机械制造技术基础课程
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福建工程学院
机械制造技术基础
0.2 制造过程
福建工程学院
机械制造技术基础
0.2 制造过程
0.2.1 制造活动定义
0.2.2 产品制造过程
0.2.3 生产类型与组织
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机械制造技术基础
0.2.1 制造活动定义
制造 manufacture —物料转变（物料流） 能量转化（能量流） 信息传递（信息流）的过程 在信息控制下，由能量起作用， 对物料加工而使之形成产品
福建工程学院
机械制造技术基础
0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
●收敛流程 —质量增加工艺 ①连接与装配 ②电铸电镀加工 —电镀液中的金属正离子在电 场的作用下，逐渐镀复沉积 到阴极上去，形成一定厚度 的金属层 电铸加工、电镀加工 表面局部涂镀加工 ◆特种加工之一
福建工程学院
机械制造技术基础
0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
●贯通流程 —质量不变工艺 ①铸造 ②锻压 ③粉末冶金 —以金属、非金属粉末，经模 具压制、烧结等，制成制品 特点：材料利用率高、生产率高、精度高
福建工程学院
机械制造技术基础
0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
●发散流程 —质量减少工艺 ①切削加工 —刀具切除工件毛坯上多余的金属
车削、铣削、刨削、
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机械制造技术基础
表0.2 各种生产类型的工艺特点（续）
特点 工装 及达 到精 度的 方法 单件小批生产 通用夹具、标准 附件、通用刀具 和万能量具。靠 划线和试切达到 精度 中批生产 采用专用及成组 夹具、专用刀具 及量具，主要使 用调整法达到精 度要求 大批量生产 高效专用夹具量 具、复合刀具、 自动检测装置， 调整法及自动控 制达到精度 对操作工人要求 低，对调整工人 的技术要求较高
●发散流程 —质量减少工艺 ①切削加工 ②磨削加工
③特种加工 —利用电能、热能、化学能、光能、 声能等去除工件材料 电火花加工、电解加工、激光加工、 超声加工、水喷射加工、 电子束加工、离子束加工等
◆特点：以柔克刚
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机械制造技术基础
0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
●收敛流程 —质量增加工艺 ①连接与装配 不可卸连接： 焊接、粘接、铆接、过盈配合等 装配方法： 螺纹连接、销连接等
掌握：金属切削过程的基本规律和机械加工的 基本知识 选择：机械加工方法与机床、刀具、夹具及 切削加工参数 具备：制订机械加工工艺规程的初步能力 掌握：机械加工精度和表面质量的基本理论 和基本知识 具备：分析和解决现场工艺问题的初步能力
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机械制造技术基础
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
②生产一部分关键的零部件，进行整机装配，
其余的零部件由其它企业供应 ③完全不生产零部件，只负责设计与销售
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机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
●评价机电产品制造过程的三准则
质量、成本、生产率
◆批量法则 —大批量生产有明显的经济效益
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机械制造技术基础
0.3 零件（毛坯）成形方法
对工 需要技术熟练的 需要一定技术水 平的工人 人的 工人 要求
有简单的工艺过 有详细的工艺规 有详细的工艺规 工艺 程卡，关键工序 程， 关键零件有 程和工序卡，关 工序卡 键工序有调整Байду номын сангаас、 文件 有工序卡 检验卡
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机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
●生产组织模式 ①生产全部零部件、组装机器
福建工程学院
机械制造技术基础
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
福建工程学院
机械制造技术基础
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
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
小型零件 ≤100 ＞100～500 ＞500～5000 ＞5000～50000 ＞50000
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大批生产 ＞300～1000
机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
●生产类型 —产品生产的专业化程度
单件生产
〉 单件小批生产 小批生产
大批生产
成批生产(中批生产) 大量生产
〉大批大量生产
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钻削、拉削、镗削等。 ◆常规机械加工方法
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机械制造技术基础
0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
●发散流程 —质量减少工艺 ①切削加工 ②磨削加工 —砂轮磨去工件上多余的金属 内外圆磨削、平面磨削、成形磨削等
◆特点：加工精度高、表面质量好 可加工淬硬表面
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机械制造技术基础
0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
机械制造技术基础
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
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
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机械制造技术基础
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
课程的地位
机械类专业 的主干专业技术基础课
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机械制造技术基础
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法 ●课程的内容及要求
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
0.1.3 本课程的性质、研究内容、特点与学习方法
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机械制造技术基础
