第1章绪论
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第一章绪论
2、农业的根本特性
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
第一章 绪论
第一章 绪 论一、学习导引1、 流体的压缩性和热胀性流体具有质量，单位体积里的质量称为密度，记作ρ，其单位是3/m kg 。
流体的密度与压强p 和温度T 有关，即),(T p ρρ=,以上称为流体的状态方程。
气体的状态方程为RT p ρ= （1-1）式中，p 是压强，单位是2/m N 或Pa;T 是绝对温度,单位是K （开）；R 是气体常数，对于空气，)/(287K kg m N R ⋅⋅=。
密度的倒数称为比容，记作ρ/1=v ，单位是kg m /3，它表示单位质量流体所占据的体积。
温度和压强的变化都会引起密度的变化，根据全微分的概念，密度的变化率为dT dp dT Tdp p d T ακρρρρρρ-=∂∂+∂∂=11 （1-2） 式中，Tvv T T ∂∂=∂∂-=11ρρα，称为热膨胀系数，单位是1/K 。
它表示增加单位温度时，体积的变化率。
pvv p ∂∂-=∂∂=11ρρκ （1-3） 称为体积压缩稀疏，它表示在温度不变时，增加单位压强所引起的体积压缩率。
κ的倒数记作E ，称为体积弹性系数，即vpvp E ∂∂-=∂∂=ρρ（1-4） 单位是Pa ，它表示体积压缩率为1时所需的压强增量。
由RT p ρ=知气体的体积弹性系数ρ1=E (1-5)液体在20℃时的体积弹性系数)(0B p pnp E += (1-6) 2、流体的粘性粘性是流体抵抗变形运动的能力。
粘性产生的原因是流体的分子之间存在内聚力以及流体内部存在剧烈的动量交换。
粘性切应力是粘性的具体表现。
粘性切应力τ与流体微团的角变形速率有关。
对于一元流动，dyduμτ= （1-7）式中，μ称为流体的动力粘性稀疏，单位是2/m s N ⋅。
流体的运动粘性系数记作υ，其定义是ρμν= 单位是s m /2。
3、表面张力液体的表面有张力。
液体自由面上单位长度的流体线所受到的拉力称为表面张力稀疏，记作σ，单位是m N /。
液体与固体壁面接触时，在液体壁面与固壁面的交界处作液体表面的切面，此切面与固壁面在液体内部所夹的角度θ称作接触角。
第1章机械原理-绪论
的组合体。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
第1章 绪论
• 电化学发光免疫测定法是由电化学反应引起的化 学发光过程与免疫反应过程结合的一种新技术。
Cobas E601电化学发光自动化免疫分析仪 应用于临床免疫学检验，如肿瘤标志物、激素、酶类、
抗原或抗 体、维生 素、细胞 因子和各 种代谢物 质等的测 定。
三、色谱分析技术
• 色谱法利用混合物中各组分在互不相溶的两相之间 分配系数的差异而使物质的各组分得到分离，再对 其进行定性或定量测定。
本章小结
• 在使用仪器以前必须先掌握仪器的相关知识，包括结构 和各主要部件的功能、仪器的技术原理和工作原理，根 据仪器制造商发布的操作指南编写简易且便于执行的操 作规程，熟悉操作步骤。
• 分类：
电位分析技术、电导分析技术、电解分析技术、 电容量分析技术、伏安分析技术、电化学生物传 感器技术等。
二、电化学分析技术
• 临床化学检验中电解质分析、血气与酸碱分析等 所用的仪器，，大多基于电化学分析技术。
ABL800 系列血气分析仪 测量pH值、血气、电解质、血氧源自代谢物。二、电化学分析技术
VARIANT™ II TURBO 血红蛋白测试系统 基于高效液相离子交换层析技术的仪器 专用于测定糖化血红蛋白
四、质谱分析技术
• 质谱仪是一类能够使物质粒子离化成离子并通过适 当的电场或磁场将它们按空间位置、时间先后，或 者轨道稳定与否实现质荷比分离，经检测强度后对 物质进行分析的仪器。
• 通过强大的医院信息系统（HIS）、实验室信息系统 （LIS）和中间连接软件（middleware）,临床检验 实验室可达到智能化、自动化地控制样本检测的全 过程。
