机械制造技术基础ppt
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机械制造技术基础通用课件
02
03
04
定义
车削加工是一种通过工件和刀 具的相对运动来切除多余材料
的方法。
适用范围
适用于加工圆柱形、圆锥形等 回转体零件。
加工特点
具有较高的加工精度和表面质 量，适用于粗加工和精加工。
应用实例
车削加工可用于加工轴、齿轮 等机械零件。
铣削加工
定义
铣削加工是一种通过刀具的旋 转和工件的移动来切除多余材
01
02
03
量具的种类与使用
讲解量具的种类和用途， 包括卡尺、千分尺等，以 及使用量具的注意事项。
检具的设计与制作
讲解检具的设计原则和方 法，以及制作检具的过程。
量具与检具的选用
根据检测需求，选择合适 的量具和检具，包括量具 的精度等级、检具的制作 材料等。
机械制造质量管理与控制
质量管理体系与质量控制流程
刀具与夹具
刀具的材料与结构
讲解刀具的材料的选用，包括高速钢、硬质合金 等，以及刀具的结构，如尖刀、铣刀等。
夹具的设计与使用
讲解夹具的设计原则和方法，以及使用夹具的注 意事项，包括夹具的安装、工件的定位等。
刀具与夹具的选用
根据加工需求，选择合适的刀具和夹具，包括刀 具的锋利度、夹具的精度等。
量具与检具
机械制造工艺基础
工艺规程与工艺流程
工艺规程
工艺规程是规定零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，是机械制造过程中 重要的指导性文件。
工艺流程
工艺流程是指制造过程中原材料转化为成品的过程，包括各工序的顺序、内容、 方法等。
加工精度与加工误差
加工精度
加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，包括尺寸 精度、形状精度和位置精度。
机械制造技术基础课件
图2-2 平面刨削的切削运动与 加工表面
2
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
切削速度V 进给量f(或进给速度 和背吃刀量 或进给速度V 和背吃刀量a 切削速度 c，进给量 或进给速度 f)和背吃刀量 p
3
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
切削运动 主运动 进给运动 合成切削运动 2. 工件表面 待加工表面 已加工表面 过渡表面 4
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
1. 前角γ0 前角γ 影响： 影响： 切削的难易程度-很大。 ↖前角，使刀刃变得锋利，使 切削的难易程度 很大。 前角，使刀刃变得锋利， 很大 切削更轻快，切屑变形↘ 切削力和切削功率↘ 切削更轻快，切屑变形↘，切削力和切削功率↘ ↖前角，刀刃和刀尖强度↘ ，散热体积↘ ，影响刀具 前角，刀刃和刀尖强度↘ 散热体积↘ 寿命。对表面粗糙度， 寿命。对表面粗糙度，排、断屑等有一定的影响
第2章 制造工艺装备 章
金属切削刀具 机床 机床夹具
熊良山等编《机械制造技术基础》课件
1
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
2.1 金属切削刀具的基本知识
2.1.1 金属切削加工的基本概念
1. 切削运动（主运动和进给运动）与切削用量 切削运动（主运动和进给运动）
图2-1 外圆车削的切削运动与 加工表面
华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制作
常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、 陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 2. 高速钢表2-1 高速钢表 含有较多钨、 含有较多钨、钼、烙、钒等元素的高合金工具钢 较高的硬度（热处理硬度达HRC62—67）和耐热性（切削温 较高的硬度（热处理硬度达 ） 耐热性（ 度可达550—600º） 度可达 ） 切速比碳素工具钢和合金工具钢高1—3倍（因此而得名）， 切速比碳素工具钢和合金工具钢高 倍 因此而得名）， 刀具耐用度高10—40倍，甚至更多 刀具耐用度高 倍 可以加工从有色金属到高温合金的范围广泛的材料 制造工艺简单，能锻造， 制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃 在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等） 在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等） 的制造中占有重要地位。 的制造中占有重要地位。 用途分：通用型高速钢和 用途分：通用型高速钢和高性能高速钢 制造工艺分 熔炼高速钢和 制造工艺分：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢 16
