機(jī)械加工工藝系統(tǒng)與機(jī)械制造系統(tǒng)詳述課件

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)1課程的性質(zhì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課。機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本方法培養(yǎng)學(xué)生分析和解決有關(guān)機(jī)械制造問題的基本能力學(xué)生具有選擇切削加工設(shè)備、刀具的能力制定工藝路線的能力具有初步的夾具設(shè)計(jì)的能力了解機(jī)械制造領(lǐng)域的最新成就和發(fā)展趨勢。課程的性質(zhì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課。2課程的內(nèi)容機(jī)械加工及設(shè)備的基礎(chǔ)理論切削條件的合理選擇及刀具的選擇磨削車床數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂工件在機(jī)床上的安裝與專用夾具機(jī)械加工精度機(jī)械加工表面質(zhì)量裝配工藝先進(jìn)制造技術(shù)課程的內(nèi)容機(jī)械加工及設(shè)備的基礎(chǔ)理論3課程的考核成績評定：上課出勤+作業(yè)+實(shí)訓(xùn)=平時(shí)成績考試成績總成績=平時(shí)成績×a%+考試成績×b%課程的考核成績評定：4概論

機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ),是重中之重。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)就是強(qiáng)大的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和科學(xué)基礎(chǔ)。概論5機(jī)械加工工藝系統(tǒng)和機(jī)械制造系統(tǒng)機(jī)械加工主要是指通過金屬切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸的過程。原材料毛坯零件機(jī)器機(jī)械加工裝配鍛壓鑄造機(jī)械加工工藝系統(tǒng)和機(jī)械制造系統(tǒng)機(jī)械加工主要是指通過金屬切削的61.1我國切削加工技術(shù)發(fā)展概況

金屬切削加工——是指利用金屬切削機(jī)床在工件表面上切除多余的材料，使之達(dá)到規(guī)定的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的一種加工方法。

金屬切削加工技術(shù)早在我國古代（公元前2000多年的青銅器時(shí)代）就已出現(xiàn)萌芽。春秋中晚期的著作《考工記》對木工、金工有記載：“材美工巧”是制成良器的必要條件（材美就是采用優(yōu)良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工藝和方法）。

據(jù)大量出土文物考證，公元8世紀(jì)（唐代）就有了最原始的車床。1.1我國切削加工技術(shù)發(fā)展概況7下圖是公元1668年（明代）加工天文儀器上銅環(huán)的方法和設(shè)備圖1.11668年的畜力銑磨機(jī)下圖是公元1668年（明代）加工天文儀器上銅環(huán)的方法和設(shè)備圖8圖1.21668年的人力腳踏刃磨機(jī)圖1.21668年的人力腳踏刃磨機(jī)9因我國長期的封建歷史，到1915年上海榮昌泰機(jī)械廠才生產(chǎn)了第一臺國產(chǎn)車床。

1947年我國民營機(jī)械工業(yè)僅有3千多家，機(jī)床2萬多臺。當(dāng)時(shí)的刀具材料是碳素鋼，最高切削速度是16m/min。

建國后，我國的金屬切削技術(shù)發(fā)展迅速。機(jī)床年產(chǎn)量已達(dá)13萬臺，品種達(dá)1千多種。切削速度大大提高，1950年首創(chuàng)切削速度達(dá)550m/min。同時(shí)興起刀具改革熱潮，研制出了大批先進(jìn)刀具。改革開放以來，注意引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行國際學(xué)術(shù)與技術(shù)交流，使我國金屬切削加工設(shè)備及技術(shù)水平進(jìn)一步提高，逐步縮小與先進(jìn)國家的差距。因我國長期的封建歷史，到1915年上海榮昌泰101.2金屬切削加工在我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位

1.2.1機(jī)械制造業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位

在國民經(jīng)濟(jì)各部門和人們的日常生活中，使用著各種各樣的機(jī)器設(shè)備、儀器工具，這些機(jī)器、機(jī)械、儀器和工具大部分是由一定形狀和尺寸的金屬零件所組成的。生產(chǎn)這些零件并將它們裝配成機(jī)器、機(jī)械、儀器和工具的工業(yè)，即稱為機(jī)械制造業(yè)。

