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机械制造基础（上）主讲：汪振华办公室：机械楼310E-mail:niatwzh17@163.com电话：13770654600QQ:168142862019/8/5机械制造基础2课程安排机械制造基础（上）2.5学分（2017秋季）机械制造基础（下）2.0学分（2018春季）课程总学时：72(课堂教学64课时，实验教学8课时）机械制造基础2019/8/5机械制造基础3教学参考书:机械制造技术基础,袁军堂等编,清华大学出版社,2013.5机械制造技术基础(第二版),张世昌等编,高等教育出版社,2007机械制造技术基础,李凯岭等编,清华大学出版社,2010课程邮箱：jxzzjc_2013@163.com密码：jxzzjc2014进邮箱将自己的通讯录添加进去机械制造基础2019/8/5机械制造基础4机械制造基础考核要求（1）考核成绩:平时成绩20%（作业5分/次*2次=10分，出勤合计10分：缺勤3次内（含3次）每次扣2分，超过3次缺勤考核0分）+试验成绩10%+期末考试70%（2）作业要求：独立、按时完成。课程介绍课程性质：是机械工程及自动化、武器系统与工程、车辆工程、工业工程等专业的一门主干专业技术基础课程，是机械制造基础知识的概括与总结。课程特点：综合性、实践性、灵活性。综合性：涉及到多学科的理论和方法。实践性：课程内容是生产实践的总结。除课堂教学中力求理论联系实际，尽可能多引用典型生产实例进行分析外，与课程相配合的还有实验、生产实习及课程设计等教学环节。灵活性：应用于生产实际，要考虑企业的实际情况，具体问题具体分析。机械制造基础2019/8/5机械制造基础6课程介绍课程内容：“机械制造基础”课程以介绍有关机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法为主线，以培养学生分析和解决有关机械制造问题的基本能力为目标，力求使学生通过课程学习能够对机械制造技术有一个基本的把握。主要章节：机械制造技术概论、切削与磨削加工基本原理、金属切削机床与加工方法、机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工质量、机械装备工艺和先进制造技术概述等。机械制造基础2019/8/5机械制造基础7课程介绍机械制造基础课程学习总要求：掌握机械制造的基础理论知识和基本技能，初步具备分析和解决机械加工过程中一般工艺技术问题的能力。具体要求：1）掌握切削加工原理和刀具的基本知识；2）掌握常用加工方法，了解其加工设备。能根据零件的加工要求选择加工方法与机床、刀具、夹具和加工工艺参数；3）掌握机械加工质量分析的基本理论、基本知识和基本方法；4）掌握机械加工、装配工艺规程的制订方法；5）掌握工件定位原理及夹具设计方法；6）了解现代制造技术及其发展。2019/8/5机械制造基础81.绪论1-1产业、制造业与机械制造业第一产业：是指农、林、牧、渔业。第二产业：是指采矿业，制造业，电力、燃气及水的生产和供应业，建筑业。第三产业：是指除第一、二产业以外的其他行业。制造业属于第二产业，是指对制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），按照市场要求，通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业品与生活消费品的行业，包括农副食品加工业、金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业等30个大类。2019/8/5机械制造基础9制造业13农副食品加工业14食品制造业15饮料制造业16烟草制品业17纺织业18纺织服装、鞋、帽制造业19皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业20木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业21家具制造业22造纸及纸制品业23印刷业和记录媒介的复制24文教体育用品制造业25石油加工、炼焦及核燃料加工业26化学原料及化学制品制造业27医药制造业28化学纤维制造业29橡胶制品业30塑料制品业31非金属矿物制品业32黑色金属冶炼及压延加工业33有色金属冶炼及压延加工业34金属制品业35通用设备制造业36专用设备制造业37交通运输设备制造业39电气机械及器材制造业40通信设备、计算机及其他电子设备制造业41仪器仪表及文化、办公用机械制造业42工艺品及其他制造业43废弃资源和废旧材料回收加工业1.绪论2019/8/5机械制造基础10制造业的社会功能1.绪论纺织机械动力机械家用电器通讯设备出版印刷网络媒体文化娱乐冶金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化工设备制造业2019/8/5机械制造基础11当今制造业不仅是科学发现和技术发明转换为现实规模生产力的关键环节，并已成为为人类提供生活所需物质财富和精神财富的重要基础。良好的人居环境，充分的能源供给，便捷的交通和通信设施，丰富多彩的印刷出版、广播影视和网络媒体，优良的医疗保健手段，可靠的国家和社区安全以及抵抗自然灾害的能力等，均需要制造业的支持。1.绪论2019/8/5机械制造基础12美国68%的财富来源于制造业;日本国民经济总产值约49%由制造业提供。中国制造业对GDP贡献度50%以上。在先进的工业化国家中，约有1/4的人口从业于制造业，而在非制造业部门中，又有约半数人员的工作性质与制造业密切相关。在整个制造业中，机械制造业占有特别重要的地位。因为机械制造业是国民经济的装备部，国民经济各部门的生产水平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业所提供装备的技术性能、质量和可靠性。1.绪论2019/8/5机械制造基础13机械制造业是制造业的重要组成部分，是指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业是国民经济的基础产业和支柱产业，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一，其生产活动和人民生活息息相关。