机械制造技术基础-课件
车刀在结构上可 分为整体车刀、焊 接装配式车刀和机 械夹固刀片的车刀。 如图15、16所示。
图15
图16
（2）孔加工刀具
孔加工刀具一般 可分为两大类：一 类是从实体材料上 加工出孔的刀具， 常用的有麻花钻、 中心钻和深孔钻等； 另一类是对工件上 已有孔进行再加工 用的刀具，常用的 有扩孔钻、铰刀及 镗刀等。
在法平面参考系中，只需标注γn 、 αn 、 κr 和λs四个角度即可确 定主切削刃和前、后刀面的方位。在假定工作平面参考系中，只 需标注γf 、αf 、γp 、 αp 四个角度便可确定车刀的主切削刃和前、 后刀面的方位。
四、刀具的工作角度
在实际的切削加工中，由于刀具安装位置和进给运动的影响，上 述标注角度会发生一定的变化。角度变化的根本原因是切削平面、 基面和正交平面位置的改变。以切削过程中实际的切削平面Ps、基 面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度， 又称实际角度。
（6）刀尖 主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小 的直线段或圆弧。
具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。其它各类刀具，
如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。
刨刀
图4
钻头
(二）刀具角度的参考系
为了确定刀具切削
部分各表面和刀刃的空 间位置，需要建立平面 参考系。按构成参考系 时所依据的切削运动的 差异，参考系分成以下 两类：
2、车刀安装偏斜对工作角度的影响
图12
当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起 工作主偏角κre和工作副偏角κre‘的变化,如上图所示。
（二）进给运动对工作角度的影响
1、横向 进给运 动对工 作角度 的影响
图13 车端面或切断时，加工表面是阿基米德螺旋面，如上图所示。因此，实际 的切削平面和基面都要偏转一个附加的螺旋升角μ，使车刀的工作前角γoe增 大，工作后角αoe减小。一般车削时，进给量比工作直径小很多，故螺旋升 角μ很小，它对车刀工作角度影响不大，可忽略不计。但在车端面、切断和 车外圆进给量（或加工螺纹的导程）较大，则应考虑螺旋升角的影响。
图15
图16
（2）孔加工刀具
孔加工刀具一般 可分为两大类：一 类是从实体材料上 加工出孔的刀具， 常用的有麻花钻、 中心钻和深孔钻等； 另一类是对工件上 已有孔进行再加工 用的刀具，常用的 有扩孔钻、铰刀及 镗刀等。
在法平面参考系中，只需标注γn 、 αn 、 κr 和λs四个角度即可确 定主切削刃和前、后刀面的方位。在假定工作平面参考系中，只 需标注γf 、αf 、γp 、 αp 四个角度便可确定车刀的主切削刃和前、 后刀面的方位。
四、刀具的工作角度
在实际的切削加工中，由于刀具安装位置和进给运动的影响，上 述标注角度会发生一定的变化。角度变化的根本原因是切削平面、 基面和正交平面位置的改变。以切削过程中实际的切削平面Ps、基 面Pr和主剖面P0为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度， 又称实际角度。
（6）刀尖 主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小 的直线段或圆弧。
具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。其它各类刀具，
如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。
刨刀
图4
钻头
(二）刀具角度的参考系
为了确定刀具切削
部分各表面和刀刃的空 间位置，需要建立平面 参考系。按构成参考系 时所依据的切削运动的 差异，参考系分成以下 两类：
2、车刀安装偏斜对工作角度的影响
图12
当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，将会引起 工作主偏角κre和工作副偏角κre‘的变化,如上图所示。
（二）进给运动对工作角度的影响
1、横向 进给运 动对工 作角度 的影响
