機械制造技術(shù) 課件 第1章 機械制造概述

本課程的主要內(nèi)容與學習方法制造技術(shù)的發(fā)展制造過程的生產(chǎn)組織制造系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)制造的概念第1章機械制造概述第1章機械制造概述1.1

制造的概念1.制造、制造業(yè)與制造技術(shù)制造—是人類按照所需目的，運用主觀掌握的知識和技能，借助手工或客觀可以利用的物質(zhì)工具，采用有效的方法，將原材料轉(zhuǎn)化成最終物質(zhì)產(chǎn)品，并投放市場的全過程。制造業(yè)—是將可用資源與能源通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人和社會使用或利用的工業(yè)產(chǎn)品或生活消費品的行業(yè)，它是所有與制造活動有關(guān)的實體或企業(yè)機構(gòu)的總稱。制造技術(shù)—是完成制造活動所需的一切手段的總和。高質(zhì)量、高水平的制造業(yè)必然有先進的制造技術(shù)作為后盾，所以制造技術(shù)是一個國家科技水平的綜合體現(xiàn)，是國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的根本動力。2024/1/32第1章機械制造概述1.1

制造的概念2.制造的類型

根據(jù)產(chǎn)出物的形態(tài)變化，制造概念發(fā)展的三個階段：自然生產(chǎn)—是人類最基本的生產(chǎn)活動，如采集果實、狩獵和捕魚等。經(jīng)過漫長的發(fā)展，演變成當今社會的第一產(chǎn)業(yè)。市場生產(chǎn)—是通過制造或工業(yè)活動產(chǎn)生實際的產(chǎn)品或財富，主要強調(diào)有形產(chǎn)品的生產(chǎn)。市場生產(chǎn)概念的確立，誕生了今天的第二產(chǎn)業(yè)，如制造業(yè)、建筑業(yè)、電力等。效用生產(chǎn)—是通過產(chǎn)生或增大效用來增加附加價值。因此，效用生產(chǎn)的概念還包括了一切服務業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)，也就是當今的第三產(chǎn)業(yè)。32024/1/32024/1/34第1章機械制造概述1.1

制造的概念第一、二、三產(chǎn)業(yè)的劃分第一產(chǎn)業(yè)農(nóng)業(yè)林業(yè)漁業(yè)畜牧業(yè)礦業(yè)采石業(yè)石油業(yè)第二產(chǎn)業(yè)航天航空紡織、服裝汽車、裝備、重型機械冶金、鋼鐵、金屬制品食品、飲料化工、石油精煉計算機、半導體、電器建筑、建材日用消費品玻璃、陶瓷、造紙制藥橡膠、塑料制品能源、電力出版第三產(chǎn)業(yè)銀行、金融服務、保險通訊、資訊教育、醫(yī)療、保健娛樂、旅館、餐飲、旅游政府法律機構(gòu)房地產(chǎn)修理與維護商業(yè)（零售、批發(fā)）交通、運輸?shù)?章機械制造概述1.1

制造的概念2.制造的類型

工業(yè)生產(chǎn)可把制造活動分為三大種類：基礎制造—是獲取自然資源，并把它們轉(zhuǎn)換成能被其他制造業(yè)利用的原材料，如采礦、鋼鐵冶煉等。變換制造—是指把基礎制造的輸出轉(zhuǎn)換成工業(yè)產(chǎn)品，如軋鋼、化工生產(chǎn)等。變換制造的特征是產(chǎn)品的物理形態(tài)不完整。最終制造—是指把毛坯、原材料或半成品經(jīng)過加工，并裝配成用戶可以直接使用的最終產(chǎn)品，如機械加工、裝配等生產(chǎn)都屬于這一類。2024/1/35第1章機械制造概述1.2

