第一章 机械制造技术绪论

机 械 制 造技术主要内容
金属切削原理与刀具 金属切削机床与夹具 机械加工质量 机械加工工艺规程设计 机械装配工艺 现代制造技术
第一章
机械制造概论
第一节 机械制造技术的发展过程及在国 民经济中的地位
一,机械制造技术的发展过程 新石器时代: 新石器时代: 18世纪中叶 世纪中叶: 18世纪中叶:蒸汽机的发明 19世纪末 世纪末: 19世纪末:内燃机的发明 20世纪50年代 世纪50年代: 20世纪50年代:数控机床 20世纪60年代 世纪60年代: 20世纪60年代:数控机床应用 20世纪80年代 世纪80年代:CAD/CAM 20世纪80年代:CAD/CAM 20世纪90年代 世纪90年代: 20世纪90年代:绿色制造
互换法 较低 工序卡 高 低
三,机械制造的方法
1. 机械加工 (1) 净成形 (2) 切削加工 1)普通加工:车削加工;铣削加工;刨,拉, )普通加工:车削加工;铣削加工; 插削加工; 削加工; 插削加工;钻(镗)削加工;磨削加工等 2)精密与超精密加工 )精密与超精密加工* 3)高速加工 * ) 4)数字化加工 )数字化加工*
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2. 本课程的特点
①机械制造技术基础既是一门技术基础课, 机械制造技术基础既是一门技术基础课, 又是一门专业课; 又是一门专业课 ②课程的综合应用性高 课程的综合应用性高; ③课程的实践性强,与生产实际联系十分 课程的实践性强, 密切; 密切 ④课程的工程性强 工程实际问题和理论问 课程的工程性强(工程实际问题和理论问 题总是存在差别). 题总是存在差别 .
2. 生产类型
根据工厂(车间或班组) 根据工厂(车间或班组)生产纲领的 不同,存在着三种不同的生产类型, 不同,存在着三种不同的生产类型,即单 件生产,中量生产和大量生产. 件生产,中量生产和大量生产. (1)单件生产 单个地生产不同的产品, 单件生产 单个地生产不同的产品, 很少重复,例如重型机器制造, 很少重复,例如重型机器制造,专用设备 制造,新产品试制等. 制造,新产品试制等. (2) 中量生产 一年中每种产品均有一定 的数量,制造过程具有一定的重复性. 的数量,制造过程具有一定的重复性. (3)大量生产 产品的产量大,大多数工 大量生产 产品的产量大, 作按照一定节拍重复地进行某一零件某一 工序的加工. 工序的加工.
3.课程的学习方法
理论学习(理解,作业,记忆) 理论学习(理解,作业,记忆) 注意掌握机械制造的基本概念; ①注意掌握机械制造的基本概念 注意学习机械制造的基本方法; ②注意学习机械制造的基本方法 注意了解常用,典型结构和应用; ③注意了解常用,典型结构和应用 理论联系工程实际: 理论联系工程实际: 重视与课程有关的各教学环节的学习;实验, 重视与课程有关的各教学环节的学习;实验, 实习,课程设计(应用) 实习,课程设计(应用)等.
二,机械制造在国民经济中的地位 和作用
参与国际竞争取胜的法宝; 参与国际竞争取胜的法宝 国民经济持续发展的基础; 国民经济持续发展的基础 工业化,现代化建设的发动机和动力源; 工业化,现代化建设的发动机和动力源 技术进步的主要舞台; 技术进步的主要舞台 提高国民生活水平,巩固国防安全, 提高国民生活水平,巩固国防安全,发展 现代文明的物质基础. 现代文明的物质基础.
