机械制造技术基础(好)

1、 制造业是指对制造资源（物料、制造业是指对制造资源（物料、能源能源、设备、工具、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），按照市场要求，通过资金、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，包括除采掘业、公用业后的所有活消费品的行业，包括除采掘业、公用业后的所有30个行业。个行业。 绪绪 论论1. 制造业在国民经济中的地位制造业在国民经济中的地位 农副食品加工业 、食品制造业 、饮料制造业 、烟草制品业 、纺织业 、纺织服装、鞋、帽制造业 、皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业 、木材加工及木、竹

2、、藤、棕、草制品业 、家具制造业 、造纸及纸制品业 、印刷业和记录媒介的复制 、文教体育用品制造业 、石油加工、炼焦及核燃料加工业 、化学原料及化学制品制造业 、医药制造业 、化学纤维制造业 、橡胶制品业 、塑料制品业 、非金属矿物制品业 、黑色金属冶炼及压延加工业 、有色金属冶炼及压延加工业 、金属制品业 、通用设备制造业 、专用设备制造业 、交通运输设备制造业 、电气机械及器材制造业 、通信设备、计算机及其他电子设备制造业 、仪器仪表及文化、办公用机械制造业 、工艺品及其他制造业 、废弃资源和废旧材料回收加工业。 制造业在国民经济中的地位体现在以下几方面：制造业在国民经济中的地位体现在以下

3、几方面：它是提高人民消费的主要物质基础；它是实现社会经济持续增长的物质保证；它是影响发展对外贸易的关键因素；它是加强农业基础地位的物质保障；它是实现经济快速增长的重要支柱和带动经济加快增长的主要因素；它是加快农业劳动力转移和充分就业的重要途径；1. 它是实现军事现代化和保障国家安全的基本条件。 据美国研究机构HIS测算，2010年世界制造业总产出达到10万亿美元。其中，中国占世界制造业产出的19.8%，略高于美国的19.4%。而制造业世界第一的“宝座”，美国从1895年一直保留至2009年。 也有论者引用联合国的统计数字，发现按2011年年初的汇率计算，中国制造业产值为2.05万亿美元，而美国

4、制造业为1.78万亿美元。 1 中国石油化工集团公司 2 东风汽车公司 3 上海汽车工业（集团）总公司 4 中国第一汽车集团公司 5 宝钢集团有限公司 6 中国兵器装备集团公司 7中国五矿集团公司 8 中国兵器工业集团公司 9河北钢铁集团有限公司 10中国航空工业集团公司 11首钢总公司 12中国铝业公司 13 武汉钢铁（集团）公司 14华为技术有限公司 15江苏沙钢集团有限公司 16广州汽车工业集团有限公司 17中国电子信息产业集团有限公司 18北京汽车集团有限公司 19鞍钢集团公司 20联想控股有限公司2011中国制造业企业500强 机械制造业：机械制造业： 机械制造业指机械制造业指从事各

5、种动力机械、从事各种动力机械、起重运输机械起重运输机械、农、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工业机械、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。具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。 机械制造业是装备制造业的核心，涉及的范围广、门类机械制造业是装备制造业的核心，涉及的范围广、门类多、品种杂、技术精、面向宽。国民经济各部门的生产水多、品种杂、技术精、面向宽。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的装平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业所提供的装备和系统的技术水平、工作性能、整体质量和可靠性。国备和系

6、统的技术水平、工作性能、整体质量和可靠性。国民经济的发展速度，在很大程度上取决于机械制造业技术民经济的发展速度，在很大程度上取决于机械制造业技术水平的高低和发展速度的快慢。水平的高低和发展速度的快慢。 机械制造业肩负着双重任务：直接为最终用户提供消费品；1. 为国民经济各行业提供生产技术装备。机械制造业是制造业的最主要的组成部分机械制造技术的历史机械制造业的发展史：机械制造业的发展史： 据考古科学证实，距今3万年前，已经发明了琢钻和磨制技 术； 从秦始皇陵出土的2200多年前文物推断磨削技术可能形成； 从汉代出土的文物推断，当时（公元前206220年）的机械 制造技术已达到了一定的水平； 16

7、68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（JWilkinson）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。 The history of metal cutting dates from the eighteenth century. Before that time machine tools did not exist. Development of modern machine tools is closely related to the Industrial Revolution.

