0第一章 机械制造技术概论10
机械制造技术基础-概论ppt课件
1.1.3
机械制造技术的发展过程及 在国民经制造业与世界发达国家的差距
发展迅速，成绩瞩目 存在阶段性的差距:产品质量和水平不高，技术开发能力不强，基础 元器件和基础工艺不过关，生产率低下，科技投入严重不足。 机械制造业人均产值仅为发达国家的几十分之一。
总体趋势：多学科、多领域的交叉、融合。 材料、电子、信息、生命、环保、管理
具体来说： – （1）机械制造基础技术
主导：切削加工。 发展方向：高生产率、高质量。
– （2）超精密及微细加工技术
精密、超精密、纳米加工技术。
机械制造技术的发展过程及 在国民经济中的地位
1.1.1机械制造技术发展过程
（3）自动化制造技术
1.1.2 制造业在国民经济中的地位
冶金机械 建筑机械 动力机械 纺织机械 家用电器
交通工具
环保设备 军事装备 医疗设备 机器制造
制造业
农业机械
通讯设备
出版印刷 网络媒体 文化娱乐 化工设备
当今制造业的社会功能
机械制造技术的发展过程及 在国民经济中的地位
1.1.2 制造业在国民经济中的地位
国民经济的支柱产业，国民经济总收入的60%以上来自制造业，世 界发达国家无不具有强大的制造业。 美国：约1/4人口直接从事制造业，其余人口中又有约半数人所做工 作与制造业有关。 机械制造业是制造业的基础, 是重中之重。 日本由于重视制造业，二次大战后30年时间，发展成为世界经济大 国。 与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展，结果 导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽车等行业不敌日本的局 面。直至上世纪80年代初，美国才开始清醒，重新关注制造业的发展 ，至1994年美国汽车产量重新超过日本。
《机械制造技术》笔记
《机械制造技术》笔记第一章：绪论1.1 机械制造技术的定义与重要性机械制造技术是制造工程中至关重要的一个分支，它涵盖了从原材料处理、零件加工到产品装配的一系列工艺过程。
机械制造技术不仅关乎产品的质量和性能，还直接影响生产效率和制造成本。
在现代工业中，机械制造技术是衡量一个国家工业水平的重要标志之一，对于推动经济发展、提升国际竞争力具有不可替代的作用。
机械制造技术的核心在于通过合理的工艺设计和先进的加工手段，将原材料转化为符合设计要求的产品。
这一过程涉及到材料科学、力学、热学、电子学等多个学科的知识，要求技术人员具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。
1.2 机械制造技术的发展历程机械制造技术的发展经历了从手工生产到机械化、自动化、智能化的转变。
早期的机械制造主要依赖手工操作，生产效率低，产品质量难以保证。
随着工业革命的到来，蒸汽机、电动机等动力设备的出现，机械制造开始进入机械化阶段，生产效率大幅提高。
20世纪中叶以后，随着电子技术、计算机技术的快速发展，机械制造技术进入了自动化、数字化时代。
数控机床、加工中心等先进设备的广泛应用，使得机械制造的精度和效率达到了前所未有的水平。
同时，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（（CAM）等技术的融合，进一步推动了机械制造技术的智能化发展。
1.3 现代机械制造技术的特点与趋势现代机械制造技术呈现出以下特点：•高精度：借助先进的加工设备和检测技术，机械制造的精度不断提高，能够满足越来越严格的尺寸和形状要求。
•高效率：自动化、智能化的生产线大幅提升了机械制造的生产效率，降低了劳动成本。
•柔性化：现代机械制造系统能够适应多种产品的生产需求，通过快速换模、调整工艺参数等方式，实现灵活生产。
•绿色化：随着环保意识的增强，机械制造技术越来越注重节能减排、资源循环利用等绿色制造理念。
未来，机械制造技术将继续向更高精度、更高效率、更智能化、更绿色的方向发展。
智能制造、网络制造、绿色制造等将成为机械制造技术的重要发展趋势。
机械制造技术绪论
现代机械制造以计算机技术、信息技 术和自动化技术为支撑，实现了数字 化、智能化和柔性化制造，进一步提 高了生产效率和加工质量。
近代机械制造
随着工业革命的兴起，机器代替手工 成为主导，出现了各种机床和加工中 心，加工精度和生产效率得到显著提 高。
机械制造技术的应用领域
汽车制造业
机械制造技术在汽车制造业中 应用广泛，涉及冲压、焊接、
计算机辅助设计是指利用计算机技术进行产品设计的过程，通过CAD软件实现产品形 状、尺寸、材料等方面的设计。
计算机辅助制造的概念
计算机辅助制造是指利用计算机技术实现产品制造的过程，通过CAM软件实现加工工 艺、刀具路径等方面的优化和控制。
CAD/CAM的应用领域
CAD/CAM广泛应用于汽车、航空、船舶、电子等制造业领域，是现代制造业不可或缺 的重要技术。
绿色制造面临的挑战
