机械制造技术基础_西安交大课件讲义

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1、•机械制造技术基础•绪论“制造业是国民经济的主要支柱”—引自：国家中长期科学和技术发展规划纲要一、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。如：机床业（基础行业－工欲善其事，必先利其器），家电，汽车，医疗，农业，造船业，纺织，印刷，IT制造业；航天、航空，宇航等。•绪论•绪论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。如美国和

2、日本的正反两方面教训。二、机械制造业的现状•绪论•国外（八国联军）加工对象：极大和极小，极端制造；精度和效率：精密和超精密、高速和超高速；CNC控制系统：五轴联动、六轴联动；制造技术科学的基础研究：投入巨大；制造技术研究与装备开发的手段：不断开发，不断更新（工艺、检测技术、刀具及功能部件、设计、分析与计算手段等）。•绪论三维造型软件，如UG，PRO/E，CARTIA，SolidWorks等；有限元分析软件，如ANSYS，Abaqus，MRC，Dynaform，Forge等；计算分析软件，如Matlab，Mathematica，Maple等

3、。（现代工程师应掌握这三类软件的至少一个！）•绪论•国内昨天－辉煌的过去四大发明，卓越的锻压和铸造技术等。-武林至尊，宝刀屠龙；倚天不出，谁与争锋今天－制造大国，不是制造强国中低端产品居多，关键件、重要零部件的加工依赖进口，经常受国外的技术限制（“巴统”）、整机装配工艺技术落后。高端的数控产品，IT制造的核心装备－光刻机，大型核电、风电、水电设备，大型发电机组、激光核聚变装置（点火工程）等。•绪论•绪论装备制造业：国民经济发展/国防建设/技术装备/基础产业•2010年:占GDP的11.5％,世界前三位（2002年:9.4%,世界前四位

4、）“我国是世界制造大国，但还不是制造强国”,自主创新能力弱、对外依存度高、国际竞争力不强。极易受到国际经济、政治环境的制约。•绪论主要表现在以下几个方面：•对制造技术中的重要基础科学问题的研究远远不够•单元技术、功能部件的研究和开发落后•整机的装配工艺技术落后（沈机案例、传统文化中“学而优则仕”的深远影响）•绪论造成的后果：所制造的机床，在加工精度、切削稳定性、精度保持性、可靠性等方面与国外同类产品相比，存在很大的差距。•绪论明天－YesterdayOnceMore？！物质平台：国家政策支持、企业、高校人才平台：谁是主力军？三、制造技术

5、的发展制造技术已从单工序的研究发展到制造系统（物质流、信息流、资金流）的研究。如车铣、镗铣复合机床、加工中心、FMS（柔性制造系统）、CIMS（计算机集成制造系统）•绪论随着制造技术的发展，制造技术不再仅仅是以力学、切削理论为主要基础的一门学科，而是涉及了机械科学、系统科学、信息科学、材料科学和控制技术的一门综合学科。•绪论四、机械制造的基本流程－零件与机器零件是机器的组成单元，装配时机器是由零件单元逐一装配而成，但在设计的时候却是从整台机器开始的。一种新产品（机器）的开发内容包括概念设计、方案设计、详细设计、样机试制与评审、工艺设计、新

6、产品鉴定、试销、生产准备、批量生产。在方案设计阶段往往需要设计多种方案，通过性能、成本等的对比，经评审最后确定一种方案。•绪论在详细设计阶段，是从绘制产品（机器）的总装图开始，在完成产品的总装图设计后，再进行拆画零件图，在零件图上除标注正确的几何尺寸外，还要根据机器的性能要求标注出零件的精度要求。可见零件的精度要求来自于机器。而在制造过程中，是先加工出合格的零件，然后再通过合理的装配工艺将零件装配成满足一定功能的机器。•绪论五、本课程学习的目的能对机械制造有一个总体的、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

7、，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分析的基本理论和基本知识，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的发展概况。•第一章机械加工方法第一节零件的成形原理按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中，质量M的变化，可分为△M＜0,△M＝0,△M＞0三种原理，不同原理采用不同的成形工艺方法。△M＜0，材料去除原理，如传统的切削加工方法，包括磨料磨削、特种加工等,在制造过程中通过材料逐渐被去除而获得需要的几何形状。•第一章机械加工方法△M＝0，材料基本不变原理，如铸造、

8、锻造及模具成型（注塑、冲压等）工艺，在成形前后，材料主要是发生形状变化，而质量基本不变。△M＞0，材料累加成形原理，如上世纪80年代出现的快速原形（RapidPrototyping）技术，在成