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。
课程的特点
涉及面广，综合性强， 灵活性大，实践性强。
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机械制造技术基础
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
课程的学习方法
理论联系实践
重视实践性教学环节
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机械制造技术基础
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法 学习关键
理解和掌握 机械加工的基本概念 及其实际应用 具体情况具体分析
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机械制造技术基础
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
3.自动化制造技术
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
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教育科学“十五”国家规划课题研究成果
机械制造技术基础
周宏甫 主编
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机械制造技术基础
绪 论
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机械制造技术基础
绪论
0.1 制造业与制造技术
0.2 制造过程
0.3 零件（毛坯）成形方法
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机械制造技术基础
0.1 制造业与制造技术
福建工程学院
机械制造技术基础
0.1 制造业与制造技术
福建工程学院
机械制造技术基础
0.3 零件（毛坯）成形方法
0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
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机械制造技术基础
零件（毛坯）成形方法
材料成形工艺（Δ m=0） 材料去除工艺（Δ m<0） 材料累积工艺（Δ m>0）
α % —备品率 β % —废品率 根据生产纲领，划分生产类型
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机械制造技术基础
表0.1 生产类型 单件生产 小批生产 中批生产 大量生产
生产纲领与生产类型的关系 零件年生产纲领（件/年）
重型零件 ≤5 ＞5～100 ＞100～300 ＞1000
中型零件 ≤20 ＞20～200 ＞200～500 ＞500～5000 ＞5000
●收敛流程 —质量增加工艺 ①连接与装配 ②电铸电镀加工 ③快速成型(RP)—以微元迭加逐渐累积生成零件 LOM迭层法，SL光固化法 SLS烧结法，FDM熔融沉积法 ◆先进制造技术之一
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机械制造技术基础
谢 谢
福建工程学院
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机械制造技术基础
0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
●贯通流程 —质量不变工艺 ①铸造 —将液态金属浇注到型腔中来获得毛坯 ◆类型： 砂型铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造 熔模铸造 ◆特点： 形状复杂、适应性广、成本低
福建工程学院
机械制造技术基础
0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
双重任务：直接为最终用户提供消费品 为各行业提供生产技术装备 制造技术 —完成制造活动所施行的一切手段的总和
福建工程学院
机械制造技术基础
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
总趋势 —与材料科学、电子科学、信息科学、 生命科学、环保科学、管理科学等 交叉、融合
福建工程学院
机械制造技术基础
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
制造业 —对原材料进行加工或再加工， 及装配的工业的总称
福建工程学院
机械制造技术基础
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
图0.1 当今制造业的社会功能 福建工程学院
机械制造技术基础
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
机械制造业 —为用户创造和提供机械产品的行业 机械产品的开发、设计、制造生产、 流通和售后服务全过程
●贯通流程 —质量不变工艺 ①铸造 ②锻压 —金属压力加工 ◆锻造 —对加热后金属施加外力→塑性变形 自由锻、模锻、胎膜锻、轧制和挤压等 特点：力学性能高 ◆板料冲压 —将板料冲压成制件（冷冲压 ） 冲裁、弯曲、拉深、成形等 特点：高生产率、高精度
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机械制造技术基础
0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
福建工程学院
机械制造技术基础
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
机械加工工艺过程（冷加工）
热加工工艺过程
装配工艺过程
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机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
●生产纲领 —企业在计划期内产品的产量
Q —产品的年产量 n —每台产品中该零件的数量
★不同的生产类型有不同的工艺特点
机械制造技术基础
表0.2 各种生产类型的工艺特点
特点 单件小批生产 中批生产 大批量生产
零件 一般配对制造， 互换 无互换性，常采 性 用钳工修配 毛坯 及 加工 余量 机床 设备 及 布置 木模手工造型或 自由锻。毛坯精 度低，加工余量 大 通用机床按机群 式排列，部分采 用数控机床或加 工中心 大部分有互换性， 全部互换性，高 少数用钳工修配 精度配合件用分 组装配和调整法 部分采用金属模 常用金属模机器 铸造或模锻。毛 造型、模锻等高 坯精度和加工余 效方法。毛坯精 量中等 度高，余量小 部分通用机床和 高效机床、数控 机床、加工中心， 按零件工段排列 常采用高效自动 机床，专用机床， 数控机床，按自 动线流水线排列
1.机械制造基础技术
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
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机械制造技术基础
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
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）
机械制造技术基础
0.2 制造过程