工艺装备
装配方式 操作水平 工艺文件 生产率 加工成本
通用工装为主,广泛采用专用 通用工装为主, 夹具,部分采用 必要时采用专 夹具 部分采用 用工装,或划线 专用的刀, 用工装 或划线 专用的刀,量 找正 具 广泛采用修配法 大多数采用互换法 高 一般 工艺过程卡 工艺卡 低 一般 高 一般
大批量生产 固定不变 广泛采用金属模 机器造型和模锻 毛坯精度高, 毛坯精度高,余 量小 专用机床,部分数 专用机床 部分数 控机床 ,广泛采用 广泛采用 流水线布置 广泛采用高效专用 工装
某汽车厂年生产小汽车 万辆,小汽车发动 某汽车厂年生产小汽车10万辆 小汽车发动 万辆 机生产备品率10%,废品率 ,求该厂小 机生产备品率 ,废品率1%, 汽车和发动机生产纲领 Q= Q=100000 N=Qn(1+a)(1+b) N=Qn(1+a)(1 =100000×1×(1+0.1)(1+0.01) × × =111100
制造概述
1.原材料制造 流程制造,如食品化工 原材料制造(流程制造 如食品化工) 原材料制造 流程制造, 2.产品制造(按工序加工): 产品制造( 产品制造 按工序加工) 1)非机械产品制造(服装生产) 非机械产品制造( 非机械产品制造 服装生产) 2)机械产品制造(汽车制造): 机械产品制造( 机械产品制造 汽车制造) 加工(1)成型加工 模具成型;RPM);(2) 成型加工(模具成型 A 加工 成型加工 模具成型 ; 机械加工(切削加工 切削加工;NCM);(3)特种加工 机械加工 切削加工 ; 特种加工 B 装配
3.生产类型与生产纲领的关系 生产类型与生产纲领的关系 机械产品的生产类型与生产纲领的关系( 机械产品的生产类型与生产纲领的关系(表1 -1 ): 单件小批 中批量生产 大批量生产 ≤20 ≤100 重型 ≤5 5 20 100 中型> 中型>5～100 >100～300 ～ >300～1000 ～ >20～200 >200～500 >500～5000 ～ ～ ～ >100～500 >500～5000 >5000～50000 ～ ～ ～ 轻型机械 >1000 >5000 >50000
3.工艺系统 工艺系统
机械加工时由机床,刀具, 机械加工时由机床,刀具, 夹具和工件组成的一个相对独 立系统,称为工艺系统 立系统,称为工艺系统 ""
二,生产类型及其工艺特征
1. 生产纲领 在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为 生产纲领(计划期一般为一年 计划期一般为一年, 生产纲领 计划期一般为一年,所以生产纲领一般 就是年产量). 就是年产量 . 零件的生产纲领N应当计入备品和废品的数量, 零件的生产纲领N应当计入备品和废品的数量, 常按下式计算: 常按下式计算: N=Qn(1+a)(1 N=Qn(1+a)(1+b) 式中 Q——产品的年产量; 产品的年产量; 产品的年产量 每台产品中该零件的数量; n——每台产品中该零件的数量; 每台产品中该零件的数量 a,b——零件生产备品率 零件生产备品率(%),废品率 a,b 零件生产备品率 ,废品率(%). .
2. 特种加工 特种加工* 电火花成型加工; 电火花成型加工 电火花线切割加工; 电火花线切割加工 激光加工; 激光加工 超声波加工; 超声波加工 光刻化学加工等
第三节 本课程研究的内容和学习 方法
1. 课程的研究内容 机械产品生产过程中的金属切削的基本原理, 机械产品生产过程中的金属切削的基本原理,基 本规律; 本规律; 机械加工装备(机床,刀具,夹具) 机械加工装备(机床,刀具,夹具)的结构特点 及应用; 及应用; 机械加工质量及控制方法; 机械加工质量及控制方法; 机械加工工艺和装配工艺; 机械加工工艺和装配工艺 现代制造技术及发展介绍. 现代制造技术及发展介绍.
