机械制造工艺学第一章教学课件

机械制造工艺学第一章机械制造工艺学第一章1机械制造工艺学第一章机械制造工艺学第一章2第一章绪论1、课程的作用在机械制造业中产品是龙头、工艺是基础，再好的设计也要能过工艺来实现.提高机械制造工艺水平是缩小与国外产品差距的关键，产品性能和寿命达不到国外先进水平的的原因往往在于工艺不过关（如…）随着逆向工程技术快速发展，产品设计方面的技术保密已不是主要的，关键在于工艺，在引进技术时，国外保密的地方主要是工艺的诀窍。机械制造工艺学课程简介第一章绪论1、课程的作用机械制造工艺学课程简介3

任何产品都是由零件装配而成，零件则用原材料加工成毛坯再经机械加工得到。产品的生成过程：毛坯制造、机械加工、装配虽然机械产品的用途不同，零件结构千差万别，但它们制造工艺所遵循的原理、方法和步骤却有许多相似之处，包含一些共同性规律。因此，本课程主要学习机械制造工艺的基本原理和概念、基本理论和方法以及基本规律有一个系统全面的了解和掌握。（如…）机械制造工艺学的研究对象：是研究机械零件加工工艺（冷加工）和装配工艺中的共同规律。2、课程的研究对象任何产品都是由零件装配而成，零件则用原4

应用的相关知识包括：机械制造基础、金属切削原理与刀具、金属切削机床、金属材料与热处理、互换性与测量技术基础等本课程是在上述课程的基础上，综合研究毛坯加工成零件的工艺过程和工艺方法的基本理论，以便制订工艺规程、选择加工方法、设备、设计工艺装备，解决生产中出现的各种工艺问题。3、本课程所应用的知识应用的相关知识包括：机械制造基础、金属切削54、本课程的任务1)掌握工艺的基本理论、掌握机械加工和装配工艺规程制定的原则、步骤和方法，并能结合具体条件制定出工艺上可行、经济上合理的工艺规程；2)了解影响零件加工质量的各项因素，掌握从工艺角度提高加工质量的方法；3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。4)掌握对具体工艺问题进行综合分析、试验的方法，具有革新工艺和改进产品结构的能力。4、本课程的任务1)掌握工艺的基本理论、掌握机械加工和装配65、本课程特点和学习方法综合性很强，内容与多门先修课程有密切联系。实践性很强，内容与生产实际联系密切。工程性很强，课程中的许多方法和内容需从工程应用角度理解和掌握。课程内容随科学技术和经济的发展不断更新和充实。

课程特点掌握基本概念，如工件定位、加工精度、表面质量等。学习解决问题的基本方法，如工艺尺寸链解算、工艺规程制定原则等。理论联系实际，结合作业、实习和设计不断积累实践经验，加深理论认识。

学习方法5、本课程特点和学习方法综合性很强，内容与多门先修课程有密切7切削用量不变（转速和进给量）出口产品主要是劳动密集型和技术含量低的产品。2、制造技术（广义）综合性很强，内容与多门先修课程有密切联系。夹具中的定位元件确定位置，夹具中的夹紧装置实现夹紧。注入加工：渗碳、渗氮、离子注入等。产品形成过程对产品成本的影响是指在加工和装配过程中使用的基准。夹具是按工序要求而专门设计的。零件的生产纲领：是包括备品率和废品率在内的年产量。生产纲领是设计工艺规程重要依据，也是设计车间和工段的重要依据。现代制造技术是一门以机械为主体，交叉融合了光、电、信息、材料、管理等学科的综合体。三要素任何一个改变都将视为不同工序。手工业生产阶段：靠工匠的手艺完成，只有构思，体脑定位元件所限制的自由度数目，与其大小长度、数量及组合关系有关。005），夹具难达到时，可用此法。夹具中的定位元件确定位置，夹具中的夹紧装置实现夹紧。同一零件、相同的加工内容可以有不同的工序安排。图a为四个工位：钻、扩、铰、装卸第四节工件加工时的定位和基准6、学习本课程的意义

本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业课程，是一门综合实用技术科学。应用广泛，如企业的设计、工艺、生产、管理、劳资等部门。该课程也是考研的主要专业课程。

切削用量不变（转速和进给量）6、学习本课程的意义本8第一节机械制造工程学科的发展一、机械制造技术的发展

1、什么是机械制造技术?

用机械加工零件（工件）的技术，是在一种机器上用切削方法加工零件的技术。（狭义）机器：称机床、工具机、工作母机机械制造技术也称制造某种机器的技术，如汽车、飞机、涡轮机等。

2、制造技术（广义）用机械加工方法和非机械加工方法（电加工、光学加工、化学加工、电子加工）制造产品的技术统称制造技术。第一节机械制造工程学科的发展一、机械制造技术的发展93、先进制造技术（也称现代制造技术）将机械、电子、信息、材料、能源和管理等方面的技术成果，通过交叉、融合和集成，综合应用于产品全生命周期（PLM）的制造全过程。包括：市场需求、产品设计、工艺设计、加工装配、检测、销售、维修和报废处理等过程，以实现优质、敏捷、高效快速响应市场要求。3、先进制造技术（也称现代制造技术）10开发计划概念设计生产产品设计和评价制造计划销售使用维修废弃和再造开发计划概念设计产品设计和评价使用维修废弃和再造11二、制造技术的重要性1、社会发展与制造技术密切相关人类社会发展过程是一个不断制造的过程人类发展的初期：为了生存而制造了石器。此后出现了陶器、铜器、铁器和一些简单的机械刀、剑、箭等兵器，犁、磨、水车等农具。主要是围绕生活必须、存亡征战。到资本主义社会和社会主义社会，出现了大工业生产，使人类的物质文化生活有了很大的提高，科学技术有了更快的发展，同时与制造技术的关系更加密切。二、制造技术的重要性1、社会发展与制造技术密切相关12蒸汽机制造技术的问世，带来了工业革命；内燃机制造技术的出现，形成了汽车、火车、舰船；喷气涡轮发动机制造技术促进了飞机的发展；集成电路制造技术的进步促进了计算机技术的发展；纳米制造技术的出现，开创了微型机械的先河；宇宙飞船、航天飞机、人造卫星等制造技术的出现使人类的活动范围拓展到太空。2、制造技术是科学技术物化的基础从设想到现实、从精神到物质是通过制造来转化。制造是科学技术物化的基础，科学技术的发展促进了制造水平的提高。信息技术的发展并引入制造技术，使制造技术产生了革命性的变化。制造技术与系统论、方法论、信息论、控制论、协同论相结合，形成新的制造学科称制造系统工程学。蒸汽机制造技术的问世，带来了工业革命；2、制造技术是科学技术13车间技术人员PREDATORDNC&MDC

服务器工程晒图机打印机CNC1CNC2CNC3CNC4CNC5CNC6CNC7ERP/CAPPDATABASEDigi交换机Internet/VPNLANCNC8CNC9生产制造部工程技术部Digi交换机对刀仪

