機(jī)械制造：技術(shù)與應(yīng)用2

機(jī)械制造：技術(shù)與應(yīng)用

機(jī)械制造的基本概念與歷史01機(jī)械制造是將原材料（或半成品）加工成機(jī)械產(chǎn)品的過程機(jī)械產(chǎn)品包括機(jī)械設(shè)備、零部件、工具等制造過程包括設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備、材料、質(zhì)量等方面的綜合考慮機(jī)械制造的分類按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、大量生產(chǎn)按生產(chǎn)方式：手工制作、機(jī)械化生產(chǎn)、自動(dòng)化生產(chǎn)、智能化生產(chǎn)按工藝特點(diǎn)：車削、銑削、鉆削、磨削、鑄造、鍛造、焊接等機(jī)械制造的定義與分類機(jī)械制造的發(fā)展歷程古代機(jī)械制造石器時(shí)代：石器、骨器等簡單機(jī)械的制作青銅時(shí)代：青銅器、鐵器的制作鐵器時(shí)代：各種鐵制機(jī)械的制作近現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)革命時(shí)期：蒸汽機(jī)、紡織機(jī)械等的生產(chǎn)第二次工業(yè)革命時(shí)期：內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等的生產(chǎn)20世紀(jì)后半葉：自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用機(jī)械制造是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交通業(yè)等機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平直接影響其他行業(yè)的發(fā)展速度和水平機(jī)械制造對國民經(jīng)濟(jì)的影響提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本促進(jìn)科技進(jìn)步，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級增加就業(yè)機(jī)會(huì)，提高人民生活水平機(jī)械制造在國民經(jīng)濟(jì)中的地位機(jī)械制造工藝與材料02機(jī)械制造工藝的分類與選擇機(jī)械制造工藝的分類冷加工：車削、銑削、鉆削、磨削等熱加工：鑄造、鍛造、焊接等表面處理：電鍍、噴涂、熱處理等機(jī)械制造工藝的選擇根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能要求、生產(chǎn)批量等因素選擇合適的工藝考慮工藝的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可行性、安全性等因素常用機(jī)械制造材料及其性能常用機(jī)械制造材料鋼材：碳鋼、合金鋼、不銹鋼等有色金屬：銅、鋁、鎂、鈦等復(fù)合材料：塑料、橡膠、陶瓷等機(jī)械制造材料的性能力學(xué)性能：強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等物理性能：密度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性等工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能等新材料的概念具有優(yōu)異性能或特殊功能的新型材料可以替代傳統(tǒng)材料的新型材料新材料在機(jī)械制造中的應(yīng)用高強(qiáng)度鋼：提高機(jī)械產(chǎn)品的承載能力和壽命鋁合金：降低機(jī)械產(chǎn)品的重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性復(fù)合材料：提高機(jī)械產(chǎn)品的耐腐蝕性和耐磨性納米材料：提高機(jī)械產(chǎn)品的性能和應(yīng)用領(lǐng)域新材料在機(jī)械制造中的應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法03機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原理力學(xué)原理：受力分析、強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算等熱學(xué)原理：熱力學(xué)、傳熱學(xué)、熱變形等電磁原理：電磁場、電磁感應(yīng)、電磁干擾等機(jī)械設(shè)計(jì)的要求功能要求：滿足產(chǎn)品的使用性能、安全性能、環(huán)保性能等結(jié)構(gòu)要求：結(jié)構(gòu)合理、緊湊、可靠，易于制造、安裝、維修工藝要求：易于加工、裝配、檢測，降低成本，提高效率機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原理與要求機(jī)械設(shè)計(jì)的常用方法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和直覺進(jìn)行設(shè)計(jì)類比設(shè)計(jì)法：參照類似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)優(yōu)化法：運(yùn)用數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和仿真機(jī)械設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：簡單易行，但缺乏科學(xué)性和準(zhǔn)確性類比設(shè)計(jì)法：適用于相似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，但難以創(chuàng)新數(shù)學(xué)優(yōu)化法：具有較高的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，但計(jì)算復(fù)雜度高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：效率高，準(zhǔn)確性好，但需要較高的計(jì)算機(jī)技能機(jī)械設(shè)計(jì)的常用方法機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代技術(shù)模塊化設(shè)計(jì)：提高產(chǎn)品的通用性和可維護(hù)性參數(shù)化設(shè)計(jì)：便于產(chǎn)品的系列化和個(gè)性化虛擬設(shè)計(jì)：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真，提高設(shè)計(jì)效率綠色設(shè)計(jì)：考慮產(chǎn)品的環(huán)保性能和可持續(xù)發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代工具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件：如AutoCAD、SolidWorks、UG等有限元分析（FEA）軟件：如ANSYS、MATLAB等數(shù)字化工廠（DF）軟件：如Delmia、CATIA等機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代技術(shù)與工具機(jī)械制造設(shè)備與工藝裝備04機(jī)械制造設(shè)備的分類與選擇機(jī)械制造設(shè)備的分類機(jī)床：車床、銑床、鉆床、磨床等焊接設(shè)備：電焊機(jī)、氣焊機(jī)、激光焊機(jī)等鑄造設(shè)備：沖天爐、澆注機(jī)、落砂機(jī)等鍛造設(shè)備：鍛壓機(jī)、軋機(jī)、剪切機(jī)等機(jī)械制造設(shè)備的選擇根