绿色制造在实际推行中面临着诸多挑战。例如，如何平衡 环境保护与经济效益的关系、如何推广绿色制造技术、如 何建立有效的绿色监管体系等。
高性能材料加工技术
高性能材料加工技术 的定义
高性能材料加工技术是指针对高 性能材料（如钛合金、复合材料 等）的加工工艺和技术。这些材 料具有高强度、高硬度、轻质等 特点，广泛应用于航空航天、汽 车、体育器材等领域。
高性能材料加工技术 的发展趋势
随着新材料和新工艺的不断涌现， 高性能材料加工技术也在不断发 展。未来的高性能材料加工技术 将更加注重高效、高精度、环保 等方面的要求，同时不断探索新 的加工方法和工艺。
高性能材料加工技术 面临的挑战
高性能材料加工技术在实际应用 中面临着诸多挑战。例如，如何 实现高效的材料去除和加工效率、 如何保证加工过程中的材料完整 性和精度、如何解决材料加工过 程中的热变形和裂纹等问题。
第1章--机械制造概述
第1章机械制造概述知识目标1．了解机械的基本概念，熟悉日常生活中机械产品的分类模式。
2．学会用系统的观点分析制造过程。
3．掌握零件的基本生产过程和装配过程。
4．掌握机械制造中常见的毛坯制造方法和机械加工方法。
5．了解现代制造加工中的新事物，了解数控技术和计算机辅助技术。
技能目标1．对机械产品的分类方式有基本的认识，掌握各种分类的特点。
2．熟悉零件的生产和装配过程。
3．掌握毛坯制造方法和常见的机械加工方法及加工应用范围。
4．对现代制造技术以及不断涌现的新技术有初步了解。
项目案例导入说明机械制造过程涉及材料学、力学、机床与制造技术等多个学科和领域，对这些相关学科知识的深刻了解与掌握是学好本课程的基础。
本章将采用抛砖引玉的方式介绍一些基础知识，更详细和全面的知识点读者可以参考相关的专业课程。
1.1 机械的一般概念1.1.1 机械的定义“机械”（Machine）一词，源自于希腊语中的Mechine及拉丁文中的Mecina，原指“巧妙的设计”；而作为一般性的机械概念，则可以追溯到古罗马时期，主要是为了能和手工工具区分开而产生的。
中文机械的现代概念多源自日语中的“机械”一词，日本的机械工程学对机械概念作了如下定义，即符合下面3个特征的就称为机械。
? 机械是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。
? 这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。
? 把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。
一般认为机械是一切具有确定的运动系统的机器和机构的总称，如机床、拖拉机等。
机械产品指的是以金属材料作为主要原材料，通过铸造、锻造、车、铣、刨、磨和钳等各种机械加工方式加工而成的产品。
1.1.2 机械产品的分类机械产品分类繁多，下面以一个人一生中可能用到的部分机械为例说明机械产品的类型。
1．出生阶段出生时，我们会用到CT机、蓝光机等设备。
除此之外，还可能会用到自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备和照相机等。
机械制造技术课件(第一章)
四、我国制造业的现状：
新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足的发 展，一个自立的机械工业体系基本形成。 改革开放以来，开放与引进在一定程度上促进了我国制造业 的发展及制造技术的提高。但与工业发达国家相比，我们还 存在着明显的差距。
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% 资源（包括原材料和能源）加工工业：占 33.93% 机械电子制造业：占 34.16%。 相对发达国家，我国机械电子制造所占比例偏低。 以1996年为例：美国为 41.6%、日本为 43.63%、 德国为46.4%、法国为39.63%、英国为37.33%、韩国为 45.3%。
4.我国目前处于工业化的中期。
存在的问题：
1.制造业的人均劳动生产率过低，仅为美国的1/25、日本的1/26、 德国的1/20。 2.产业结构不合理，装备制造业发展滞后。装备制造业工业增加值 占制造业的比重仅为26.46%,比发达国家低10个百分点。 3.技术创新能力和自主开发能力薄弱，突出表现为： ①机械产品技术来源的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。 4.低水平生产能力严重过剩。据第三次全国工业普查，机械、电子、 化工、轻工、冶金等行业生产能力利用率分别为51.86%、 54.45%、54.9%、46.09%和35.55%。
第一节 机械制造工业在发展我国国民 经济中的地位与作用
一、制造业与制造技术
