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机械制造技术课件ppt
2
节能减排是清洁生产的重要目标，通过采取先进 的节能技术和装备，提高能源利用效率，减少对 环境的负面影响。
3
清洁生产与节能减排对于推动机械制造业的绿色 转型具有重要意义。
循环经济与可持续发展
循环经济是一种以资源循环利用为核心的经济 模式，旨在实现经济发展与环境保护的良性循 环。
在机械制造业中，循环经济强调对废旧装备的 回收、再利用和资源化，减少对自然资源的依 赖，下落对环境的破坏。
高。
精密加工和超精密加工在航空、 航天、电子、光学等领域有广泛 应用，是现代制造业的重要组成
部分。
03 机械制造装备与工具
CHAPTER
金属切削机床
金属切削机床是机械制造中的重要装备，用于对金属材料进行切削加工，以获得所 需的形状和尺寸。
根据加工方式和切削刀具的不同，金属切削机床可分为铣床、车床、钻床、磨床等 类型。
04 机械制造中的材料
CHAPTER
金属材料
钢铁材料
钢铁是机械制造中应用最 广泛ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ金属材料，具有高 强度、良好的韧性和耐磨 性。
有色金属
包括铝、铜、钛等，具有 轻质、高导电、高导热等 特性，广泛应用于航空、 电子等领域。
合金钢
通过在铁中加入碳、硅、 锰等元素，提高钢材的强 度、耐磨性和耐腐蚀性。
02 机械制造工艺基础
CHAPTER
切削加工
01
切削加工是机械制造中最常用的加工方法之一，通过刀具对工 件进行切削，去除余外材料，获得所需的形状和尺寸。
02
切削加工的效率高，加工表面质量好，适用于各种材料和零件
的加工。
切削加工的刀具材料、几何参数、切削用量等都会影响加工质
03
机械制造技术PPT
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机械制造技术PPT
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1－主轴变速机构
万能卧式升降台锐床
2－床身 3－主轴 4－悬梁 5－刀杆支架 6－工作台 7－回转 盘 8－床鞍 9－升降台 10－进给变速机构
机械制造技术PPT
立式升降台铣床 1－立铣头 2－主轴 3－工作台4－床鞍5－升降台
1－工作台
龙门铣床 2、6－水平铣头 3－横梁
机械制造技术PPT
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龙门刨床 1、8－左、右侧刀架 2－横梁 3、7－立柱 4－顶梁 5、 6－垂直刀架 9－工作台 10－床身
机械制造技术PPT
插削加工
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插床 1－圆工作台 2－滑枕 3－滑枕导轨座4－销轴 5－分度装置 6－床鞍 7－溜板
机械制造技术PPT
铣 削 加 工
Q产热＝Q变形＋Q磨擦 Q散热＝Q刀具＋Q工件＋Q机床＋Q工件
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机械制造技术PPT
2.4.4 刀具磨损与刀具耐用度
1. 刀具磨损
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车刀典型磨损形式示意图
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2. 刀具耐用度
1)刀具的耐用度与刀具寿命 刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间称为刀具耐 用度，以T表示。
4、5－垂直铣头
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机械制造技术PPT
平面磨削加工
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卧式矩台平面磨床 1-床身 2-工作台 3-砂轮架 4-滑座 5-立柱
机械制造技术PPT
1.5 齿轮的齿形加工
圆柱齿轮齿形加工方法
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直齿圆柱齿轮的成形铣削
机械制造技术PPT
滚齿加工
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机械制造技术PPT
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1－主轴变速机构
万能卧式升降台锐床
2－床身 3－主轴 4－悬梁 5－刀杆支架 6－工作台 7－回转 盘 8－床鞍 9－升降台 10－进给变速机构
机械制造技术PPT
立式升降台铣床 1－立铣头 2－主轴 3－工作台4－床鞍5－升降台
1－工作台
龙门铣床 2、6－水平铣头 3－横梁
机械制造技术PPT
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龙门刨床 1、8－左、右侧刀架 2－横梁 3、7－立柱 4－顶梁 5、 6－垂直刀架 9－工作台 10－床身
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插削加工
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插床 1－圆工作台 2－滑枕 3－滑枕导轨座4－销轴 5－分度装置 6－床鞍 7－溜板
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铣 削 加 工
Q产热＝Q变形＋Q磨擦 Q散热＝Q刀具＋Q工件＋Q机床＋Q工件
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2.4.4 刀具磨损与刀具耐用度
1. 刀具磨损
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车刀典型磨损形式示意图