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝要求、生產(chǎn)批量等因素選擇合適的設(shè)備考慮設(shè)備的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性等因素工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造工藝裝備的概念輔助機(jī)械加工的裝置和設(shè)備，如夾具、模具、刀具等影響機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造根據(jù)產(chǎn)品工藝要求、生產(chǎn)條件、材料性能等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇合適的制造方法，如鑄造、鍛造、焊接等先進(jìn)制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的概念具有較高技術(shù)水平的新型制造技術(shù)，如數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、3D打印技術(shù)等提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本先進(jìn)制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用數(shù)控技術(shù)：提高加工精度和效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)器人技術(shù)：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化、智能化搬運(yùn)和操作3D打印技術(shù)：實(shí)現(xiàn)快速原型制造，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與檢測05機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量控制的概念對產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控和管理，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求影響產(chǎn)品的性能、壽命、安全性等機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量控制的方法采用質(zhì)量管理體系，如ISO9001等進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，如尺寸檢驗(yàn)、性能檢驗(yàn)、無損檢測等進(jìn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)和分析，如控制圖、直方圖、因果圖等機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的控制與管理機(jī)械產(chǎn)品的檢測方法與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械產(chǎn)品的檢測方法尺寸檢測：如千分尺、卡尺、光學(xué)比較儀等性能檢測：如拉力試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等無損檢測：如超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測等機(jī)械產(chǎn)品的檢測標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)：如GB、JB等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如JB/T、HB等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)企業(yè)自身情況和市場需求制定質(zhì)量改進(jìn)的概念對產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量問題進(jìn)行分析和改進(jìn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率質(zhì)量改進(jìn)的方法采用質(zhì)量管理工具，如PDCA循環(huán)、因果圖、直方圖等進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，如不斷學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)的管理理念和方法質(zhì)量改進(jìn)與持續(xù)改進(jìn)在機(jī)械制造中的應(yīng)用機(jī)械制造的生產(chǎn)與管理06機(jī)械制造生產(chǎn)計(jì)劃與組織機(jī)械制造生產(chǎn)計(jì)劃的概念對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行規(guī)劃和安排，確保按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)影響產(chǎn)品的生產(chǎn)周期、成本、質(zhì)量等機(jī)械制造生產(chǎn)組織的概念對生產(chǎn)過程中的資源進(jìn)行合理分配和調(diào)度，提高生產(chǎn)效率影響生產(chǎn)過程中的協(xié)作、溝通、信息傳遞等機(jī)械制造成本控制與優(yōu)化機(jī)械制造成本控制的概念對產(chǎn)品制造過程中的成本進(jìn)行預(yù)測、控制和優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力機(jī)械制造成本控制的方法采用成本核算和成本分析，如成本核算表、成本分析表等進(jìn)行成本控制，如預(yù)算控制、定額控制、標(biāo)準(zhǔn)成本控制等現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式的概念引入先進(jìn)的管理理念和方法，提高生產(chǎn)管理水平和效率如JIT生產(chǎn)、TOC管理、精益生產(chǎn)等現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式在機(jī)械制造中的應(yīng)用采用計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理（CAM）軟件，如ERP、MES等進(jìn)行生產(chǎn)過程中的信息管理和協(xié)同，提高生產(chǎn)效率現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式在機(jī)械制造中的應(yīng)用機(jī)械制造的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展07機(jī)械制造過程中的環(huán)境污染與控制機(jī)械制造過程中的環(huán)境污染廢氣、廢水、廢渣等污染物的排放影響環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)平衡機(jī)械制造過程中的環(huán)境污染控制采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少污染物的排放進(jìn)行污染治理，如廢氣處理、廢水處理、廢渣處理等機(jī)械制造資源的利用合理利用原材料、能源、人力等資源，提高資源利用率降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力機(jī)械制造資源的循環(huán)利用采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用如廢舊產(chǎn)品的回收、再利用、再制造等機(jī)械制造的資源利用與循環(huán)利用綠色制造的概念考慮產(chǎn)品的環(huán)保性能和可持續(xù)發(fā)展