机械制造业的现状与发展课件.ppt

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1、第一讲一、制造业的地位和作用制造 制造是人类最主要的生产活动之一。它是指人类按照所需目的，运用主观掌握的知识和技能，通过手工或可以利用的客观的物质工具与设备，采用有效的方法，将原材料转化为有使用价值的物质产品并投放市场的全过程。制造业是指对采掘的自然物质资源和工农生产的原材料进行加工和再加工，为国民经济其他部门提供生产资料，为全社会提供日用消费品的社会生产制造部门。绪 论第一讲1.制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机 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4

2、0。2.制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石3.制造业是吸纳劳动就业和扩大出口的关键产业4.制造业是国家安全的重要保障 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。绪 论第一讲 机械制造业是制造业的最主要的组成部分。机械制造业的任务：“围绕各种工程材料的加工技术，研究其工艺并设计和制造各种工艺装备，也为新兴的产业群提供从未有过的技术装备。”机械制造技术水平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。绪 论第一讲Case 1：众所周知，半导体、晶体管

3、是美国发明的，由此兴起的微电子工业也可以说纯粹是美国的首创工业。然而在7080年代间不到十年的时间里，其半导体的市场份额由60%60%降到了40%40%，消费电子产品则几乎全军覆没。电视机仅有15%15%的国内市场，其余全部被日本占领。绪 论第一讲Case 2：汽车的大批大量生产方式出自美国，汽车工业也成为美国的最大工业。1955年：美国进口汽车仅占1%1%；1987年：美国进口汽车上升到31%31%；1989年：美国汽车世界市场占有率从75%75%下降到25%25%；绪 论第一讲美日两国汽车产量在世界市场所占份额1963 年1983年绪 论第一讲Case 3：在机床行业：美国：1980年NC

4、机床自给率80%80%，19811987年，机床企业从1400家减少到500家，进口率达50%50%；日本：1988年机床产值居世界首位，占世界总量1/4 1/4；绪 论第一讲二、我国制造业的现状 按2001年统计，我国制造业由29个行业组成，主要的可归为三类：轻工纺织制造业：占 30.58%30.58%资源（包括原材料和能源）加工工业：占 33.93%33.93%机械电子制造业：占 34.16%34.16%。相对发达国家，我国机械电子制造所占比例偏低。绪 论第一讲1.已建立了一个比较完整的工业体系，提供重大装备的能力不断提高如：为上海磁悬浮列车项目提供有8台数控落地镗铣床组成的轨道深加工自动

5、线；长江三峡、小浪底枢纽工程水电机组；300兆瓦核电站成套设备；500千伏交流输变电成套设备；主战坦克；新舟60客机；飞豹轰炸机；神舟号载人飞船；核动力潜艇；两弹一星等。绪 论第一讲2.制造业总体生产规模已居世界第四位，众多制成品产量已居世界前列。如：珠江三角洲、长江三角洲已成为全球重要的家电、电子及通信设备制造聚集地；东北重大成套设备制造聚集地、川陕国防装备制造聚集地等正稳定地为国民经济和国防建设发挥着不可或缺的作用。3.各具特色的制造业聚集地逐渐形成。4.我国目前处于工业化的中期。绪 论第一讲2.2 我国制造业存在的问题：1.总体规模仍然偏小，仅为美国的1/5、日本的1/4。2.制造业的人

6、均劳动生产率过低，仅为美国的1/25、日本的1/26、德国的1/20。3.制造业结构呈轻型化状态，表现为机械电子制造所占比例偏低。装备制造能力尤为偏低。绪 论第一讲4.技术创新能力和自主开发能力薄弱，突出表现为：（1）机械产品技术的57%来自国外，绝大多数电子及通信设备的核心技术依赖进口。（2）产品开发周期过长，企业对市场的快速反应能力差。我国机械新产品的平均开发周期为18个月，美国（1990年）新产品设计周期3个星期，试制周期3个月。（3）先进制造技术在国内尚处于初级开发阶段，普及率较低，与发达国家存在着阶段性差距。绪 论第一讲三、机械制造业的发展1.机械制造技术的历史据考古科学证实，距今3

7、万年前，已经发明了琢钻和磨制技术；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绪 论第一讲2 2 刀具材料的发展史刀具材料的发展史 1860 1860年后，钢铁材料成为主要的结构材料。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 由于其加工难度增大，迫切需要使用新的刀

8、具材料，料，1898 1898年出现了高速钢。年出现了高速钢。1907 1907年德国首先研制出硬质合金，使切削速 年德国首先研制出硬质合金，使切削速度分别提高 度分别提高4 4 20 20倍。倍。时至今日，切削刀具材料已从碳素工具钢、时至今日，切削刀具材料已从碳素工具钢、高速钢、硬质合金发展到陶瓷、人造金刚石、立 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。方氮化硼、涂层刀具等。绪 论第一讲3 加工技术向高精度发展 加工精度由当年瓦特蒸汽机汽缸的 加工精度由当年瓦特蒸汽机汽缸的1 1毫米提 毫米提高到现代制造技术的 高到现代制造技术的0.01 0.01微米甚至达到原子尺度

