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机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院《机械制造工艺与装备》主讲：陈蔚芳所在系：机械电子工程系办公地点：15-A420电话：84892509(办)13905174079机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院采用教材：叶文华等编，机械制造工艺与装备，哈尔滨工业大学出版社参考资料：1）王先逵编著，机械制造工艺学，机械工业出版社，20072）王启平主编，机械制造工艺学，哈尔滨工业大学出版社3）王信义主编，机械制造工艺学，北京理工大学出版社4）李旦主编，机械制造工艺试题精选与技巧，哈尔滨工业大学出版社机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院主要内容教材章节安排第一章绪论第二章机械制造中的加工方法及装备第三章机械加工工艺规程设计第四章典型零件工艺分析第五章机床夹具设计第六章机械加工精度第七章机械加工表面质量第八章机械装配工艺第九章先进机械制造技术机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的任务1）切削机床结构及工作原理2）掌握工艺规程设计的一般原则和基本方法3）典型零件的工艺分析和设计4）中等复杂程度的夹具设计5）运用所学知识分析解决生产实际中的问题（如加工精度、表面质量）6）了解当前本学科的科研动态和最新成果机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的内容及课时安排加工方法与装备（6）机械加工工艺规程设计（12）典型零件工艺分析（4）机床夹具设计（10）机械加工精度（8）机械加工表面质量（6）机械装配工艺（4）先进机械制造技术（2）习题课（4）机床现场课、夹具现场课、实验（8）机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的学习方法1）注意掌握基本概念，如工序、基准、尺寸链、加工精度和加工表面质量等。2）注意学习一些基本方法，如了解工艺尺寸链和装配尺寸链的方法、制订零件加工工艺过程和机械装配工艺过程的方法、机床夹具设计方法等。3）注意和实际结合，要向实际学习，积累实际知识。4）要重视与课程有关的各教学环节（课程设计、下厂实习）的学习，使之产生相辅相成的效果。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的特点1）《机械制造工艺与装备》是一门专业课，它与基础课和技术基础课不同，随着科学技术和经济的发展，课程内容在不断地更新和充实。由于制造工艺非常复杂，影响因素很多，课程在理论上和体系上需不断完善和提高。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的特点2）课程的实践性很强，与生产实际的联系十分密切，有实践知识才能在学习时理解得比较深入和透彻，因此要注意实践知识的学习和积累。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的特点3）课程具有工程性，有不少设计方法方面的内容，需要从工程应用的角度去理解和掌握，不能不纯粹从理论上去理解。4)掌握课程的内容要有习题、课程设计、实验、实习等各环节的相互配合，每个环节都是重要的，不可缺少的，各教学环节之间应密切结合和有机联系，形成一个整体。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院课程的特点5）有先修课程的要求，在学习《机械制造工艺学》时应具备《金属工艺学》、《金工实习》、《互换性与技术测量》、《机械制造技术（刀具）》等知识。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院制造是人类最主要的生产活动之一。它是指人类按照所需目的，运用主观掌握的知识和技能，通过手工或可以利用的客观的物质工具与设备，采用有效的方法，将原材料转化为有使用价值的物质产品并投放市场的全过程。第一章绪论制造业的重要性制造在英文含义：Manufacture拉丁字manus（手）+factus（做）机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论工业化国家中以各种形式从事制造活动的人员约占全国从业人数的四分之一以上。美国约68％的财富来源于制造业，日本国民生产总值的约50％由制造业创造，我国的制造业在工业总产值中占了约40％。制造业为国民经济各部门和科技、国防提供技术装备，是整个工业、经济与科技、国防的基础。制造业是所有与制造有关的行业的总体机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论机械制造业是制造业的最主要的组成部分，为用户创造和提供机械产品的行业，包括了机械产品的开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程。机械制造业肩负着双重任务：一是直接为最终用户提供消费品；二是为国民经济各行业提供生产技术装备。机械制造技术水平的提高与进步将对整个国经济的发展和科技、国防实力产生直接的作用和影响，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一，在综合国力竞争中具有重要的地位。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论我国的机械制造业已具有相当规模和一定的技术基础，成为我国工业体系中最大的产业之一。随着科技、经济、社会的日益进步和快速发展，日趋激烈的国际竞争及不断提高的人民生活水平对机械产品在性能、价格、质量、服务、环保及多样性、可靠性、准时性等方面提出的要求越来越高，对先进的生产技术装备、科技与国防装备的需求越来越大，机械制造业面临着新的发展机遇和挑战。我国的机械制造业机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论制造的重要性：制造使技术成为可能制造是国家和民族创造财富的重要工具制造对人类文明的发展具有极为重要的影响技术经济历史机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论机械制造技术的历史含义：1）用机械加工零件的技术2）制造某种机械的技术机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论机械制造技术的历史据考古证实，距今3万年前，已发明琢钻和磨制技术；从秦始皇陵出土的2200多年前文物推断磨削技术形成；从汉代出土的文物推断，当时（公元前206～220年）的机械制造技术已达到了一定的水平；1668年我国已有了马拉铣床和脚踏砂轮机；1775年英国的约翰·威尔金森（J·Wilkinson）为加工瓦特蒸汽机的汽缸，研制成功镗床；此后至1860年期间，先后出现了车、铣、刨、插、齿轮、螺纹加工等各种机床。