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机械制造技术基础
0.2 制造过程
0.2.1 制造活动定义
0.2.2 产品制造过程
0.2.3 生产类型与组织
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0.2.1 制造活动定义
制造 manufacture —物料转变（物料流） 能量转化（能量流） 信息传递（信息流）的过程 在信息控制下，由能量起作用， 对物料加工而使之形成产品
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0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
●收敛流程 —质量增加工艺 ①连接与装配 ②电铸电镀加工 —电镀液中的金属正离子在电 场的作用下，逐渐镀复沉积 到阴极上去，形成一定厚度 的金属层 电铸加工、电镀加工 表面局部涂镀加工 ◆特种加工之一
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0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
●贯通流程 —质量不变工艺 ①铸造 ②锻压 ③粉末冶金 —以金属、非金属粉末，经模 具压制、烧结等，制成制品 特点：材料利用率高、生产率高、精度高
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0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
●发散流程 —质量减少工艺 ①切削加工 —刀具切除工件毛坯上多余的金属
车削、铣削、刨削、
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表0.2 各种生产类型的工艺特点（续）
特点 工装 及达 到精 度的 方法 单件小批生产 通用夹具、标准 附件、通用刀具 和万能量具。靠 划线和试切达到 精度 中批生产 采用专用及成组 夹具、专用刀具 及量具，主要使 用调整法达到精 度要求 大批量生产 高效专用夹具量 具、复合刀具、 自动检测装置， 调整法及自动控 制达到精度 对操作工人要求 低，对调整工人 的技术要求较高
●发散流程 —质量减少工艺 ①切削加工 ②磨削加工
③特种加工 —利用电能、热能、化学能、光能、 声能等去除工件材料 电火花加工、电解加工、激光加工、 超声加工、水喷射加工、 电子束加工、离子束加工等
◆特点：以柔克刚
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0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
●收敛流程 —质量增加工艺 ①连接与装配 不可卸连接： 焊接、粘接、铆接、过盈配合等 装配方法： 螺纹连接、销连接等
掌握：金属切削过程的基本规律和机械加工的 基本知识 选择：机械加工方法与机床、刀具、夹具及 切削加工参数 具备：制订机械加工工艺规程的初步能力 掌握：机械加工精度和表面质量的基本理论 和基本知识 具备：分析和解决现场工艺问题的初步能力
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0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
②生产一部分关键的零部件，进行整机装配，
其余的零部件由其它企业供应 ③完全不生产零部件，只负责设计与销售
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机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
●评价机电产品制造过程的三准则
质量、成本、生产率
◆批量法则 —大批量生产有明显的经济效益
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0.3 零件（毛坯）成形方法
对工 需要技术熟练的 需要一定技术水 平的工人 人的 工人 要求
有简单的工艺过 有详细的工艺规 有详细的工艺规 工艺 程卡，关键工序 程， 关键零件有 程和工序卡，关 工序卡 键工序有调整Байду номын сангаас、 文件 有工序卡 检验卡
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机械制造技术基础
0.2.3 生产类型与组织
●生产组织模式 ①生产全部零部件、组装机器
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机械制造技术基础
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
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机械制造技术基础
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
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
小型零件 ≤100 ＞100～500 ＞500～5000 ＞5000～50000 ＞50000
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大批生产 ＞300～1000
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0.2.3 生产类型与组织
●生产类型 —产品生产的专业化程度
单件生产
〉 单件小批生产 小批生产
大批生产
成批生产(中批生产) 大量生产
〉大批大量生产
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钻削、拉削、镗削等。 ◆常规机械加工方法
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机械制造技术基础
0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
●发散流程 —质量减少工艺 ①切削加工 ②磨削加工 —砂轮磨去工件上多余的金属 内外圆磨削、平面磨削、成形磨削等
◆特点：加工精度高、表面质量好 可加工淬硬表面
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0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
机械制造技术基础
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
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
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0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
课程的地位
机械类专业 的主干专业技术基础课
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0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法 ●课程的内容及要求
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