機(jī)械制造業(yè)為人類的生存、生產(chǎn)、生活提供各種設(shè)備，是國民經(jīng)濟(jì)中及其重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。1.2金屬切削加工在我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位11

1.2.2金屬切削加工技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用在機(jī)械零件的加工制造過程中，采用鑄造、鍛壓、焊接、沖壓等制造方法，可以獲得低精度的零件。對于精度要求較高、表面粗糙度值較小的零件，主要依靠切削加工的方法來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于切削加工技術(shù)的發(fā)展。如1769年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，但因加工技術(shù)還很落后，苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推廣應(yīng)用。1775年，威爾遜成功地改造了一臺汽缸鏜床，解決了一大難題。就在第二年（1776年）蒸汽機(jī)便得到了實(shí)際應(yīng)用，迎來了第一次產(chǎn)業(yè)革命。1.2.2金屬切削加工技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位121.2.3金屬切削機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用

事實(shí)證明，切削加工技術(shù)的發(fā)展水平直接影響著機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)達(dá)程度，更是表征綜合國力的標(biāo)志。機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中的切削加工離不開金屬切削機(jī)床，機(jī)床是裝備制造業(yè)的“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”。

金屬切削機(jī)床是用切削的方法切除金屬毛坯（或半成品）的多余金屬，將其加工成為符合零件圖樣要求的形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)器零件的機(jī)器，也可以說機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器。1.2.3金屬切削機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用131.2.4機(jī)床的發(fā)展概況和我國機(jī)床工業(yè)的現(xiàn)狀機(jī)床是人類在長期生產(chǎn)實(shí)踐中,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，并隨著生產(chǎn)發(fā)展和科技進(jìn)步而漸趨完善。從最原始的木制機(jī)床，人力或畜力驅(qū)動，主要加工木料、石料等，逐步發(fā)展成

加工金屬零件的機(jī)床?，F(xiàn)代意義上的加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床是從18世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來。

18世紀(jì)末刀具運(yùn)動才有了用機(jī)械代替人手，精度和效率發(fā)生了飛躍。到19世紀(jì)末，車、鉆、鏜、刨、拉、銑、磨、齒輪加工等類型的機(jī)床已先后形成。

20世紀(jì)初，高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn)，切削性能和機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速提高。

20世紀(jì)50年代才有了數(shù)控機(jī)床，使機(jī)床自動化進(jìn)入嶄新時(shí)代。1.2.4機(jī)床的發(fā)展概況和我國機(jī)床工業(yè)的現(xiàn)狀14

切削加工技術(shù)的發(fā)展方向：

●加工設(shè)備朝著數(shù)控技術(shù)、精密和超精密、高速和超高速方向發(fā)展。

●刀具材料朝超硬刀具材料方向發(fā)展。

●生產(chǎn)規(guī)模由小批量和單品種大批量向多品種、變批量的方向發(fā)展。

●生產(chǎn)方式由手工操作、機(jī)械化、單機(jī)自動化、剛性流水線自動化向柔性自動化和智能自動化方向發(fā)展。

切削加工技術(shù)的發(fā)展方向：

●加15近年來的先進(jìn)制造技術(shù)：

●計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）；

●計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）；

●計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）；

●計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）；

●計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理（CAQ）；

●企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）；

●物料搬運(yùn)等單元技術(shù)。近年來的先進(jìn)制造技術(shù)：

●計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)16我國機(jī)床產(chǎn)量及世界排名●2001年，機(jī)床產(chǎn)量19.21萬臺，產(chǎn)值115.1億元，世界排名第五?！?002年產(chǎn)量23.19萬臺，產(chǎn)值148.2億元，世界第五?！?003年產(chǎn)量30.68萬臺，產(chǎn)值189.6億元?！?004年，產(chǎn)量達(dá)38.92萬臺（其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量為17.521臺），位居世界第四。●2005年，產(chǎn)量達(dá)45.07萬臺，產(chǎn)值322.8億元?！?/p>