8、 When James Watt designed his steam engine in England around 1763, he had to make the bore of the cylinder sufficiently accurate to prevent steam from escaping around the piston. John Wilkinson invented the horizontal-boring machine. This machine consisted of a cutting tool mounted on a boring bar t

9、hat was supported on bearings outside the cylinder. The boring bar could be rotated and fed through the cylinder, thus generating, with the tool points, a cylinder surface independent of the irregularities of the rough casting. This boring machine was the first effective machine tool, and it enabled

10、 James Watt to produce a successful steam engine. Most of the conventional boring machines, lathes, milling machines, planers, shapers, and drill processes used today have the same basic design as the early versions developed during the last two centuries. 刀具材料的发展历史 1860年后，钢铁材料成为主要的结构材料。由于其加工难度 增大，迫

11、切需要使用新的刀具材料，1898年出现了高速钢。 1907年德国首先研制出硬质合金，使切削速度分别提高4 20倍。 时至今日，切削刀具材料已从碳素工具钢、高速钢、硬质合 金发展到陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼、涂层刀具等。 机床已由皮带传动、齿轮传动发展到电动机直接驱动，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。机械制造技术的进步与发展我国机械制造的发

12、展 中华人民共和国成立之前，我国的机械工业处在以修配为主的水平； 新中国建立之后，我国已经逐步建立了自己独立的、门类齐全的工业体系，电工电器、机床制造、汽车、机车车辆、冶锻机械、采矿机械、船舶、航空航天工业等技术难度较大的机械制造工业得到快速发展，取得了举世瞩目的成就。目前中国的机械工业已经形成了拥有规模以上企业6万多家，资产总额4.54万亿，从业人员1230多万的工业体系。我国已崛起成为全球第二制造大国。 我国机械制造的发展与先进工业国家相比，我国机械装备制造业的竞争能力还不够强，突出反映在： 科技创新能力不强，尤其在核心技术和关键环节上落后于国际先进水平，核心基础元件和软件仍没有摆脱受制于

13、人的局面； 产品结构总体上处于全球机械装备产业链的中低端，品牌效应不强； 企业结构的规模小，与全球同行业一流企业相比，各方面都有较大差距； 经济增长方式粗犷，生产表现为人力消耗和物力消耗多。 机械制造基础技术金属切削加工在机械制造中地位：金属切削加工在机械制造中地位： 切削（含磨削）加工仍然是机械制造的主导加工方法，提高生产率和质量是今后的发展方向。强化切削用量（如超高速切削），高精度、高效切削机床与刀具，最佳切削参数的自动优选，自动快速换刀技术，刀具的高可靠性和在线监控技术，成组技术（GT），自动装配技术等将得到进一步的发展和应用。当前机械制造技术的发展趋势：绿色制造与可持续发展；信息化的制

14、造技术是机械制造业的主要发展方向；生物制造技术将在21世纪取得重要发展；1. 纳米技术与微机电系统是21世纪机械制造的重要发展方向。超精密及细微加工技术特种加工技术在机械制造中发挥越来越重要的作用： 各种精密、超精密加工技术，细微与纳米加工技术在微电子芯片、光子芯片制造，超精密微型机器及仪器，微机电系统（MEMS）等尖端技术及国防尖端装备领域中将大显身手。 精密加工可以稳定地达到亚微米级精度，而扫描隧道显微（STM）加工和原子力显微（AFM）加工甚至可实现原子级的加工。 微机电系统技术将应用于生物医学、航空航天、信息科学、军事国防以至于工业、农业、家庭等广泛的领域。 自动化制造技术将进一步向柔

15、性化、智能化、集成化、网络化发展。 计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助装配工艺设计（CAAP）、快速成形（RP）等技术将在新产品设计方面得到更全面的应用和完善。 高性能的计算机数控（CNC）机床、加工中心（MC）、柔性制造单元（FMC）等将更好地适应多品种、小批量产品的优质、高效加工制造。 精益生产（LP）、准时生产（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等先进制造生产管理模式将主导新世纪的制造业。自动化制造技术绿色制造技术 在机械制造业综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素的绿色制造（无浪费制造）技术，将朝着能源与原材料消耗最小，所产生的废弃物最小并

16、尽可能回收利用，在产品的整个生命周期中对环境无害等方面发展。 本课程的性质、目的与基本要求 机械制造技术基础是机械类各专业的主干专业技术基主干专业技术基础课程。础课程。通过本课程的教学，应使学生了解和掌握机械制造技术的有关基本理论、基本知识和基本技能，为后续课程学习及工作打下良好的基础。 对本课程学习的要求是对本课程学习的要求是： （1）以金属切削理论为基础，要求掌握金属切削的基本原理和基本知识，并能根据具体情况合理选择加工方法（机床、刀具、切削用量、切削液等）的初步能力； （2）以制造工艺为主线，要求了解和掌握机械加工工艺过程和装配工艺过程的基本原理和基本知识，具有设计工艺规程的初步能力； （3）要了解常用工艺装备（主要指通用机床、刀具、夹具），懂得选用，并具有初步设计能力（主要指夹具）； （4）对机械制造技术的发展趋势有一定了解。快速成型机床按照这些轮廓，激光束选择