机械加工-机械制造-机械制造技术基础课件

1 机械制造技术基础1 机械制造技术基础2第第1 1章章 绪论绪论概述本课程意义及其内容体系概述本课程意义及其内容体系概述本课程意义及其内容体系概述本课程意义及其内容体系2第1章 绪论概述本课程意义及其内容体系 主要内容机械制造工业的地位和作用机械制造技术概述机械制造系统相关概念机械制造技术基础的性质和研究内容机械制造技术基础的任务与要求 主要内容机械制造工业的地位和作用机械制造技术概述机械制造系 一、制造业与制造技术 制造业是一个国家的立国之本、民族产业和支柱产业。是反映一个国家经济实力的重要标志，是为国家创造财富的重要产业，也是保障国家安全的重要产业。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。应用在除采掘业、公用业后的所有31个行业。一个客一个客观规律：几乎所有的律：几乎所有的发达国家都是工达国家都是工业强强国。国。制造技术支撑着制造业的发展，先进的制造技术能使一个国家的制造业乃至整个国民经济处于极富竞争力的地位。忽视制造技术的发展，将会使经济发展出现严重问题。1、机械制造工业的地位和作用 一、制造业与制造技术1、机械制造工业的地位和作用 国内 中国制造2025提出，坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本的基本方针，坚持市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作的基本原则，通过三步走实现制造强国的战略目标:第一步，到2025年迈入制造强国行列;第二步，到2035年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平;第三步，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列。五大工程：制造业创新中心建设的工程、强化基础的工程、智能制造工程、绿色制造工程和高端装备创新工程。十个领域：新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十个重点领域。1、机械制造工业的地位和作用 国内1、机械制造工业的地位和作用 1、机械制造工业的地位和作用国外 “工业4.0”(德国)、“先进制造伙伴计划”(美国)，日本“再兴战略”；韩国“新增动力战略”；法国“新工业法国”等。这些战略措施中包含的政策具有的共性包括：对新兴产业、前沿技术的研发扶持；对中小企业的扶持；对竞争环境的优化等。发达国家希望通过技术进步和产业政策调整重获在制造业上的竞争优势。可见，即便是最先进的国家也从来没有放弃过制造业，而是不断实现制造业结构调整和转型与升级。1、机械制造工业的地位和作用国外 1、机械制造工业的地位和作用中国工业差距在哪儿？“中国制造”的痛点与愿景 你印象中的“Made in China”用什么样的形容词最贴切？是廉价的小商品？还是一次糟糕的购物体验？制造业对中国意味着什么？为什么在服务业比重超过制造业，制造业全面过剩，且产生诸多环境、安全问题的情况下，国家还要继续强调制造业不可替代的作用？李克强总理的论断是，中国制造业不是要不要发展，而是必须发展，必须转型升级。一句话，中国制造需要正名！1、机械制造工业的地位和作用中国工业差距在哪儿？1、机械制造工业的地位和作用 中国制造有多强？没有中国制造，国际工业产品价格没有中国制造，国际工业产品价格可能会翻一番。可能会翻一番。中国有超过200多种工业产品的产量和出口量都居世界第一，全世界人民都在享受着物美价廉的“中国制造”。电影2012中，肩负人类生存和繁衍的方舟就由中国制造。片中的项目负责人说，只有中国才能够在如此短的时间建造这么庞大的项目。虽然略带嘲讽，但事实上，中国制造确实提高了全世界的福祉，并成为中国经济三十多年来高速增长的核心动力。所以，可以肯定的是，制造业是目前并且到2025年仍然是我国最具竞争力和最国际化的产业，服务业在比重上虽然超过制造业，但制造业仍然是中国经济增长最关键的动力来源。1、机械制造工业的地位和作用 中国制造有多强？中国制造有多弱？为何我们可以载人航天，却没有一个优秀的马桶盖？获得技术，将技术转化为产品，再成为具有市场竞争力的产品，整个过程需要技术转化和转移的畅通机制、成熟的人才市场、公平的市场环境、诚信的交易体系等等，而这些是当前中国制造业的短板。1、机械制造工业的地位和作用 中国制造有多弱？为何我们可以载人航天，却没有一个优 从“制造”到“智造”中国制造如何蜕变？近年来，以高铁、通讯、变电技术等为代表的中国企业正以高技术、低价格的优势赢得国际认可，“中国制造”逐渐向“中国智造”蜕变。智能化是集信息技术、系统控制技术、电子技术、光电子技术、通信技术、传感技术、软件技术和专家系统等为一体，实现扩展或替代脑力劳动为目的的高层次的控制技术，是实现数字化工厂的重要技术基础。我国制造业在新时期新形式下的发展必伴随智能化、自动化。以工业机器人为代表的智能装备，正为传统的装备制造以及物流等相关行业的生产方式带来了革命性的产业变革。1、机械制造工业的地位和作用 从“制造”到“智造”中国制造如何蜕变？1、机械制造工业的地 机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。机械制造业肩负的双重任务：（1）直接为最终用户提供消费品；（2）为国民经济各行业提供生产技术装备1、机械制造工业的地位和作用 1、机械制造工业的地位和作用 1、机械制造工业的地位和作用 机械制造业的发展史：l 据考古科学证实，距今3万年前，人类已经发明了琢钻和磨制技术；l 从秦始皇陵出土的2200多年前文物推断磨削技术可能形成；l 从汉代出土的文物推断，当时（公元前206-220）的机械制造技术已达到了一定的水平；l 1668年我国已有马拉铣床和脚踏砂轮机；l 1775年英国的约翰.