机械制造基础第一章
机械制造基础第一章习题及答案
第一章习题及答案1—1拉伸试验可以测定哪几种力学性能指标？答：拉伸试验可测定材料的强度和塑性。
1—2什么是强度?材料的强度指标有哪些？答:材料在载荷作用下抵抗塑性变形和破坏的能力称为强度。
强度的主要性能指标有屈服强度和抗拉强度。
１—3材料的塑性指标有哪些？答：材料的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率。
1—４σｓ和σ0.2有什么区别？答：在力—伸长曲线上屈服点所对应的应力,即材料刚开始产生塑性变形时的最小应力称为屈服强度,用σs 表示。
它表示材料抵抗微量塑性变形的能力,是设计和选材的主要依据之一。
σｓ越大,其抵抗塑性变形的能力越强,越不容易发生塑性变形。
对于脆性材料,在拉伸试验时没有明显的屈服现象,难以测算其屈服点，工程上通常将试样产生0。
2％残留变形时的应力作为条件屈服极限,用σ０。
２表示。
1—5有一钢试样,其直径为10 ｍm,标距长度为50 mm ，当载荷达到1８8４0 Ｎ时，试样产生屈服现象。
载荷加至3611０ N 时，试样发生缩颈现象，然后被拉断,拉断后标距长度为7３ ｍm ，断裂处直径为６。
7 mm 。
试求该试样的σs 、Ｒm 、Ａ和Z.答:2S 0188403.145S P S σ==⨯＝24０M Ｐa m 0R b P S==2361103.145=⨯460MPa 000100%u l A l l l l-∆==⨯=7350100%50-⨯=46% 220200_5 3.35100%5U S S Z s s s ∆-==⨯==55.１１% １-6硬度试验方法有哪几种?常用的洛氏硬度有哪三种？说明其应用范围.答：布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。
常用的洛氏硬度标尺有A 、B 、Ｃ三种：ＨRA 、HRB 和H ＲC 。
ＨRA 用于硬质合金、表面淬火层、渗碳层等硬度的测量。
ＨR Ｂ用于有色金属、退火和正火钢件等硬度的测量.ＨRC 用于淬火钢、调质钢件等硬度的测量。
１-7一紧固螺栓使用后发现有塑性变形,分析材料有哪些指标没有达到要求。
机械制造基础 第1章
1-母线; 2图 1-1 零件表面的形成原理
切削运动一般由主运动和进给运动组成。 1) 主运动 主运动是切下切屑所需的最基本的运动，其特点是速 度最高，消耗功率最多。切削加工时主运动只有一个。例 如图1-2中所示，车削加工时车床主轴带动工件的旋转运动、 钻孔时钻头的旋转运动、铣削加工时铣刀的旋转运动、磨
第1章 金属切削加工基础知识
1.1 切削加工概述 1.2 金属切削过程及其物理现象 1.3 控制切削过程、保证切削效果的途径 复习思考题
1.1 切削加工概述
1.1.1 切削加工的基本概念 切削加工就是利用切削刀具从工件上切除多余材料的加工
方法。 切削加工一般分为钳工和机械加工(简称机工)。钳工是指
(1) 切削厚度ac。切削厚度是指在切削层截面内，垂直于 主切削刃方向所测得的切削层尺寸。切削厚度代表了切削刃
ac=f sinkr(mm) 式中：kr——车刀的主偏角(主切削刃与进给运动方向的夹角)。
(2) 切削宽度aw。切削宽度是指在切削层截面内，平行 于主切削刃方向所测得的切削层尺寸。切削宽度等于切削
1-前刀面； 2-副切削刃； 3-刀尖; 4-副后刀面； 5-主后刀面; 6-主切削刃; 7-刀柄; 8-刀头 图 1-4 车刀的组成