• 提高了实验室工作效率、降低了差错、缩短了检验 结果报告周期，进一步满足了临床的需要。
Cobas E601电化学发光自动化免疫分析仪 应用于临床免疫学检验，如肿瘤标志物、激素、酶类、
抗原或抗 体、维生 素、细胞 因子和各 种代谢物 质等的测 定。
三、色谱分析技术
• 色谱法利用混合物中各组分在互不相溶的两相之间 分配系数的差异而使物质的各组分得到分离，再对 其进行定性或定量测定。
本章小结
• 在使用仪器以前必须先掌握仪器的相关知识，包括结构 和各主要部件的功能、仪器的技术原理和工作原理，根 据仪器制造商发布的操作指南编写简易且便于执行的操 作规程，熟悉操作步骤。
• 分类：
电位分析技术、电导分析技术、电解分析技术、 电容量分析技术、伏安分析技术、电化学生物传 感器技术等。
二、电化学分析技术
• 临床化学检验中电解质分析、血气与酸碱分析等 所用的仪器，，大多基于电化学分析技术。
ABL800 系列血气分析仪 测量pH值、血气、电解质、血氧源自代谢物。二、电化学分析技术
VARIANT™ II TURBO 血红蛋白测试系统 基于高效液相离子交换层析技术的仪器 专用于测定糖化血红蛋白
四、质谱分析技术
• 质谱仪是一类能够使物质粒子离化成离子并通过适 当的电场或磁场将它们按空间位置、时间先后，或 者轨道稳定与否实现质荷比分离，经检测强度后对 物质进行分析的仪器。
• 通过强大的医院信息系统（HIS）、实验室信息系统 （LIS）和中间连接软件（middleware）,临床检验 实验室可达到智能化、自动化地控制样本检测的全 过程。
• 提高了实验室工作效率、降低了差错、缩短了检验 结果报告周期，进一步满足了临床的需要。
第1章 绪论
《森林防火条例 》
1988年1月16日国务院公布，自1988年3月15日起施行 目 录 第一章 总则
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
森林防火组织
森林火灾的预防 森林火灾的扑救 森林火灾的调查和统计 奖励与处罚
第七章
附则
火 火 火！
什么是火？
火是一种自然现象，它是可燃物与氧等 助燃物质发生剧烈氧化反应，并伴有放 热发光的燃烧现象。
我国森林火灾的特点
损失严重
1987年 中国大兴安岭 133万公顷
大面积森林火灾多发生在偏远山区和林区 森林火灾波动性大 目前森林火灾大幅下降
我国林火管理目标
从生态观点出发，根据森林的实际情况和现代技 术的理论水平，进行综合森林防火规划，采用人 为和天然的多种防火措施，有效地控制森林火灾， 使森林火灾的发生控制在允许范围之内，并将森 林火灾的损失限制在一定经济水平，充分发挥火 的有益生态效益，以维护生态平衡，繁荣林区经 济。
——最大限度地控制森林火灾的发生与发展，充分 发挥林火的生态效益。
四、我国森林火灾划分标准
分类
五、我国森林防火管理法律 制度及依据
中国华人民共和国森林法 森林防火条例
中华人民共和国森林法实施条例
六、森林防火主要内容
林火基础理论 林火与环境 林火与生态系统 森林火灾预防 林火扑救 火的应用 林火评价
而美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国，虽然防火灭 火手段先进，但由于地广林多，加之受气侯的影响，森 林火灾仍然很严重。
中国森林防火吉祥物“威威” 中国森林防火吉祥物诞生于2007年4月4日，名字叫“威 威”，其名字与保卫的“卫”字谐音。 防火虎“威威”身穿森林消防制服，背负风力灭火机，帽徽 为中国森林防火徽标，胸前的“CFFM”是“CHINA FOREST FIRE MANAGEMENT”（中国森林防火）的英文 缩写。
第一章 绪论
实 地 地 形 图
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
18
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