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2. 刀具耐用度
1)刀具的耐用度与刀具寿命 刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间称为刀具耐 用度，以T表示。
4、5－垂直铣头
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平面磨削加工
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卧式矩台平面磨床 1-床身 2-工作台 3-砂轮架 4-滑座 5-立柱
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1.5 齿轮的齿形加工
圆柱齿轮齿形加工方法
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直齿圆柱齿轮的成形铣削
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滚齿加工
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04
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第一委员会 综合办公室 科室一
理事会 主任
国际专家咨询委员会
科室二
科室三
营销 部
品牌 部
品控 部
总裁 办
财务 部
设计 部
电商 部
物流 部
办公 室
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1、 走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅， 没有繁花似锦，却有硕果累累。秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。清 风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。 2、 人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候储存了一粒种子；在旅行的时候储存 了风景；在微笑的时候储存了快乐。聪明的人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬 间，然后用它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一生！ 3、 春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。让心灵长出北归大雁的翅膀，乘着吹动彩云的熏风，捧着湿润江 南的霡霂，唱着荡漾晨舟的渔歌，沾着充盈夜窗的芬芳，回到久别的家乡。我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里 的梦，让她沐浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。 4、 好好享受生活吧，每个人都是幸福的。人生山一程，水一程，轻握一份懂得，将牵挂折叠，将幸福尽收，带着 明媚，温暖前行，只要心是温润的，再遥远的路也会走的安然，回眸处，愿阳光时时明媚，愿生活处处晴好。 5、 漂然月色，时光随风远逝，悄然又到雨季，花，依旧美；心，依旧静。月的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你 的深情，我懂。人生没有绝美，曾经习惯漂浮的你我，曾几何时，向往一种平实的安定，风雨共度，淡然在心， 凡尘远路，彼此守护着心的旅程。沧桑不是自然，而是经历；幸福不是状态，而是感受。 6、 疏疏篱落，酒意消，惆怅多。阑珊灯火，映照旧阁。红粉朱唇，腔板欲与谁歌？画脸粉色，凝眸着世间因果； 未央歌舞，轮回着缘起缘落。舞袖舒广青衣薄，何似院落寂寞。风起，谁人轻叩我柴扉小门，执我之手，听我戏 说？ 7、 经年，未染流殇漠漠清殇。流年为祭。琴瑟曲中倦红妆，霓裳舞中残娇靥。冗长红尘中，一曲浅吟轻诵描绘半 世薄凉寂寞，清殇如水。寂寞琉璃，荒城繁心。流逝的痕迹深深印骨。如烟流年中，一抹曼妙娇羞舞尽半世清冷 傲然，花祭唯美。邂逅的情劫，淡淡刻心。那些碎时光，用来祭奠流年，可好？
机械制造技术PPT(1)
2.4.4 刀具磨损与刀具耐用度
1. 刀具磨损
车刀典型磨损形式示意图
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2. 刀具耐用度
1)刀具的耐用度与刀具寿命 刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间称为刀具耐 用度，以T表示。
2) 切削用量对刀具耐用度的影响 （1）切削速度与刀具耐用度的关系
机械制造技术PPT(1)
龙门刨床 1、8－左、右侧刀架 2－横梁 3、7－立柱 4－顶梁 5、 6－垂直刀架 9－工作台机械制1造0技－术P床PT身(1)
插削加工
插床 1－圆工作台 2－滑枕 3－滑枕导轨座4－销轴 5－分度装置 6－床鞍 7－溜板
机械制造技术PPT(1)
铣 削 加 工
机械制造技术PPT(1)
1－主轴变速机构
机械制造技术PPT(1)
1.1 金属切削机床的基础知识
1.1.1机床的分类 1 按加工性质和所用刀具的不同分类 2 按机床通用性程度分类 3 按加工精度的不同分类 4 按机床的质量和尺寸不同 5 按机床自动化程度 6 按主要工作器官的数目进行分类
机械制造技术PPT(1)
1.1.2 机床型号的编制方法
7－心轴 8－后立柱9－工作台 10－床鞍
机械制造技术PPT(1)
插齿加工
机械制造技术PPT(1)
剃齿
剃齿刀和剃齿原理
机械制造技术PPT(1)
磨齿
成形法磨齿
展成法磨齿
机械制造技术PPT(1)
第2章 金属切削基本原理
2.1 金属切削运动和切削要素
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2.2 金属切削刀具几何角度
万能卧式升降台锐床 2－床身 3－主轴 4－悬梁 5－刀杆支架 6－工作台 7－回转 盘 8－床鞍 9－升降台 10－进给变机速械机制构造技术PPT(1)
