吉林大學曲興田老師機械制造技術基礎

1、1機械制造技術基礎機械制造技術基礎 淺談淺談曲興田曲興田 吉林大學吉林大學2014.7.192014.7.1920142014年全國高校機械制造年全國高校機械制造系列課程教師培訓班系列課程教師培訓班吉林大學吉林大學曲興田曲興田2014.7.202014.7.20 吉林大學吉林大學坐落在吉林省長春市，坐落在吉林省長春市，20002000年年6 6月月1212日由原日由原吉吉林大學林大學，吉林工業(yè)大學吉林工業(yè)大學，白求恩醫(yī)科大學，白求恩醫(yī)科大學，長春科技學院長春科技學院，長春郵電學院長春郵電學院合并組建而成，合并組建而成，20042004年年8 8月月2929日原日原中國人民解中國人民解放軍軍需大

2、學放軍軍需大學并入吉林大學。并入吉林大學。 吉林大學始建于吉林大學始建于19461946年的年的東北行政學院東北行政學院，19501950年更名年更名為為東北人民大學東北人民大學，19521952年經(jīng)院系調(diào)整成為我黨創(chuàng)建的第一年經(jīng)院系調(diào)整成為我黨創(chuàng)建的第一所綜合性大學，所綜合性大學，19581958年更名為吉林大學。年更名為吉林大學。 1960 1960年被國家被年被國家被列為列為國家重點大學國家重點大學。 吉林工業(yè)大學吉林工業(yè)大學19541954年年長春汽車拖拉機學院長春汽車拖拉機學院，19581958年更年更名為吉林工業(yè)大學。是我國汽車工業(yè)和機械工業(yè)培養(yǎng)高層名為吉林工業(yè)大學。是我國汽車工業(yè)

3、和機械工業(yè)培養(yǎng)高層次人次的重要基地之一。次人次的重要基地之一。機械制造技術基礎 吉林大學學科門類齊全，涵蓋哲學、經(jīng)濟學、法學、吉林大學學科門類齊全，涵蓋哲學、經(jīng)濟學、法學、教育學、文學、歷史學、理學、工學、農(nóng)學、醫(yī)學、管理教育學、文學、歷史學、理學、工學、農(nóng)學、醫(yī)學、管理學、軍事學等全部學、軍事學等全部1212大學科門類大學科門類，有本科生專業(yè)，有本科生專業(yè)122122個，一個，一級學科學位授權點級學科學位授權點2828個，碩士學位授權點個，碩士學位授權點278278個，博士學位個，博士學位授權點授權點191191個，有一級學科國家重點學科個，有一級學科國家重點學科4 4個（覆蓋個（覆蓋171

4、7個二個二級學科），二級學科國家重點學科級學科），二級學科國家重點學科1515個，國家重點培育學個，國家重點培育學科科4 4個。個。 學校擁有教師學校擁有教師64286428人，全日制學生人，全日制學生6006760067人，占地面積人，占地面積622622萬平方米。萬平方米。機械制造技術基礎 吉林大學吉林大學機械科學與工程學院機械科學與工程學院前身是始建于前身是始建于19551955年的年的長春汽車拖拉機學院長春汽車拖拉機學院的機械系，有的機械系，有上海交通大學上海交通大學、華中工華中工學院學院、山東工學院山東工學院等相關專業(yè)組合而成，后更名為等相關專業(yè)組合而成，后更名為吉林工吉林工業(yè)大學機

5、械系業(yè)大學機械系，19971997年年20002000年先后吉林工業(yè)大學的年先后吉林工業(yè)大學的工程機工程機械系械系、力學系力學系以及有長春科技大學、吉林大學、長春郵電以及有長春科技大學、吉林大學、長春郵電學院的相關專業(yè)合并而成，于學院的相關專業(yè)合并而成，于2000020000年組成現(xiàn)在吉林大學年組成現(xiàn)在吉林大學機械科學與工程學院。機械科學與工程學院。 吉林大學機械科學與工程學院的機械工程學科，是吉林大學機械科學與工程學院的機械工程學科，是國國家一級重點學科家一級重點學科，其涵蓋的機械制造及其自動化、機械設，其涵蓋的機械制造及其自動化、機械設計及其自動化、機械電子工程等學科均為國家二級計及其自動