2) 两个刀刃 主切削刃：前刀面和主后刀面的交线，通常由它承担 主要的切削工作。 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，通常靠近刀尖 处的副切削刃起微量的切削作用。在大进给量切削时，副 切削刃也起较大的切削作用。 实际上，为了保证刃口强度，刀刃并不是理想的几何 直线，而是磨出一定刃口圆弧。 3) 刀尖 刀尖是主、副切削刃的交点。为了提高刀尖的强度，
(1) 切削速度v。切削速度是单位时间内工件和刀具沿主 运动方向的相对位移。如果主运动为旋转运动，v可用下式
机械制造基础
第一章金属切削刀具1，切削运动按其作用可分为主运动和进给运动。
使零件和工件间发生相对运动以进行切削的最基本运动称为主运动。
且主运动只有一个，速度最高，所消耗的功率最大。
多余材料不断投入切削，从而逐渐切削出整个零件表面的运动，称为进给运动。
进给运动一般速度较低消耗功率较少，可以有一个或多个。
2，切削用量三要素：切削速度，进给量，背吃刀量。
切削层参数：切削层公称厚度，切削层公称宽度，切削层公称横截面积。
3，刀具主要标注角度：前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角。
主偏角+副偏角+刀尖角=180，前角+后角+楔角=90。
刀具标注角度的参考系：基面，切削平面，正交平面。
4，切削部分（刀头）的组成部分：前刀面，主后刀面，副后刀面，主切削刃，副切削刃，刀尖。
5，刀尖安装高低对工作角度的影响：粗车外圆时，使刀尖略高于工件中心，以增大前角，降低切削力；精车外圆时，使刀尖略低于工件中心，以增大后角，减少后刀面的磨损；车成型表面时，刀刃应于工件中心等高，以免产生误差。
6，刀具材料具备的性能：足够的硬度和耐磨性。
足够强度和韧性。
高的耐热性及化学稳定性。
良好导热性和耐热冲击性能。
良好工艺性能。
刀具材料多用高速钢和硬质合金。
7，常用刀具：车刀类，铣刀类，孔加工刀具，拉刀类，螺纹刀具，齿轮刀具。
8，车刀在结构上可分为整体式，焊接式和机械加固刀片。
铣刀按用途可分为加工平面铣刀，加工沟槽用铣刀，加工成形面用铣刀。
拉刀的类型按刀所加工表面不同，可分为内拉和外拉刀。
螺纹刀具按加工方法可分为外螺纹和内螺纹刀具。
包括螺纹车刀,丝锥和板牙。
齿轮刀具可分为成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具。
机械制造基础第1章机械制造技术基础概述PPT课件
n——主运动的转速（单位为r/min）
（2）进给量f 当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向上的 位移量f。进给量的大小也反映了进给速度（单位为mm/min）的大小， 关系为
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量
背吃刀量 车削时（单位为mm）是工件上待加工表面与 已加工表面间的垂直距离：
57592
乔志刚老师联系
使用教材：
倪小丹等主编。《机械制造技术基础》[M]，清华大学
出版社，07.3
参考教材：
1.张世昌等主编。《机械制造技术基础》[M]， 高教出版社， 2008.12
2.王启平主编，《机械制造工艺学》[M]， 哈尔滨工业大学出 版社，2002.
3.陈日曜主编。《金属切削原理》[M]，机械工业出版社，1993.