图13 车端面或切断时，加工表面是阿基米德螺旋面，如上图所示。因此，实际 的切削平面和基面都要偏转一个附加的螺旋升角μ，使车刀的工作前角γoe增 大，工作后角αoe减小。一般车削时，进给量比工作直径小很多，故螺旋升 角μ很小，它对车刀工作角度影响不大，可忽略不计。但在车端面、切断和 车外圆进给量（或加工螺纹的导程）较大，则应考虑螺旋升角的影响。
机械制造技术基础教学课件PPT金属切削加工的基础
刀具在切削过程中要 承受很大的载荷，较 高的切削温度和摩擦。 刀具材料的切削性能， 直接影响刀具的耐用 度和生产率；刀具材 料的工艺性，将影响 刀具本身的制造和刃 磨质量。
1.2.5 刀具材料
刀具材料的基本性能
高的硬度
刀具材料要比工件材料硬度高，常温硬度在HRC60以上。
高的耐热性
刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
☆ 曲面：是以曲线为母线作旋转或平移所形成的表面；如螺 旋桨、汽车外型面等，成型主要方法有：铣削、成形磨削、数 控铣削、电火花加工、激光加工等
1.1.2 切削运动
概念：刀具与工件间的相对运动，以切除多余的金属 分类：
主运动：切除切屑所需的基本运动。 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。
进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多 个。
高合金工具钢（高速钢）
通用型高速钢、高性能高速钢 熔炼高速钢和粉末高速钢
例题：下图为外圆车削示意图，在图上标注：
1 主运动、进给运动和背吃刀量；
2 已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；
3 基面、主剖面和切削平面；
4 刀具角度0＝15、0＝6、Kr＝55、Kr＝45、s＝－10 。
待加工待表加面工表面
主运动
主运动
加工加表 工表面面
已已加加工工表面 表面
基面
基面
切削平面
第1章 金属切削加工的基础知识
金属切削加工实例
第1章 金属切削加工的基础知识
内容
切削加工运动分析及切削要素 金属切削刀具 切削过程中的物理现象 工件材料的切削加工性 切削液
1.1 切削加工的运动分析及切削要素
1.2.5 刀具材料
刀具材料的基本性能
高的硬度
刀具材料要比工件材料硬度高，常温硬度在HRC60以上。
高的耐热性
刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
☆ 曲面：是以曲线为母线作旋转或平移所形成的表面；如螺 旋桨、汽车外型面等，成型主要方法有：铣削、成形磨削、数 控铣削、电火花加工、激光加工等
1.1.2 切削运动
概念：刀具与工件间的相对运动，以切除多余的金属 分类：
主运动：切除切屑所需的基本运动。 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。
进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多 个。
高合金工具钢（高速钢）
通用型高速钢、高性能高速钢 熔炼高速钢和粉末高速钢
例题：下图为外圆车削示意图，在图上标注：
1 主运动、进给运动和背吃刀量；
2 已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；
3 基面、主剖面和切削平面；
4 刀具角度0＝15、0＝6、Kr＝55、Kr＝45、s＝－10 。
待加工待表加面工表面
主运动
主运动
加工加表 工表面面
已已加加工工表面 表面
基面
基面
切削平面
第1章 金属切削加工的基础知识
金属切削加工实例
第1章 金属切削加工的基础知识
内容
切削加工运动分析及切削要素 金属切削刀具 切削过程中的物理现象 工件材料的切削加工性 切削液
1.1 切削加工的运动分析及切削要素
机械制造技术基础概述PPT课件( 44页)
柔性化、智能化、集成化、网络化 CAD、CAPP、快速成形 RP 加工中心 MC、柔性制造单元 FMC、 精益生产 LP、准时生产 JIT 并行工程 CE、敏捷制造 AM 计算机集成制造系统 CIMS
4.绿色制造技术 综合考虑社会、环境、资源等 可持续发展因素
0.1.3 本课程性质、内容、特 点与学习方法
木模手工造型或自由 部分采用金属模铸造
锻。毛坯精度低，加 或模锻。毛坯精度和
工余量大
加工余量中等
大批量生产
全部互换性，高精度 配合件用分组装配和 调整法
常用金属模机器造型、 模锻等高效方法。毛 坯精度高，余量小
机床 设备 及 布置
通用机床按机群式排 部分通用机床和高效
列，部分采用数控机 机床、数控机床、加
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
1.机械制造技术
高速、超高速切削（磨削） 高精度、高速切削机床与刀具 最佳切削参数的自动优选 在线监控技术 成组技术（GT） 自动装配技术等