18
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
第1章 绪 论
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3
• 为表示分子的立体形象可用立体 结构式：
H C H H H
科学的步伐是不会被“鸿沟” 阻止的。1824年，德国化学家维 勒(1800—1882)首次从无机物人工 合成了有机化合物——尿素．给 “生命力论一次巨大冲击。 维勒起初是想用氰作用于氨水 以制取氰酸铵(NH4CN0)、然而却 意外地得到一种白色晶状物质， 经分折这是一种与动物机体内的 代谢产物尿素相同的物质。这一 实验结果震动了整个化学界。
B
+
H
+
• 酸与碱的关系：
• 酸放出质子后产生的酸根即为该酸的 共轭碱。 • 碱与质子结合后形成的质子化合物即 为该碱的共轭酸。 • 酸越强，它的共轭碱越弱 • 碱越强，它的共轭酸越弱。
• 酸
CH3COOH H2SO4
碱
H2O CH3OH
碱的共轭酸 酸的共轭碱
H3O+ CH3O+H2 CH3COOHSO4-
4、共价键的极性和极化之间区别
• 键的极性是由成键原子的电负性不同而产 生的，其大小取决于成键原子的电负性之 差。键的极性是键的内在性质，是永恒的 现象。而键的极化则是在外界电场作用下 产生的，是一种暂时现象，当外界电场除 去后即可以恢复原来的状态。
三、有机化合物的官能团和分类
• 官能团(functional group)：有机化合物分子 结构中能反映出化学性质的原子或原子团， 有时又叫功能基，功能团。 • 有机化合物一般有两种分类方法：一种按 照骨架分类，另一种按照化学性质分类。
• 异裂(heterlysis)： 另一种断裂方式是成键的一对电子保留 在一个原子或原子团上，由此而产生 正负离子。按异裂而产生正负离子的 反应称为离子型反应。
• 为表示分子的立体形象可用立体 结构式：
H C H H H
科学的步伐是不会被“鸿沟” 阻止的。1824年，德国化学家维 勒(1800—1882)首次从无机物人工 合成了有机化合物——尿素．给 “生命力论一次巨大冲击。 维勒起初是想用氰作用于氨水 以制取氰酸铵(NH4CN0)、然而却 意外地得到一种白色晶状物质， 经分折这是一种与动物机体内的 代谢产物尿素相同的物质。这一 实验结果震动了整个化学界。
B
+
H
+
• 酸与碱的关系：
• 酸放出质子后产生的酸根即为该酸的 共轭碱。 • 碱与质子结合后形成的质子化合物即 为该碱的共轭酸。 • 酸越强，它的共轭碱越弱 • 碱越强，它的共轭酸越弱。
• 酸
CH3COOH H2SO4
碱
H2O CH3OH
碱的共轭酸 酸的共轭碱
H3O+ CH3O+H2 CH3COOHSO4-
4、共价键的极性和极化之间区别
• 键的极性是由成键原子的电负性不同而产 生的，其大小取决于成键原子的电负性之 差。键的极性是键的内在性质，是永恒的 现象。而键的极化则是在外界电场作用下 产生的，是一种暂时现象，当外界电场除 去后即可以恢复原来的状态。
三、有机化合物的官能团和分类
• 官能团(functional group)：有机化合物分子 结构中能反映出化学性质的原子或原子团， 有时又叫功能基，功能团。 • 有机化合物一般有两种分类方法：一种按 照骨架分类，另一种按照化学性质分类。
• 异裂(heterlysis)： 另一种断裂方式是成键的一对电子保留 在一个原子或原子团上，由此而产生 正负离子。按异裂而产生正负离子的 反应称为离子型反应。
第一章 绪论
首第一章绪论§1-1 机械与机械工程§1-2 机械工程概论的基本内容§1-3 机械工程与国民经济§1-4 机械工程概论课程的学习目的与方法首§1-1 机械与机械工程1. 机械与机器2. 机械分类3. 机械产品的基本要求4. 机械工程返章首１．机械与机器从广义角度讲，凡是能完成一定机械运动的装置都是机械。
工程中，常把每一个具体的机械称为机器。