第1章
概 论
教学重点和难点： 工件表面的成形方法 典型机床的加工工艺范围 刀具的几何角度 工件定位的方式 六点定则 获得加工精度的例导入
怎样获得如图1.1所示的阶梯轴零件？分析：它是由 一些外圆柱面、圆锥面(倒角)和平面组成，并有尺 寸精度和表面粗糙度要求。怎样才能获得这些表面？ 需要哪些运动？需要用什么机床、刀具、夹具和量 具？怎样把它装在机床上？精度怎样？
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量
图1.4 车削时的切削运动与加工表面
1.1.2
切削加工成形运动和切削用量
在切削过程中，切削刃相对于工件运动轨迹面，就 是工件上的过渡表面和已加工表面。这里有两个要 素，一是切削刃，二是切削运动。不同形状的切削 刃与不同的切削运动组合，即可形成各种工件表面， 如图1.5所示。
第1章
机械制造基础第1章
1.1
铸造
1.2
锻压
1.3
焊接
1.1铸造
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5
砂型铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造 熔模铸造
1.1.1砂型铸造
砂型铸造是将金属溶液浇入用型砂制 成的铸型型腔中获得铸件的方法。砂型铸 造是传统的铸造方法。由于砂型铸造简便 易行，在目前的铸造生产中仍占主导地位， 适用于铁合金材料及对尺寸精度和表面质 量要求不高的铸件生产，如一般机器的底 座、机床的床身、发动机的缸体、各种箱 体、泵体、飞轮等。
5．铸件常见缺陷 （二）
（4）粘砂。粘砂是铸件的部分或整个表面 上粘附着一层砂粒。粘砂可使铸件表面粗 糙，难以清理，不易加工。产生的原因是： 型砂的耐火性差和浇注温度过高。 （5）裂纹。裂纹是铸件在凝固收缩时产生 较大的应力而导致的开裂。产生的原因是： 铸件壁厚相差太大和型砂的退让性差。 常见的铸件缺陷如图1.4所示。
5．铸件常见缺陷 （一）
（1）气孔。是指铸件内部或表面大小不等、光 滑的孔眼，常出现在铸件最后凝固的部位。大孔 常孤立存在，小孔则成群出现。产生气孔的原因 是：铸型的透气性差，型砂含水太多，浇注速度 太快。 （2）缩孔。内壁粗糙，形状不规则的孔洞。这 是由于铸件在凝固过程中，补缩不良而引起的。 （3）砂眼。铸件内部或表面带有砂粒的孔洞。 产生的原因是：型砂的强度不够或紧实度不够， 浇注速度太快等。
3．造型
用准备好的型砂、模样等工艺装备制造 铸型的工艺过程称为造型。造型可分为手 工造型、机器造型和自动化造型。 （1）手工造型。手工造型方法简便，工艺 装备简单，适应性强，因此在单件或小批 量生产，特别是大型铸件和复杂铸件生产 中应用广泛。手工造型的方法很多，常见 的有砂箱造型、脱箱造型、地坑造型和刮 板造型。
机械制造基础课件第一章
(金属材料中：银、铜、金、铝、铍、镁、 钼、钴、锌、镍、镉、铁、锡导电性依次减 弱)。 2.设计散热器、热交换器时考虑其材料的散热 性； 3.设计化工、医疗器械时考虑材料的耐蚀性； 4.设计机械零件时考虑材料的受力情况， 因此，选择材料时要考虑材料的力学性能。
根据载荷的作用 于零件上（子弹、火箭、大炮的发射， 性质载荷分为：汽车、飞机的碰撞）
C.交变载荷：大小和方向至少有一个随时间 周期性的变化。 （匀速运转的轴承、齿轮的啮合）
第一章 金属材料的性能及热处理
第一章 金属材料的性能及热处理
鸟巢设计者:the designer “鸟巢”是国内在建筑结构上首次使用
机械制造基础
甘肃省水利水电学校
教学重难点 2.了解常用的硬 度指标
教学目的 3.了解常用的硬 度指标
1.了解金属材 料的力学性能 及工艺性能的 概念
2.理解力-伸长曲 线示意图
1.了解常用的硬度 指标
授课方法： 讲授法 授课时数： 2课时 教学内容及 过程：
第一章 金属材料的性能及热处理
第一章 金属材料的性能及热处理
A:断后伸长率（%） L0：试样的原始标距（mm） LU:试样拉断后的标距（mm） 断后伸长量的示意图：
第一章 金属材料的性能及热处理
2.断面收缩率（Z）: 指试样拉断处横截面积的收缩量与原始横截面积 的百分比，用符号Z表示，其计算公式为：
Z S 0 SU X100%
Z:断面收缩率（S%0） S0：试样的原始横截面积（mm2） SU:试样拉断后的断口处的最小横截面积（mm） 注意：断面收缩率不受试样尺寸的影响，能比较 确切地反应金属材料的塑形。A、Z值越大，表示 金属材料的塑性越好。塑性好的金属易通过塑性 变形加工成形状复杂的零件。
(完整版)机械制造基础第一章(答案)
第一章机械加工基础一、名词解释：1．工艺过程：生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）2．机械加工工艺过程：采用机械加工方法来改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）3．工序：是一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工，所连续完成的那一部分工艺过程。
（P4）4．安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