2007年中國數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量已達(dá)到12.33萬臺。●

2004—2008年的機(jī)床產(chǎn)量見下頁圖我國機(jī)床產(chǎn)量及世界排名172004—2008年中國金屬切削機(jī)床產(chǎn)量

2004—2008年中國金屬切削機(jī)床產(chǎn)量182000—2005年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量及數(shù)控化率2000—2005年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量及數(shù)控化率191-3機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展17世紀(jì)60年代，瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī)，標(biāo)志第一次工業(yè)革命興起。

18世紀(jì)中，麥克斯韋爾建立電磁場理論，電氣化時(shí)代開始

20世紀(jì)初，福特汽車生產(chǎn)線，泰勒科學(xué)管理方法，自動化時(shí)代二戰(zhàn)后，計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)，信息技術(shù)及軟科學(xué)的發(fā)展，以及市場競爭的加劇和市場需求多樣性的趨勢，使中小批量生產(chǎn)自動化成為可能，并產(chǎn)生了綜合自動化和許多新的制造哲理與生產(chǎn)模式。

21世紀(jì)，制造技術(shù)向自動化、柔性化、集成化、智能化、精密化和清潔化的方向發(fā)展。1-3機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展20我國機(jī)械制造工業(yè)及其發(fā)展的現(xiàn)狀

我國的機(jī)械制造工業(yè)獲得了巨大的發(fā)展。與世界先進(jìn)水平相比，仍有很大差距。機(jī)械制造工業(yè)的主要任務(wù)是要以新興微電子、光電子技術(shù)，重大成套技術(shù)裝備和基礎(chǔ)機(jī)械的關(guān)鍵制造技術(shù)為重點(diǎn)。依靠技術(shù)進(jìn)步，研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效的工藝與裝備，提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量和制造技術(shù)水平。我國機(jī)械制造工業(yè)及其發(fā)展的現(xiàn)狀我國的機(jī)械制造工業(yè)獲得了巨211-4機(jī)械制造過程生產(chǎn)過程三階段1、決策階段2、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研究階段3、產(chǎn)品的制造階段其中:產(chǎn)品的制造階段就是把原材料轉(zhuǎn)變成為成品的過程。（原材料運(yùn)輸和保管、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯準(zhǔn)備、機(jī)械加工、裝配與調(diào)試、質(zhì)量檢驗(yàn)、成品包裝等）1-4機(jī)械制造過程生產(chǎn)過程三階段22機(jī)械加工工藝系統(tǒng)與機(jī)械制造系統(tǒng)詳述課件23機(jī)械加工工藝系統(tǒng)車床加工零件示意圖1-刀具2-工件3-夾具4-機(jī)床機(jī)械加工工藝系統(tǒng)241-5信息時(shí)代的機(jī)械制造業(yè)

信息技術(shù)和其它高新技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè)以先進(jìn)信息技術(shù)驅(qū)動制造業(yè)提升和突出信息在制造系統(tǒng)中的作用和地位1-5信息時(shí)代的機(jī)械制造業(yè)25汽車行業(yè)汽車行業(yè)26機(jī)械加工工藝系統(tǒng)與機(jī)械制造系統(tǒng)詳述課件27本門課程主要解決的問題毛坯通過什么樣的工藝路線加工成為合格的零件？選擇研制什么樣的機(jī)床、工藝裝備？使用什么樣的刀具？工件如何進(jìn)行裝夾？如何檢測加工的精度和表面質(zhì)量？如何研究加工過程的切削機(jī)理和現(xiàn)象？零件加工完后如何將零件裝配成一個(gè)機(jī)器或產(chǎn)品？本門課程主要解決的問題28

本門課程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容1、金屬切削原理與刀具

揭示金屬切削過程中的切削規(guī)律，如切削過程中刀具與工件之間的切削力、切削熱、切削用量、切削角度、冷卻液與刀具壽命、