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论机床已由皮带传动、齿轮传动发展到电磁直接驱动，其主轴转速已达每分钟数千转、数万转、；加工精度由当年瓦特蒸汽机汽缸的1毫米提高到现代制造技术的0.01微米甚至达到原子尺度（0.1nm）的加工水平；在自动化加工技术方面，从20世纪60年代起，数控机床、加工中心、柔性加工系统等高效、高精度、高自动化的现代制造技术等得到了飞速的发展和应用。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论制造技术的重要性制造技术是生产、国际经济竞争、产品革新的重要手段。各国都非常重视制造技术研究和应用。a)美国b)日本c)中国制造大国—制造强国现在，各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展最为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论“机械制造工艺为本”“重产品设计、轻制造工艺”“工艺上水平”工艺技术水平装备水平检测水平操作水平工艺管理水平机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论•我国工艺最薄弱的环节是：–工艺方法落后：特别是机加工艺和成型工艺。–装配工艺落后，但不是主要的弱项。对比法国直升机公司和昌河直升机的装配，差别不大，关键在零件加工。•国产机械--有几大原因：–1、材料差。这是目前急需解决的。–2、加工手段落后。设计时，必须把公差放大再放大，否则无法加工出来。–3、工人素质太差。理论水平，动手能力，质量意识非常差。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论机械制造工艺:研究机械制造中优质、高产、低消耗地生产机械装备的原理和方法的学科。制造质量生产率经济性T:TimeQ:QualityC:Cost研究对象机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论制造工艺加工装配成型工艺性能强化工艺表面工艺铸造、模塑工艺清洗及表面处理工艺粉末冶金工艺变形工艺去除工艺热处理膜工艺焊接工艺钎焊工艺粘结工艺螺纹紧固永久紧固方法永久结合工艺机械紧固工艺机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程（原材料和成品是相对的）一、机械产品生产过程狭义的生产过程是指机械产品从原材料到成品之间各相互关联的工作过程的总和。广义的生产过程是指原材料—成品—用户整个劳动过程的总和。机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论机械产品生产过程包括：原材料的运输、保存生产准备（图纸、工艺、刀具）毛坯制造零件加工、热处理装配检验、试车包装主要劳动过程和辅助劳动过程机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程二、生产纲领与生产类型生产类型是由产品的年生产纲领来区别。生产纲领和生产批量生产纲领：企业根据市场需求和自身的生产能力编制的在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划。计划期为一年------年生产纲领机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程%)1%)(1(QnN计算公式：%)%1(QnN产品的年产量（台／年）零件的年生产纲领（件／年）每台产品中该零件的数量（件／台)α%——备品率β%——废品率机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程生产批量：指一次投入或产出的同一产品（或零件）的数量。FNAn每批中的零件数量(件/批）年生产纲领（件/年）零件应该储备的天数（天/批）一年中工作日天数（天/年）机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程生产类型：大量生产成批生产大批中批小批单件生产：单个或少数几个大批大量单件、小批中批机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程生产特点生产纲领及特点单件生产成批生产大量生产小批中批大批产品类型重型机械＜55～100100～300300～1000＞1000中型机械＜2020～200200～500500～5000＞5000轻型机械＜100100～500500～50005000～50000＞50000第一章绪论工艺特点加工对象经常变换周期性变换固定不变毛坯制造方法及加工余量自由锻造，木模手工造型；精度低，余量大部分模锻、金属模造型；精度及余量中等模锻，机器造型；毛坯精度高、余量小机床设备及机床布置通用机床按机群式排列；部分采用数控机床及柔性制造单元通用、部分专用机床及高效自动机床；按零件类别分工段排列广泛采用自动机床、专用机床，采用自动线或专用机床流水线排列夹具及尺寸保证通用或组合夹具；划线试切保证尺寸通用、专用或成组夹具；定程法保证尺寸高效专用夹具；定程及自动测量控制尺寸刀具、量具通用刀具，标准量具专用或标准刀量具专用刀量具，自动测量零件的互换性配对制造，互换性低，多采用钳工修配多数互换，部分试配或修配全部互换，高精度偶件采用分组装配、配磨工艺文件的要求编制简单的工艺过程卡片编制详细工艺规程及关键工序卡片编制详细工艺规程、工序卡片、调整卡片生产率传统加工，生产率低，数控机床可提高生产率中等高成本较高中等低对工人的技术要求需要技术熟练的工人需要一定熟练程度的技术工人对操作工人要求较低，对调整工人要求较高发展趋势采用成组工艺、数控机床、加工中心及FMC采用成组工艺，FMS或FML用计算机控制的自动化制造系统、车间或无人工厂，实现自适应控制单件小批中批大批大量机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程三、机械加工工艺过程机械加工工艺过程是用机械加工方法（切削加工、磨削加工、特种加工等）直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。（机械产品生产过程的一部分）工艺：制造产品的方法，机加工、铸造、焊接等机械制造工艺与装备南京航空航天大学机电学院第一章绪论第八节生产过程、生产类型与工艺过程一个（或一组）工人，在一个工作地点，对一个（或同时对几个）工件连续完成的那部分工艺