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机械制造技术基础主讲:王秋成教授浙江工业大学车辆工程研究所第一章绪论主要内容:一、制造业及其作用二、制造技术的演进三、我国制造业的现状、挑战与发展趋势四、本课程的学习目的、内容、要求与学习方法制造业为人类创造着辉煌的物质文明。制造业的先进与否是一个国家经济发展的重要标志，制造业的产值在多数国家的国民经济中占有重要的比重。全球性竞争和经济发展趋势将制造业产品生产、分销、成本、效率推向了一个新境界，也不断向制造业提出了新的挑战，无论是国内市场或国际市场，制造业都将面临复杂多变的外部环境。绪论一、机械制造学科的范畴、研究内容及特点机械工程科学是一门有着悠久历史的学科，是国家建设和社会发展的支柱学科之一。机械制造是机械工程的一个分支学科，是一门研究各种机械制造过程和方法的科学。1.制造业与制造技术工业:由制造业、采掘业以及电力、煤气和水的生产与供应业构成.制造业:一切生产与装配制成品的企业群体的总称.制造技术(Manufacturingtechnology):按照人们所需的目的,运用知识与技能,利用客观物质工具,使得原材料(毛坯)转变成为产品的技术总称.发展历程：手艺加工工艺制造技术制造科学1.制造业与机械制造技术机械制造工艺过程通常可区分为热加工工艺过程（包括铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面改性等）及冷加工工艺过程。机械制造（冷加工）工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。零件的机械加工工艺过程是研究如何利用切削的原理使工件成形而达到预定的设计要求（尺寸精度，形状、位置精度和表面质量要求）。机器的装配工艺过程是研究如何将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品和成品，并达到要求的装配精度的工艺过程。制造系统制造系统(ManufacturingSystem):在制造业中形成的(制造)生产组织方式.狭义:是指覆盖产品的设计、制造、装配、质检等生产过程.广义:是指覆盖全部产品生命周期的制造活动所形成的系统，即设计、制造、装配、市场乃至回收的全过程。在这一全过程中，所存在的物质流（主要指由毛坯到产品的有形物质的流动）、信息流（主要指生产活动的设计、规划、调度与控制）及资金流（包括了成本管理、利润规划及费用流动等）构成了整个制造系统。手工作坊工厂区域经济全球制造系统2.制造业的分类:按照我国国民经济行业分类办法,分成30个大类(行业),(1)机械电子制造业:金属制品、通用设备、交通运输设备、电气机械及器材、通信设备、计算机及其他电子设备、仪器仪表及教用品.(2)轻纺制造业:纺织、服装、鞋帽、皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业.(3)资源加工业:石油加工、化工原料及制品、木材加工、橡胶、塑料、非金属矿物制品、黑(有)色金属冶炼及加工业、废弃资源和废旧材料回收加工业等等.每个大类又分为若干个中类,每个中类又分为若干个小类.3.制造业的作用所起作用影响领域1它是实现经济增长的重要支柱和物质保证;经济2它是实现军事现代化和国家安全的基本条件;军事3它是农业劳动力转移和充分就业的重要途径;就业4它是发展对外贸易的关键因素;外贸5它是提高人民消费的主要物资基础;消费6它是发展科学技术和教育事业的重要物质基础.科教二、制造技术的演进制造技术支持着制造业的健康发展，先进的制造技术使一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。忽视制造技术的发展，就会导致经济发展走入岐途。时代年代制造技术标志性例子8000年前新（旧）石器时代石器钻木取火（萧山跨湖桥遗址）B.C.3000青铜器时代（春秋战国）铸造青铜剑（戈、刀）弩机与铜镞公元前后铁器时代（秦汉）焊接铁犁、秦兵马俑11-13世纪（古阿拉伯）锻造大马士革军刀18-19世纪近代工业第一次工业革命蒸汽机（1817-1893）发明机床车床、刨床、钻床等工具机（1873年）电气技术电动机20世纪初第二次工业革命内燃机20世纪中期-末现代工业微电子、计算机技术、信息技术特种加工技术（光、声、电、化学等）三、我国制造业的现状、挑战与发展趋势3.1我国制造业的现状依靠劳动力优势已成为制造业大国，尤其是劳动密集型相关行业（如轻纺、服装、玩具等行业）；产品档次低，技术含量低，附加值底，能耗高；制造工艺落后，装备相对陈旧；管理技术落后，专业化协作水平低。