现代制造系统基于网络环境，以协同论为基础，解决产品在开发过程中所发生的问题。是集成制造和并行工程的又一重要发展。制造ERPPDMCRMERPPDMSCMERPSCMWCSERPWCSCRM工程供应商用户车间技术人员PREDATORDNC&MDC

14案例：波音777飞机有300万个部件，其设计生产过程却没有使用过一张图纸，也没有做任何1比1模型。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。而通常开发同样型号的飞机需要710年的时间。在波音777开发过程中，波音公司对产品的设计开发过程进行了重组，按照功能组建了200多个设计/制造团队，并实现了这些集成产品团队（IPT）的协同工作。通过全面采用三维实体建模和100％的数字化预装配，从而将设计更改、错误或返工报废减少了50％。案例：153、制造技术是所有工业的支柱

机械工业是国家的基础工业，机械制造业是国家的支柱产业，担负着为国民经济各部门提供技术装备的任务，如矿山、冶金、石油化工、交通运输部门。一个国家的的工业发展水平在很大程度上取决于机械制造水平。制造技术是:国民经济的物质基础国家安全的重要保障国民经济高速增长的发动机国家竞争力的主要体现3、制造技术是所有工业的支柱机械工业是国家的基础164、国力和国防的后盾

国力主要体现在：政治实力、经济实力和军事实力上。而经济实力和军事实力与制造技术密切相关，只有在制造上是一个强国，才能在军事上是一个强国。二战以后，日本德国等重视制造业，国力得以快速恢复，经济实力处理世界前列。美国则出现失误，为挽回70-80年代由于政策失误造成的制造业竞争力衰退,重新提出制造业仍然是美国的经济基础。

1997年美国制定了下一代制造计划,提出了人、技术与管理为未来制造业成功的三要素.1998年,美国进一步制定了集成制造技术路线图计划,提出了未来制造业的六大时代特征和优先发展的关键技术主要包括：快速产品／工艺集成开发系统，建模与仿真技术，自适应信息化系统，柔性可重组制造系统，新材料加工技术，纳米制造技术，生物制造技术及无废物制造技术等。4、国力和国防的后盾国力主要体现在：政治实力、17三、广义制造论

广义制造论是20世纪制造技术的重要发展，是在机械制造技术的基础上发展起来的。由于过去设计和制造的分家，制造定位在加工工艺。随着社会发展和科技进步，需要综合、融合和复合多种技术解决问题，从而提出了大制造的概念。

为什么要提出广义制造论？三、广义制造论广义制造论是20世纪制造技术的重要发18传统制造中信息传递所存在的问题无法加工，装配困难...市场分析设计工艺制造

信息不共享，工作不协同、串行产品数据管理混乱传统制造中信息传递所存在的问题无法加工，市场分析设计工艺制19开发设计（形成过程）生产准备与加工原材料与外购件的采购管理和销售010203040506070对成本的影响所需的工时成本产品形成过程对产品成本的影响

来源：VDI2235

开发设计生产准备与原材料与管理和销售01020304050620产品形成过程对质量的影响

75%的错误是由产品形成过程引起的

80%的修改工作是在产品制造或后续过程完成的0102030405060产品开发产品设计技术准备制造检验应用发生错误修改错误75%成本%80%产品形成过程对质量的影响75%的错误是由产品形成过程引起的21工件加工前必须将工件正确的安装在机床或夹具中，即进行安装，安装过程包括定位和夹紧。一个国家的的工业发展水平在很大程度上取决于机械制造水平。产品的生成过程：毛坯制造、机械加工、装配23%，与美国、日本及德国相比分别低22.CAD是计算机辅助设计3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。工位：是在工件的一次安装中，工件相对于机床（刀具）每占住一个确切位置所完成的那一部分工艺过程。喷气涡轮发动机制造技术促进了飞机的发展；定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些表面，以保证被加工表面相对刀具的正确位置。中批生产：介于两者之间国力主要体现在：政治实力、经济实力和军事实力上。2）结合加工：用物理化学方法与材料结合在一起而成形，是一种堆集成形、分层制造方法。是用来确定其它点线面位置的那些点线面。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。是指在加工和装配过程中使用的基准。零件的生产纲领：是包括备品率和废品率在内的年产量。图a为四个工位：钻、扩、铰、装卸根据零件生产纲领和零件本身特征（轻、重、大、小和复杂程度），以及生产专业化程度的不同，生产类型分为三种：单件生产、成批生产和大量生产。波音777飞机有300万个部件，其设计生产过程却没有使用过一张图纸，也没有做任何1比1模型。工程性很强，课程中的许多方法和内容需从工程应用角度理解和掌握。而经济实力和军事实力与制造技术密切相关，只有在制造上是一个强国，才能在军事上是一个强国。设计失误所造成的损失在产品生命周期不同阶段工程更改的费用将以指数增加工件加工前必须将工件正确的安装在机床或夹具中，即进行安装，安22订单产品设计工艺设计制造计划生产制造产品总装交付CAD/CAECAPPERP/MRPII客户CRM订单CAM/NC/DNCPDM设计制造一体化订单产品设计工艺设计制造计划生产制造产品总装交付CAD/CA23现代产品开发过程l4l5l3q1q2xPyPxyB4B3B1B2P1P3P4(XYZ)B(XYZ)P第一步：机构原理分析第二步：产品结构配置第三步：三维实体模型第四步：机构运动校验第五步：有限元模型第六步：应力分析现代产品开发过程l4l5l3q1q2xPyPxyB4B3B124（一）设计制造一体化设计不仅是指产品设计，而且包括了工艺设计、生产调度设计、质量控制设计制造发展过程分为三个阶段：手工业生产阶段：靠工匠的手艺完成，只有构思，体脑结合、设计与制造一体。大工业生产阶段：设计与工艺分开，单元技术发展快速。除传统方法外，还有非传统加工方法，出现流水线和自动线。虚拟现实生产阶段：借助于信息技术、计算机技术、网络技术、采用集成制造、并行工程、仿真与虚拟制造、动态联盟，协同制造、电子商务等举措，将设计与制造结合，在世界范围内合作生产，缩短上市时间，提高产品质量。（一）设计制造一体化25设计制造一体化管路设计强度分析结构分析数字预装配CAM装配过程仿真装配过程仿真设计制造一体化管路设计强度分析结构分析数字预装配CAM装配过26（二）材料成型机理的扩展传统加工分为：冷加工（车、钳、刨、铣、磨）热加工（铸、锻、焊、热处理等）现代加工分：去除加工、结合加工和变形加工1）去除加工：是从工件上去除一部分材料而成形。包括：切削加工、磨削加工、磨粒流加工，磨粒喷射加工，液体喷射加工2）结合加工：用物理化学方法与材料结合在一起而成形，是一种堆集成形、分层制造方法。分附着加工、注入加工和连接加工。附着加工：电镀、化学镀、阳极氧化、化学沉积注入加工：渗碳、渗氮、离子注入等。连接加工：激光焊接，化学粘接和快速成型等（二）材料成型机理的扩展传统加工分为：冷加工（车、钳、刨、273）变形加工：用力、热、分子运动等手段，使工件产生变形，改变其尺寸形状和性能。冷热流动加工：如锻造、轧制、剂压、粉末冶金粘滞流动加工：各种铸造分子定向加工：液晶定向3）变形加工：283)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。第四节工件加工时的定位和基准因此，本课程主要学习机械制造工艺的基本原理和概念、基本理论和方法以及基本规律有一个系统全面的了解和掌握。3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。注意：从减少安装误差和装夹工件的时间来考虑，应尽量减少安装次数。第二节生产过程、工艺过程、工艺系统3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。2．成批生产