机器的真正含义是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量物料与信息与机器人们常把最为简单的、没有动力源机械称为工具或器械。
1) 机械2) 工具3) 机器返章首具返章首器返章首２．机械分类动力机械交通运输机械作业机械机器人兵器民用生活机械信息机械械分类返章首械图把其它形式的能量转换为机械能输出的机械，统称动力机械1）电动机2）内燃机3）风力机返章首具有较大活动范围、以搬为主要目的的机械，统称为交通运输机械1）汽车2）飞机3）轮船机械图返章首分类1）各类加工机床2）农业机械3）林业机械4）矿山机械6）化工机械7）工程机械8）纺织机械9）印刷机械10）包装机械11）食品机械12）钻探开采机械13）医疗机械14）办公机械5）冶金机械作业机械能进行材料加工或处理、管理产品的机械，常按作业性质进行分类返章1）各类加工机床图首CJL06系列仪表车床电火花数控线切割机床首2）农业机械图首3）林业机械图MQ-G1300C 贴面机定向结构板生产线成套设备(部分)返章首4）矿山机械图粉碎机雷蒙磨双转子反击式破碎机：双转子反击破碎机返章5）冶金机械图首步进式高速冷床冷轧机组及酸洗、卷取、分条机组设备返章6）化工机械图首发酵罐板框压滤机振动筛返章首7）工程机械图首8）纺织机械图纺织机纺织机箭杆织机首9）印刷机械图罗兰百花(PAPV A)对开机海德堡（M-OFFSET ）四开机首10）包装机械图TM1400型半自动贴面机返章首GR-300型家禽骨肉分离机11）食品机械图Unp-803电动刨冰机易拉罐封装口生产线返12）钻探开采机械图章首ZQ80y型钻杆钳950-H旋转器抽油机返章13）医疗机械图首NJP900型全自动硬胶囊填充机ACM803呼吸机ACM603麻醉机返章首公机图14）办公机械图返章首机器人是一种新兴的自动化程度很高的机电一体化相结合的智能系统。
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实质：锻造工艺的实质是如何利
用金属的塑性使金属毛坯改变形 状和性能而成为合格锻件的加工 过程。
一、锻造生产的特点及其在国民经济中的作用
（一）锻造生产的优点和缺点
1．优点：优质、高产、低消耗、灵活。
1) 优质 指可以改善金属组织性能。 金属零件的传统生产过程是：
冶炼─制坯─切削加工─热处理
制坯有三条途径：铸造毛坯、轧制型材、锻造毛坯。
2．缺点：1)模具成本高，加工周期长。 2)受锻造设备吨位的限制。
（二）锻造业的地位
锻造在工业生产中占有举足轻重的地位。 锻造生产能力及其工艺水平，对一个国家的 工业、农业、国防和科学技术的影响，难以 估量。
锻造生产的能力在一定程度上标志着一个国 家的工业水平。
二、锻件生产的分类及其工艺流程
根据所用工具和生产工艺的不同可分为自由锻造、模锻和特 种锻造。 1．自由锻造 把加热好的坯料放在自由锻造设备的平砧之间 或简单的工具中进行锻造的方法称为自由锻。 一般由锻工控制金属的变形方向和形状尺寸。 手工锻造 自由锻 机械（锤上自由锻和水压机上自由锻）
四、本课程的性质和任务
《锻造工艺学》是研究如何利用各种锻造方法有效地控制 锻件的成型和内部组织性能生产出高质量锻件的一门技术 学科。
《锻造工艺学》任务是通过本课程的教学，达到如下要求： 1) 基本掌握自由锻工艺设计、模锻工艺设计和锻模设计的方法 2) 具有初步的进行锻造工艺分析的能力 3) 具有初步分析和解决锻件质量问题的能力。
锻造工艺流程是指生产一个锻件所经过的 锻造生产过程。 以模锻为例，其锻造工艺流程是： 备料－－加热－－模锻－－切边、冲孔－ －热处理－－酸洗、清理－－校正。
一般来说，一种锻件选用哪一种锻造方法生产，与形状、 尺寸、技术要求和生产批量大小等很多因素有关。 通常，单件、小批量生产 大批量 模锻方法 自由锻方法 生产
模锻适用于形状复杂，尺寸精度较高，加工余量小， 批量生产的中、小型锻件。 形状和尺寸靠模具保证，人为影响因素小。 精密锻件的成形也要通过模锻来实现。
3．特种锻造 即在专用锻压设备上或在特殊模 具型槽内使坯料成形的一种特殊锻造工艺。
