機械制造課程教育.ppt

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1、機 械 制 造 技 術(shù) Machinery Manufacturing Technique,主講教師：潘紋 電話：13972741143 613494,一、制造技術(shù) 1.制造業(yè) 制造業(yè)為人類的文明創(chuàng)造著輝煌的物質(zhì)文明。 據(jù)統(tǒng)計，1990年20個工業(yè)化國家制造業(yè)所創(chuàng)造的財富占國民生產(chǎn)總值（GDP）的比例平均為22.15，其中，美國68的財富來源于制造業(yè)，日本國民總產(chǎn)值的49是由制造業(yè)提供的。中國的制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占有40的比例。,2.制造技術(shù) 機械制造技術(shù)是研究用于制造機械產(chǎn)品的加工原理、工藝過程和方法以及相應(yīng)設(shè)備的一門工程技術(shù)。機械制造技術(shù)使原材料變成產(chǎn)品的技術(shù)總稱,是國民經(jīng)濟得以發(fā)展,

2、也是制造業(yè)本身賴以生存的關(guān)鍵技術(shù)。先進的制造技術(shù)使一個國家的制造業(yè)乃至國民經(jīng)濟處于有競爭力的地位。,機械制造工業(yè),機械制造技術(shù),機械制造,機械,機器,機構(gòu),機械制造技術(shù),機 械 制 造 熱 加 工 技 術(shù),機 械 制 造 冷 加 工 技 術(shù),機 器 裝 配 技 術(shù),3.制造業(yè)和機械制造技術(shù)在綜合國力競爭中的重要性 制造是人類最主要的生產(chǎn)活動之一。它是指人類按照所 需目的，運用主觀掌握的知識和技能，通過手工或可以利用 的客觀的物質(zhì)工具與設(shè)備，采用有效的方法，將原材料轉(zhuǎn)化 為有使用價值的物質(zhì)產(chǎn)品并投放市場的全過程。,制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總體 機械制造業(yè)是制造業(yè)的最主要的組成部分 我國的機

3、械制造業(yè),4 機械制造技術(shù)發(fā)展簡史 機械制造技術(shù)的歷史 刀具材料的發(fā)展歷史 我國機械制造的發(fā)展 機械制造技術(shù)的進步與發(fā)展 5 現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展趨勢 機械制造基礎(chǔ)技術(shù) 超精密及細微加工技術(shù) 自動化制造技術(shù) 綠色制造技術(shù),制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總體,制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總體。 工業(yè)化國家中以各種形式從事制造活動的人員約占全國從業(yè) 人數(shù)的四分之一。美國約68的財富來源于制造業(yè)，日本國 民生產(chǎn)總值的約50由制造業(yè)創(chuàng)造，我國的制造業(yè)在工業(yè)總 產(chǎn)值中占了約40。 制造業(yè)為國民經(jīng)濟各部門和科技、國防提供技術(shù)裝備，是整 個工業(yè)、經(jīng)濟與科技、國防的基礎(chǔ)。,機械制造業(yè)是制造業(yè)的最主要的組成部分，

4、它是為用戶創(chuàng)造和提供機械產(chǎn)品的行業(yè)，包括了機械產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、制造生產(chǎn)、流通和售后服務(wù)全過程。 機械制造業(yè)肩負著雙重任務(wù)： 一是直接為最終用戶提供消費品； 二是為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供生產(chǎn)技術(shù)裝備。 機械制造技術(shù)水平的提高與進步將對整個國經(jīng)濟的發(fā)展 和科技、國防實力產(chǎn)生直接的作用和影響，是衡量一個國家科 技水平的重要標志之一，在綜合國力競爭中具有重要的地位。,機械制造業(yè)是制造業(yè)的最主要的組成部分,我國的機械制造業(yè),我國的機械制造業(yè)已具有相當規(guī)模和一定的技術(shù)基礎(chǔ)，成為我國工業(yè)體系中最大的產(chǎn)業(yè)之一。 隨著科技、經(jīng)濟、社會的日益進步和快速發(fā)展，日趨激烈的國際競爭及不斷提高的人民生活水平對機械產(chǎn)品在性能

5、、價格、質(zhì)量、服務(wù)、環(huán)保及多樣性、可靠性、準時性等方面提出的要求越來越高，對先進的生產(chǎn)技術(shù)裝備、科技與國防裝備的需求越來越大，機械制造業(yè)面臨著新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。,機械制造技術(shù)的歷史,據(jù)考古科學證實，距今3萬年前，已經(jīng)發(fā)明了琢鉆和磨制技 術(shù)； 從秦始皇陵出土的2200多年前文物推斷磨削技術(shù)可能形成； 從漢代出土的文物推斷，當時（公元前206220年）的機械 制造技術(shù)已達到了一定的水平； 1668年我國已有了馬拉銑床和腳踏砂輪機； 1775年英國的約翰威爾金森（JWilkinson）為加工瓦特蒸 汽機的汽缸，研制成功鏜床； 此后至1860年期間，先后出現(xiàn)了車、銑、刨、插、齒輪、螺 紋加工等各種機