（P4）5．工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。
（P4）6．工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。
（P5）7．复合工步：用几件刀具或者用复合刀具同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。
（P5）8．进给：在加工过程中，有些工步需要对同一表面进行多次切削，从被加工表面上每切下一层金属即称为一次进给。
(P5)9．生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
(P6)10．工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
（P8）11．零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
（P11）12．基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
（P14）13．设计基准：在设计图样上所采用的基准。
（P14）14．工艺基准：在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。
按照用途的不同可分为定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。
15．工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。
（P15）16．定位基准：在加工时，为了保证工件被加工表面相对于机床和刀具之间的正确位置所使用的基准称为定位基准。
（P15）17．测量基准：测量时所采用的基准。
（P15）18．装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。
(完整版)机械制造基础第一章(答案)
第一章机械加工基础一、名词解释：1．工艺过程：生产过程中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）2．机械加工工艺过程：采用机械加工方法来改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
（P3）3．工序：是一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工，所连续完成的那一部分工艺过程。
（P4）4．安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
（P4）5．工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。
（P4）6．工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。
（P5）7．复合工步：用几件刀具或者用复合刀具同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。
（P5）8．进给：在加工过程中，有些工步需要对同一表面进行多次切削，从被加工表面上每切下一层金属即称为一次进给。
(P5)9．生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
(P6)10．工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
（P8）11．零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。
（P11）12．基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
（P14）13．设计基准：在设计图样上所采用的基准。
（P14）14．工艺基准：在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。
按照用途的不同可分为定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。
15．工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。
（P15）16．定位基准：在加工时，为了保证工件被加工表面相对于机床和刀具之间的正确位置所使用的基准称为定位基准。
（P15）17．测量基准：测量时所采用的基准。
（P15）18．装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。
机械制造基础第1章—PPT课件
ABS