2.超精密及微细加工技术
精密、超精密加工技术 微细与纳米加工技术 超精密微型机器及仪器 微机电系统（MEMS）
3.自动化制造技术
0.2.1 制造活动定义
图0.2 制造活动过程
人和设备 —支撑条件 政策与法规 —约束条件
0.2.2 产品制造过程
制造过程 —将原材料转变成成品的全过程
直接生产过程 加工工艺过程
使加工对象的尺寸、形状或性能 产生变化
辅助生产过程 不使加工对象产生直接的变化
0.2.2 产品制造过程
工艺 过程
—直接改变生产对象的形状、尺 寸、相对位置、性质
0.1.1 机械制造业在国民经济 中的 地位
制造
人类按所需目的，运用知识和技能， 应用设备和工具，采用有效的方法， 将原材料转化为产品并投放市场的 全过程。
4.绿色制造技术 综合考虑社会、环境、资源等 可持续发展因素
0.1.3 本课程性质、内容、特 点与学习方法
木模手工造型或自由 部分采用金属模铸造
锻。毛坯精度低，加 或模锻。毛坯精度和
工余量大
加工余量中等
大批量生产
全部互换性，高精度 配合件用分组装配和 调整法
常用金属模机器造型、 模锻等高效方法。毛 坯精度高，余量小
机床 设备 及 布置
通用机床按机群式排 部分通用机床和高效
列，部分采用数控机 机床、数控机床、加
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
1.机械制造技术
高速、超高速切削（磨削） 高精度、高速切削机床与刀具 最佳切削参数的自动优选 在线监控技术 成组技术（GT） 自动装配技术等
2.超精密及微细加工技术
精密、超精密加工技术 微细与纳米加工技术 超精密微型机器及仪器 微机电系统（MEMS）
3.自动化制造技术
0.2.1 制造活动定义
图0.2 制造活动过程
人和设备 —支撑条件 政策与法规 —约束条件
0.2.2 产品制造过程
制造过程 —将原材料转变成成品的全过程
直接生产过程 加工工艺过程
使加工对象的尺寸、形状或性能 产生变化
辅助生产过程 不使加工对象产生直接的变化
0.2.2 产品制造过程
工艺 过程
—直接改变生产对象的形状、尺 寸、相对位置、性质
0.1.1 机械制造业在国民经济 中的 地位
制造
人类按所需目的，运用知识和技能， 应用设备和工具，采用有效的方法， 将原材料转化为产品并投放市场的 全过程。
机械制造技术基础(课程课件完整版)
vf = n f = n z fz
(3) 刀具的工作平面
切削过程中刀具的工作平面是指: 通过切削刃选定点并同时包含主运动 方向和进给运动方向的平面，工作平 面的符号为Pfe
(4) 吃刀量
吃刀量是指过切削刃的两个端点， 且垂直于所选定的测量方向的两平 面间的距离。
(4) 吃刀量
确定吃刀量有三点要注意： 1）确定切削刃的两个端点； 2）确定测量的方向； 3）确定两界限平面。
一、对金属切削机床的基本要求
2. 机床的经济性方面 机床品种系列化、零部件通 用化和标准化是生产和使用机 床的一项重要的技术经济措施。
二、金属切削机床的分类 （1）按机床的加工性能分类
车床 C 铣床 X 磨床 M 拉床 L 锯床 G 其他机床 Q 钻床 Z 镗床 T 齿轮加工机床 Y 螺纹加工机床 S 刨插床 B
AD = asp f
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
3.切削层参数
（2）切削层公称宽度bD（切削宽度）： 切削宽度是指在给定瞬间，在切削层尺寸 平面中测量的作用主切削刃截形上两个极点间 的距离，单位：mm。 例：如图2-6所示，平面cBCDF即为切削层尺寸 平面，BC段为作用的主切削刃，BC两点间的 距离 bD 即为切削层公称宽度，实际横截面积 BCDE就是切削面积。
(6)合成切削运动
切削过程中，由主运动和进给运动合成 的运动称为合成切削运动。 合成切削运动方向：就是切削刃选定点相 对于工件的瞬时合成切削运动的方向； 合成切削速度ve：就是切削刃选定点相对 于工件的合成切削运动的瞬时速度。
图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
二、切削运动与切削要素
背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直
《机械制造技术基础》第三章《机械制造技术基础》车削加工基础知识-PPT课件
§3-4 卧式车床的几个主要结构
超越离合器
（1）机动进给时传递由光杠传来的用于进给的低速运动； （2）快移时可以不要脱开进给链。
§3-4 卧式车床的几个主要结构
安全离合器
在进给链中设置的过载保险装置，防止进给力过大 或刀架移动受阻时机件被损坏。
§3-5 其他类型车床及其加工范围
滑鞍转塔车床
ZⅠ-Ⅱ 、 Z’Ⅰ-Ⅱ ——轴Ⅰ和轴Ⅱ 之间相啮合的主动齿
轮和从动齿轮齿数。