6、床。,刀具材料的發(fā)展歷史,1860年后，鋼鐵材料成為主要的結(jié)構(gòu)材料。由于其加工難度 增大，迫切需要使用新的刀具材料，1898年出現(xiàn)了高速鋼。 1907年德國首先研制出硬質(zhì)合金，使切削速度分別提高4 20倍。 時至今日，切削刀具材料已從碳素工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合 金發(fā)展到陶瓷、人造金剛石、立方氮化硼、涂層刀具等。,我國機械制造的發(fā)展,中華人民共和國成立之前，我國的機械工業(yè)處在以修配為主 的水平。 新中國建立之后，我國的機械制造工業(yè)和制造技術(shù)得到了迅 速的發(fā)展。經(jīng)過60多年的努力，已形成了具有相當規(guī)模、 較高的技術(shù)水平和較完整的機械工業(yè)體系。 與發(fā)達工業(yè)國家相比，我們在人均生產(chǎn)率，利材料用率，機

7、電產(chǎn)品交貨期，機電產(chǎn)品的出口規(guī)模，及出口商品結(jié)構(gòu)等 諸多方面仍存在著較大差距。 隨著經(jīng)濟的全球化，尤其在我國加人WTO以后，國際經(jīng)濟競爭將進人短兵相接的階段。在新的形勢下，我國的機械制造業(yè)要有強烈的危機感、緊迫感，以只爭朝夕的精神，全力提高機械制造技術(shù)水平、降低生產(chǎn)成本，發(fā)展先進制造技術(shù)，促進產(chǎn)品升級換代，提高整體競爭能力，迎接新世紀的機遇和挑戰(zhàn)。,機床已由皮帶傳動、齒輪傳動發(fā)展到電磁直接驅(qū)動，其主軸轉(zhuǎn)速已達每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)、數(shù)萬轉(zhuǎn)； 加工精度由當年瓦特蒸汽機汽缸的1毫米提高到現(xiàn)代制造技術(shù)的0.01微米甚至達到原子尺度（0.1nm）的加工水平。 在自動化加工技術(shù)方面，從20世紀60年代起，數(shù)控機床

8、、加工中心、柔性加工系統(tǒng)等高效、高精度、高自動化的現(xiàn)代制造技術(shù)等得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用。,機械制造技術(shù)的進步與發(fā)展,機械制造基礎(chǔ)技術(shù),切削（含磨削）加工仍然是機械制造的主導(dǎo)加工方法，提高生產(chǎn)率和質(zhì)量是今后的發(fā)展方向。強化切削用量（如超高速切削），高精度、高效切削機床與刀具，最佳切削參數(shù)的自動優(yōu)選，自動快速換刀技術(shù)，刀具的高可靠性和在線監(jiān)控技術(shù)，成組技術(shù)（GT），自動裝配技術(shù)等將得到進一步的發(fā)展和應(yīng)用。,機械制造技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景,計算機集成制造 Computer Integrated ManufacturingCIM,人工智能 Artificial IntelligenceAI,技藝型,工人和

9、 技術(shù)人 員經(jīng)驗,傳統(tǒng) 制造 技術(shù),自動化 Automation,最優(yōu)化 Optimization,柔性化 Flexibility,集成化 Integration,智能化 Intelligence,精密化 Precision,必 然 趨 勢,超精密及細微加工技術(shù),各種精密、超精密加工技術(shù)，細微與納米加工技術(shù)在微電子芯片、光子芯片制造，超精密微型機器及儀器，微機電系統(tǒng)（MEMS）等尖端技術(shù)及國防尖端裝備領(lǐng)域中將大顯身手。精密加工可以穩(wěn)定地達到亞微米級精度，而掃描隧道顯微（STM）加工和原子力顯微（AFM）加工甚至可實現(xiàn)原子級的加工。微機電系統(tǒng)技術(shù)將應(yīng)用于生物醫(yī)學、航空航天、信息科學、軍事國防以至

10、于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家庭等廣泛的領(lǐng)域。,精密 和超 精密 加工,超精密切削,精密和超精密特種加工,超精密磨削和磨料加工,自動化制造技術(shù)將進一步向柔性化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工藝設(shè)計（CAPP）、計算機輔助裝配工藝設(shè)計（CAAP）、快速成形（RP）等技術(shù)將在新產(chǎn)品設(shè)計方面得到更全面的應(yīng)用和完善。高性能的計算機數(shù)控（CNC）機床、加工中心（MC）、柔性制造單元（FMC）等將更好地適應(yīng)多品種、小批量產(chǎn)品的高質(zhì)、高效加工制造。精益生產(chǎn)（LP）、準時生產(chǎn)（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等先進制造生產(chǎn)管理模式將主導(dǎo)新世紀的制造業(yè)。,自動化制造技術(shù),快速成