《机械制造技术》PPT课件
工业机器人的组成与工作原理
机械系统、控制系统、传感系统等。
工业机器人的应用领域
焊接、装配、搬运、喷涂等。
工业机器人的选型与使用
选型原则、使用注意事项。
柔性制造系统（FMS）简介
定义、发展历程、基本 原理及特点。
FM S概 述
柔性制造单元（FMC） 、柔性制造线（FML） 、柔性制造工厂（FMF
）。
《机械制造技术》 PPT课件
目录
• 机械制造技术概述 • 机械制造工艺与装备 • 金属切削原理与刀具 • 机床结构与传动系统 • 机械制造自动化技术 • 现代制造技术与未来展望
01 机械制造技术概述
定义与发展历程
定义
机械制造技术是指通过加工、装 配、调试等手段，将原材料转化 为具有特定功能、形状和精度的 机械产品的过程。
04 机床结构与传动系统
机床类型及其结构特点
A
金属切削机床
通过切削、磨削或加工的方法对金属进行加工 。
锻压机床
利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其 产生塑性变形以获得具有一定机械性能、 一定形状和尺寸锻件的加工方法。
B
C
铸造机床
将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸 型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定 形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
发展历程
机械制造技术经历了手工制造、 机械化制造、自动化制造和智能 制造等阶段，不断向着高效、高 精度、高质量的方向发展。
机械制造技术的重要性
国民经济基础
机械制造技术是国民经济的基础产业 ，为各行各业提供装备和技术支持， 是国家工业化和现代化的重要标志。
科技创新引领
机械制造技术的不断创新和发展，推 动了制造业的技术进步和产业升级， 为国家的科技创新和经济发展提供了 有力支撑。
机械系统、控制系统、传感系统等。
工业机器人的应用领域
焊接、装配、搬运、喷涂等。
工业机器人的选型与使用
选型原则、使用注意事项。
柔性制造系统（FMS）简介
定义、发展历程、基本 原理及特点。
FM S概 述
柔性制造单元（FMC） 、柔性制造线（FML） 、柔性制造工厂（FMF
）。
《机械制造技术》 PPT课件
目录
• 机械制造技术概述 • 机械制造工艺与装备 • 金属切削原理与刀具 • 机床结构与传动系统 • 机械制造自动化技术 • 现代制造技术与未来展望
01 机械制造技术概述
定义与发展历程
定义
机械制造技术是指通过加工、装 配、调试等手段，将原材料转化 为具有特定功能、形状和精度的 机械产品的过程。
04 机床结构与传动系统
机床类型及其结构特点
A
金属切削机床
通过切削、磨削或加工的方法对金属进行加工 。
锻压机床
利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其 产生塑性变形以获得具有一定机械性能、 一定形状和尺寸锻件的加工方法。
B
C
铸造机床
将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸 型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定 形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
发展历程
机械制造技术经历了手工制造、 机械化制造、自动化制造和智能 制造等阶段，不断向着高效、高 精度、高质量的方向发展。
机械制造技术的重要性
国民经济基础
机械制造技术是国民经济的基础产业 ，为各行各业提供装备和技术支持， 是国家工业化和现代化的重要标志。
科技创新引领
机械制造技术的不断创新和发展，推 动了制造业的技术进步和产业升级， 为国家的科技创新和经济发展提供了 有力支撑。
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机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
现代机械制造技术
• 热量的扩散，使斑点周围的金属 熔化，光能继续吸收，被加工区域的
金属蒸气迅速膨胀，产生“微型爆 炸”，把熔融物高速喷射出来
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•激光应用：
•1、激光打孔：• 激光打孔广泛应用于金属和 •非金属材料的小孔加工。
•激光打孔，焦点位置对孔的质量影响很大 。 • 焦点和加工表面距离过大，则激光能 量密度显著减小，不能加工，孔成腰鼓形； 距离过小，孔成圆锥形。
•
CIMS
•
IMS
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•3、加工技术向自动化、柔性化、集成化
和智能化方向发展。正在沿着下列台阶向
上攀登：
•
•
NC （数控技术）
•
FMS （柔性制造系统）
•
CIMS
•
IMS
PPT文档演模板
• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•激光加工：
•工作原理：•激光加工是利用光能量进行 加工的一种方法。
• 激光具有聚焦性好、功率大的特点。 聚焦后可以形成平行度很高的细微光束， 有很大的功率密度
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
• 激光照射到工件表面，部分光能量 被表面吸收成为热能，热能转换主要发生 在工件表面，使照射斑点的温度迅速升高 到使物体熔化甚至汽化的温度。
现代机械制造技术
电火花加工
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•江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
金属蒸气迅速膨胀，产生“微型爆 炸”，把熔融物高速喷射出来
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•激光应用：
