现代工程材料成形与机械制造基础

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1、现代工程材料成形与机械制造基础（上册）本章要求：1.了解工程材料和制造技术的发展历程与趋势2.了解各学科之间的交叉、渗透，把握工程材料、制造技术及相关专业之间的密切联系。第一章工程材料与制造技术简论§1-1工程材料的发展简述材料金属材料无机非金属材料有机高分子材料复合材料1.按传统分类：2.按使用功能分类：结构材料、功能材料、生物材料、智能材料、生态环境材料、信息功能材料等。3.按材料维度分类：三维块体材料、二维薄膜材料、一维纤维材料、零维纳米颗粒材料等。一、金属材料的发展青铜器钢铁材料铁器金属材料发展趋向：高纯材料超高强度金属材料超高易切削钢硬质合金与金属

2、陶瓷高温合金与难熔合金纤维增强金属基复合材料定向凝固材料非晶及微晶材料金属间化合物纳米金属材料形状记忆合金贮氢材料二、无机非金属材料（陶瓷）的发展陶器先进陶瓷瓷器传统陶瓷先进陶瓷研究领域包括：粉体、结构陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷、薄膜、喷涂、陶瓷工艺等。结构陶瓷发展趋向：结构陶瓷的脆性研究1）相变增韧陶瓷；2）高精细陶瓷3）高韧性/高硬度陶瓷；4）可塑性变形陶瓷5）陶瓷基复合材料；6）纳米陶瓷2.结构陶瓷粉体制备的研究3.陶瓷材料的制备与加工技术4.陶瓷材料的可靠性检测与评价技术三、工程塑料的发展工程塑料特点：相对密度小耐腐蚀摩擦系数小电绝缘性好，隔热性好易复

3、合，易着色加工性好，成本低耐热性差机械强度低尺寸稳定性差易老化缺点：四、复合材料的发展按基体相分类：金属基复合材料陶瓷基复合材料聚合物基复合材料按组成相尺寸分类：微米级复合材料纳米级复合材料杂化材料古代先进复合材料近代先进复合材料的研究现状及发展趋势先进复合材料：比强度大于4×106，比模量大于4×108金属基复合材料（MMC）：颗粒增强铝基/钛基复合材料陶瓷基复合材料（CMC）：增韧、界面研究树脂基复合材料（PMC）功能精细复合材料梯度功能复合材料碳-碳复合材料五、其它先进材料简介智能材料生物材料生态环境材料纳米材料§1-2制造技术发展史、现状与发展趋势工

4、场式生产（18世纪后半叶）批量化，工业化（19世纪）大批大量（20世纪初）小批量自动化（二战以后）柔性制造单元FMC（20世纪80年代）先进制造技术AMT（20世纪90年代）一、制造技术发展史二、制造技术现状三、制造业发展趋势信息技术向制造技术注入并与之融合；设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素；成形和制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展；加工制造技术向超精密加工、超高速切削及新一代制造装备方向发展；工艺将由技艺发展为工程科学；冷热加工；加工、检测、物流、装配；设计、材料应用、加工制造一体化§1-3制造类企业的组织结构与运行模式

5、一、近代企业的组织结构与运行模式福特生产模式：标准化产品的大批量生产；互换性原理的应用；流水作业与精密加工；刚性生产；专业化分化和顺序决策；集中领导与分级管理。1.精益生产（LP）2.计算机集成制造（CIMS）3.敏捷制造（AM）二、现代企业的组织结构与运行模式顾客化大生产或大批量定制生产精益生产（1）即时生产信息流与物流的方向相反（2）成组技术包括成组设计、成组工艺、成组车间布局等。（3）全面质量管理（TQC）由全体人员参加，全方位、全过程的质量管理。2.集成制造集成制造侧重于企业内部各环节、各部门之间的信息沟通与网络连接；而精益生产侧重于企业内部组织管理

6、的改革与精化。3.敏捷制造敏捷制造是以计算机网络支持的、按照动态联盟的方式运行并采用工作小组的组织形式实现顾客化大生产的先进制造模式。设计选材加工成形装配检验§1-4产品的制造过程简介金属材料毛坯成形粗加工热处理精加工表面处理零件装配以金属零件制造为例：§1-5课程性质、任务和学习要求课程性质技术基础课学习任务和要求1）了解常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法，具有初步选用工程材料的能力；2）掌握主要工程材料的成形方法和工艺特点；3）具有分析零件结构工艺性的初步能力。