3.2当前制造业面临的挑战有限的资源与日益增长的环保压力；制造业全球化和贸易自由化的压力；市场的动态多变与不可预期，要求制造企业对市场反应灵捷化；多样化、个性化的消费观念变革，使得产品寿命周期日益缩短；信息技术加快了技术变革和成果扩散的速度。3.3新世纪制造业的发展趋势（1）产品大型化、复杂化例1-5：三峡特大发电机组例1-6：国产J10战斗机（2）产品微细化小型机械：1.0-100mm;微型机械：10um-1.0mm.纳米机械：10nm-10um。如：微型静电马达：美国加州大学研制，尺寸为60-120um，材料为硅，工作转速33000r/min。在医疗保健、通信、军事、工业、农业等领域具有广泛的应用前景。（3）加工材料多样化在20世纪初期，机械加工常用材料一般为钢铁等材料；20世纪30年代后，铝合金等有色金属日益增多；20世纪60年代后，工程塑料、复合材料、橡胶、陶瓷、石材等非金属材料日益增多。（4）加工精度日益超精密化18世纪前1900年1940年1960年1980年2000年加工精度1cm1mm10um1um0.1um1nm等级厘米级毫米级微米级纳米级如：我国研制的某战略远程导弹陀螺仪，经过超精密加工其回转轴的尺寸精度可达2nm。而远程导弹回转轴1nm的尺寸误差，将导致飞行8000公里以后的弹着点误差高达200米。（5）切削速度日益超高速化四、本课程的学习目的、内容与学习要求4.1本课程的学习目的1。了解制造业的发展现状、机遇与挑战，熟悉制造企业的整个工作流程；2。了解作为一个机械工程师所必须具备的知识结构与能力；3。本课程对于同学们（即将成为一个机械工程师）形成系统的知识结构尤其重要，从而规划高年级阶段的学习。制造企业的工作流程设计工程师工艺工程师设备维修人员生产调度人员质检工程师管理人员营销人员4.2本课程的学习内容本课程介绍了机械产品的生产过程及生产活动的组织、机械加工过程及其系统。主要包括：（1）金属切削过程及其基本规律；（2）机床、刀具、夹具的基本知识；（3）机械加工和装配工艺规程的设计；（4）机械加工精度及表面质量的概念及其控制方法；（5）制造技术哲理与现代生产管理模式；（6）制造技术发展的前沿与趋势。4.3本课程的学习要求通过本课程学习，要求学生能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握，（1）掌握金属切削过程的基本规律；（2）掌握机械加工的基本知识；（3）能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数；（4）具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识；（5）初步具备分析解决现场工艺问题的能力；（6）了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况；（7）初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。4.4本课程的学习方法金属切削理论和机械制造工艺知识具有很强的实践性，对初学者来说，会感到有一定的难度。因此，希望学习本书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。本书给出的仅是基本概念与理论，真正的掌握与应用必须在不断的“理论—实践—再理论—再实践”的循环中善于总结，培养分析和解决实际问题的能力。推荐参考书1.普通高等教育“九.五”国家级重点教材：《机械制造技术基础》，卢秉恒主编，机械工业出版社。《机械制造工艺学》,王先逵,机械工业出版社3.《机械制造工艺学》,顾崇衔,陕西科学技术出版社4.《金属切削原理》,周泽华,上海科学技术出版社5.《金属切削刀具》,袁哲俊,机械工业出版社6.《金属切削机床概论》,贾亚洲,机械工业出版社主讲教师联系方式Tel:88320729(o)Email:wqc@zjut.edu.cnOffice:新机械楼504室Goodbye!例1-0机械制造工艺的类别划分（JB/T5992-92）大类中类（小类）0铸造1压力加工锻造、冲压、轧制、2焊接3切削加工钳加工（錾、锉、锯、刮）、刃具切削（车、铣、刨、钻、镗）、磨削4特种加工5热处理6覆盖层电镀、涂装、7装配与包装8其他粉末冶金、表面处理、编织、例1-1：石器例1-2青铜剑（戈、刀）青铜剑秦代兵器例1-3弩机与铜镞1号墓出土的弩机酷似手枪弩机铜镞例1-4兵马俑yu秦陵铜车马例1-5：三峡特大发电机组例1-6：航空工业：国产J10战斗机