•1、激光打孔：• 激光打孔广泛应用于金属和 •非金属材料的小孔加工。
•激光打孔，焦点位置对孔的质量影响很大 。 • 焦点和加工表面距离过大，则激光能 量密度显著减小，不能加工，孔成腰鼓形； 距离过小，孔成圆锥形。
•
CIMS
•
IMS
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•3、加工技术向自动化、柔性化、集成化
和智能化方向发展。正在沿着下列台阶向
上攀登：
•
•
NC （数控技术）
•
FMS （柔性制造系统）
•
CIMS
•
IMS
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
•激光加工：
•工作原理：•激光加工是利用光能量进行 加工的一种方法。
• 激光具有聚焦性好、功率大的特点。 聚焦后可以形成平行度很高的细微光束， 有很大的功率密度
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• 江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
• 激光照射到工件表面，部分光能量 被表面吸收成为热能，热能转换主要发生 在工件表面，使照射斑点的温度迅速升高 到使物体熔化甚至汽化的温度。
现代机械制造技术
电火花加工
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•江苏省高淳职业教育中心校 机电部
现代机械制造技术
机械制造技术 PPT
平面B是平面A的设计基准，其它均以中心轴为设计基准， 齿轮的轴线和端面B为装配基准，滚切齿形时以孔和端面B为 定位基准，孔的轴线为测量基准。
选择定位基准——粗基准
1、不加工表面原则 • 选取与加工表面相互位置精度要求较高的不加工
表面作为粗基准，以保证不加工表面与加工表面 的位置要求。
（a）正确
（b）不正确
机床； • 合理安排热处理。
形状简单的齿轮大批量生产时选用轧材毛坯，大部分齿轮选 用锻钢毛坯，低速齿轮选用铸铁毛坯：
受力不大的箱架件一般采用铸铁，受力复杂的可采用铸钢；
工艺规程设计
• 确定定位基准； • 确定主要表面的加工方案； • 划分加工阶段； • 确定工序顺序； • 确定加工设备和工艺装备； • 确定工序余量，计算工序尺寸； • 确定技术要求及检验方法； • 确定切削用量与工时定额； • 编制工艺文件。
毛坯的选择
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
零件批量大时采用高生产率生产的毛坯；批量小时，采用自 由锻造、砂型铸造的毛坯；
一般轴类零件采用锻件毛坯；曲轴、凸轮轴等用锻件或球铁 铸件；大型重型或复杂轴类用锻件或铸件；
一般盘套件要求具有一定的强韧性，且局部耐磨性高，一般 选用中、低碳钢或合金结构钢毛坯；
加工阶段
• 加工阶段一般划分为粗加工、半精加工、 精加工；
• 当加工精度要求特别高（IT5以上），表面 粗糙度特别小时（Ra小于0.2um），需要 光整加工；
• 光整加工仅提高表面精度和形状精度，一 般无法改变位置精度。
加工阶段划分目的
• 重新分布残余应力，消除切削力和切削热 造成的工件变形；
• 前期加工误差在后期消除； • 及时发现毛坯缺陷； • 合理使用不同加工功率、不同加工精度的
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此类FMS的最大优点是当设备发生故障时系统只须局部停机即可， 但由于机床种类单一，可能会造成加工能力不足或造价过高。
Company Logo
❖ 配备互补机床的FMS
这一类FMS通过物料运储系统将数台不同的NC机床连接起来，使 不同机床的工艺加工能力可以互补。 工件通过安装站进入系统，然后在计算机控制下从一个工作站到另 一工作站，按顺序加工，每台机床所完成的工序数取决于工件的设 计和机加工艺，不同的零件可采用不同的机床加工。 这类FMS比较经济，且加工能力互补，但一旦设备出现故障可能因 影响到系统的加工能力而造成系统停机。可采用后备机床弥补这一 不足。
LOGO
柔性制造技术
目录
1 柔性制造系统的组成、原理 2 柔性制造系统的类型、应用
3
柔性制造系统的加工系统
4
柔性制造系统的物流系统
5 柔性制造系统的控制管系统的组成、原理
❖ 柔性制造系统的定义
❖ 根据“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造 系统术语”的定义，柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物 料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多 个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整， 适用于多品种、中小批量生产。
加工 单元2
加工 单元
n 运输小车
FMS的组成
自动 仓库
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Company Logo
❖ 综上所述，各种定义的描述方法虽然有所不同，但都反映了FMS应 具备以下特点：
❖ 硬件组成：
（1）两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗 机、动平衡机、各种特种加工设备等。
（2）一套能自动装卸的运输系统，包括刀具储运和工件及原材料储运。具体 结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等。
（3）一套计算机控制系统及信息通信网络。
❖ 软件组成：
（1）FMS的运行控制系统 （2）FMS的质量保证系统 （3）FMS的数据管理和通信网络系统
Company Logo
调和管理等
过过过 程程程 控调监 制度视
加工系统和物流 系统的自动控制 和作业协调，在 线资料自动采集 和处理，运行仿 真及故障诊断等
Company Logo
工厂计算机
中央计算机
物流控制计算机
工夹具站
信息传输网络
加工 单元1
