工艺概述2014.pptx

2024/9/8 周日Page 11-1 概述概述一、一、研究内容与目的研究内容与目的 1.本学科的地位：本学科的地位：机械专业的机械专业的主干主干课程之一，论述课程之一，论述机械制造技术与方法机械制造技术与方法，是制造方向的重要专业，是制造方向的重要专业课。研究如何课。研究如何科学地、最优地科学地、最优地生产各种机械装生产各种机械装备、机械产品的一门技术学科。备、机械产品的一门技术学科。2.内容内容1）常用常用金属切削加工方法金属切削加工方法（车削、铣削、刨削、（车削、铣削、刨削、磨削、齿轮等）；磨削、齿轮等）；2）改善改善产品结构设计产品结构设计的理论依据（结构工艺性等）的理论依据（结构工艺性等）；3）掌握制定掌握制定工艺路线工艺路线和和夹具设计夹具设计的基本方法。的基本方法。4）生产生产效率、成本、质量效率、成本、质量的综合评定依据。的综合评定依据。2024/9/8 周日Page 23.学习目的学习目的1）掌握各种掌握各种切削加工方法切削加工方法，以保证产，以保证产品设计中零件品设计中零件结构设计及制造方法结构设计及制造方法的选择；的选择；2）为了保证为了保证产品性能产品性能，设计、制造设计、制造时时应注意的事项；应注意的事项；3）探索探索低成本、高质量低成本、高质量的合理工艺措的合理工艺措施；施；4）处理和分析现场处理和分析现场产品质量问题产品质量问题的理的理论依据及方法。论依据及方法。2024/9/8 周日Page 3二、二、机械制造工程学科发展机械制造工程学科发展机械制造工程学科发展机械制造工程学科发展 Development of Mechanical Manufacturing TechnologyDevelopment of Mechanical Manufacturing Technology 1.机械制造技术的发展机械制造技术的发展机械制造技术的发展机械制造技术的发展 1）1717世纪世纪世纪世纪6060年代年代年代年代，瓦特瓦特瓦特瓦特改进蒸汽机，标志改进蒸汽机，标志改进蒸汽机，标志改进蒸汽机，标志第一次工第一次工第一次工第一次工业革命业革命业革命业革命兴起，工业化大生产从此开始；兴起，工业化大生产从此开始；兴起，工业化大生产从此开始；兴起，工业化大生产从此开始；2）1818世纪中，世纪中，世纪中，世纪中，麦克斯韦尔麦克斯韦尔麦克斯韦尔麦克斯韦尔建立电磁场理论，建立电磁场理论，建立电磁场理论，建立电磁场理论，电气化电气化电气化电气化时代开始；时代开始；3 3）2020世纪初，世纪初，世纪初，世纪初，福特汽车生产线福特汽车生产线福特汽车生产线福特汽车生产线，泰勒，泰勒，泰勒，泰勒科学管理方法科学管理方法科学管理方法科学管理方法，标志标志标志标志自动化时代自动化时代自动化时代自动化时代到来（以大量生产为特征到来（以大量生产为特征到来（以大量生产为特征到来（以大量生产为特征Mass Mass ProductionProduction）4）二战后二战后，计算机、微电子技术，信息技计算机、微电子技术，信息技术及软科学术及软科学的发展，以及市场竞争的加的发展，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，并产生了综合量生产自动化成为可能，并产生了综合自动化和许多自动化和许多新的制造哲理与生产模式新的制造哲理与生产模式。5）进入进入21世纪，制造技术向世纪，制造技术向自动化、柔自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化、清洁性化、集成化、智能化、精密化、清洁化化的方向发展。的方向发展。2024/9/8 周日Page 42024/9/8 周日Page 5制造业在国民经济中的作用制造业在国民经济中的作用2024/9/8 周日Page 6机械制造业的发展机械制造业的发展2024/9/8 周日Page 72.加工精度及其发展加工精度及其发展 1-车、铣车、铣 2-磨磨 3-CNC机床机床 4-研磨、工具磨研磨、工具磨 5-光学磨、金刚石车、磨光学磨、金刚石车、磨 6-金刚石超精车、磨、金刚石超精车、磨、电电 解解 加工加工 7-衍射光栅刻线机衍射光栅刻线机 8-电子束、离子束、电子束、离子束、X射线射线 9-分子束生长、离子注分子束生长、离子注 10-扫描隧道技术扫描隧道技术2024/9/8 周日Page 83.