机械制造技术基础 张世昌 机械制造技术概论
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制造系统的物质流与信息流
需求
规划
误差流 原材料 物流
信息流
实施 （车间或现场）
能
能源
量
流
控制
资金流
产品与服务
图1-x 制造系统的五种流
2020/3/2
15
1.1.3 制造技术
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
1.1 制造与制造技术 Manufacturing and Manufacturing Technology
2020/3/2
6
1.1.1 生产与制造
生产定义
从系统的观点，生产可以定义为将 生产要素 转变成 生产财 富并创造效益的输入输出系统，见图1-1。
转变效率：生产率 = 输出/输入
输入 生产要素
银行、金融服务、保险 通讯、资讯 教育、医疗、保健 娱乐、旅馆、餐饮、旅游 政府 法律机构 房地产 修理与维护 商业（零售、批发） 交通、运输
2020/3/2
9
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
市场与销售
、
市
Baidu Nhomakorabea
研究与开发
场
与
工程设计
外
部
质量控制
环
采购
境
资源管理
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
……
? 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。
2020/3/2
16
1.1.3 制造技术
科学与技术
? 科学 —— 认识世界，基本方法是“分析”，基本形 式为“发现、揭示”。 ? 技术 —— 改造世界，基本方法是“综合”，基本形 式为“发明、创造、改进”。
生产过程
输出 生产财富
效益 + -
生产对象（原材料） 生产资料（直接、间接） 能源 资金 劳动力 信息（知识、技能、情报…）
有形 （产品） 无形 （服务）
图1-1 生产的定义
2020/3/2
7
1.1.1 生产与制造
制造
? 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
原材料 原材料 零件 零件 装配 成品 最终
供应者 库存 加工 库存
库存 用户
获取阶段
转变阶段
分配阶段
图1-4 制造系统的物质流
2020/3/2
12
1.1.2 制造系统
压力加工
车身装配
油漆
内部装饰
锻造
热处理
机械加工
变速箱装配
熔化 造型
2020/3/2
自动线
发动机装配 发动机试验
浇铸 油漆 机械加工 热处理 压铸
8
第一产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
1.1.1 生产与制造
表1-1 第一、二、三产业的划分
第二产业
第三产业
航天航空 纺织、服装 汽车、装备、重型机械 冶金、钢铁、金属制品 食品、饮料 化工、石油精炼 计算机、半导体、电器 建筑、建材 日用消费品 玻璃、陶瓷、造纸 制药 橡胶、塑料制品 能源、电力 出版
底盘装配
驱动桥装配
轮胎装配
车身安装 最后试验
图1-5 汽车生产物流示意图
13
1.1.2 制造系统
? 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）
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
课程简介
课程宗旨
? 掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。
? 通过课程学习及实验、生产实习及课程设计等实践环节 训练，培养分析和解决机械制造工程问题基本能力。
? 了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。
主要内容
? 机械制造技术概论（6学时） ? 机械制造过程基础知识（6学时） ? 切削与磨削原理（8学时） ? 机械加工质量（8学时） ? 机械加工工艺过程设计（8学时） ? 机器的装配工艺（6学时） ? 机械制造技术发展（6学时）
[ 联系的运作和活动。 大制造、广义理解]
? 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）。 小制造]
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。属于三种生产企业中的第二产业
2020/3/2
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1-6 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。
2020/3/2
14
1.1.2 制造系统
2020/3/2
2
教材与参考文献
教材
张世昌主编，机械制造技术基础，高等教育出版社. 2007
主要参考文献 [1]张冠伟等，机械制造技术基础习题集，2004；
[2] Mikell P. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing. JOHN WILEY & SONS, INC. 2002.