6、化、機械電子工程等學科均為國家二級重點學重點學科科。機械制造技術基礎 學院下設機械制造及其自動化系、機械設計及其自動化學院下設機械制造及其自動化系、機械設計及其自動化系、機械電子工程、力學系、工業(yè)工程系等五個系和計算系、機械電子工程、力學系、工業(yè)工程系等五個系和計算機圖形教研室、機械原理與設計教研室等兩個基礎課教研機圖形教研室、機械原理與設計教研室等兩個基礎課教研室，并建立了吉林大學國家工科機械基礎課程教學基地、室，并建立了吉林大學國家工科機械基礎課程教學基地、吉林大學工程裝備中心，學院擁有機械制造及其自動化、吉林大學工程裝備中心，學院擁有機械制造及其自動化、機械設計及理論、機械電子工程、固體

7、力學、工程力學、機械設計及理論、機械電子工程、固體力學、工程力學、生物醫(yī)學工程、工業(yè)工程等七個碩士點，四個博士點，兩生物醫(yī)學工程、工業(yè)工程等七個碩士點，四個博士點，兩個博士后流動站。個博士后流動站。機械制造技術基礎 機械學院在機械學院在智能精密制造智能精密制造、數(shù)控機床可靠性數(shù)控機床可靠性、工程機、工程機器人、工程裝備現(xiàn)代設計理論與方法、流體傳動及電液伺器人、工程裝備現(xiàn)代設計理論與方法、流體傳動及電液伺服控制、結構振動分析與控制、服控制、結構振動分析與控制、材料微觀性能原位測試技材料微觀性能原位測試技術術、制造系統(tǒng)集成等研究方向具有優(yōu)勢和特色。、制造系統(tǒng)集成等研究方向具有優(yōu)勢和特色。 擁有機械

8、工業(yè)數(shù)控裝備可靠性技術重點實驗室、吉林擁有機械工業(yè)數(shù)控裝備可靠性技術重點實驗室、吉林省車輛零部件先進制造技術及系統(tǒng)重點實驗室、吉林省汽省車輛零部件先進制造技術及系統(tǒng)重點實驗室、吉林省汽車零部件先進制造技術工程研究中心和工程裝備先進設計車零部件先進制造技術工程研究中心和工程裝備先進設計制造重點實驗室。制造重點實驗室。 學院擁有教職員工學院擁有教職員工230230名，本科生名，本科生16001600名，研究生名，研究生900900余名。余名。機械制造技術基礎7機械制造技術基礎1.1. 備課、授課要領備課、授課要領2.2. 重、難點講解重、難點講解3.3.課堂的模式設計與教學示范課堂的模式設計與教學

9、示范4.4.案例的特征、研究及教學控制案例的特征、研究及教學控制5.5.如何結合當前熱點進行現(xiàn)實應用講授如何結合當前熱點進行現(xiàn)實應用講授6.6.工程領域的研究熱點和趨勢工程領域的研究熱點和趨勢 提綱提綱課程設置9“創(chuàng)新驅(qū)動，制造未來創(chuàng)新驅(qū)動，制造未來”會議由工信部、科技部、會議由工信部、科技部、中國科學院、中國工程中國科學院、中國工程院主辦，中國機械工程院主辦，中國機械工程學會、漢諾威米蘭展覽學會、漢諾威米蘭展覽 （上海）有限公司承辦（上海）有限公司承辦的。的。 機械制造技術基礎機械制造技術基礎課程簡介吉林大學機械制造技術基礎課程組本課程任課教師共計12名（包括雙語教師兩名），其中教授5名，副