• 1988年北京机床研究所为天津减速机厂提供的加工减速机机座的 JCS-FMS-2系统是全部自行开发和配套的，它标志着我国已具有自主 开发FMS系统的实力。
• 近几年来，国内一些经济实力比较雄厚的工厂（北京第一机床厂， 上海第二纺织机械厂，天津减速机总厂，山西经纬纺织机械厂等）， 为实施CIMS，又进口了一些国外的FMS系统。
配置形式
互替式
互补式
混合式
简图
生产柔性
低
中
高
生产率
低
高
中
技术利用率
低
中
高
系统可靠性
高
低
中
投资强度比
高
低
中
说明：这些配置主要取决于机床功能、FMS的物料流和信息流，而并 非取决于加工设备的物理布局。
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FMS 机床配置形式
❖ 配备可互相替换机床的FMS
这一类FMS采用多个同构的或可互相替换的机床构成FMS。例如， 由八台加工中心、一个贮料系统和一条往复式物料运输线及计算机 控制设备构成FMS。
在该类系统中，工件可以被送到适合加工它的任一台加工中心上； 由计算机根据各台机床任务量和状态对机床分配加工零件，每台机 床都有自动换刀装置，并可完成部分或全部加工工序。
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柔性制造系统组成
柔性制造系统
加工系统
加辅检 工助测 设设设 备备备
以任意顺序自动 加工多种工件， 自动更换工件和 刀具，增加功能 后可实现工件自 动清洗与测量等
物流系统
控制与管理系统
工刀 件具 流流
满足可变节拍生 产的物料自动识 别、存储、输送 和交换的要求。 可实现刀具的预
2、柔性制造系统的类型、应用
❖ FMS适用于中小批量的生产，既要兼顾对生产率和柔性的要求，也要 考虑系统的可靠性和机床的负荷率。因此，就产生了三种类型的FMS：
a)互替式
b)互补式
c)混合式
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FMS 机床配置形式与特征比较
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❖ 我国FMS的研究状况
❖ 我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及 钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。
• 1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。我国第一套FMS 系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1）， 用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和 刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV（自动 导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供，据 分析它的投资回收期约为两年半。
• 1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床 厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、 日本进口了国内第一批FMS。
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• 1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863 高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和 发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。
❖ 美国制造工程师协会(SME)的计算机辅助系统和应用协会把柔性 制造系统定义为“使用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装 置完成零件族某一工序或一系列工序的一种集成制造系统”。
❖ 更直观的定义是：柔性制造系统是一组数控机床和其他自动化的 工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合 的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成， 在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。
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❖ 配备互补机床的FMS
这一类FMS通过物料运储系统将数台不同的NC机床连接起来，使 不同机床的工艺加工能力可以互补。 工件通过安装站进入系统，然后在计算机控制下从一个工作站到另 一工作站，按顺序加工，每台机床所完成的工序数取决于工件的设 计和机加工艺，不同的零件可采用不同的机床加工。 这类FMS比较经济，且加工能力互补，但一旦设备出现故障可能因 影响到系统的加工能力而造成系统停机。可采用后备机床弥补这一 不足。
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柔性制造技术
目录
1 柔性制造系统的组成、原理 2 柔性制造系统的类型、应用
3
柔性制造系统的加工系统
4
柔性制造系统的物流系统
5 柔性制造系统的控制管系统的组成、原理
❖ 柔性制造系统的定义
❖ 根据“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造 系统术语”的定义，柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物 料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多 个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整， 适用于多品种、中小批量生产。