特征：信息不共享，工作不协同、串行生产中常按单件小批生产、中批生产、大批大量生产来划分生产类型。常用的通用夹具：顶尖、三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、跟刀架。机械工业是国家的基础工业，机械制造业是国家的支柱产业，担负着为国民经济各部门提供技术装备的任务，如矿山、冶金、石油化工、交通运输部门。6%是由火电站和工业锅炉产生的。定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些表面，以保证被加工表面相对刀具的正确位置。波音777飞机有300万个部件，其设计生产过程却没有使用过一张图纸，也没有做任何1比1模型。为什么要提出广义制造论？第三节生成类型与工艺特点分附着加工、注入加工和连接加工。（三）制造技术的综合性现代制造技术是一门以机械为主体，交叉融合了光、电、信息、材料、管理等学科的综合体。表现在：机械、光、电、声、化学、电化学、微电子、计算机等的结合。制造与管理不可分割，管理与体制密不可分，体制不协调会制约制造技术的发展。工业设计技术是制造技术与美学艺术结合的体现。（四）制造模式的发展计算机集成制造技术CIMS是制造技术与信息技术相结合的产物。集成制造强调是信息集成，包括功能集成、信息集成、过程集成。总的思想是从相互联系的角度去统一解决问题。3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要29企业信息集成金字塔技术层管理层执行层设备层CAD是计算机辅助设计CAPP是计算机辅助工艺设计PDM产品数据库管理ERP企业资源管理MES制造执行系统企业信息集成金字塔技术层管理层执行层设备层CAD是计算机辅助30新的制造模式敏捷制造强调将柔性的、先进的、实用的制造技术，和熟练掌握生产技能的、高素质的劳动者以及企业之间和企业内部灵活的管理三者有机地集成起来，实现总体最佳化，对千变万化的市场作出快速响应。（精益生产）新的制造模式敏捷制造31网络制造通过计算机网络，实现对全球分布的制造资源的快速调集与利用，通过动态联盟或虚拟企业的形式，实行制造企业的快速重组，借助异地并行设计和虚拟制造方法跨越时空，从而提高制造企业对市场的快速响应能力，降低企业生产调整的时间，实现客户化大生产。如汽车工业网络制造通过计算机网络，实现对全球分布的制造资源的快速调集与32制造执行系统仿真企业层企业资源计划执行层制造执行系统设备层智能化、信息化设备指令下达工况反馈ERP时间系数=100做什么MES时间系数=10怎么做人生产指令完成报告工作地控制时间系数=1设备控制信息工况数据做成了什么做成了什么运行状态（工况数据）时间系数=数据的实时性和响应速度因特网产品描述材料设备描述过程模型刀具流程布局工艺规程设计知识供应CAD工作站

制造单元数控系统内联网MES制造执行系统仿真数控车床1数控车床2清洗机检验站接受毛坯工件排队制造系统性能制造执行系统仿真企业层执行层设备层指工ERP做什么MES怎么33中国已成为制造大国，制造业工业生产总值已跃居世界第2位（美中日德）；2011年国内生产总值471564亿元(7.3万亿美元)，比上年增长9.2%100多种产品的产量居世界第一；国家财政收入的近50%、外汇收入的3/4、90%的工业新增就业岗位，是由制造业创造的；制造业吸纳了近一半的城市就业人员和农村剩余劳动力。四、中国制造业的现状中国已成为制造大国，制造业工业生产总值已跃居世界第2位（美中34大批生产：接近大量生产波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。夹具中的定位元件确定位置，夹具中的夹紧装置实现夹紧。任何产品都是由零件装配而成，零件则用原材料加工成毛坯再经机械加工得到。制造与管理不可分割，管理与体制密不可分，体制不协调会制约制造技术的发展。定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些表面，以保证被加工表面相对刀具的正确位置。国家竞争力的主要体现2011年国内生产总值471564亿元(7.车身安装最后试验随着社会发展和科技进步，需要综合、融合和复合多种技术解决问题，从而提出了大制造的概念。总体分析法：从工件定位的总体来分析限制了哪些自由度。如在同一工件上钻若干个直径相同的孔。刀、剑、箭等兵器，犁、磨、水车等农具。信息不共享，工作不协同、串行是用来确定其它点线面位置的那些点线面。现代制造系统基于网络环境，以协同论为基础，解决产品在开发过程中所发生的问题。传统制造中信息传递所存在的问题1）长短关系：短销限制2自由度，长销限制4自由度第三节生成类型与工艺特点第三节生成类型与工艺特点1、结构不合理，装备制造业发展严重滞后。体现国家核心竞争力关键的装备制造业其工业增加值占制造业的比重为26.46%，比发达国家约低10个百分点。国民经济和高技术产业发展需要的装备依赖进口。资料介绍，2008年，我国集成电路芯片制造装备的85%、轿车制造业装备、数控机床、纺织机械及胶印设备的60%依赖进口。与发达国家相比存在较大差距制造大国≠制造强国大批生产：接近大量生产1、结构不合理，装备制造业发展严重滞后352、产品以低端为主，附加值不高。增加值仅为26.23%，与美国、日本及德国相比分别低22.99、22.12及11.69个百分点。出口产品主要是劳动密集型和技术含量低的产品。3、能源消耗大，污染严重。制造业产品耗能和产值能耗约占全国一次能耗的63%，单位产品能耗平均高出国际先进水平20-30%，如发电、钢铁、乙烯、水泥等行业能耗比国际先进水平分别高出19.1、19.5、20、31.3及55.2个百分点；而单位产值产生的污染却远远高出发达国家，全国SO2排放量的67.6%是由火电站和工业锅炉产生的。2、产品以低端为主，附加值不高。36新型工业化

十六大报告指出：“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”