重要的新型机械产业重要的新型机械产业（不包括车辆、航空、航天、船舶、兵器、核工业）（不包括车辆、航空、航天、船舶、兵器、核工业）1）电动车辆产业电动车辆产业 2）计算机数控机床产业（这是基础产业）计算机数控机床产业（这是基础产业）3）工业机器人产业工业机器人产业(包括运输、检测、存储包括运输、检测、存储)4）超精密机械产业（特别是微机电系统设备）超精密机械产业（特别是微机电系统设备）5）特种加工设备产业特种加工设备产业(包括快速成形、表面技术、包括快速成形、表面技术、特种材料加工等设备特种材料加工等设备)6）现代工程机械设备产业现代工程机械设备产业 7）现代农业机械设备产业现代农业机械设备产业 8）现代医疗机械设备产业现代医疗机械设备产业 9）新型交通工具产业（包括新型高速列车、太阳能新型交通工具产业（包括新型高速列车、太阳能车辆、绿色汽车、微型飞行器车辆、绿色汽车、微型飞行器）10）现代家用电器产业现代家用电器产业2024/9/8 周日Page 9三、制造技术的重要性三、制造技术的重要性1.社会发展与制造技术密切相关社会发展与制造技术密切相关 2024/9/8 周日Page 102024/9/8 周日Page 11 2.制造技术是科学技术物化的基础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2024/9/8 周日Page 123.制造技术是所用工业的支柱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制造技术当今制造业社会功能2024/9/8 周日Page 134.国力和国防的后盾国力和国防的后盾国力和国防的后盾国力和国防的后盾 1）国民经济的支柱产业，国民经济总收入的国民经济的支柱产业，国民经济总收入的国民经济的支柱产业，国民经济总收入的国民经济的支柱产业，国民经济总收入的60%以上来自制以上来自制以上来自制以上来自制造业，世界发达国家无不具有强大的制造业。造业，世界发达国家无不具有强大的制造业。造业，世界发达国家无不具有强大的制造业。造业，世界发达国家无不具有强大的制造业。2 2）机械制造业机械制造业机械制造业机械制造业是制造业的基础，是制造业的基础，是制造业的基础，是制造业的基础，是重中之重。是重中之重。是重中之重。是重中之重。3 3）日本由于重视制造业日本由于重视制造业日本由于重视制造业日本由于重视制造业(汽车制造和微电子制造汽车制造和微电子制造)，二次大战，二次大战，二次大战，二次大战后后后后3030年时间，发展成为世界年时间，发展成为世界年时间，发展成为世界年时间，发展成为世界经济大国经济大国经济大国经济大国。4 4）与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发与此相反，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、汽车展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽车展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽车展，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。直至上世纪等行业不敌日本的局面。直至上世纪等行业不敌日本的局面。直至上世纪等行业不敌日本的局面。直至上世纪8080年代初，美国才开年代初，美国才开年代初，美国才开年代初，美国才开始清醒，重新关注制造业的发展，至始清醒，重新关注制造业的发展，至始清醒，重新关注制造业的发展，至始清醒，重新关注制造业的发展，至19941994年美国汽车产量年美国汽车产量年美国汽车产量年美国汽车产量重新超过日本。重新超过日本。重新超过日本。重新超过日本。5 5）19981998年爆发年爆发年爆发年爆发的的的的东东东东南亚南亚南亚南亚经济危机的启示。经济危机的启示。经济危机的启示。经济危机的启示。6 6）20082008年的美国金融危机。年的美国金融危机。年的美国金融危机。年的美国金融危机。7 7）20112011年欧债泛滥。年欧债泛滥。年欧债泛滥。年欧债泛滥。2024/9/8 周日Page 14我国机械制造业的成就我国机械制造业的成就核潜艇2024/9/8 周日Page 15我国机械制造业的成就我国机械制造业的成就世界上只有世界上只有世界上只有世界上只有F-22F-22才能抗才能抗才能抗才能抗衡的中国歼衡的中国歼衡的中国歼衡的中国歼1010战机战机战机战机。歼歼10透视图透视图2024/9/8 周日Page 16我国机械制造业的成就我国机械制造业的成就神州神州5 5号号神州5号宇宙飞船2024/9/8 周日Page 17我国机械制造业的成就我国机械制造业的成就神州6号宇宙飞船2024/9/8 周日Page 182024/9/8 周日Page 192024/9/8 周日Page 202024/9/8 周日Page 212024/9/8 周日Page 222024/9/8 周日Page 232024/9/8 周日Page 242024/9/8 周日Page 251.2.2 制造业在国民经济中的地位制造业在国民经济中的地位 19631963年年19831983年年美日两国汽车产量在世界市场所占份额美日两国汽车产量变化2024/9/8 周日Page 26四、四、狭义制造与广义制造狭义制造与广义制造狭义制造与广义制造狭义制造与广义制造 1.