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。 机械制造业是用机械制造技术从事机械产品制造的行 业。 制造技术是使原材料变成产品的技术总称。 机械制造技术是完成机械制造活动的过程，即将毛坯、 半成品转变为机械产品的机械制造过程中，所采用的 一切手段之和。
机械制造第1章
第1章机械制造概论典型案例机械产品的制造是把原材料通过加工变为产品的过程，确切的是从原材料或半成品经加工和装配后形成最终产品的具体操作过程，包括毛坯制作、零件加工、检验、装配、包装、运输等过程。
机器零件的加工过程是在金属切削机床上通过刀具与工件间的相对运动，从毛坯上切除多余金属，从而获得所需的加工精度和表面质量的过程。
如图1-1所示的零件，采用何种制造过程和工艺过程？采用何种生产类型和组织方式？需要什么成形运动？采用什么机械加工方法？我们应清楚上述这些基本理论和概念。
图1-1 阶梯轴简图1.1 机械制造过程的基本术语及概念一、生产过程机械产品的生产过程是指从原材料（或半成品）开始直到制造成为产品之间的各个相互联系的全部劳动过程的总和。
它不仅包括毛坯制造、零件的加工及热处理、装配及检验、油漆、包装过程等直接生产过程，还包括原材料的运输和保管以及设备、工艺装备（刀具、夹具、量具）等的制造、维修等生产技术准备工作。
二、生产系统的概念为了提高生产企业的管理和控制水平，用系统工程学的原理和方法来组织与指挥，则可以把生产企业看成是一个具有输入和输出的生产系统。
一个生产系统又由多层次的子系统所组成。
如决策系统、经营管理系统和制造系统。
在系统中，存在信息流、物质流和能源流的运作。
通过计算机辅助管理，使各子系统之间互相协调，实现生产系统的最优化。
图1-2所示为生产系统的基本框图。
图1-2 生产系统的基本框图三、工艺过程及其组成1．工艺过程在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。
它包括：毛坯制造、零件加工、部件或产品装配、检验和涂装包装等。
其中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等，使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。
2．工艺过程的组成机械加工工艺过程由若干个按顺序排列的工序组成，而工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀等几个层次。
机械制造装备概论(第0、1章 绪论+机床的运动分析) - new
机械制造装备概论
• • • • • • • 绪论 第一章 机床运动分析 第二章 车床 第三章 数控机床（制造自动化机床-最后） 第四章 齿轮加工机床 第五章 磨床 第六章 其它机床
绪
论
---主要掌握常见机床的分类与编码及主参数识别。 机械制造装备概述： 机械制造行业所经历的技术变迁 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用 机械制造装备应具备的主要功能 机械制造装备的分类
绪 机 论 械 制 造 装 备 设 计
• §金属切削机床概述 • 零件加工方法: • 铸造、锻造、焊接、切削加工、成形加工及特种加工(电火 花加工、电火花线切工、超声加工、快速成形以及化学加工、磨 料流动加工等) • 金属切削机床： • ---指用切削的方法加工金属工件，使之获得所要求的几何 形状、尺寸精度和表面质量的机器。 • ---制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机” （Machine-tool）,习惯上简称为“机床”。 • ---在现代机械制造工业中，被制造的机器零件，特别是精密零 件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加 工来获得的，因此机床是制造机器(装备)零件的主要设备。 • ----它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%～60%，它 的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质零件加工方法量和 劳动生产率。
车床
钻床
镗床
铣床
磨床
拉床
锯床
滚齿机
刨床
插床
2. 按机床的通用程度分类
1) 通用机床（万能机床）
特点是：加工范围较广，结构往往比较复杂，主要适用于 单件小批生产。
2) 专用机床
根据特定工艺要求而专门设计、制造和使用的，生产率较高， 结构比通用机床简单，适于大批量生产，如各类组合机床。
机械制造技术基础 概论
大量生产
固定不变 金属模机器造型、模锻 专用、自动设备及 自动线 按流水线或自动线排列 高效率的专用夹具 专用刀具量具、自动测量 全部呼唤或分组互换 长时间连续生产 高 低 一般 详细编制
2.生产类型与生产组织方式
单件小批生产往往采用工序集中原则，大批量生产常