怎样缩小差距？新型工业化十六大报告指出：“信息化是我国加快实37

从原材料进厂一直到成品制造出来各有关劳动过程的总和。包括：原材料运输保管，生产准备，原材料制成毛坏，毛坏制成零件，零件装配成机器,以及检验、试车、油漆、包装等。同时还包括刀具、夹具、量具、辅具制造以及设备维修与动力供应等。生产过程包括直接生产过程和辅助生产过程。直接生产过程改变生产对象的形状尺寸和机械性能。原料库毛坯生产车间金工车间热处理车间装配车间油漆车间成品库技术部采购部生产部管理部营销部第二节生产过程、工艺过程、工艺系统一、机械产品的生产过程机械厂的构成机械产品生产过程从原材料进厂一直到成品制造出来各有关劳动过程的总38压力加工油漆车身装配内部装饰驱动桥装配变速箱装配轮胎装配底盘装配

车身安装最后试验发动机装配发动机试验机械加工热处理锻造熔化造型浇铸压铸油漆机械加工自动线热处理汽车生产物流示意图压力加工油漆车身装配内部装饰驱动桥装配变速箱装配轮胎装配底盘39工艺过程可分为：

铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。机械制造工艺过程一般指零件的机械加工工艺过程和装配工艺过程。二、机械加工工艺过程（一）工艺过程的概念

在生产过程中，凡改变生产对象形状、尺寸、相对位置和性能（物理、化学、机械）的过程，称工艺过程。其他过程则为辅助过程，如材料运输、保管、动力供应设备维修等。工艺过程是生产过程的一部分，是直接生产过程。用文件形式确定下来的工艺过程称为工艺规程。工艺过程可分为：铸造、锻造、冲压、40生产技术准备过程毛坯制造过程生产服务过程机械制造工艺过程装配过程机械加工和热处理机械加工工艺过程工艺过程生产过程生产技术准备过程毛坯制造过程生产服务过程机械41（二）机械加工工艺过程的组成1下料（按几件的总长计算）锯床2车车床夹持一部分，平端面，车外园，钻孔到一定大小及深度。掉头，用夹具夹已加工好外园，切断。平另一端面，保持长度尺寸；镗内孔到根径；车内螺纹；倒角。3钻钻床钻柱面上螺纹底孔，攻螺纹孔。4钳钳台用特制丝锥攻去毛刺。5检验检验室6表面处理电镀车间实例（二）机械加工工艺过程的组成1下料（按几件的总长计算）42（二）机械加工工艺过程的组成工序是组成工艺过程的基本单元,工艺由约干道工序组成每一工序又可分为多个安装、工位、工步和走刀。1、工序工序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一个工作地），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。

一组（个）工人一个工作地（指机床）连续加工工序包括三要素三要素任何一个改变都将视为不同工序。（如热处理后再一次回到同一工作地）。（二）机械加工工艺过程的组成工序是组成工艺过程的基本单元,工43同一零件、相同的加工内容可以有不同的工序安排。同一零件、相同的加工内容可以有不同的工序安排。44波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。工具不变（四角刀架，换刀）切削用量不变（转速和进给量）2．成批生产

特征：零件的生产纲领：是包括备品率和废品率在内的年产量。实际定位中，常用接触面积很小的支承钉作为约束点。人类发展的初期：为了生存而制造了石器。切削用量不变（转速和进给量）同时还包括刀具、夹具、量具、辅具制造以及设备维修与动力供应等。第二节生产过程、工艺过程、工艺系统生产中常按单件小批生产、中批生产、大批大量生产来划分生产类型。在一道工序中可能需加工若干个表面，也可能只加工一个表面而要用若干把刀具或用一把刀具选用若干种不同的切削用量分若干次加工。产品的生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品年产量。虚拟现实生产阶段：借助于信息技术、计算机技术、网络技术、采用集成制造、并行工程、仿真与虚拟制造、动态联盟，协同制造、电子商务等举措，将设计与制造结合，在世界范围内合作生产，缩短上市时间，提高产品质量。定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程，在这一位置接受加工能保证尺寸和形位精度要求。应用广泛，如企业的设计、工艺、生产、管理、劳资等部门。根据零件生产纲领和零件本身特征（轻、重、大、小和复杂程度），以及生产专业化程度的不同，生产类型分为三种：单件生产、成批生产和大量生产。2011年国内生产总值471564亿元(7.只要有一个要素变化就属不同工步。现代制造系统基于网络环境，以协同论为基础，解决产品在开发过程中所发生的问题。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。452、安装

安装是工序中装夹工件所完成的那部分工艺过程。在一道工序中可以进行多次安装。如上图…；在平面磨床上，磨车床的刀架座需装夹4次。注意：从减少安装误差和装夹工件的时间来考虑，应尽量减少安装次数。

2、安装安装是工序中装夹工件所完成的那463、工位

同一工序中，为减少因多次安装带来的误差和时间损失，采用转位工作台或者转位夹具。工位：是在工件的一次安装中，工件相对于机床（刀具）每占住一个确切位置所完成的那一部分工艺过程。图a为四个工位：钻、扩、铰、装卸3、工位同一工序中，为减少因多次安装带来474、工步

在一道工序中可能需加工若干个表面，也可能只加工一个表面而要用若干把刀具或用一把刀具选用若干种不同的切削用量分若干次加工。工步：是指在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变（仅指转速和进给量）的条件下所完成的那一部分工艺过程。加工表面不变（可以是单个表面或组合表面）工具不变（四角刀架，换刀）切削用量不变（转速和进给量）工步包括三要素只要有一个要素变化就属不同工步。4、工步在一道工序中可能需加工若干48

为提高生产率有时将几个待加工表面，用几把刀具同时加工，可以看作一个工步，称为复合工步。当几个相同工步连续进行时，有时为简化工艺文件，看作是一个工步。

如在同一工件上钻若干个直径相同的孔。为提高生产率有时将几个待加工表面，49机械制造工艺学第一章教学课件505、走刀（又称行程）

有的工序，加工余量较大，需用同一刀具对同一表面进行多次切削，刀具在加工表面上切削一次所完成的工步部分称为一次走刀（如车大余量的轴，车螺纹、磨外圆）。生产规模不同，工序划分和每一个工序中包含的加工内容是不同的，一道工序中可以有多次安装，一次安装中可含多个工步、一个工步可含多次走刀。5、走刀（又称行程）有的工序，加工余量较大，需用同51工序安装工位工步走刀工艺过程工序安装工52三、机械加工工艺系统

要进行机械加工，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持，该系统称为机械加工工艺系统。机械制造工艺系统物质系统信息系统能量系统工件机床工具夹具软件、程序动力供应三、机械加工工艺系统要进行机械加工，必须具备一定的53第三节生成类型与工艺特点一、生产纲领产品的生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品年产量。零件的生产纲领：是包括备品率和废品率在内的年产量。生产纲领是设计工艺规程重要依据，也是设计车间和工段的重要依据。生产纲领确定后，还应确定生产批量.第三节生成类型与工艺特点一、生产纲领54二、生产批量生产批量：每批制造相同产品的数量。确定生产批量需考虑以下因素：1）市场需求生产的组织与安排产品的制造工作量生产资金的投入制造生产率和成本二、生产批量生产批量：每批制造相同产品的数量。55三、生产类型