制造過程1.生產(chǎn)過程和工藝過程生產(chǎn)過程—是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜縿趧舆^程。工藝—是指勞動者利用生產(chǎn)工具對各種原材料或半成品進行加工或處理，最后使之成為產(chǎn)品的方法，即工藝就是制造產(chǎn)品的方法。機械制造工藝—制造機械產(chǎn)品的方法。它包含零件的機械加工工藝和機器裝配工藝。工藝過程—在生產(chǎn)過程中，直接改變生產(chǎn)對象狀態(tài)（包括形態(tài)和性態(tài)），使其成為成品或半成品的過程。機械制造加工工藝過程—改變毛坯或原材料的形狀、尺寸、相對位置、表面質(zhì)量及性能，使其成為合格零件的過程。機械制造加工工藝過程—把組成產(chǎn)品的全部零部件按設計要求，采用合理的裝配順序和方法正確地組合裝配在一起，形成最終產(chǎn)品的過程。62024/1/37第1章機械制造概述1.2

制造過程2.工藝過程的組成工序—是指一個（或一組）工人，在一臺機床（或一個工作地），對同一個（或同時對幾個）工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。即“三個一，一連續(xù)”。工步—是在加工表面不變、加工工具不變、切削用量中進給量和切削速度不變的情況下連續(xù)完成的那一部分工藝過程。即“三不變，一連續(xù)”。復合工步—有時為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常把幾個待加工表面用幾把刀具同時進行加工，這可看作一個工步。72024/1/38第1章機械制造概述1.2

制造過程加工四個相同表面的工步多刀加工2.工藝過程的組成復合工步的幾種情況：◆用同一把刀具加工多個相同要素的表面。◆用幾把刀具同時加工幾個不同的表面。82024/1/3第1章機械制造概述1.2

制造過程成型刀具加工仿形車削復合工步的幾種情況：◆用復合刀具加工不同的表面。◆用刀具進行仿形加工復合表面。92024/1/3第1章機械制造概述1.2

制造過程2.工藝過程的組成工作行程（走刀）—是指加工刀具在加工表面上切削一次所完成的那一部分工步內(nèi)容。定位—采取一定的方法，確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程。夾緊—工件定位后將其固定，使其在加工過程中的位置保持不變的操作。安裝—工件在機床上或夾具中定位后施以夾緊的過程。102024/1/32024/1/311第1章機械制造概述1.2

制造過程2.工藝過程的組成工位—工件在一次安裝后，工件與夾具或設備的可動部分一起相對于刀具或設備的固定部分所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工藝過程。多工位加工鉆孔擴孔鉸孔裝卸工件裝卸工件2024/1/312第1章機械制造概述1.3

制造系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)1.制造系統(tǒng)系統(tǒng)—是由若干相互依賴、相互作用的部分所組成，并具有特定功能的有機整體。

制造系統(tǒng)—是由包括人、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工具、物料傳輸設備及其他輔助裝置組成的硬件環(huán)境，以及由生產(chǎn)信息、決策信息、生產(chǎn)方法、工藝手段和管理模式所形成的軟件支持條件構(gòu)成的有機整體，其根本目標是把原材料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品。2024/1/313第1章機械制造概述1.3

制造系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)1.制造系統(tǒng)機械制造系統(tǒng)

2024/1/314第1章機械制造概述1.3

制造系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)2.工藝系統(tǒng)機械加工工藝系統(tǒng)—是由機床、刀具、夾具和被加工工件共同構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)，簡稱工藝系統(tǒng)。

2024/1/315第1章機械制造概述1.4

制造過程的生產(chǎn)組織1.生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)—是企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定的、在計劃生產(chǎn)期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。

式中：N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；

Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）；

n—每臺產(chǎn)品中該零件的件數(shù)（件/臺）；

α—該零件的備品率；

β—該零件的廢品率。

2024/1/316第1章機械制造概述1.4

制造過程的生產(chǎn)組織2.生產(chǎn)類型

根據(jù)產(chǎn)品的大小、特征、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量，以及產(chǎn)品所處行業(yè)特征，生產(chǎn)中一般按單件小批、中批、大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型。

生產(chǎn)類型不同，無論在生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、車間布置，還是在毛坯、設備、工具、加工方法等各方面，要求均有所不同。2024/1/317第1章機械制造概述1.4