一般锻造方法很难达到要求时，可用特种锻造 工艺。 如精密模锻，温热挤压，辊锻，电镦，摆动辗 压，粉末锻造，液态模锻，等温模锻和超塑性 模锻等。
我国自行研制的万吨级水压机
3) 为适应新产品开发，缩短研制周期，应发展柔性加 工技术和CAD/CAM 技术。
锻模的CAD/CAM的主要优点有： ①设计的速度快、准确性高，且可将设计人员从繁重的重复性 劳动中解脱出来。 ②可以把多方面的经验和研究成果集中起来，方便地应用于设 计加工，提高设计质量。 ③可以实现多方案比较设计，达到优化的目的。
第一章 绪 论
机 器
给定速度或行程
加 热 （在给定温度） 原材料 下料 不加热
润 滑
模具、工具
控制力及其分布
坯
料
锻压件或冲压件（形 状与尺寸合格、组织 性能合格）
成型后工序（切 变、精整、清理、 热处理）
成型件
什么是锻造？——金属塑性加工方法之一
锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加
热的金属坯料施力，使金属材料在不分离条件下
2．模锻 把加热好的坯料放在固定于模锻设备上的 模具内进行锻造的方法称为模锻。 由于模具型槽限制金属的变形，而获得与型槽形状 一致的锻件。
根据变形特点，分为开式模锻和闭式模锻。
根据设备结构特性和工艺特性的不同，分为锤上模锻 （自由锻锤上模锻、高速锤上模锻）、摩擦压力机上 模锻、热模锻压力机上模锻、液压机上模锻、平锻机 上模锻、专用锻压机上模锻等。
4) 提高锻件的内在质量。 5) 提高机械化、自动化水平。 6) 发展以煤气、油、电等为热源的先进加热 技术，改善劳动条件。
（三）目前，我国锻造业面临的问题可以归纳 为如下
装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低
管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散 厂家封闭式经营 研究和生产不平衡
了生产率，可比切削加工减少2~3万工人，少用15000 台机床。在现今技术水平条件下，几乎任何一种金属 材料都可用锻造方法制成半成品零件，只是难易程度 不同而已。
今天，锻造生产率提高，其锻件精度也愈来愈高，可以达到 甚至超过机械加工的一般精度水平，如各种冷温挤压标准件 、精锻齿轮、精锻叶片、精锻轴类件等。
（二）锻造生产的发展趋势
1) 总趋势是使锻件形状、尺寸和表面质量 最大限度地与产品零件相接近，以达到少 、无切削加工的目的，为此应逐步发展和 完善精密成形新技术，发展高效精密的锻 压设备。 2) 为适应大批量生产的需要，应发展专业 化的连续生产线，建立地区性的专门化锻 造中心，如齿轮精锻中心、连杆锻造中心 、标准件锻造中心等，以利于进行技术改 造及采用最新设备和先进工艺。
产生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能符合要
求的零件。锻造也祢为热锻。
锻造是一种通过模具和工具利用压力使工件成型的 工艺方法，它是最古老的金属加工方法之一，可以 追溯到公元前4000年——甚至8000年。 锻造生产广泛应用于机械、冶金、造船、航空、航 天、兵器以及其它许多工业部门。
武器的零件，随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤，模锻工 艺逐渐推广。到19世纪末已形成近代锻压机械的基本 门类。 20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模 锻迅速发展，成为锻造的主要工艺。
锻压经过100多年的发展，今天已成为一 门综合性学科。
它以塑性成形原理、金属学、摩擦学为 理论基础，同时涉及传热学、物理化学、 机械运动等相关学科，以锻造、冲压等为 技术，与其它学科一起支撑机器制造业。
但有些航空重要产品上的锻件，虽然批量不大，但由于流 线和性能等方面的要求，要求工艺的一致性等，通常也采用 模锻方法生产。
三、锻造工艺的发展简史及其发展趋势