10、教授4名，講師3名。 授課對象包括機械工程、工業(yè)工程、車輛工程、車身專業(yè)（工業(yè)設計）、農(nóng)機、交通、熱能與動力工程、物流、食品等10個專業(yè)。機械制造技術基礎教材為十.五、十一.五規(guī)劃教材，正在積極申報十二.五規(guī)劃教材，機械制造技術基礎課程設計教材、電子版教學課件均由機械工業(yè)出版社出版。機械制造技術基礎1212機械制造技術基礎背課背課13機械制造技術基礎課程總體情況介紹課程總體情況介紹零件的加工精度和表面質(zhì)量零件的加工精度和表面質(zhì)量裝配精度裝配精度高性能的產(chǎn)品高性能的產(chǎn)品機械制造技術基礎重點難點講解15機械制造技術基礎16緒論部分緒論部分機械制造技術基礎機械制造技術基礎制造業(yè)和制造技術：介紹制造業(yè)

11、、制造技術的概念，制造業(yè)在國民建設中的地位與作用。制造業(yè)強則綜合國力強制造業(yè)強則綜合國力強：制造業(yè)決定一個國家綜合實力的強弱，美國80年代視制造業(yè)為夕陽工業(yè)的后果。生產(chǎn)類型的變革生產(chǎn)類型的變革：制造業(yè)經(jīng)歷了工場式、剛性自動化、柔性自動化的生產(chǎn)變革，當前正處于多品種變批量后拉是生產(chǎn)方式的時代。產(chǎn)品性能的綜合提升產(chǎn)品性能的綜合提升：零件制造精度和產(chǎn)品裝配精度直接決定產(chǎn)品的性能。美國民兵美國民兵型洲際導彈系統(tǒng)與型洲際導彈系統(tǒng)與MX戰(zhàn)略戰(zhàn)略導彈制導系統(tǒng)。導彈制導系統(tǒng)。沈陽機床、一汽集團分析。 德國工業(yè)4.0：其核心是智能生產(chǎn)技術和智能生產(chǎn)模式，旨在其核心是智能生產(chǎn)技術和智能生產(chǎn)模式，旨在通過通過“物聯(lián)

12、網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”和和“務務(服務服務)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)”，把產(chǎn)品、機器、資源、人，把產(chǎn)品、機器、資源、人有機聯(lián)系在一起，推動各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期和有機聯(lián)系在一起，推動各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期和全制造流程的數(shù)字化。全制造流程的數(shù)字化。中國制造中國制造2025：中國制造全面走向制造強國的旅途中，制造大國正在向制造強國邁進。中國商飛ARJ21，小米，小米運用互聯(lián)網(wǎng)思維，依靠個性化定制、供應鏈整合及饑渴營銷運用互聯(lián)網(wǎng)思維，依靠個性化定制、供應鏈整合及饑渴營銷等新商業(yè)模式等新商業(yè)模式 。2011年5億，2013年316億年均增速700%。機械制造技術基礎制造業(yè)發(fā)展方向制造業(yè)發(fā)展方向：機械制造技

13、術發(fā)展總的方向還是向著制造自動化、精密與超精密技術方面發(fā)展。19德國工業(yè)4.0機械制造技術基礎20 邁入世界第邁入世界第二方陣，邁進二方陣，邁進制造強國行列制造強國行列20252025年年2035年年2050年年（第一階段）（第一階段）（第二階段（第二階段（第三階段）（第三階段） 中國制造業(yè)中國制造業(yè) 將位居第二將位居第二 方陣前列，成方陣前列，成 為名副其實為名副其實 的制造強國。的制造強國。 中國制造業(yè)中國制造業(yè) 可望進入第可望進入第 一方陣，成一方陣，成 為具有全球為具有全球 引領影響力引領影響力 的制造強國。的制造強國。中國制造業(yè)中國制造業(yè)發(fā)展階段發(fā)展階段我國制造業(yè)強國進程可分為三個階