§3-3 卧式车床及其传动
2、进给运动传动链
两个末端件分别是主轴和刀架，其功用是使刀架实现纵向 或横向移动及变速与换向。
A. 螺纹进给传动链
• 可以车削左旋和右旋的公制、英制、模数制和径节制四种标 准螺纹。
• 主轴转1r —— 刀具移动L mm
45 48
i基 ＝ 67 .5， 7 7， 7 8， 7 9， 97 .5， 17， 0 1 7， 1 172
是一个等差数列，该变速机构称 为基本组。
i倍＝81，14，12，1
是个等比数列，称为增倍组。
§3-3 卧式车床及其传动
车削公制螺纹（右旋）的运动平衡式为:
53 86 31 30 20 523 56
§3-3 卧式车床及其传动
挂轮的换置公式为：
§3-3 卧式车床及其传动
§3-3 卧式车床及其传动
B.纵向和横向进给传动链
§3-3 卧式车床及其传动
f纵=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36 ×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80×π×2.5 ×12=0.71 u基u倍 mm/r f横=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36 ×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5 mm/r
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绪
1
、制造
论
一、制造业与制造技术
广义理解：制造 = 生产 CIRP定义：制造包括制造企业的产品设计、材料选 择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在 联系的运作和活动。 狭义理解：生产过程从原材料→成品直接起作用的 那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装 配、检验、包装等具体操作（物质流）。
二、单工序与制造系统
1 、制造系统结构
经营管理 财务
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
用 户 、 市 场 与 外 部 环 境
市场与销售 研究与开发 工程设计
质量控制 采购 资源管理 生产管理
车间制造 （加工、装配、 检验、输送、 存储 … ）
图1 制造系统功能结构
2 、制造系统特性
图1-16 工艺相似零件组
而在制造过程中，则先 加工出合格的零件，然 后再通过合理的装配工 艺将零件装配成满足一 定功能的机器。
四、本课程的内容和学习要求
本课程主要介绍机械产品的生产过程及生产活动的 组织、机械加工过程及其系统。包括金属切削过程 的基本理论及其基本规律，机械加工和装配工艺规 程的基本知识及其设计，机械加工精度及表面质量 的概念及其控制方法，精密与超精密加工，现代制 造技术的发展前沿与发展趋势。
分配阶段
压力加工
车身装配
油漆
内部装饰
变速箱装配 锻造 热处理 机械加工
熔化
自动线
发动机装配
发动机试验
浇铸 造型
油漆
机械加工 热处理 驱动桥装配
底盘装配
车身安装 最后试验
压铸
轮胎装配
图4 汽车生产物流示意图
(3)程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序（图1-6）
五、本课程的学习方法
综合性——注意联系和综合应用以往所学知识 实践性——注意理论联系生产实际，重视实践性环节 灵活性——掌握基本原理，活学活用
第一章
1.1 1.2
机械加工方法
零件的成形原理 机械加工方法
1.1
零件的成形原理
第一节零件的成形原理 1.零件成形方法
1.1△m<0材料去除工艺 △m<0, 传统切削加工方法，包括磨料磨削、特种加工等， 再制造过程中通过材料逐渐被切削而获得需要的几何形状。 1.2△m=0材料成形工艺 △m=0，铸造、锻造及模具成形工艺中，在成形前后，材料主 要是发生形状变化，而质量基本不变。 1.3△m>0材料累积工艺 △m>0， 20世纪80年代出现额快速成形技术，在成形中通过 材料获得所需形状，这种造形方法又称为材料累加法。
4 、制造业的发展
17世纪60年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命 兴起，工业化大生产从此开始 18世纪中，麦克斯韦尔建立电磁场理论，电气化时代开 始
20世纪初，福特汽车生产线，泰勒科学管理方法，标志 自动化时代到来（以大量生产为特征—Mass Production）
二战后，计算机、微电子技术，信息技术及软科学的发 展，以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势，使中 小批量生产自动化成为可能，并产生了综合自动化和许多 新的制造哲理与生产模式。