采用工序分散原则。大批量生产时，产品开发和大批制造
量稳定，但适应性差，当市场发生变化时转产难。
单件小批生产中常采用通用设备和通用刀具、夹具、 量具等工艺装备，适应性强，但生产效率低，加工质量不 稳定，成本高 。 目前，市场广泛需求的是多品种和小批量生产，而新 的科学技术也不断涌现，因此推动了制造哲理的革新和生 产方式的转变。
产品制造的全过程
市场需 求调研
产品设 计开发 售后服 务回收 产品 销售 产品 制造
“大制造”是将社会资源（物料、能源、设备、信息、人力
广义 等）转化为产品的全过程，是一个综合的系统。
制造系统 是指覆盖产品全生命周期的制造活动所形成的 系统，即设计、制造、装配及市场乃至回收的全过程。
机械制造的根本宗旨 是以最小的资源消耗、最低的 环境污染度，产生最大的社会和经济效益。 按照制造系统的观点来分析处理问题，可取得理想的技 术经济效果—必须以满足市场需求作为战略决策的核心。 优质、高效、低耗随之也增加了新的内涵。 优质不单是产品加工质量好，而是满足市场的质量要求； 高效不单是产品加工效率高，重要的响应市场快，产品更新快； 低耗不仅指产品的成本低，而是企业的综合效益要好；用户不仅购
合作开发 由企业和高校或科研机构合作进行技术开发。由于新
产品开发可能涉及到较广阔的学术领域，需要各种检测设备、实 验设备，需要各类人才进行创新工作，而高校和科研机构在这方 面有比较强的优势。
机械制造技术第一章
Ⅱ
Ⅰ
ABCD称为切削层横截面积
1、切削用量要素
切削速度
进给量
背吃刀量
(1) 切削速度
指主运动的线速度， 以车削为例：
vC
d n
1000
m/min
n—工件或刀具的转速，[n]为r／min d—工件或刀具观察点的旋转直径，[d]为mm
(2) 进给量f
进给量：主运动每转一转或每一 行程时(或单位时间内)，刀具与工件 之间沿进给运动方向的相对位移。
利用刀具切除被加工零件多余的
材料，形成已加工表面。
两个基本条件： 目的：使被加工零件的 切削运动
刀具
尺寸精度、形状和位臵 精度、表面质量达到设 计与使用要求。
机械制造业的沿革
工业革命前：低效的手工劳作方式
1785 瓦特 蒸汽机在纺织工厂使用，机器 代替手工劳动的序幕，机械化生产的基础， 机器生产机器
§1.1 切削运动与切削用量
(一) 切削运动
金属切削机床的 基本运动包括: 直线运动
回转运动
金属切削加工是利用 刀具切去工件毛坯上多余 的金属层(加工余量)，以 获得具有一定的尺寸、形状、位臵精和表面质量的机械加工方法。
刀具的切削作 用是通过刀具相 对工件之间的相 互作用和相对运 动来实现的。
零件在车间中停留时间示意图
机床上(5%) 运送和等待时间(95%)
切削
30%
装卸、测量、等待
70%
机械制造业的发展趋势?
我国金属切削的发展
公元前2000多年 青铜器时代 青铜刀、锯、 锉、磨石 春秋中晚期 《考工记》金工知识 唐代 原始的车床 1668 畜力铣磨机 1947 20000 多 台 V=10m/min 脚踏刃磨机 1915 第一台国产车床 碳素工具钢刀具
第1章机械制造技术简介 机械制造技术 教学课件(共23张PPT)
修理的工种。 3.电焊工 电焊工是指操作焊接和气割设备，对金属工件进行(jìnxíng)
焊接或切割成型的工种。 4.电加工设备操作工
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第二节机械加工工种(gōngzhǒng)
在机械制造中，为了加工各种难加工的材料和各种复杂的外 表，常直接利用电能、化学能、热能、光能、声能等进行零 件加工，这种加工方法一般称为特种加工。其中操作电加工 设备进行零件加工的工种，称为电加工设备操作工。常用的 加工方法有电火花加工、电解加工等。
(3)向高速度方向开展。高速度切削可极大地提高加工效率，降低能源 消耗，从而降低生产本钱，但高速度切削必须要求加工设备、刀具材料、 刀具涂层、刀具结构等方面技术的进步来配合。
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第一节机械制造工业在国民经济中 的地位(dìwèi)与作用
(4)向绿色化方向开展。减少机械加工对环境的污染，是国民 经济可持续开展的需要，也是机械制造工业面临的课题。目 前，在数控机床上装有全防护装置，可防止冷却液和切屑飞 溅，并具有回收冷却液和排屑的装置，在一些先进的数控机 床上，采用厂新型冷却技术(低温空气、负压抽吸等)，通过 废液、废气、废油再回收利用等方面减少对环境的影响。
(V形槽、燕尾(yàn wěi)槽、T形槽等)、成形面等。 5.磨工 磨削加工是利用磨料磨具(砂轮、砂带、油石、研磨剂等)为工具和工
件进行精加工。磨工是指操作各种磨床设备，对工件进行磨削加工的工 种。
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