机 械 制 造 基 础（讲座）

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1、机械制造基础（讲座）一、制造业与制造技术制造业为人类创造着辉煌的物质文明。据统计，90年20个工业化国家制造业所创造的财富占国民生产总值（GDP）的比例平均为22.15%，制造业是一个国家的立国之本。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。制造系统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

2、管理、利润规划及费用流动等）构成了整个制造系统。二、本课程的内容与学习要求本课程主要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。包括了金属切削过程及其基本规律、机床、刀具、夹具的基本知识、机械加工和装配工艺规程的设计、机械加工中精度及表面质量的概念及其控制方法、制造技术哲理与现代生产管理模式、制造技术发展的前沿与趋势。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，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，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，

3、初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。三、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。生产哲理与管理模式，没有足够的实践基础也是很难有准确的理解与把握。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实践—理论—实践的循环中善于总结，才能达到自由王国的境界。第一节产品的开发一：产品开发的重要性任何产品都有一定的寿命周期，它一般分为四个阶段，如图案1-1所示。企

4、业为了生存，必须不断有新产品来替代老产品，如图案1-2所示，才能保持利润的稳定增长。但图中所表示的只是从一个企业孤立看问题时新产品开发的时机，考虑到竞争环境，企业必须捕捉最佳的科技成果，结合企业的资金情况，更早地投入开发。销售表明，对有竞争的产品，最早上市的几家公司往往占领市场80%以上的份额。产品寿命周期新产品开发时机二：新产品开发的决策新产品可分为：全新产品、换代产品、改进产品、仿制产品四大类。开发调研科技调研主要调查科技新动态，可以形成产品的技术源，如其技术先进性、成熟度及技术可行等。市场调研主要是调查市场的需求。竞争环境调研主要是研究国外竞争对手的情况。企业内部调

5、研主要是研究企业的资源。立项决策经济分析盈亏平衡销售量法Q=F/(P-V)Q—盈亏平衡的销售量；F—年平均固定成本；P—单位产品售价；V—单位产品变动成本。当市场预测销售量超过Q，该产品就盈利投资回收期法Fi/∑((Pi-Vi)Ri)=1设经过N年产品收益可以偿还投资Fi—截止到N年的固定成本总值；Pi—第i年的预期价格；Vi—第i年的预期的单位变动成本；Ri—第i年的预期销售量。资金利润率ROIROI=E/IE—年平均收入（指税后利润）；I—平均投资；利润贴现率VI=∑(Ri-Ci)/(1+r)iI—产品所需要的最初投资；Ri—第i年的税后收入；Ci—第i年的产品总成本

6、。风险分析R=PtPcQ(C-V)T/∑FR—新产品系数；Pt—技术成功率；Pc—商业成功率；Q—预期年销售量；C—成本定价；V—变动成本；T—产品寿命周期；∑产品的固定总成本。三：开发实现途径新产品开发，可有如下途径：独立开发、合作开发、技术引进。四：新产品开发的实施1.整体产品概念整体产品概念如图所示，它有核心部分、形式部分及延伸部分组成。2.新产品开发实施步骤①产品概念设计②产品方案设计③产品开发的技术手段整体产品概念第二节制造过程及生产一：制造活动的定义产品的制造活动可用右图描述。制造活动包括了设计、材料选择、计划、加工、质量保证等活动。经过这些活动将原料转变为产

7、品。二：生产类型与组织方式制造活动过程产品的用途不同，决定了其市场需求量是不同的，因此不同的产品有不同的生产批量。不同的生产类型即生产规模不同，生产组织的方式及相应的工艺过程也大不相同。大批量生产往往是由自动生产线、专用生产线来完成的，单件、小批生产往往是由通用设备，靠人的技术或技艺来完成的。数控技术及机器的智能化改善了这一状况，使单件小批生产也接近大批生产的效率及成本。单件、小批生产时，往往采用多工序集中在一起。大批量生产时，一个零件往往分成了许多工序，在流水线上协调完成加工任务。大批量生产时，产品的开发过程和大批量制造过程