0.1.3 本课程的性质、研究内容、特点与学习方法
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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。
课程的特点
涉及面广，综合性强， 灵活性大，实践性强。
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机械制造技术基础
0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法
课程的学习方法
理论联系实践
重视实践性教学环节
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0.1.3 本课程性质、内容、特点与学习方法 学习关键
理解和掌握 机械加工的基本概念 及其实际应用 具体情况具体分析
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0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
3.自动化制造技术
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
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教育科学“十五”国家规划课题研究成果
机械制造技术基础
周宏甫 主编
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机械制造技术基础
绪 论
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绪论
0.1 制造业与制造技术
0.2 制造过程
0.3 零件（毛坯）成形方法
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0.1 制造业与制造技术
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0.1 制造业与制造技术
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0.3 零件（毛坯）成形方法
0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
0.3.2 材料去除工艺（Δ m<0）
0.3.3 材料累积工艺（Δ m>0）
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零件（毛坯）成形方法
材料成形工艺（Δ m=0） 材料去除工艺（Δ m<0） 材料累积工艺（Δ m>0）
α % —备品率 β % —废品率 根据生产纲领，划分生产类型
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表0.1 生产类型 单件生产 小批生产 中批生产 大量生产
生产纲领与生产类型的关系 零件年生产纲领（件/年）
重型零件 ≤5 ＞5～100 ＞100～300 ＞1000
中型零件 ≤20 ＞20～200 ＞200～500 ＞500～5000 ＞5000
●收敛流程 —质量增加工艺 ①连接与装配 ②电铸电镀加工 ③快速成型(RP)—以微元迭加逐渐累积生成零件 LOM迭层法，SL光固化法 SLS烧结法，FDM熔融沉积法 ◆先进制造技术之一
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0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
●贯通流程 —质量不变工艺 ①铸造 —将液态金属浇注到型腔中来获得毛坯 ◆类型： 砂型铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造 熔模铸造 ◆特点： 形状复杂、适应性广、成本低
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0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
双重任务：直接为最终用户提供消费品 为各行业提供生产技术装备 制造技术 —完成制造活动所施行的一切手段的总和
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0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
总趋势 —与材料科学、电子科学、信息科学、 生命科学、环保科学、管理科学等 交叉、融合
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0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
制造业 —对原材料进行加工或再加工， 及装配的工业的总称
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0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
图0.1 当今制造业的社会功能 福建工程学院
机械制造技术基础
0.1.1 机械制造业在国民经济中的地位
机械制造业 —为用户创造和提供机械产品的行业 机械产品的开发、设计、制造生产、 流通和售后服务全过程
●贯通流程 —质量不变工艺 ①铸造 ②锻压 —金属压力加工 ◆锻造 —对加热后金属施加外力→塑性变形 自由锻、模锻、胎膜锻、轧制和挤压等 特点：力学性能高 ◆板料冲压 —将板料冲压成制件（冷冲压 ） 冲裁、弯曲、拉深、成形等 特点：高生产率、高精度
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0.3.1 材料成形工艺（Δ m=0）
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机械制造技术基础
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
机械加工工艺过程（冷加工）
热加工工艺过程
装配工艺过程
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0.2.3 生产类型与组织
●生产纲领 —企业在计划期内产品的产量
Q —产品的年产量 n —每台产品中该零件的数量
★不同的生产类型有不同的工艺特点
机械制造技术基础
表0.2 各种生产类型的工艺特点
特点 单件小批生产 中批生产 大批量生产
零件 一般配对制造， 互换 无互换性，常采 性 用钳工修配 毛坯 及 加工 余量 机床 设备 及 布置 木模手工造型或 自由锻。毛坯精 度低，加工余量 大 通用机床按机群 式排列，部分采 用数控机床或加 工中心 大部分有互换性， 全部互换性，高 少数用钳工修配 精度配合件用分 组装配和调整法 部分采用金属模 常用金属模机器 铸造或模锻。毛 造型、模锻等高 坯精度和加工余 效方法。毛坯精 量中等 度高，余量小 部分通用机床和 高效机床、数控 机床、加工中心， 按零件工段排列 常采用高效自动 机床，专用机床， 数控机床，按自 动线流水线排列
1.机械制造基础技术
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
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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）