11、型機床按照這些輪廓，激光束選擇性地切割一層層的箔材（或固化一層層的液態(tài)樹脂，或燒結(jié)一層層的粉末材料），或噴射源選擇性地噴射一層層的粘結(jié)劑或熱熔材料等，形成一個個薄層，并逐步迭加成三維實體快速成型件(采用“加”制造零件),快速成型,綠色制造技術(shù),在機械制造業(yè)綜合考慮社會、環(huán)境、資源等可持續(xù)發(fā)展因素的綠色制造（無浪費制造）技術(shù)，將朝著能源與原材料消耗最小，所產(chǎn)生的廢棄物最小并盡可能回收利用，在產(chǎn)品的整個生命周期中對環(huán)境無害等等方面發(fā)展。,加工技術(shù)向自動化方向發(fā)展，繼續(xù)沿著 NC- CNC-FMS-CIMS的臺階向上攀登。,組成CIMS的六個子系統(tǒng),CIMS,計算 機輔 助經(jīng) 營和 生產(chǎn) 管理 系統(tǒng)

12、,CAD CAM 開發(fā) 工程 系統(tǒng),自動 化制 造系 統(tǒng),計算 機輔 助儲 運系 統(tǒng),全廠 質(zhì)量 控制 系統(tǒng),數(shù)據(jù) 庫與 通信 系統(tǒng),二、課程簡介,本課程的主要目標是通過課程的學習，使學生掌握有關(guān)機械制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本方法；并通過相關(guān)的實驗、練習、生產(chǎn)實習及課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的訓練，使學生掌握分析和解決有關(guān)機械制造問題的基本能力。 考慮到當今機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展，本課程在重點介紹有關(guān)機械制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本方法的同時，還兼顧了機械制造領(lǐng)域的最新成就和發(fā)展趨勢，以使學生通過本課程的學習對機械制造技術(shù)的發(fā)展有一個全面的了解和正確的認識。,機械制造技術(shù)是數(shù)控技術(shù)、模具

13、設(shè)計與制造、機電一體化專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，面向高職高專學生，主要介紹了機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織、機械加工過程及其系統(tǒng)。包括了金屬切削過程及其基本規(guī)律、機床、刀具、夾具的基本知識、機械加工和裝配工藝規(guī)程的設(shè)計、機械加工中精度及表面質(zhì)量的概念，制造技術(shù)發(fā)展的前沿與趨勢。目的是通過本課程的學習，使學生能對制造活動有一個總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機械加工的基本知識，能選擇加工方法與機床、刀具、夾具及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識，初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力。了解當今先進制造技術(shù)和先進制造模式的發(fā)

14、展概況，初步具備對制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。,教學內(nèi)容,（1）掌握金屬切削的基本規(guī)律，并能用之于各種切削參數(shù)和刀具幾何角度的合理選擇，及對加工質(zhì)量的正確分析。,（2）掌握常用機械加工方法的工作原理、工藝特點、質(zhì)量保證措施，以及常用機床的性能、工藝范圍、主要結(jié)構(gòu)及合理選擇。,（3）掌握機械加工工藝規(guī)程和機器裝配工藝規(guī)程擬訂的基本知識及有關(guān)的計算方法，具有擬訂中等復(fù)雜程度零件機械加工工藝規(guī)程的能力。,（4）掌握機械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識，并具有對生產(chǎn)現(xiàn)場工藝技術(shù)問題進行分析和解決的初步能力。,（5）對機械制造技術(shù)的新發(fā)展有一定的了解。,學習方法,博學之，審問之，縝思之，明辨

15、之，篤行之。有弗學，思之弗得，弗措也；有弗問，問之弗知，弗措也；有弗思，思之弗得，弗措也；有弗辨，辨之弗明，弗措也；有弗行，行之弗篤，弗措也。人一能之，己百之；人十能之，己千之。果能此道矣，雖愚必明，雖柔必強。 -禮記中庸博學,（1）“四個結(jié)合”,四個 結(jié)合,課堂教學與實踐教學環(huán)節(jié)的結(jié)合,課堂教學與課程設(shè)計的結(jié)合,教學與自學的結(jié)合,教材與參考書結(jié)合,（2）記筆記,（3）參考書目,1賈亞洲. 金屬切削機床概論.機械工業(yè)出版社 2樂兌謙.金屬切削刀具.機械工業(yè)出版社 3陳日曜.金屬切削原理.機械工業(yè)出版社 4顧崇銜.機械制造工藝學.陜西科學技術(shù)出版社 5許 堅.機車夾具設(shè)計.東北大學出版社 6王茂元 .機械制造技術(shù).機械工業(yè)出版社,三、 各種制造裝備的發(fā)展,普 通 銑 床,普 通 車 床,普 通 磨 床,普 通 磨 床,普 通 磨 床,普 通 磨 床,普 通 磨 床,普 通 刨 床,普 通 刨 床,普 通 鏜 床,鏜 床 用 刀,搖 臂 鉆 床,搖 臂 鉆 床,普 通 鋸 床,普 通 鋸 床,加工中心,加工中心,快 速 成 型,火 花 機 床,火 花 機 床,線切割 機 床,機加零件產(chǎn)品,機加零件產(chǎn)品,