根据零件生产纲领和零件本身特征（轻、重、大、小和复杂程度），以及生产专业化程度的不同，生产类型分为三种：单件生产、成批生产和大量生产。1．单件生产

特征：①产品生产数量少，只做一件或数件；

②一个工作地进行多工序和多品种的作业；

③重型机器、大型船舶，样机制造属此类型。三、生产类型根据零件生产纲领和零件本562．成批生产

特征：①产品生产数量较多，按周期成批投入生产；

②一个工作地顺序地、分批地完成不同工件的某些工序；

③通用机床，数量需求不大，经常更新产品就属此类型。

3.大量生产特征:①产品生产数量大，需连续不断地进行生产；

②一个工作地重复不断地进行某工序的加工；

③如汽车通用件（轴承、螺栓等）自行车等属此类生产类型。2．成批生产

特征：57

成批生产按批量大小和产品特征，分为：小批生产：接近单件生产中批生产：介于两者之间大批生产：接近大量生产生产中常按单件小批生产、中批生产、大批大量生产来划分生产类型。表3-1生产类型与生产纲领（年产量）的关系

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生产类型重型机械中型机械小型机械

单件生产<5

<20

<100

小批生产5～100

20-200

100-500

中批生产－200-500

500-5000

大批生产－500-5000

5000-50000

大量生产－>5000

>50000

成批生产按批量大小和产品特征，分为：小批生产：接近单件生产58

不同生产类型，其工艺特征不同，其生产组织管理、车间布置、毛坯制造方法、机床种类、装配方法及工人的技术要求不同，制订工艺规程时，首先必须确定生产类型。同一工厂可能存在几种生产类型，如二汽…..不同生产类型，其工艺特征不同，其59第四节工件加工时的定位和基准一、工件的定位（一）工件的装夹工件加工前必须将工件正确的安装在机床或夹具中，即进行安装，安装过程包括定位和夹紧。定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程，在这一位置接受加工能保证尺寸和形位精度要求。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中能承受重力、切削力而保护位置不变的操作。工件固定不动了，是不是定位了？第四节工件加工时的定位和基准一、工件的定位60二、装夹方法二、装夹方法61常用的通用夹具：顶尖、三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、跟刀架。常用的通用夹具：顶尖、三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、跟刀架。626%是由火电站和工业锅炉产生的。75%的错误是由产品形成过程引起的定位基准是指在加工中，使工件在机床或夹具中占有正确位置所采用的基准。6表面处理电镀车间附着加工：电镀、化学镀、阳极氧化、化学沉积二战以后，日本德国等重视制造业，国力得以快速恢复，经济实力处理世界前列。制造与管理不可分割，管理与体制密不可分，体制不协调会制约制造技术的发展。刀、剑、箭等兵器，犁、磨、水车等农具。任何产品都是由零件装配而成，零件则用原材料加工成毛坯再经机械加工得到。（二）机械加工工艺过程的组成制造是科学技术物化的基础，科学技术的发展促进了制造水平的提高。基准：是用于来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点线面。当几个相同工步连续进行时，有时为简化工艺文件，看作是一个工步。与发达国家相比存在较大差距表现在：机械、光、电、声、化学、电化学、微电子、计算机等的结合。直接生产过程改变生产对象的形状尺寸和机械性能。按用途不同，工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。钻柱面上螺纹底孔，攻螺纹孔。缺点：效率低、凭经验，对工人要求高。2．成批生产

特征：工艺过程是生产过程的一部分，是直接生产过程。1夹具体2定位元件3导向元件4工件专用夹具---钻模6%是由火电站和工业锅炉产生的。1夹具体2定位元件631、夹具定位安装夹具是按工序要求而专门设计的。夹具中的定位元件确定位置，夹具中的夹紧装置实现夹紧。只需把工件装到夹具上，工件就相对于机床和刀具占有正确位置，能保证工件的精度要求。1、夹具定位安装64夹具装夹的特点：1）易于保证零件加工精度2）操作简单、生产效率高3）需制造或购买夹具4、用于成批生产和大批大量生产。缺点：需投入夹具费用，在单件、小批量时成本提高。夹具装夹的特点：652、直接找正法

定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些表面，以保证被加工表面相对刀具的正确位置。优点：减少夹具开支，适合单件小批量生产或对定位精度要求高（误差小于0.01-0.005），夹具难达到时，可用此法。缺点：效率低、凭经验，对工人要求高。2、直接找正法定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些66机械制造工艺学第一章教学课件673、划线找正法缺点：多一道划线工序，定位精度决定于划线线迹，不很高（一般0.2-0.3

）多用于批量小，毛坯精度低以及大型工件不宜采用夹具的场合。优点：减少找正时间，对工人技术要求不高。适于中小批量的复杂铸件或铸件精度较低的精加工工序。在工件上画出加工表面的位置，按划线用划针找正被加工表面相对刀具的正确位置3、划线找正法缺点：多一道划线工序，定位精度决定于划线线迹，68（二）定位原理1、六点定位原理物体在空间具有六个自由度（XYZ移动XYZ转动），工件定位是采用约束措施限制工件自由度的过程通常用约束点来描述，一个约束点只限制一个自由度.例如一个长方体工件（二）定位原理1、六点定位原理69

六点定位：用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的6个自由度，使工件在空间位置中完全确定。2、工件的实际定位实际定位中，常用接触面积很小的支承钉作为约束点。六点定位：用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的70

由于工件的形状多种多样，都用支承点定位显然不合适，实际生产中，常用支承板、圆柱销、圆锥销、心轴、V形块、顶尖等作定位元件。由于工件的形状多种多样，都用支承点定71机械制造工艺学第一章教学课件72

定位元件所限制的自由度数目，与其大小长度、数量及组合关系有关。1）长短关系：短销限制2自由度，长销限制4自由度2）大小关系：大支承板（3），条形板（2），支承钉（1）3）数量关系：一个短V形块限2，两个限44）组合关系：1个条形支承板限2，2个条形支承板限3，定位元件所限制的自由度数目，与其大小长度、数量及组73机械制造工艺学第一章教学课件74机械制造工艺学第一章教学课件75机械制造工艺学第一章教学课件763、完全定位与不完全定位

完全定位：工件的六个自由度全部限制3、完全定位与不完全定位

完全定位：工件的六个自由度全部限制77不完全定位：根据加工要求，不需将6个自由度全部限制。a,1b,2c,3d,4e,5不完全定位：根据加工要求，不需将6个自由度全部限制。a,178不完全定位在生产中是允许的。但有时为了承受夹紧力、切削力、和安装方便,可以多限度工件的自由度,这是必要的，也是合理的。不完全定位在生产中是允许的。但有时为了承受夹紧力、切削力、和794、欠定位和过定位欠定位：根据加工要求，应该限制的自由度而没有被限制。注意:1)欠定位不允许存在2)不完全定位不一定就是欠定位,要判断应限制的自由度是否已被限制.4、欠定位和过定位欠定位：根据加工要求，应该限制的自由度而没80过定位：同一个自由度同时被2个或2个以上的约束点所限制。也称重复定位。由于过定位，可能会破坏定位，一般情况是不允许的，但如果工件的定位面精度高，同时定位元件的制造精度也很高，此时不仅不会影响定位，而且还能起到提高刚性的作用，这种情况过定位是允许的。过定位：同一个自由度同时被2个或2个以上的约束点所限制。也称81