9、 微米甚至达到原子尺度（0.1nm 0.1nm）的加工水平。）的加工水平。21 21世纪的超精密加工将 世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进。向分子级、原子级精度推进。预测：预测：21 21世纪初 世纪初(前 前30 30年 年)：普通加工：普通加工：1 1 m m 精密加工：精密加工：0.01 0.01 m m 超精密加工：超精密加工：0.001 0.001 m m绪 论第一讲4 加工技术向高度自动化方向发展 制造技术将进一步向柔性化、智能化、集成化、制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（网络化发展。计算机辅助设计（CAD CAD）、计算机辅助工）、计算

10、机辅助工艺设计（艺设计（CAPP CAPP）、计算机辅助装配工艺设计）、计算机辅助装配工艺设计（CAAP CAAP）、）、快速成形 快速成形（RP RP）等技术将在新产品设计方面得到更全）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（面的应用和完善。高性能的计算机数控（CNC CNC）机床、）机床、加工中心（加工中心（MC MC）、柔性制造单元（）、柔性制造单元（FMC FMC）等将更好地适）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 应多品种、小批量产品的高质、高效加工制造。精益生产（生产（LP LP）、准时生产（）、准时生产（JIT JIT）、并行工程

11、（）、并行工程（CE CE）、敏）、敏捷制造（捷制造（AM AM）等先进制造生产管理模式将主导新世纪）等先进制造生产管理模式将主导新世纪的制造业。的制造业。绪 论第一讲绪 论第一讲绪 论第一讲1797年莫兹利制造的第一台螺纹切削车床 绪 论第一讲绪 论第一讲四、本课程的研究内容毛坯通过什么样的工艺路线加工成合格零件 制造工艺 制造工艺选择什么样的机床和工艺装备 机床工作原理 机床工作原理工件的装夹问题 刀具的设计与制造 刀具的设计与制造如何检测加工表面质量，包括精度和加工表面状态 加 加工精度及表面质量 工精度及表面质量需要研究切削加工机理和切削加工过程中的现象 优化加 优化加工过程 工过程需

12、要考虑机器的装配方法 装配工艺 装配工艺绪 论第一讲五、本课程的特点内容和学习要求1.1.特点：特点：(1)(1)实践性强；实践性强；(2)(2)内容广泛；内容广泛；(3)(3)灵活多变；灵活多变；2.2.具体学习内容：具体学习内容：总学时 总学时72 72学时，包括：学时，包括：（1 1）绪论；）绪论；（2 2）机械制造概论；）机械制造概论；（3 3）金属切削机床与刀具；）金属切削机床与刀具；（4 4）金属切削过程与控制；）金属切削过程与控制；（5 5）机械加工质量分析与控制；）机械加工质量分析与控制；（6 6）机械加工工艺规程的制订；）机械加工工艺规程的制订；（7 7）机械装配工艺基础；）

13、机械装配工艺基础；（8 8）机床夹具设计）机床夹具设计绪 论第一讲3.3.对本课程学习的要求：对本课程学习的要求：（1 1）以金属切削理论为基础，要求掌握金属切削的基）以金属切削理论为基础，要求掌握金属切削的基本原理和基本知识，并有根据具体情况合理选择加工方 本原理和基本知识，并有根据具体情况合理选择加工方法（机床、刀具、切削用量、切削液等）的初步能力；法（机床、刀具、切削用量、切削液等）的初步能力；（2 2）以制造工艺为主线，要求了解和掌握机械加工工）以制造工艺为主线，要求了解和掌握机械加工工艺过程和装配工艺过程的基本原理和基本知识，具有设 艺过程和装配工艺过程的基本原理和基本知识，具有设计

14、工艺规程的初步能力；计工艺规程的初步能力；（3 3）要了解常用工艺装备（主要指通用机床、刀具、）要了解常用工艺装备（主要指通用机床、刀具、夹具），懂得选用，并具有初步设计能力（主要指夹具）夹具），懂得选用，并具有初步设计能力（主要指夹具）；（4 4）对机械制造技术的发展趋势有一定了解。）对机械制造技术的发展趋势有一定了解。绪 论第一讲六、教材及主要参考书目机械制造技术基础机械制造技术基础赵雪松主编，华赵雪松主编，华中科技大学出版社。中科技大学出版社。机械制造技术基础机械制造技术基础于俊一，邹青主于俊一，邹青主编，机械工业出版社。编，机械工业出版社。机械制造技术基础机械制造技术基础卢秉恒主编，机卢秉恒主编，机械工业出版社。械工业出版社。绪 论第一讲七、考核方式：统一的期末考试 统一的期末考试 70%70%平时成绩 平时成绩(实验、作业、出勤 实验、作业、出勤)30%30%绪 论本资料来源w 更多资料请访问.(.)