14、段：我國制造業(yè)強國進程可分為三個階段：20122012年，主要工業(yè)化國家的年，主要工業(yè)化國家的制造業(yè)綜合指數(shù)分布中，美制造業(yè)綜合指數(shù)分布中，美國遙遙領先，處于第一方陣；國遙遙領先，處于第一方陣；德國、日本處于第二方陣；德國、日本處于第二方陣；中國、英國、法國、韓國處中國、英國、法國、韓國處于第三方陣。于第三方陣。機械制造技術基礎渤樂咨詢公司渤樂咨詢公司 “德國德國制造、中國創(chuàng)造制造、中國創(chuàng)造” 。奏響奏響“工業(yè)工業(yè)4.0”的協(xié)奏的協(xié)奏曲曲 。21 “中國制造中國制造20252025”體現(xiàn)為四大轉(zhuǎn)變和一條主線。體現(xiàn)為四大轉(zhuǎn)變和一條主線。四大轉(zhuǎn)變分別對應四個指導方針：四大轉(zhuǎn)變分別對應四個指導方針：

15、 轉(zhuǎn)變一：轉(zhuǎn)變一： 由要素驅(qū)由要素驅(qū)動向創(chuàng)動向創(chuàng)新驅(qū)動新驅(qū)動轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變創(chuàng)新驅(qū)動創(chuàng)新驅(qū)動 質(zhì)量為先質(zhì)量為先 綠色發(fā)展綠色發(fā)展 結構優(yōu)化結構優(yōu)化 轉(zhuǎn)變二：轉(zhuǎn)變二： 由低成本由低成本競爭優(yōu)勢競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效向質(zhì)量效益競爭優(yōu)益競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變勢轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變?nèi)恨D(zhuǎn)變?nèi)?由資源消耗由資源消耗大、污染物大、污染物排放多的粗排放多的粗放制造向綠放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變色制造轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變四：轉(zhuǎn)變四： 由生產(chǎn)由生產(chǎn)型制造型制造向服務向服務型制造型制造轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變主線：以體現(xiàn)信息技術與制造技術深度融合的數(shù)字主線：以體現(xiàn)信息技術與制造技術深度融合的數(shù)字化智能化制造為主線?；悄芑圃鞛橹骶€。機械制造技術基礎22這里這里“制造強國制造

16、強國”有兩重含義：有兩重含義：其一，其一，“強強”是形容詞，中國由制造大國成是形容詞，中國由制造大國成為制造強國；為制造強國；其二，其二， “強強”是動詞，制造業(yè)強則國家強，是動詞，制造業(yè)強則國家強，通過制造業(yè)的發(fā)展使中國更加繁榮富強通過制造業(yè)的發(fā)展使中國更加繁榮富強機械制造技術基礎20122012年，我國制造業(yè)增加值為年，我國制造業(yè)增加值為20792.6220792.62億美元，在全球制億美元，在全球制造業(yè)占比約造業(yè)占比約20%20%，與美國相當，成為世界制造大國。，與美國相當，成為世界制造大國。機械制造技術基礎20122012年，我國制造業(yè)增加值為年，我國制造業(yè)增加值為20792.6220

17、792.62億美元，在全球制億美元，在全球制造業(yè)占比約造業(yè)占比約20%20%，與美國相當，成為世界制造大國。，與美國相當，成為世界制造大國。機械制造技術基礎中國商用飛機制造公司研制的中國商用飛機制造公司研制的ARJ21ARJ21支線飛機為進行自然結支線飛機為進行自然結冰適航試飛，完成橫跨三大洲兩大洋、飛越冰適航試飛，完成橫跨三大洲兩大洋、飛越1010個國家、輾轉(zhuǎn)個國家、輾轉(zhuǎn)1818個機場、飛行個機場、飛行3 3萬公里的環(huán)繞地球飛行壯舉！中國商飛公萬公里的環(huán)繞地球飛行壯舉！中國商飛公司為研制該型飛機組建的項目廣域協(xié)同平臺，采用主制造商司為研制該型飛機組建的項目廣域協(xié)同平臺，采用主制造商+ +供應