优点：它具有良好的光泽，且质硬、坚韧， 它具有良好的综合机械性能， 它具有良好的耐化学腐蚀 是良好的壳体材料。它易于印刷以及电镀 特别适用于作家用电器外壳及 性和表面硬度、耐冲击性、 等表面处理 缺点：ABS耐气候性差，易 各种制品的外壳，还可做一些 良好的刚性和流动性 受阳光的作用，变色，变脆 非承重载荷结构件 优点：AAS主要是为了解决ABS的不耐气 由于其具有良好的耐气候和耐 它是不透明的微黄色颗粒， 候性而研究的。其耐气候性比ABS高10倍 老化性能，故可以代替ABS用 略重于水，具有坚韧、硬 以上，同时，加工性能也好于ABS 缺点： 于生产在室外和光照的场合下 质和刚性的特征 它耐气候性差，易受阳光的作用而变色、 使用的外壳和结构件 变脆 优点：ACS的机械性能略高于ABS，其耐 它是不透明的微黄色颗粒， 室外环境、耐气候性高于ABS 10倍，也 具有坚韧、硬质和刚性的 优于AAS。ACS的热稳定性优于ABS，加 特征 工不易变色 缺点：不耐有机溶剂 它是一种透明的颗粒，略 重于水。其表面有较高的 光泽，制品有坚韧、硬质 和刚性的特征 优点：AS具有较高的透明性和良好的机 械性能，耐化学腐蚀，耐油脂，印刷性能 良好，是优秀的透明制品的原料 缺点： 它对缺口非常敏感，有缺口就会有裂纹， 不耐疲劳，不耐冲击 它也常用于代替ABS生产在室 外和光照的场合使用的外壳和 结构件
4．材料的疲劳强度
（1）认识交变载荷。有许多机械零件（如轴、齿轮、连 杆及弹簧等）在工作过程中受到大小、方向随时间呈周 期性变化的载荷作用，这种载荷称为交变载荷。 （2）认识疲劳强度。疲劳强度是指金属材料在无数次重 复交变载荷作用下，能承受不被破坏的最大应力。 （3）疲劳破坏的原因。疲劳断裂的原因一般认为是由于 材料表面与内部的缺陷造成局部应力集中，形成微裂纹。 这种微裂纹随应力循环次数的增加而逐渐扩展，使零件 的有效承载面积逐渐减小，以至于最后承受不起所加载 荷而突然断裂。
机械制造基础-第1章-韧性
1.3.2 疲劳强度简介
2、多冲抗力 金属材料抵抗小能量多次冲击的能力叫做多冲抗力。
多冲抗力可用在一定冲击能量下的冲断周次N表示。 材料的多冲抗力取决于材料强度与韧性的综合力学
性能，冲击能量高时，主要取决于材料的韧性；冲击 能量低时，主要决定于强度。
5
材料的韧性和疲劳强 度
1
1.3.1 韧性简介
外力的瞬时冲击作用所引起的变形和应力比静载荷大得 多，因此在设计承受冲击载荷的零件和工具时，不仅要满足 强度、塑性、硬度等性能要求，还必须有足 根据功能原理可知：摆锤冲断试样所消耗的功 AK=mgh1-mgh2。AK称为冲击吸收功，单位焦耳（J）， 用AK除以试样缺口处的横截面积Ｓ所得的商即为该材料 的冲击韧度，用符号αK表示，即：
2
1.3.1 韧性简介
冲击吸收功AK与温度有关，见右下图所示。韧脆转变温 度越低，材料的低温抗冲击性能越好。
3
1.3.1 韧性简介
2、多冲抗力 金属材料抵抗小能量多次冲击的能力叫做多冲抗力。
多冲抗力可用在一定冲击能量下的冲断周次N表示。 材料的多冲抗力取决于材料强度与韧性的综合力学
性能，冲击能量高时，主要取决于材料的韧性；冲击 能量低时，主要决定于强度。
机械制造基础
进给运动是指使新的金屑层不断投入切削过程，使其在所需方向上使切 削得以继续下去的运动。进给运动可由一个或多个运动组成。一般情况下，进 给运动的速度较低、消耗功率较小，是形成已加工表面的辅助运动。进给运动 可以是连续的，也可以是间歇的。
机械制造基础
第一章 金属切削过程
刨、钻、铣削时的切削运动如下图所示：
mm
式中 dm — 已加工表面直径（mm）。
dw — 待加工表面直径（mm）。
机械制造基础
第一章 金属切削过程
二、刀具切削部分的基本定义 1. 刀具切削部分的构造要素
虽然用于切削加工的刀具种类繁多，但刀具切削部分的组成却有共同点。 车刀的切削部分可看作是各种刀具切削部分最基本的形态。刀具切削部分的 构造要素如下图所示。
为了在设计、制造、刃磨和测量刀具的过程中，能够正确、统一地确定刀 具角度，ISO制订了一套刀具标注角度参考系。
（1）确定刀具标注角度参考系的假定工作条件 假定运动条件：假定的进给速度很小，即可用主运动向量Vc近似代替合成 运动向量Ve。 假定安装条件：假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直与刀具的安装定 位平面或轴线。 刀具的标注角度参考平面就是在以上假定条件下确定的。
vc
π dn 1000
m/s或m/min
式中 d — 工件或刀具上某一点的回转直径（mm) n — 工件或刀具的转速（r/s 或r/min）
机械制造基础
第一章 金属切削过程
（2）进给速度、进给量、每齿进给量
进给速度是单位时间内，刀具相对于工件在进给方向上的位移量，记作vf， 单位为mm/s或mm／min。
机械制造基础
其它切削加工的切削运动及工件表面
第一章 金属切削过程
机械制造基础重点笔记(自动保存的)
机械制造基础重点笔记(自动保存的)第一章金属材料的力学性能常见的变形方式有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切。
力学性能的主要指标有：强度、塑性、硬度、冲击韧度等。
强度—金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力一般情况下多以抗拉强度作为判别金属材料强度高低的指标。
单位截面积上的内力，称为应力，用符号σ表示抗拉强度——试样断裂前能够承受的最大应力，称为抗拉强度，用σb表示金属发生塑性变形但不破坏的能力称为塑性。
在拉伸时它们分别为伸长率和断面收缩率。