(1)结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分 发挥效能，必须有软件支持。 硬件
软件
图2 制造系统结构特性
(2)转变特性
主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。
原材料 供应者 原材料 库存 零件 加工 零件 库存 装配 成品 库存 最终 用户
获取阶段
转变阶段
图3 制造系统的物质流
6 、我国机械制造业面临的机遇和挑战
(1)我国机械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。
(2)机遇与挑战
困难：技术上落后，资金不足，资源短缺，管理体制、 周边环境还存在诸多问题（地方保护，信用危机…） 机遇：中国已加入 WTO；制造业的世界格局已经和正 在发生重大变化，欧、亚、美三分天下局面正在形成，世 界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆，制造业的产品结 构、生产模式也在迅速变革之中 挑战与机遇并存。
进入21世纪，制造技术向自动化、柔性化、集成化、智 能化、精密化和清洁化的方向发展。
5 、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。
生产 技术 信息 产品 设计 产品 设计 信息 工艺 过程 计划 工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合 生产 计划
生产 计划 信息
生产 进度 计划
进度 计划 信息
作业 计划
作业 计划 信息
生产 实施
生产 结果 数据
生产 控制
生产 控制 信息
计划阶段
实施阶段
控制阶段
图5 制造系统的程序特性
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使 生产活动达到最佳化。 Nhomakorabea2
、制造业
美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业 列为制造业。
3 、制造技术
在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的 各种手段的总和，称为制造技术。
手段包括
运用一定的知识、技能 操纵可以利用的物质、工具 采取有效的方法
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的 各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
3 、制造系统的物质流与信息流
需求 规划 误差流 原材料 物流 能 量 流 信息流 实施 （车间或现场） 资金流 控制 产品与服务
能源
图6 制造系统的五种流
三、零件与机器
零件是机器的组成单元, 装配机器时是由零件单 元逐一装配而成,但在 设计的时候却是从整台 机器开始的。零件的精 度要求来自于整台机器 的完美质量。
1
、制造
论
一、制造业与制造技术
广义理解：制造 = 生产 CIRP定义：制造包括制造企业的产品设计、材料选 择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在 联系的运作和活动。 狭义理解：生产过程从原材料→成品直接起作用的 那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装 配、检验、包装等具体操作（物质流）。
二、单工序与制造系统
1 、制造系统结构
经营管理 财务
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
用 户 、 市 场 与 外 部 环 境
市场与销售 研究与开发 工程设计
质量控制 采购 资源管理 生产管理
车间制造 （加工、装配、 检验、输送、 存储 … ）
图1 制造系统功能结构
2 、制造系统特性
图1-16 工艺相似零件组
而在制造过程中，则先 加工出合格的零件，然 后再通过合理的装配工 艺将零件装配成满足一 定功能的机器。
四、本课程的内容和学习要求
本课程主要介绍机械产品的生产过程及生产活动的 组织、机械加工过程及其系统。包括金属切削过程 的基本理论及其基本规律，机械加工和装配工艺规 程的基本知识及其设计，机械加工精度及表面质量 的概念及其控制方法，精密与超精密加工，现代制 造技术的发展前沿与发展趋势。
分配阶段
压力加工
车身装配
油漆
内部装饰
变速箱装配 锻造 热处理 机械加工
熔化
自动线
发动机装配
发动机试验
浇铸 造型
油漆
机械加工 热处理 驱动桥装配
