工工艺规程的能力。规程的能力。（4）掌握机械加工精度和表面质量的

19、基本理论和基本知识，并具）掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，并具有对生产现场工艺技术问题进行分析和解决的初步能力。有对生产现场工艺技术问题进行分析和解决的初步能力。（5）对机械制造技术的新发展有一定的了解。）对机械制造技术的新发展有一定的了解。学习方法学习方法博学之，审问之，缜思之，明辨之，笃行博学之，审问之，缜思之，明辨之，笃行之。有弗学，思之弗得，弗措也；有弗问，之。有弗学，思之弗得，弗措也；有弗问，问之弗知，弗措也；有弗思，思之弗得，问之弗知，弗措也；有弗思，思之弗得，弗措也；有弗辨，辨之弗明，弗措也；有弗措也；有弗辨，辨之弗明，弗措也；有弗行，行之弗笃，弗措也。人一能之，

20、己弗行，行之弗笃，弗措也。人一能之，己百之；人十能之，己千之。果能此道矣，百之；人十能之，己千之。果能此道矣，虽愚必明，虽柔必强。虽愚必明，虽柔必强。-礼记礼记 中庸中庸 博学博学（1）“四个结合四个结合”四个四个结合结合课堂教学与实践教学环节的结合课堂教学与实践教学环节的结合 课堂教学与课程设计的结合课堂教学与课程设计的结合 教学与自学的结合教学与自学的结合 教材与参考书结合教材与参考书结合（2）记笔记）记笔记（3）参考书目）参考书目 1贾亚洲贾亚洲.金属切削机床概论金属切削机床概论.机械工业出版社机械工业出版社2乐兑谦乐兑谦.金属切削刀具金属切削刀具.机械工业出版社机械工业出版社3陈日曜陈

21、日曜.金属切削原理金属切削原理.机械工业出版社机械工业出版社4顾崇衔顾崇衔.机械制造工艺学机械制造工艺学.陕西科学技术出版社陕西科学技术出版社5许许坚坚.机车夹具设计机车夹具设计.东北大学出版社东北大学出版社6王茂元王茂元.机械制造技术机械制造技术.机械工业出版社机械工业出版社三、各种制造装备的发展普普通通铣铣床床普普通通车车床床普普通通磨磨床床普普通通磨磨床床普普通通磨磨床床普普通通磨磨床床普普通通磨磨床床普普通通刨刨床床普普通通刨刨床床普普通通镗镗床床镗镗床床用用刀刀摇摇臂臂钻钻床床摇摇臂臂钻钻床床普普通通锯锯床床普普通通锯锯床床加加工工中中心心加加工工中中心心快快速速成成型型火火花花机机床床火火花花机机床床线线切切割割机机床床机机加加零零件件产产品品机机加加零零件件产产品品