1.我国的机械工业体系 我国的机械工业体系: 我国的机械工业体系
1865年清政府在上海创办江南机械制造局到 年清政府在上海创办江南机械制造局到1949年这 多年的 年这80多年的 年清政府在上海创办江南机械制造局到 年这 时间里,全国只有少数城市建有一些机械厂. 时间里,全国只有少数城市建有一些机械厂. 新中国成立 多年来,我国已建立了一个比较完整的机械工业体 新中国成立50多年来 多年来, 系: 建国初期 万吨水压机为代表的各种重型装备的研制成功,标志 建国初期:万吨水压机为代表的各种重型装备的研制成功 万吨水压机为代表的各种重型装备的研制成功, 着国民经济有了自己的脊梁; 着国民经济有了自己的脊梁; 20世纪六七十年代"两弹一星"的问世以及本世纪"神舟号" 20世纪六七十年代 两弹一星"的问世以及本世纪"神舟号" 世纪六七十年代" 遨游太空,表明了我国综合国力的提高, 遨游太空,表明了我国综合国力的提高,使我国跻身于世界大国 的行列.目前,我国电力,钢铁,石油,交通, 的行列.目前,我国电力,钢铁,石油,交通,矿山等基础工业 部门所拥有的机电产品总量中,约有80%是我国自己制造的, 部门所拥有的机电产品总量中,约有 %是我国自己制造的,其 MW和 中6000m电驱动沙漠钻机已达到国际先进水平,300MW和600 m电驱动沙漠钻机已达到国际先进水平, MW MW火电机组已成为国家电力工业的主要机组 火电机组已成为国家电力工业的主要机组. MW火电机组已成为国家电力工业的主要机组. 2008年,我国汽车年产量已达 万辆, 年 我国汽车年产量已达900万辆,机动车产量居世界首位. 万辆 机动车产量居世界首位. 许多与人们生活密切相关的机电产品(如电冰箱,空调机等) 许多与人们生活密切相关的机电产品(如电冰箱,空调机等)已 位居世界前列,我国已成为名副其实的机械工业生产大国. 位居世界前列,我国已成为名副其实的机械工业生产大国.
2.我国机械工业的主要任务
加快发展国计民生,涉及国家经济安全且对工业 加快发展国计民生, 结构调整有重大影响的重大技术装备. 结构调整有重大影响的重大技术装备. 发展为农业现代化服务的先进适用的装备. 发展为农业现代化服务的先进适用的装备. 重点开发符合安全,节能,清洁排放的各种类型 重点开发符合安全,节能, 的汽车. 的汽车. 尽快提高数控机床产品的性能,质量和可靠性, 尽快提高数控机床产品的性能,质量和可靠性, 扭转我国高速,高效, 扭转我国高速,高效,高精度数控机床长期依赖 进口的局面. 进口的局面. 加速发展工业自动化控制系统和仪器仪表. 加速发展工业自动化控制系统和仪器仪表. 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, 用软件,增加数字化,智能化,网络化机电产品 品种. 品种.
根据工厂(车间或班组) 根据工厂(车间或班组)生产组织的 不同, 不同,生产类型也可分为下面三种:
小批量生产; 小批量生产 成批量生产; 成批量生产 大批量生产. 大批量生产. 由于小批生产的工艺特点与单件生产 相似; 相似 大批生产的工艺特点与大量生产 相似, 相似,生产类型也可分为下面三种: 单件小批量生产 小批量生产; 成批中量生产 成批中量生产; 大批量生产. 大批量生产.
4.不同生产类型的工艺特征
不同生产类型具有不同的工艺特征, 各种生产类型下的工艺特征如下(见 表1-2) :
项目 加工对象 毛坯余量
机床设备
单件小批生产 中批生产 经常变换 周期性变换 手工造型铸造, 手工造型铸造,部分金属模铸 自由锻. 自由锻.毛坯 造,部分模锻 精度低, 毛坯精度和余. 精度低,加工 毛坯精度和余. 余量大. 余量大. 量中等 通用机床, 通用机床, 数控机床 机群式排列 部分流水排列
第二节 机械制造系统,生产类型与 机械制造方法
一,机械制造系统 1.生产系统 生产系统 由原材料进厂到 产品出厂的整个 生产,经营, 生产,经营,管 理过程 三个层次; 三个层次; 如图1-1 所示 所示: 如图 决策层 决策层; 计划管理层 计划管理层; 生产技术层 生产技术层.
2.制造系统 制造系统 由原材料变为产品的整个生 产过程,它包括毛坯制造, 产过程,它包括毛坯制造, 机械加工,装配,检验和物 机械加工,装配, 料的储存,运输等所有工作. 料的储存,运输等所有工作 如图1-2 所示 在制造 所示,在制造 如图 系统中存在着"三个流 动": 以生产对象和工艺装备为主 体的"物质流" 体的"物质流", 以生产管理和工艺指导等信 息为主体的"信息流" 息为主体的"信息流", 为了保证生产活动正常进行 而必需的"能量流" 而必需的"能量流".