强大的机械制造业为国民经济的发展提供了物质基础。1.绪论2019/8/5机械制造基础14机械制造业的发展历程人类文明的发展与制造业的进步密切相关。早在石器时代，人类就开始利用天然石料制作工具，以其猎取自然资源为生。到了青铜器和铁器时代，人们开始采矿、冶炼、铸锻工具，并开始制作纺织机械、水利机械、运输车辆等，以满足以农业为主的自然经济的需要。此时，采用的是作坊式的以手工劳动为主的生产方式。直至18世纪70年代，以瓦特改进蒸汽机为代表，引发了第一次工业革命，产生了近代工业化的生产方式，手工劳动逐渐被机器生产所代替，机械制造业逐渐形成规模。1.绪论2019/8/5机械制造基础15到19世纪中叶，电磁场理论的建立为发电机和电动机的产生奠定了基础，从而迎来了电气化时代。以电力作为动力源，使机械结构发生了重大的变化。与此同时，互换性原理和公差制度应运而生。以上技术使机械制造业发生了重大变革，并进入了快速发展时期。20世纪初，内燃机的发明，使汽车开始进入欧美家庭，引发了机械制造业的又一次革命。流水生产线的出现，标志机械制造业进入了大批量生产的时代。以汽车工业为代表的大批量自动化生产方式使得生产率获得极大的提高，从而使机械制造业有了更迅速的发展，并开始成为国民经济的支柱产业。1.绪论2019/8/5机械制造基础16第二次世界大战后，电子计算机和集成电路的出现，以及运筹学、现代控制论、系统工程等科学理论的产生和发展，使机械制造业产生了一次新的飞跃。传统的自动化生产方式只有在大批量生产的条件下才能实现。科学技术的高速发展，促进了生产力的极大提高。数控机床的出现则使中小批量生产自动化成为可能。传统的大批量生产方式已难以满足市场多变的需要，多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。20世纪80年代以来，信息产业的崛起和通信技术的发展加速了市场的全球化进程，市场竞争更加激烈。为了适应新的形势，在机械制造领域提出了许多新的制造理论和生产模式，如计算机集成制造(CIM)、精良生产(LP)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)等。1.绪论2019/8/5机械制造基础17中国机械制造业的发展我国是一个文明古国，早在远古时代，就已开始使用石器和钻木取火的工具。公元前16-公元前11世纪的商代，已出现可转动的琢玉工具。车削加工和车床雏形在我国出现早于欧洲近千年。到了明代，在古天文仪器加工中，已采用铣削和磨削加工方法，并出现了铣床、磨床和刀刃磨机床的雏形。近代，由于封建制度的束缚，严重阻碍了中国工业化的进程。新中国成立前，中国的机械制造业几乎为零。新中国成立以来的60多年间，我国机械制造业有了很大的发展，开始拥有了自己独立的汽车工业、航天航空工业等技术难度较大的机械制造业。1.绪论2019/8/5机械制造基础18特别是改革开放以来，我国机械制造业充分利用国内外的资金和技术，进行了较大规模的技术改造，使制造技术、产品质量和水平及经济效益有了很大的提高，为推动国民经济发展起了重要作用。中国已跻身于制造大国行列，初步具备了由世界机械制造大国向机械制造强国冲刺的基础和条件。面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业仍然面临着严峻的挑战。大而不强的矛盾困扰着行业的科学发展。主要表现在：制造技术基础薄弱，创新能力不强；产品以低端为主；制造过程资源、能源消耗大，污染严重。我国机械制造业拥有300多万台机床，2000多万职工，规模堪称世界之最，但与工业发达的国家相比，我国机械制造业的水平还存在阶段性的差距，主要表现在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，科技投人不足等。1.绪论2019/8/5机械制造基础19进口设备/国产设备使用情况对比序号明细进口设备国产设备1价格价格高，是国产设备价格的3-5倍价格较低2价格与使用年限比值虽然一次投资较高，但价格与使用年限比值未必高于国产设备3加工精度（精加工）高于国产设备较低4精度保持至少10年3-5年5稳定性稳定性高（Cmk值大于1.67）不稳定（Cmk值只能达到1.33）开动率85-90%75-80%6故障率（平均故障间隔时间）故障率很低（MTBF值在2000小时以上）故障率很高，80%的维修人员用在国产设备维修上（MTBF值在500-600小时以上）7生产效率机床效率参数高于国产设备，效率较高效率低8使用寿命使用寿命是国产设备2-3倍1.绪论2019/8/5机械制造基础20一般加工能力和中、低档产品大量富余，高技术装备受制于人。多数出口产品是贴牌生产，拥有自主品牌的不足２０％，机械制造业人均产值仅为发达国家的几十分之一，附加值低。由于产品结构和生产技术相对落后，致使我国许多高精尖设备和成套设备仍需大量进口。如：在高端装备领域，70%的高档数控机床，85%的大功率航空发动机、船舰发动机、集成电路芯片制造装备，100%的光纤制造装备，７０％的汽车制造关键设备及先进集约化农业装备、４０％的大型石化装备都要依赖进口。1.绪论2019/8/5机械制造基础21但另一方面，随着我国改革的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今，制造业的世界格局已经在发生重大的变化，欧、亚、美三分天下的局面已经形成，世界经济重心向亚洲转移已出现，制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。所有这些又给我们带来了难得的机遇。由于挑战与机遇并存，我们应该正视现实，面对挑战，抓住机遇，深化改革，以振兴和发展中国的机械制造业为己任，励精图治、奋发图强，以使我国的机械制造业在不太长的时间内，赶上世界先进水平。1.绪论2019/8/5机械制造基础221-2机械制造业的发展及其在国民经济中地位和作用机械制造业是国民经济的装备部，国民经济各部门的生产水平、产品质量和经济效益等在很大程度上取决于机械制造业所提供的装备的技术性能、质量和可靠性。新中国成立以来，特别是近30年来，中国装备制造业取得了令人瞩目的成就。从总量规模看，中国现已位居世界领先位置，跻身世界装备制造业大国行列。1.绪论2019/8/5机械制造基础23国家中长期科学和技术发展纲要（2006-2020年）中指出，我国制造业的发展思路：(１)提高装