制造過程的生產(chǎn)組織2.生產(chǎn)類型

生產(chǎn)類型重型零件中型零件小型零件單件生產(chǎn)批量生產(chǎn)大量生產(chǎn)<55~1000>1000<1010~5000>5000<100100~50000>50000生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系2024/1/318第1章機械制造概述1.4

制造過程的生產(chǎn)組織各種生產(chǎn)類型的工藝特點2024/1/319第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展1.材料及制造方法的發(fā)展

★產(chǎn)品的發(fā)展，使材料的性能不斷提高；

★材料的發(fā)展，促進了刀具材料及制造方法的發(fā)展；★它們相互依賴、共同發(fā)展；★研究開發(fā)新材料、新工藝是機械工業(yè)永無止境的追求目標。2.加工質(zhì)量的發(fā)展

保證零件加工質(zhì)量是機械加工方法要解決的首要問題。在加工質(zhì)量的指標中，最重要的是加工精度。保證加工精度，是指把加工產(chǎn)生的誤差值限定在允許的范圍之內(nèi)；而提高加工精度是指要減小加工誤差值。生產(chǎn)的發(fā)展要求不斷提高機器的工作精度和運轉(zhuǎn)精度，為此必須相應地提高零件的尺寸和幾何形狀精度。2024/1/320第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展精密加工與超精密加工

2024/1/321第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展提高機械加工精度的措施：★開發(fā)新的機械加工工藝方法；

★新型刀具材料的研制和采用；★研究超精密加工用機床；★在加工過程中進行加工精度實時監(jiān)測和控制，是穩(wěn)定提高加工精度的有效方法。

2024/1/322第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展3.生產(chǎn)類型的演變和發(fā)展

生產(chǎn)類型調(diào)查結(jié)果

2024/1/323第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展3.生產(chǎn)類型的演變和發(fā)展

生產(chǎn)類型和生產(chǎn)方式的演變

2024/1/324第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展4.制造自動化的發(fā)展制造自動化技術(shù)大約經(jīng)歷了五個階段。制造自動化技術(shù)經(jīng)歷的階段

2024/1/325第1章機械制造概述1.5

制造技術(shù)的發(fā)展未來制造技術(shù)的發(fā)展：★

制造集成化（Integration）

★制造智能化（Intelligence）

★制造敏捷化（Agility）

★制造虛擬化（Virtual）

★制造網(wǎng)絡化（Network）

★制造全球化（Globalization）

★制造綠色化（Green）先進制造技術(shù)—是以提高綜合效益為目的，以人為主體，以計算機技術(shù)為支柱，綜合應用系統(tǒng)技術(shù)，自動化技術(shù)，信息、材料與工藝技術(shù)，能源與環(huán)保等高新技術(shù)以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)，研究并改造制造過程作用于產(chǎn)品整個生命周期的所有適用技術(shù)的總稱。2024/1/326第1章機械制造概述1.6

課程主要內(nèi)容及學習要求考慮機械制造過程的邏輯性，遵循學生對制造技術(shù)的認知規(guī)律，內(nèi)容包括：★機械制造過程及制造系統(tǒng)

★表面成形方法與機床

★刀具與切削原理

★機床夾具原理★機械加工質(zhì)量與控制★機械制造工藝規(guī)程制訂及裝配基礎

2024/1/327第1章機械制造概述1.6

課程主要內(nèi)容及學習要求學習要求：★了解和把握制造活動及制造技術(shù)的發(fā)展；★了解機床、刀具、夾具的基本概念及結(jié)構(gòu)，具備根據(jù)具體工藝要求進行工藝裝備選型及參數(shù)選擇的能力；★掌握表面成形及機械加工的基本知識，熟悉金屬切削過程的基本規(guī)律；★掌握影響加工質(zhì)量的因素，具備分析及解決加工質(zhì)量問題的基本能力；★掌握制訂機械加工工藝規(guī)程及裝配工藝規(guī)程的基本理論、知識和方法，能夠完成中等復雜零件機