威尔金森为加工瓦特蒸汽机的气缸，研制成功镗床；1、机械制造工业的地位和作用 机械制造业的发展史：l 此后至1860年期间，先后出现了车、铣、刨、插、齿轮、螺纹加工等机床；l 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，迫切需要使用新的刀具材料，1898年出现了高速钢；l 1907年德国首先研制出硬质合金，使切削速度提高420倍；此后至1860年期间，先后出现了车、铣、刨、插、齿轮、螺 l 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；l 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；l 加工精度由当年瓦特蒸汽机气缸的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；l 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。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 金属切削加工在机械制造中的地位：切削（含磨削）加工仍然是机械制造的主导加工方法。强化切削用量（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。金属切削加工在机械制造中的地位：2、机械制造技术概述制造技术：使原材料成为产品而使用的一系列技术分类：传统制造技术、先进制造技术、高制造技术传统制造技术：车铣刨磨钻等，铸造，锻造，热处理等先进制造技术：将信息技术与传统技术相结合，CAD(Computer Aided Design)CAM(Computer Aided Manufacturing)CNC(Computer Numerical Control)FMS(Flexible Manufacturing)System)CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)高制造技术：受生物、纳米、新材料、新能源等高技术发展而引发的制造技术，代表：微/纳米制造技术、生物制造技术。2、机械制造技术概述制造技术：使原材料成为产品而使用的一系2、机械制造技术概述制造技术发展趋势：（1）高技术化（2）信息化（3）绿色制造（4）极端制造（5）重视基础技术 2、机械制造技术概述制造技术发展趋势：3、机械制造系统相关概念制造：狭义：机电产品的机械加工工艺过程；广义：涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称；制造过程：产品从设计、生产、使用、维修到报废、回收等的全过程，也称为产品生命周期；3、机械制造系统相关概念制造：制造业：是指对制造资源（物料、能源、设备、工具、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消费品的行业。机械制造业：指从事各种动力机械、起重运输机械、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。3、机械制造系统相关概念 制造业：是指对制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术 3、机械制造系统相关概念机械制造系统：制造业的基本组成实体，由完成机械制造过程所涉及的硬件、软件和人员所组成，是通过制造过程将制造资源转变为产品的有机整体。3、机械制造系统相关概念机械制造系统：工艺系统：机械制造系统中，机械加工所使用的机床、刀具、夹具和工件组成了一个相对独立的系统，称为工艺系统3、机械制造系统相关概念工艺机床刀具工件夹具切削理论刀具设计工艺规程质量分析传动系统典型机床夹紧原理设计思路系统机床刀具工件夹具切削理论刀具设计工艺规程质量分析传动系统典型机床夹紧原理设计思路 工艺系统：3、机械制造系统相关概念工艺机床刀具工件夹具切削 4、机械制造技术基础的性质和研究内容 机械制造是机械工程学科的重要分支，是一门研究各种机械制造过程和方法的科学。是研究机械制造系统和机械制造方法的一门重要专业技术基础课程，是机械类专业的主干专业课程。主要内容：金属切削过程的基本规律金属切削机床、刀具及夹具的基本知识机械制造工艺的基本理论和基本方法 4、机械制造技术基础的性质和研究内容 机械制造是机械工 5、机械制造技术基础的任务与要求通过学习本课程，要求对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握能够掌握金属切削过程的基本规律掌握机械加工的基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能力能初步掌握分析机床运动、刀具结构、夹具设计及加工参数选择等基本方法具备编制零件工艺规程的能力 5、机械制造技术基础的任务与要求通过学习本课程，要求对制造 五轴联动数控车床 五轴联动数控车床 数控加工中心 数控加工中心 德国大型龙门五面加工中心 德国大型龙门五面加工中心 3D打印技术的应用 快速成型机床按照零件轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或固化一层层的液态树脂，或烧结一层层的粉末材料），或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成一个个薄层，并逐步迭加成三维实体快速成型件（采用“增材”制造零件）。3D打印技术的应用 快速成型机床按照零件轮廓，激光 本章结束 本章结束