生产管理
车间制造 （加工、装配、
检验、输送、 存储 … ）
2020/3/2
图1-2 制造系统功能结构
10
1.1.2 制造系统
制造系统特性
? 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
2020/3/2
图1-3 制造系统结构特性
11
1.1.2 制造系统
? 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。
2020/3/2
3
课程导航
机械制造技术概论 机械制造过程基础知识 切削与磨削原理 机械加工质量 机械加工工艺过程设计 机器的装配工艺 机械制造技术新发展
2020/3/2
4
第1章 机械制造技术概论
本章要点
大、小制造概念 制造系统 先进制造哲理
2020/3/2
5
机械制造技术基础
第1章 机械制造技术概论
2020/3/2
1
课程简介
学习方式
? 课堂讲授——讲授重点、难点； ? 自学——课前预习、课后复习、作业、答疑； ? 实践环节——作业练习、实验、生产实习、课程设计。
考核方法
? 期末考试——70％； ? 作业、平时——20％，实验——10％。
课程特点与 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。
需求
规划
误差流 原材料 物流
信息流
实施 （车间或现场）
能
能源
量
流
控制
资金流
产品与服务
图1-x 制造系统的五种流
2020/3/2
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1.1.3 制造技术
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
1.1 制造与制造技术 Manufacturing and Manufacturing Technology
2020/3/2
6
1.1.1 生产与制造
生产定义
从系统的观点，生产可以定义为将 生产要素 转变成 生产财 富并创造效益的输入输出系统，见图1-1。
转变效率：生产率 = 输出/输入
输入 生产要素
银行、金融服务、保险 通讯、资讯 教育、医疗、保健 娱乐、旅馆、餐饮、旅游 政府 法律机构 房地产 修理与维护 商业（零售、批发） 交通、运输
2020/3/2
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1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
市场与销售
、
市
Baidu Nhomakorabea
研究与开发
场
与
工程设计
外
部
质量控制
环
采购
境
资源管理
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
……
? 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。
2020/3/2
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1.1.3 制造技术
科学与技术
? 科学 —— 认识世界，基本方法是“分析”，基本形 式为“发现、揭示”。 ? 技术 —— 改造世界，基本方法是“综合”，基本形 式为“发明、创造、改进”。
生产过程
输出 生产财富
效益 + -
生产对象（原材料） 生产资料（直接、间接） 能源 资金 劳动力 信息（知识、技能、情报…）
有形 （产品） 无形 （服务）
图1-1 生产的定义
2020/3/2
7
1.1.1 生产与制造
制造
? 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
原材料 原材料 零件 零件 装配 成品 最终
供应者 库存 加工 库存
库存 用户
获取阶段
转变阶段
分配阶段
图1-4 制造系统的物质流
2020/3/2
12
1.1.2 制造系统
压力加工
车身装配
油漆
内部装饰
锻造
热处理
机械加工
变速箱装配
熔化 造型
2020/3/2
自动线
发动机装配 发动机试验
浇铸 油漆 机械加工 热处理 压铸
8
第一产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
1.1.1 生产与制造
表1-1 第一、二、三产业的划分
第二产业
第三产业
航天航空 纺织、服装 汽车、装备、重型机械 冶金、钢铁、金属制品 食品、饮料 化工、石油精炼 计算机、半导体、电器 建筑、建材 日用消费品 玻璃、陶瓷、造纸 制药 橡胶、塑料制品 能源、电力 出版
底盘装配
驱动桥装配
轮胎装配
车身安装 最后试验
图1-5 汽车生产物流示意图
13
1.1.2 制造系统
? 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）
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
课程简介
课程宗旨
? 掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。
? 通过课程学习及实验、生产实习及课程设计等实践环节 训练，培养分析和解决机械制造工程问题基本能力。
? 了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。
主要内容
? 机械制造技术概论（6学时） ? 机械制造过程基础知识（6学时） ? 切削与磨削原理（8学时） ? 机械加工质量（8学时） ? 机械加工工艺过程设计（8学时） ? 机器的装配工艺（6学时） ? 机械制造技术发展（6学时）
[ 联系的运作和活动。 大制造、广义理解]
? 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）。 小制造]
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。属于三种生产企业中的第二产业
2020/3/2
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1-6 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。
2020/3/2
14
1.1.2 制造系统
2020/3/2
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教材与参考文献
教材
张世昌主编，机械制造技术基础，高等教育出版社. 2007
主要参考文献 [1]张冠伟等，机械制造技术基础习题集，2004；
[2] Mikell P. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing. JOHN WILEY & SONS, INC. 2002.
生产管理
车间制造 （加工、装配、
检验、输送、 存储 … ）
2020/3/2
图1-2 制造系统功能结构
10
1.1.2 制造系统
制造系统特性
? 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
2020/3/2
图1-3 制造系统结构特性
11
1.1.2 制造系统
? 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。
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课程导航
机械制造技术概论 机械制造过程基础知识 切削与磨削原理 机械加工质量 机械加工工艺过程设计 机器的装配工艺 机械制造技术新发展
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第1章 机械制造技术概论
本章要点
大、小制造概念 制造系统 先进制造哲理
2020/3/2
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机械制造技术基础
第1章 机械制造技术概论
2020/3/2
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课程简介
学习方式
? 课堂讲授——讲授重点、难点； ? 自学——课前预习、课后复习、作业、答疑； ? 实践环节——作业练习、实验、生产实习、课程设计。
考核方法
? 期末考试——70％； ? 作业、平时——20％，实验——10％。
课程特点与 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。