普通铸铁的塑性差，因而不能进行压力加工，只能进行铸造。
硬度是衡量金属材料软硬程度的指标，是指金属抵抗局部弹性变形、塑性变形、压痕或划痕的能力。
常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧度有许多零件(如齿轮、弹簧等)是在交变应力(指大小和方向随时间作用期性变化)下工作的，零件在这种交变载荷作用下经过长时间工作也会发生破坏，通常这种破坏现象叫做金属的疲劳断裂。
资料在无数次交变载荷感化下而不破损的最大应力值称为疲劳强度第二章金属与合金的晶体结构固态物质按原子（或分子）的聚集不同分为两类晶体——原子具有规则排列的物质；非晶体——原子不具有规则布列的物质。
晶体的三个特征：规则的外形固定的熔点具有各向异性晶格：把原子看成一个点，用假想的线条把原子连接起来构成的空间格子。
晶胞：能反映晶格特征的最小几何单元体。
最常见的金属晶格有三种类型：体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格合金：由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素熔合在一起，形成具有金属特性的物质。
组元：构成合金的自力的、最基本的单位所谓组织：是指用肉眼或借助显微镜观察到的具有某种形态特征的合金组成物。
固态合金的相结构可分为固溶体和金属化合物两基本类型。
晶体缺陷——晶体内部由于结晶条件或加工等方面的影响，使原子布列规则遭到破损，表现出原子布列的不完整性。
按照缺陷的几何特征，可分为：1、空位和间隙原子（点缺陷）2．位错（线缺陷）3．晶界和亚晶界（面缺陷）第三章金属与合金的结晶金属与合金从液态到固态的转变过程，是原子由不规则排列的液体状态逐步过渡到原子作规则排列的晶体状态的过程，这一过程称为结晶。
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12（二） “大制造”Fra bibliotek念及其制造过程
4. “大制造”概念下，信息对制造过程 的完成起着重要作用
根据“大制造”概念的制造过程定义，制造过
程不仅包含了物质的转化，而且还包含了信息向物 质的转化，即信息的物化。显然，这必须通过基于
信息的管理和控制来实现。同时，制造过程的输出
不仅是产品，而且还包括为保证产品正常使用所进 行的服务等。 从信息的角度看，制造过程实质上是一个使原 材料的熵降低，使产品信息含量增高的过程。
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。
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9
一、生产与制造
制造过程
制造过程是组成制造业的基本环节。
制造业是将可用资源，通过制造过程，转 化为可供人们使用或利用的工业品或生活消费 品的行业。它涉及到国民经济的很多行业，如 机械、电子、轻工、化工、食品、军工、航天 等。因此，制造业是国民经济的支柱产业，对 综合国力的提高具有举足轻重的作用。
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二、机械制造业在国民经济中的地位
◆ 下图显示了当今制造业的社会功能。 冶金机械 动力机械 纺织机械
建筑机械
交通工具 环保设备 军事装备 医疗设备 机器制造 农业机械
家用电器
制造业
通讯设备 出版印刷 网络媒体 文化娱乐 化工设备
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二、机械制造业在国民经济中的地位
企业对市场需求的快速响应能力不高，我国新产品开发 周期平均为18个月，美国、日本、德国等工业发达国家新 产品开发周期平均为4—6个月； 具有自主知识产权的高新技术产品少，“主要机械产品 技术来源的57%来自国外，大多数电子及通信设备的核心 技术仍依赖进口”。
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二、机械制造业在国民经济中的地位
机械制造技术基础
11:23:58
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一、 课程的特点
<<机械制造技术基础>>是一门重要的 专业基础课程，目的是为学生在制造技术 方面奠定最基本的知识和技能基础。 该课程是一门实践性很强的课程，须 有相应的实践性教学环节（金工实习等） 与之配合。
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二、本课程的基本内容及要求
基本内容：
随着技术的进步和生产力的发展，对制造 过程的定义也产生了较大的变化。
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一、生产与制造
（一） “小制造”概念及其制造过程定义
1. “小制造”概念： “小制造”是指传统的“机械制造”，重点是加 工和装配。 2. “小制造”概念下，制造过程的定义为： 制造过程是通过机器和工具将原材料转变为有用 产品的过程。 3. “小制造”概念下制造过程的定义主要强调的 是工艺过程。
9.
10. 11.