加工 单元2
加工 单元
n 运输小车
FMS的组成
自动 仓库
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❖ 综上所述，各种定义的描述方法虽然有所不同，但都反映了FMS应 具备以下特点：
❖ 硬件组成：
（1）两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗 机、动平衡机、各种特种加工设备等。
（2）一套能自动装卸的运输系统，包括刀具储运和工件及原材料储运。具体 结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等。
（3）一套计算机控制系统及信息通信网络。
❖ 软件组成：
（1）FMS的运行控制系统 （2）FMS的质量保证系统 （3）FMS的数据管理和通信网络系统
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调和管理等
过过过 程程程 控调监 制度视
加工系统和物流 系统的自动控制 和作业协调，在 线资料自动采集 和处理，运行仿 真及故障诊断等
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工厂计算机
中央计算机
物流控制计算机
工夹具站
信息传输网络
加工 单元1
• 1988年北京机床研究所为天津减速机厂提供的加工减速机机座的 JCS-FMS-2系统是全部自行开发和配套的，它标志着我国已具有自主 开发FMS系统的实力。
• 近几年来，国内一些经济实力比较雄厚的工厂（北京第一机床厂， 上海第二纺织机械厂，天津减速机总厂，山西经纬纺织机械厂等）， 为实施CIMS，又进口了一些国外的FMS系统。
配置形式
互替式
互补式
混合式
简图
生产柔性
低
中
高
生产率
低
高
中
技术利用率
低
中
高
系统可靠性
高
低
中
投资强度比
高
低
中
说明：这些配置主要取决于机床功能、FMS的物料流和信息流，而并 非取决于加工设备的物理布局。
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FMS 机床配置形式
❖ 配备可互相替换机床的FMS
这一类FMS采用多个同构的或可互相替换的机床构成FMS。例如， 由八台加工中心、一个贮料系统和一条往复式物料运输线及计算机 控制设备构成FMS。
在该类系统中，工件可以被送到适合加工它的任一台加工中心上； 由计算机根据各台机床任务量和状态对机床分配加工零件，每台机 床都有自动换刀装置，并可完成部分或全部加工工序。
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柔性制造系统组成
柔性制造系统
加工系统
加辅检 工助测 设设设 备备备
以任意顺序自动 加工多种工件， 自动更换工件和 刀具，增加功能 后可实现工件自 动清洗与测量等
物流系统
控制与管理系统
工刀 件具 流流
满足可变节拍生 产的物料自动识 别、存储、输送 和交换的要求。 可实现刀具的预
2、柔性制造系统的类型、应用
❖ FMS适用于中小批量的生产，既要兼顾对生产率和柔性的要求，也要 考虑系统的可靠性和机床的负荷率。因此，就产生了三种类型的FMS：
a)互替式
b)互补式
c)混合式
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FMS 机床配置形式与特征比较
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❖ 我国FMS的研究状况
❖ 我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及 钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。
• 1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。我国第一套FMS 系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1）， 用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和 刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV（自动 导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供，据 分析它的投资回收期约为两年半。
• 1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床 厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、 日本进口了国内第一批FMS。
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• 1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863 高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和 发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。
❖ 美国制造工程师协会(SME)的计算机辅助系统和应用协会把柔性 制造系统定义为“使用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装 置完成零件族某一工序或一系列工序的一种集成制造系统”。
❖ 更直观的定义是：柔性制造系统是一组数控机床和其他自动化的 工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合 的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成， 在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。