为减少重复定位造成的加工误差，可采取如下措施：（1）改变定位元件结构为减少重复定位造成的加工误差，可采取如下措施：82机械制造工艺学第一章教学课件83（2）撤消重复定位的定位元件：（2）撤消重复定位的定位元件：845、定位分析方法按思路分：正向分析法：从限制了哪些自由度的角度来分析逆向分析法：从哪些自由度没有限制的角度来分析按步骤分总体分析法：从工件定位的总体来分析限制了哪些自由度。该方法易于判断是否存在欠定位。分件分析法：从各定位面所受约束来分析所限制的自由度。该方法易于判断是否存在过定位。进行定位分析时，先分析限制自由度较多的定位元件，再分析限制自由度较少的定位元件。5、定位分析方法按思路分：85二、基准

基准：是用于来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点线面。根据基准作用的不同，基准分为设计基准和工艺基准。二、基准基准：是用于来确定生产对象上几何要素间的几86（一）设计基准

零件设计图样上所采用的基准。是用来确定其它点线面位置的那些点线面。它根据零件在产品中功能、作用和加工工艺性来确定。（一）设计基准零件设计图样上所采用的基准。87（二）工艺基准

是指在加工和装配过程中使用的基准。按用途不同，工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。1、工序基准工序基准是指工序图(工序卡中)上确定被加工表面尺寸、位置所使用的基准，在多数情况下该基准与设计基准重合。

工序基准可以是工件上具体存在的表面，也可以是中心线、对称面或对称线。（二）工艺基准是指在加工和装配过程中使用的882、定位基准

定位基准是指在加工中，使工件在机床或夹具中占有正确位置所采用的基准。2、定位基准定位基准是指在加工中，使89附加基准(也称辅助基准)附加基准(也称辅助基准)903、测量基准

测量基准是指在加工中或加工后，用于测量工件各表面尺寸、形状和位置所使用的基准。3、测量基准测量基准是指在加工中或加91机械制造工艺学第一章机械制造工艺学第一章92机械制造工艺学第一章机械制造工艺学第一章93第一章绪论1、课程的作用在机械制造业中产品是龙头、工艺是基础，再好的设计也要能过工艺来实现.提高机械制造工艺水平是缩小与国外产品差距的关键，产品性能和寿命达不到国外先进水平的的原因往往在于工艺不过关（如…）随着逆向工程技术快速发展，产品设计方面的技术保密已不是主要的，关键在于工艺，在引进技术时，国外保密的地方主要是工艺的诀窍。机械制造工艺学课程简介第一章绪论1、课程的作用机械制造工艺学课程简介94

任何产品都是由零件装配而成，零件则用原材料加工成毛坯再经机械加工得到。产品的生成过程：毛坯制造、机械加工、装配虽然机械产品的用途不同，零件结构千差万别，但它们制造工艺所遵循的原理、方法和步骤却有许多相似之处，包含一些共同性规律。因此，本课程主要学习机械制造工艺的基本原理和概念、基本理论和方法以及基本规律有一个系统全面的了解和掌握。（如…）机械制造工艺学的研究对象：是研究机械零件加工工艺（冷加工）和装配工艺中的共同规律。2、课程的研究对象任何产品都是由零件装配而成，零件则用原95

应用的相关知识包括：机械制造基础、金属切削原理与刀具、金属切削机床、金属材料与热处理、互换性与测量技术基础等本课程是在上述课程的基础上，综合研究毛坯加工成零件的工艺过程和工艺方法的基本理论，以便制订工艺规程、选择加工方法、设备、设计工艺装备，解决生产中出现的各种工艺问题。3、本课程所应用的知识应用的相关知识包括：机械制造基础、金属切削964、本课程的任务1)掌握工艺的基本理论、掌握机械加工和装配工艺规程制定的原则、步骤和方法，并能结合具体条件制定出工艺上可行、经济上合理的工艺规程；2)了解影响零件加工质量的各项因素，掌握从工艺角度提高加工质量的方法；3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。4)掌握对具体工艺问题进行综合分析、试验的方法，具有革新工艺和改进产品结构的能力。4、本课程的任务1)掌握工艺的基本理论、掌握机械加工和装配975、本课程特点和学习方法综合性很强，内容与多门先修课程有密切联系。实践性很强，内容与生产实际联系密切。工程性很强，课程中的许多方法和内容需从工程应用角度理解和掌握。课程内容随科学技术和经济的发展不断更新和充实。

课程特点掌握基本概念，如工件定位、加工精度、表面质量等。学习解决问题的基本方法，如工艺尺寸链解算、工艺规程制定原则等。理论联系实际，结合作业、实习和设计不断积累实践经验，加深理论认识。

学习方法5、本课程特点和学习方法综合性很强，内容与多门先修课程有密切98切削用量不变（转速和进给量）出口产品主要是劳动密集型和技术含量低的产品。2、制造技术（广义）综合性很强，内容与多门先修课程有密切联系。夹具中的定位元件确定位置，夹具中的夹紧装置实现夹紧。注入加工：渗碳、渗氮、离子注入等。产品形成过程对产品成本的影响是指在加工和装配过程中使用的基准。夹具是按工序要求而专门设计的。零件的生产纲领：是包括备品率和废品率在内的年产量。生产纲领是设计工艺规程重要依据，也是设计车间和工段的重要依据。现代制造技术是一门以机械为主体，交叉融合了光、电、信息、材料、管理等学科的综合体。三要素任何一个改变都将视为不同工序。手工业生产阶段：靠工匠的手艺完成，只有构思，体脑定位元件所限制的自由度数目，与其大小长度、数量及组合关系有关。005），夹具难达到时，可用此法。夹具中的定位元件确定位置，夹具中的夹紧装置实现夹紧。同一零件、相同的加工内容可以有不同的工序安排。图a为四个工位：钻、扩、铰、装卸第四节工件加工时的定位和基准6、学习本课程的意义

本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业课程，是一门综合实用技术科学。应用广泛，如企业的设计、工艺、生产、管理、劳资等部门。该课程也是考研的主要专业课程。

切削用量不变（转速和进给量）6、学习本课程的意义本99第一节机械制造工程学科的发展一、机械制造技术的发展

1、什么是机械制造技术?