18、商的管理模式，實現(xiàn)了全球供應商的管理模式，實現(xiàn)了全球1010多個國家、多個國家、104104家供應商家供應商之間的協(xié)同研發(fā)和制造，全機結構零部件約之間的協(xié)同研發(fā)和制造，全機結構零部件約3100031000多項，中多項，中國商飛公司承擔了國商飛公司承擔了70007000余項，占余項，占22.5%22.5%，典型的網(wǎng)絡化制造。，典型的網(wǎng)絡化制造。中國大飛機中國大飛機C919C919，載客，載客190190座位，將有座位，將有3 3個廚房、個廚房、3 3個衛(wèi)生間個衛(wèi)生間, , 空中客車公司日前首次單獨對中國市場作出預測：空中客車公司日前首次單獨對中國市場作出預測：20052005年到年到202520

19、25年的年的2020年里，中國內(nèi)地將需要年里，中國內(nèi)地將需要30003000多架客機和貨機。多架客機和貨機。機械制造技術基礎 渤樂咨詢公司致力于為中德企業(yè)互相投資提供咨詢平臺。渤樂咨詢公司致力于為中德企業(yè)互相投資提供咨詢平臺。該公司在展臺上打出了該公司在展臺上打出了“德國制造、中國創(chuàng)造德國制造、中國創(chuàng)造”的標語。的標語。該展臺的項目經(jīng)理米莉雅告訴記者，中國創(chuàng)新技術，現(xiàn)在該展臺的項目經(jīng)理米莉雅告訴記者，中國創(chuàng)新技術，現(xiàn)在正越來越多地引入到德國企業(yè)。制造業(yè)是德國的強項，而正越來越多地引入到德國企業(yè)。制造業(yè)是德國的強項，而信息、互聯(lián)網(wǎng)技術方面，中國有很好的基礎，兩者結合將信息、互聯(lián)網(wǎng)技術方面，中國有

20、很好的基礎，兩者結合將奏響奏響“工業(yè)工業(yè)4.0”4.0”的協(xié)奏曲。的協(xié)奏曲。機械制造技術基礎27然而，我國制造業(yè)仍然而，我國制造業(yè)仍“大而不強大而不強”，存在的，存在的主要問題主要問題是：是：一一 是是自主創(chuàng)新能力不強，核心技術和關鍵元自主創(chuàng)新能力不強，核心技術和關鍵元器件還有很大差距；器件還有很大差距；二二 是是產(chǎn)品質(zhì)量問題突出產(chǎn)品質(zhì)量問題突出；三三 是資源利用效率偏低；是資源利用效率偏低；四四 是是產(chǎn)業(yè)結構不合理，大多數(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于價產(chǎn)業(yè)結構不合理，大多數(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于價值鏈的中低端。值鏈的中低端。機械制造技術基礎自由度分析28機械制造技術基礎自由度分析自由度分析29機械制造技術基礎零件加工過程中的定位零件加工過程中的定位30有一批工件如圖所示，圓孔和各平面均已加工合格，今在銑有一批工件如圖所示，圓孔和各平面均已加工合格，今在銑床上銑寬度為床上銑寬度為b-bb-b的槽子。要求保證槽底到底面的距離為的槽子。要求保證槽底到底面的距離為h h -h-h槽子，槽子，槽對稱面通過孔中心線，槽對稱面通過孔中心線，槽側(cè)面到槽側(cè)面到A面距離為面距離為a-a， 且槽的側(cè)面與且槽的側(cè)面與A A面平行，試分析該工序的定位情況面平行，試分析該工序的定位情況。機械制造技術基礎a）b）31機械制造技術基礎32機械制造技術基礎a）銑通槽