王娜君. 金属切削原理试题精选与答题技巧.哈尔滨:哈工大出版社，1999
李旦. 机械制造工艺学试题精选与答题技巧哈尔滨:哈工大出版社，1999 李益民. 机械制造工艺学习题集.北京:机械工业出版社，1987
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第一章 绪论
第一节 制造与制造系统
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一、生产与制造
金属切削过程及其基本规律;
机床、刀具、夹具的基本知识;
机械加工和装配工艺规程的设计;
机械加工中精度及表面质量的概念及其控制方法;
制造技术发展的前沿与趋势。
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二、本课程的基本内容及要求
要求： 对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握; 掌握机械加工的基本知识和金属切削过程的基本规律; 能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数; 具备制订工艺规程和设计机床夹具的能力;
掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识， 初步具备分析解决现场工艺问题的能力。
了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况， 初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。
课程考核：出勤、作业、实验、考试
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三、课程的学习方法
“优质、高产、低成本”是指导机械制造技术工 作的基本原则。机械制造人员的任务就是要在给定的 生产条件下，按照预定的供货日期要求，最经济地制 造出具有规定质量要求的机器。 金属切削理论和机械制造工艺知识具有很强的实 践性，没有足够的实践基础是很难有准确的理解与把 握。因此，希望学习本课程时必须重视实践环节，即 通过实验、实习、设计及工厂调研来更好地体会、加 深理解。真正的掌握与应用必须在不断的实践—理 论—实践的循环中善于总结，才能达到自由王国的境 界。
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机械制造技术基础
第二节 机械制造业的发展及其 在国民经济中的地位
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一、机械制造业的发展
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）。
5）加速发展工业自动化控制系统和仪器仪表，使之成为运用信息技术 提升传统制造业的重要载体；
6）重点开发具有自主知识产权的敏捷制造技术和应用软件，增加数字 化、智能化、网络化产品品种。
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机械制造技术基础
第三节 机械制造厂的生产过程 和工艺过程
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一、生产过程和工艺过程
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二、工艺过程的组成
阶 梯 轴 大 批 量 生 产 工 艺 过 程
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二、工艺过程的组成
铣端面钻中心孔演示
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二、工艺过程的组成
2．安装 安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分 工艺过程。 从减小装夹误差及减少装夹工件所花费的时 间考虑，应尽量减少安装数。 3．工位 工位是在工件的一次安装中，工件相对于机 床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那 一部分工艺过程。
机械工业科技工作的主要任务
1）加快发展关系国计民生、涉及国家经济安全且对工业结构调整有重 大影响的重大技术装备基本满足国家重点建设对重大装备的需要；
2）发展为农业现代化服务的先进适用装备；
3）重点开展符合国家安全、节能、排放法规的经济型轿车，发展适应 高速公路需要的重型汽车及专用底盘，提高轿车、柴油车在汽车总产 量中的比重； 4）尽快提高数控机床产品的性能质量和可靠性，提高数控系统及关键 功能部件的性能质量，扭转我国高速、高效、高精度数控机床长期依 赖进口的局面；
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二、工艺过程的组成
1．工序 一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件 或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程， 称为工序。 工序是工艺过程的基本组成部分，工序是制订生 产计划和进行成本核算的基本单元。
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二、工艺过程的组成
阶 梯 轴 单 件 生 产 工 艺 过 程
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四、主要参考书
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1．生产过程 从原材料（或半成品）进厂一直到把成品制造出来的 各有关劳动过程的总和统称为工厂的生产过程。它包括原 材料的运输保管、把原材料做成毛坯、把毛坯做成机器零 件、把机器零件装配成机器、检验、试车、油漆、包装等。 2．工艺过程 在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、 物理化学性能以及相对位置关系的过程，统称为工艺过程； 其它过程则称为辅助过程，例如统计报表、动力供应、运 输、保管、工具的制造修理等。 “机械制造技术基础”课只研究机械加工工艺过程和 装配工艺过程。 3.工艺规程 把工艺过程的有关内容用文件的形式固定下来，用以 指导生产，这个文件称为工艺规程。
生产的定义
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。
转变效率：生产率 = 输出/输入 输入 输出
生产过程
生产要素 生产财富
效益
有形 （产品）
+ -
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…）
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无形 （服务）
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。
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。