（一）锻造技术的发展简史
人类在新石器时代末期，已开始以锤击天然红铜来制
造装饰品和小用品。中国约在公元前2000多年已应用冷锻 工艺制造工具，如甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的 红铜器物，就有明显的锤击痕迹。 最初，人们靠抡锤进行锻造，后来出现通过人拉绳索和滑 车来提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。14世纪以后出 现了畜力和水力落锤锻。
自由锻造主要用于锻制钢锭和形状简单、粗糙度 要求较低、加工余量较大的锻件生产。 使用的是形状简单的通用工具，灵活性大，生产 准备周期短，所以使用范围广。 锻件力学性能和表面质量受操作工人的影响较大 ，不易保证，生产效率低。
自由锻还可以借助简单的模具进行锻造，称 胎模锻。 胎模锻造是把加热好的坯料用自由锻方法预 锻成近似锻件的形状，然后在自由锻设备上用胎 模终锻成形（形状简单的锻件可直接把坯料放入 胎模内成形），这种锻造方法称为胎模锻造。
西航建成国内最大航空发动机叶片精锻生产线
3) 低消耗
指少、无切削，省工省料。
4) 灵活 指锻造可以锻制形状简单的锻件（如模块、齿轮坯 等），也可锻制形状复杂、不需或只需少量切削加工的精密 锻件（如曲轴、精锻齿轮等） 锻件的重量小的不到1公斤
单件小批量生产
大的可达几百吨
大批量生产。
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环
为锻铜浮雕。是 手工锻造作品。 手工锻造是一种 古老的金属加工 工艺，是以手工 锻打的方式，在 金属板上锻锤出 各种高低凹凸不 平的浮雕效果。
1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使
锻造进入应用动力的时代。以后陆续出现锻造水压机
、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。夹板
锤最早应用于美国内战(1861～1865)期间，用以模锻
⒎张振纯编：锻模图册，机构工业出版社，1980
我国的锻造生产与世界先进国家的水平相比 还有一定差距。
表现在：1) 工业发达国家的模锻件已占全部锻件的 70％以上，而我国尚不足30％。 2) 国外有成千条锻造自动生产线，大型自由锻 造水压机普遍配备了锻造操作机等。而我国在这些 方法还很薄弱。
3) 精锻技术和大型锻件的生产水平与一些工业发
展国家相比较低，一些航空产品上的精锻件和重 要的大型自由锻件还常常需从国外进口。 4) 在CAD/CAM方面，一些发达国家已进入实用 阶段，在这些方面，我国还刚刚起步。
航空航天
武器装备
交通运输
中国动车组列车
全铝汽车
1．任务：解决锻件的成形及其内部组织性能的 控制，以获得所需形状、尺寸和质量的锻件。
2．目的：锻造的根本目的是利用外加载荷（冲 击载荷或静载荷）通过锻压设备或模具使金属毛 坯产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻 件，同时使锻件机械性能和内部组织符合一定的 技术的要求。
五、主要参考书简介
⒈姚泽坤主编，锻造工艺学，西北工业大学出版社，1998
⒉张志文主编：锻造工艺学，机械工业出版社，1983
⒊杨振恒、陈镜清等编：锻造工艺学，西北工业大学出版社，1986 ⒋锻件质量分析编写组编：锻件质量分析，机械工业出版社，1983 ⒌锻工手册编写组编：锻工手册，机械工业出版社，1978 ⒍李尚健主编，锻造工艺及模具设计资料，机械工业出版社，1991
铸造毛坯的组织性能差，只适用于性能要求低的零、部件
锻造：
纤维组织－－变形后的杂 质仍具有方向性，呈现纤维状 条纹
锻造流线－－变形后杂质 的纤维分布，使组织、 性能呈 方向性
钢锭锻造过程中纤维组织形成的示意
2) 高产
指机械化生产，生产率高
二、三百件/小时，现在更高了，一百多件/分，
1.2万件/小时。据统计，每模锻100万吨钢，由于提高