用机械加工零件（工件）的技术，是在一种机器上用切削方法加工零件的技术。（狭义）机器：称机床、工具机、工作母机机械制造技术也称制造某种机器的技术，如汽车、飞机、涡轮机等。

2、制造技术（广义）用机械加工方法和非机械加工方法（电加工、光学加工、化学加工、电子加工）制造产品的技术统称制造技术。第一节机械制造工程学科的发展一、机械制造技术的发展1003、先进制造技术（也称现代制造技术）将机械、电子、信息、材料、能源和管理等方面的技术成果，通过交叉、融合和集成，综合应用于产品全生命周期（PLM）的制造全过程。包括：市场需求、产品设计、工艺设计、加工装配、检测、销售、维修和报废处理等过程，以实现优质、敏捷、高效快速响应市场要求。3、先进制造技术（也称现代制造技术）101开发计划概念设计生产产品设计和评价制造计划销售使用维修废弃和再造开发计划概念设计产品设计和评价使用维修废弃和再造102二、制造技术的重要性1、社会发展与制造技术密切相关人类社会发展过程是一个不断制造的过程人类发展的初期：为了生存而制造了石器。此后出现了陶器、铜器、铁器和一些简单的机械刀、剑、箭等兵器，犁、磨、水车等农具。主要是围绕生活必须、存亡征战。到资本主义社会和社会主义社会，出现了大工业生产，使人类的物质文化生活有了很大的提高，科学技术有了更快的发展，同时与制造技术的关系更加密切。二、制造技术的重要性1、社会发展与制造技术密切相关103蒸汽机制造技术的问世，带来了工业革命；内燃机制造技术的出现，形成了汽车、火车、舰船；喷气涡轮发动机制造技术促进了飞机的发展；集成电路制造技术的进步促进了计算机技术的发展；纳米制造技术的出现，开创了微型机械的先河；宇宙飞船、航天飞机、人造卫星等制造技术的出现使人类的活动范围拓展到太空。2、制造技术是科学技术物化的基础从设想到现实、从精神到物质是通过制造来转化。制造是科学技术物化的基础，科学技术的发展促进了制造水平的提高。信息技术的发展并引入制造技术，使制造技术产生了革命性的变化。制造技术与系统论、方法论、信息论、控制论、协同论相结合，形成新的制造学科称制造系统工程学。蒸汽机制造技术的问世，带来了工业革命；2、制造技术是科学技术104车间技术人员PREDATORDNC&MDC

服务器工程晒图机打印机CNC1CNC2CNC3CNC4CNC5CNC6CNC7ERP/CAPPDATABASEDigi交换机Internet/VPNLANCNC8CNC9生产制造部工程技术部Digi交换机对刀仪

现代制造系统基于网络环境，以协同论为基础，解决产品在开发过程中所发生的问题。是集成制造和并行工程的又一重要发展。制造ERPPDMCRMERPPDMSCMERPSCMWCSERPWCSCRM工程供应商用户车间技术人员PREDATORDNC&MDC

105案例：波音777飞机有300万个部件，其设计生产过程却没有使用过一张图纸，也没有做任何1比1模型。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。而通常开发同样型号的飞机需要710年的时间。在波音777开发过程中，波音公司对产品的设计开发过程进行了重组，按照功能组建了200多个设计/制造团队，并实现了这些集成产品团队（IPT）的协同工作。通过全面采用三维实体建模和100％的数字化预装配，从而将设计更改、错误或返工报废减少了50％。案例：1063、制造技术是所有工业的支柱

机械工业是国家的基础工业，机械制造业是国家的支柱产业，担负着为国民经济各部门提供技术装备的任务，如矿山、冶金、石油化工、交通运输部门。一个国家的的工业发展水平在很大程度上取决于机械制造水平。制造技术是:国民经济的物质基础国家安全的重要保障国民经济高速增长的发动机国家竞争力的主要体现3、制造技术是所有工业的支柱机械工业是国家的基础1074、国力和国防的后盾

国力主要体现在：政治实力、经济实力和军事实力上。而经济实力和军事实力与制造技术密切相关，只有在制造上是一个强国，才能在军事上是一个强国。二战以后，日本德国等重视制造业，国力得以快速恢复，经济实力处理世界前列。美国则出现失误，为挽回70-80年代由于政策失误造成的制造业竞争力衰退,重新提出制造业仍然是美国的经济基础。

1997年美国制定了下一代制造计划,提出了人、技术与管理为未来制造业成功的三要素.1998年,美国进一步制定了集成制造技术路线图计划,提出了未来制造业的六大时代特征和优先发展的关键技术主要包括：快速产品／工艺集成开发系统，建模与仿真技术，自适应信息化系统，柔性可重组制造系统，新材料加工技术，纳米制造技术，生物制造技术及无废物制造技术等。4、国力和国防的后盾国力主要体现在：政治实力、108三、广义制造论

广义制造论是20世纪制造技术的重要发展，是在机械制造技术的基础上发展起来的。由于过去设计和制造的分家，制造定位在加工工艺。随着社会发展和科技进步，需要综合、融合和复合多种技术解决问题，从而提出了大制造的概念。

为什么要提出广义制造论？三、广义制造论广义制造论是20世纪制造技术的重要发109传统制造中信息传递所存在的问题无法加工，装配困难...市场分析设计工艺制造

信息不共享，工作不协同、串行产品数据管理混乱传统制造中信息传递所存在的问题无法加工，市场分析设计工艺制110开发设计（形成过程）生产准备与加工原材料与外购件的采购管理和销售010203040506070对成本的影响所需的工时成本产品形成过程对产品成本的影响

