第一章 机械工艺学绪论

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1、第1章绪论本章要点机械制造工程学科发展工艺过程与工艺系统生产类型与工艺特点基准与定位1机械制造工艺学第1章绪论Intrduction1.1机械制造工程学科发展DevelopmentofMechanicalManufacturingTechnology21.1.1制造的永恒性机械制造技术的发展17世纪60年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命兴起，工业化大生产从此开始18世纪中，麦克斯韦尔建立电磁场理论，电气化时代开始20世纪初，福特汽车生产线，泰勒科学管理方法，标志自动化时代到来（以大量生产为特征—MassProdu

2、ction）二战后，计算机、微电子技术，信息技术及软科学的发展，以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势，使中小批量生产自动化成为可能，并产生了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。进入21世纪，制造技术向自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化、清洁化的方向发展。31.1.1制造的永恒性制造技术的重要性社会发展与制造技术密切相关41.1.1制造的永恒性制造技术是科学技术物化的基础协同论系统论控制论方法论信息论数控技术制造技术微电子技术成形技术材料技术设计方法学计算机技术网络数据库转换系统分配输送能量系统物质系统加工系

3、统装配系统拆卸系统物料系统检测系统信息系统工程设计过程管理工况监控质量保证制造系统传感技术自动控制技术能源技术管理技术制造系统工程学体系结构51.1.1制造的永恒性制造技术是所用工业的支柱纺织机械动力机械家用电器通讯设备出版印刷网络媒体文化娱乐冶金机械建筑机械交通工具环保设备军事装备医疗设备机器制造农业机械化工设备制造技术当今制造业社会功能61.1.1制造的永恒性国力和国防的后盾国民经济的支柱产业，国民经济总收入的60%以上来自制造业，世界发达国家无不具有强大的制造业。日本由于重视制造业，二次大战后30年时间，发展成为

4、世界经济大国。机械制造业是制造业的基础,是重中之重。与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽车等行业不敌日本的局面。直至上世纪80年代初，美国才开始清醒，重新关注制造业的发展，至1994年美国汽车产量重新超过日本。7美日两国汽车产量在世界市场所占份额1.1.1制造的永恒性国力和国防的后盾1963年1983年81.1.1制造的永恒性国力和国防的后盾东芝事件91.1.2广义制造论狭义制造——传统意义上的制造，由于设计和工艺的分家，制造被定位于制造工艺。指生产过程从原

5、材料→成品直接起作用的那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、检验、包装等具体操作（物质流）。广义制造——狭义制造的扩展，又称“大制造”。CIRP定义：制造包括制造企业的产品设计、材料选择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在联系的运作和活动。制造企业——美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业列为制造业。（第二产业中除建筑、建材、能源、电力外）狭义制造与广义制造101.1.2广义制造论制造设计一体化材料成形机理的扩展广义制造形成因素去除加工——又称分离加工，是从工件上去除一部分材料而成形。结合加

6、工——利用物理和化学方法将相同材料或不同材料结合（bonding）在一起而成形。按结合机理和结合强弱又可分为附着（deposition）、注入（injection）和连接（jointed）三种。变形加工——又称流动加工，是利用力、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，如特种锻造、特种铸造等。111.1.2广义制造论材料成形机理的范畴分类加工机理加工方法去除加工力学加工磨粒流加工、磨料喷射加工、液体喷射加工电物理加工电火花加工、电火花线切割、等离子体、电子束、离子束加工电化学加工电解加工物理加工超声波

7、加工、激光加工化学加工化学铣削、光刻加工复合加工电解磨削、超声电解磨削、超声电火花电解磨削、化学机械抛光结合加工附着加工物理加工物理气相沉积、离子镀热物理加工蒸镀、熔化镀化学加工化学气相沉积、化学镀电化学加工电镀、电铸、刷镀注入加工物理加工离子注入、离子束外延热物理加工晶体生长、分子束外延、渗碳、搀杂、烧结化学加工氮化、氧化、活性化学反应电化学加工阳极氧化连接加工激光焊接、化学粘接、快速成形制造、卷绕成形制造变形加工冷、热流动加工锻造、辊锻、轧制、挤压、辊压、液态模锻、粉末冶金粘滞流动加工金属型铸造、压力铸造、离心铸造

8、、熔模铸造、壳型铸造…分子定向加工液晶定向121.1.2广义制造论快速原型制造过程喷粘结剂喷热熔材料三维产品（样品/模具）表面处理构造三维模型模型近似处理切片处理激光喷射源固化树脂切割箔材烧结粉末131.1.2广义制造论a）b）传统加工与快速成形比较模具模具设计铸造焊接锻压毛坯（大于工件）半成品半成品工件去　除　加　工设计模具样品