底盘装配
车身安装 最后试验
压铸
轮胎装配
图4 汽车生产物流示意图
(3)程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序（图1-6）
五、本课程的学习方法
综合性——注意联系和综合应用以往所学知识 实践性——注意理论联系生产实际，重视实践性环节 灵活性——掌握基本原理，活学活用
第一章
1.1 1.2
机械加工方法
零件的成形原理 机械加工方法
1.1
零件的成形原理
第一节零件的成形原理 1.零件成形方法
1.1△m<0材料去除工艺 △m<0, 传统切削加工方法，包括磨料磨削、特种加工等， 再制造过程中通过材料逐渐被切削而获得需要的几何形状。 1.2△m=0材料成形工艺 △m=0，铸造、锻造及模具成形工艺中，在成形前后，材料主 要是发生形状变化，而质量基本不变。 1.3△m>0材料累积工艺 △m>0， 20世纪80年代出现额快速成形技术，在成形中通过 材料获得所需形状，这种造形方法又称为材料累加法。
4 、制造业的发展
17世纪60年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命 兴起，工业化大生产从此开始 18世纪中，麦克斯韦尔建立电磁场理论，电气化时代开 始
20世纪初，福特汽车生产线，泰勒科学管理方法，标志 自动化时代到来（以大量生产为特征—Mass Production）
二战后，计算机、微电子技术，信息技术及软科学的发 展，以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势，使中 小批量生产自动化成为可能，并产生了综合自动化和许多 新的制造哲理与生产模式。
(1)结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分 发挥效能，必须有软件支持。 硬件
软件
图2 制造系统结构特性
(2)转变特性
主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。
原材料 供应者 原材料 库存 零件 加工 零件 库存 装配 成品 库存 最终 用户
获取阶段
转变阶段
图3 制造系统的物质流
6 、我国机械制造业面临的机遇和挑战
(1)我国机械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。
(2)机遇与挑战
困难：技术上落后，资金不足，资源短缺，管理体制、 周边环境还存在诸多问题（地方保护，信用危机…） 机遇：中国已加入 WTO；制造业的世界格局已经和正 在发生重大变化，欧、亚、美三分天下局面正在形成，世 界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆，制造业的产品结 构、生产模式也在迅速变革之中 挑战与机遇并存。
进入21世纪，制造技术向自动化、柔性化、集成化、智 能化、精密化和清洁化的方向发展。
5 、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。
生产 技术 信息 产品 设计 产品 设计 信息 工艺 过程 计划 工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合 生产 计划
生产 计划 信息
生产 进度 计划
进度 计划 信息
作业 计划
作业 计划 信息
生产 实施
生产 结果 数据
生产 控制
生产 控制 信息
计划阶段
实施阶段
控制阶段
图5 制造系统的程序特性
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使 生产活动达到最佳化。 Nhomakorabea2
、制造业
美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业 列为制造业。
3 、制造技术
在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的 各种手段的总和，称为制造技术。
手段包括
运用一定的知识、技能 操纵可以利用的物质、工具 采取有效的方法
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的 各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
3 、制造系统的物质流与信息流
需求 规划 误差流 原材料 物流 能 量 流 信息流 实施 （车间或现场） 资金流 控制 产品与服务
能源
图6 制造系统的五种流
三、零件与机器
零件是机器的组成单元, 装配机器时是由零件单 元逐一装配而成,但在 设计的时候却是从整台 机器开始的。零件的精 度要求来自于整台机器 的完美质量。