来源：VDI2235

开发设计生产准备与原材料与管理和销售010203040506111产品形成过程对质量的影响

75%的错误是由产品形成过程引起的

80%的修改工作是在产品制造或后续过程完成的0102030405060产品开发产品设计技术准备制造检验应用发生错误修改错误75%成本%80%产品形成过程对质量的影响75%的错误是由产品形成过程引起的112工件加工前必须将工件正确的安装在机床或夹具中，即进行安装，安装过程包括定位和夹紧。一个国家的的工业发展水平在很大程度上取决于机械制造水平。产品的生成过程：毛坯制造、机械加工、装配23%，与美国、日本及德国相比分别低22.CAD是计算机辅助设计3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。工位：是在工件的一次安装中，工件相对于机床（刀具）每占住一个确切位置所完成的那一部分工艺过程。喷气涡轮发动机制造技术促进了飞机的发展；定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些表面，以保证被加工表面相对刀具的正确位置。中批生产：介于两者之间国力主要体现在：政治实力、经济实力和军事实力上。2）结合加工：用物理化学方法与材料结合在一起而成形，是一种堆集成形、分层制造方法。是用来确定其它点线面位置的那些点线面。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。是指在加工和装配过程中使用的基准。零件的生产纲领：是包括备品率和废品率在内的年产量。图a为四个工位：钻、扩、铰、装卸根据零件生产纲领和零件本身特征（轻、重、大、小和复杂程度），以及生产专业化程度的不同，生产类型分为三种：单件生产、成批生产和大量生产。波音777飞机有300万个部件，其设计生产过程却没有使用过一张图纸，也没有做任何1比1模型。工程性很强，课程中的许多方法和内容需从工程应用角度理解和掌握。而经济实力和军事实力与制造技术密切相关，只有在制造上是一个强国，才能在军事上是一个强国。设计失误所造成的损失在产品生命周期不同阶段工程更改的费用将以指数增加工件加工前必须将工件正确的安装在机床或夹具中，即进行安装，安113订单产品设计工艺设计制造计划生产制造产品总装交付CAD/CAECAPPERP/MRPII客户CRM订单CAM/NC/DNCPDM设计制造一体化订单产品设计工艺设计制造计划生产制造产品总装交付CAD/CA114现代产品开发过程l4l5l3q1q2xPyPxyB4B3B1B2P1P3P4(XYZ)B(XYZ)P第一步：机构原理分析第二步：产品结构配置第三步：三维实体模型第四步：机构运动校验第五步：有限元模型第六步：应力分析现代产品开发过程l4l5l3q1q2xPyPxyB4B3B1115（一）设计制造一体化设计不仅是指产品设计，而且包括了工艺设计、生产调度设计、质量控制设计制造发展过程分为三个阶段：手工业生产阶段：靠工匠的手艺完成，只有构思，体脑结合、设计与制造一体。大工业生产阶段：设计与工艺分开，单元技术发展快速。除传统方法外，还有非传统加工方法，出现流水线和自动线。虚拟现实生产阶段：借助于信息技术、计算机技术、网络技术、采用集成制造、并行工程、仿真与虚拟制造、动态联盟，协同制造、电子商务等举措，将设计与制造结合，在世界范围内合作生产，缩短上市时间，提高产品质量。（一）设计制造一体化116设计制造一体化管路设计强度分析结构分析数字预装配CAM装配过程仿真装配过程仿真设计制造一体化管路设计强度分析结构分析数字预装配CAM装配过117（二）材料成型机理的扩展传统加工分为：冷加工（车、钳、刨、铣、磨）热加工（铸、锻、焊、热处理等）现代加工分：去除加工、结合加工和变形加工1）去除加工：是从工件上去除一部分材料而成形。包括：切削加工、磨削加工、磨粒流加工，磨粒喷射加工，液体喷射加工2）结合加工：用物理化学方法与材料结合在一起而成形，是一种堆集成形、分层制造方法。分附着加工、注入加工和连接加工。附着加工：电镀、化学镀、阳极氧化、化学沉积注入加工：渗碳、渗氮、离子注入等。连接加工：激光焊接，化学粘接和快速成型等（二）材料成型机理的扩展传统加工分为：冷加工（车、钳、刨、1183）变形加工：用力、热、分子运动等手段，使工件产生变形，改变其尺寸形状和性能。冷热流动加工：如锻造、轧制、剂压、粉末冶金粘滞流动加工：各种铸造分子定向加工：液晶定向3）变形加工：1193)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。第四节工件加工时的定位和基准因此，本课程主要学习机械制造工艺的基本原理和概念、基本理论和方法以及基本规律有一个系统全面的了解和掌握。3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。注意：从减少安装误差和装夹工件的时间来考虑，应尽量减少安装次数。第二节生产过程、工艺过程、工艺系统3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要性。波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。2．成批生产

特征：信息不共享，工作不协同、串行生产中常按单件小批生产、中批生产、大批大量生产来划分生产类型。常用的通用夹具：顶尖、三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、跟刀架。机械工业是国家的基础工业，机械制造业是国家的支柱产业，担负着为国民经济各部门提供技术装备的任务，如矿山、冶金、石油化工、交通运输部门。6%是由火电站和工业锅炉产生的。定位是由工人用千分表、划针等工具，找正某些表面，以保证被加工表面相对刀具的正确位置。波音777飞机有300万个部件，其设计生产过程却没有使用过一张图纸，也没有做任何1比1模型。为什么要提出广义制造论？第三节生成类型与工艺特点分附着加工、注入加工和连接加工。（三）制造技术的综合性现代制造技术是一门以机械为主体，交叉融合了光、电、信息、材料、管理等学科的综合体。表现在：机械、光、电、声、化学、电化学、微电子、计算机等的结合。制造与管理不可分割，管理与体制密不可分，体制不协调会制约制造技术的发展。工业设计技术是制造技术与美学艺术结合的体现。（四）制造模式的发展计算机集成制造技术CIMS是制造技术与信息技术相结合的产物。集成制造强调是信息集成，包括功能集成、信息集成、过程集成。总的思想是从相互联系的角度去统一解决问题。3)了解当前制造技术的发展动态，认识先进制造技术的作用和重要120企业信息集成金字塔技术层管理层执行层设备层CAD是计算机辅助设计CAPP是计算机辅助工艺设计PDM产品数据库管理ERP企业资源管理MES制造执行系统企业信息集成金字塔技术层管理层执行层设备层CAD是计算机辅助121新的制造模式敏捷制造强调将柔性的、先进的、实用的制造技术，和熟练掌握生产技能的、高素质的劳动者以及企业之间和企业内部灵活的管理三者有机地集成起来，实现总体最佳化，对千变万化的市场作出快速响应。（精益生产）新的制造模式敏捷制造122网络制造通过计算机网络，实现对全球分布的制造资源的快速调集与利用，通过动态联盟或虚拟企业的形式，实行制造企业的快速重组，借助异地并行设计和虚拟制造方法跨越时空，从而提高制造企业对市场的快速响应能力，降低企业生产调整的时间，实现客户化大生产。如汽车工业网络制造通过计算机网络，实现对全球分布的制造资源的快速调集与123制造执行系统仿真企业层企业资源计划执行层制造执行系统设备层智能化、信息化设备指令下达工况反馈ERP时间系数=100做什么MES时间系数=10怎么做人生产指令完成报告工作地控制时间系数=1设备控制信息工况数据做成了什么做成了什么运行状态（工况数据）时间系数=数据的实时性和响应速度因特网产品描述材料设备描述过程模型刀具流程布局工艺规程设计知识供应CAD工作站

制造单元数控系统内联网MES制造执行系统仿真数控车床1数控车床2清洗机检验站接受毛坯工件排队制造系统性能制造执行系统仿真企业层执行层设备层指工ERP做什么MES怎么124中国已成为制造大国，制造业工业生产总值已跃居世界第2位（美中日德）；2011年国内生产总值471564亿元(7.3万亿美元)，比上年增长9.2%100多种产品的产量居世界第一；国家财政收入的近50%、外汇收入的3/4、90%的工业新增就业岗位，是由制造业创造的；制造业吸纳了近一半的城市就业人员和农村剩余劳动力。四、中国制造业的现状中国已成为制造大国，制造业工业生产总值已跃居世界第2位（美中125大批生产：接近大量生产波音777飞机，只用3年零8个月完成设计开发。夹具中的定位元件确定位置，夹具