狭义制造狭义制造狭义制造狭义制造传统意义上的制造，由于设计和工传统意义上的制造，由于设计和工传统意义上的制造，由于设计和工传统意义上的制造，由于设计和工艺的分家，制造被定位于艺的分家，制造被定位于艺的分家，制造被定位于艺的分家，制造被定位于制造工艺制造工艺制造工艺制造工艺。指生产过程。指生产过程。指生产过程。指生产过程从原材料从原材料从原材料从原材料成品直接起作用成品直接起作用成品直接起作用成品直接起作用的那部分工作内容，的那部分工作内容，的那部分工作内容，的那部分工作内容，包括包括包括包括毛坯制造毛坯制造毛坯制造毛坯制造、零件加工零件加工零件加工零件加工、产品装配产品装配产品装配产品装配、检验检验检验检验、包包包包装装装装等具体操作（物质流）。等具体操作（物质流）。等具体操作（物质流）。等具体操作（物质流）。2.广义制造广义制造广义制造广义制造狭义制造的扩展，又称狭义制造的扩展，又称狭义制造的扩展，又称狭义制造的扩展，又称“大制造大制造大制造大制造”。CIRPCIRP定义：制造包括制造企业的定义：制造包括制造企业的定义：制造包括制造企业的定义：制造包括制造企业的产品设计、材料产品设计、材料产品设计、材料产品设计、材料选择、制造生产、质量保证、管理和营销选择、制造生产、质量保证、管理和营销选择、制造生产、质量保证、管理和营销选择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列一系列一系列一系列有有有有内在联系内在联系内在联系内在联系的运作和活动。的运作和活动。的运作和活动。的运作和活动。3.制造企业制造企业制造企业制造企业美国将机械、电子、轻工、纺织、美国将机械、电子、轻工、纺织、美国将机械、电子、轻工、纺织、美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业列为制造业。（第二产业中除冶金、化工等行业列为制造业。（第二产业中除冶金、化工等行业列为制造业。（第二产业中除冶金、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）建筑、建材、能源、电力外）建筑、建材、能源、电力外）建筑、建材、能源、电力外）。2024/9/8 周日Page 274.广义制造形成因素广义制造形成因素广义制造形成因素广义制造形成因素1 1）制造设计一体化制造设计一体化制造设计一体化制造设计一体化2 2）材料成形机理的扩展材料成形机理的扩展材料成形机理的扩展材料成形机理的扩展（1）去除加工去除加工去除加工去除加工又称分离加工，是从又称分离加工，是从工件上去除工件上去除一部分材料一部分材料而成形。而成形。（2）结合加工结合加工结合加工结合加工利用利用物理和化学方法物理和化学方法将将相同材料相同材料或不同材料或不同材料结合（结合（bonding）在一起而成形。按结）在一起而成形。按结合机理和结合强弱又可分为附着（合机理和结合强弱又可分为附着（deposition）、）、注入（注入（injection）和连接（）和连接（jointed）三三种。（3）变形加工变形加工变形加工变形加工又称又称流动加工流动加工，是利用，是利用力、热、力、热、分子运动分子运动等手段使工件产生变形，改变其等手段使工件产生变形，改变其尺寸、尺寸、形状和性能形状和性能，如特种锻造、特种铸造等。，如特种锻造、特种铸造等。2024/9/8 周日Page 283）材料成形机理的范畴材料成形机理的范畴2024/9/8 周日Page 29（1）快速原型制造过程快速原型制造过程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2024/9/8 周日Page 30（2）传统加工与快速成形比较传统加工与快速成形比较a）b）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去除除加加工工设计模具样品快快速速成成形形2024/9/8 周日Page 31 快速成形机床及快速成形件快速成形机床及快速成形件Real2024/9/8 周日Page 324）制造技术综合性制造技术综合性制造技术综合性制造技术综合性：现代制造技术是一门以：现代制造技术是一门以：现代制造技术是一门以：现代制造技术是一门以机械机械机械机械为主体，交叉融合了为主体，交叉融合了为主体，交叉融合了为主体，交叉融合了光、电、信息、材料、管理光、电、信息、材料、管理光、电、信息、材料、管理光、电、信息、材料、管理等学科的综合体，并与等学科的综合体，并与等学科的综合体，并与等学科的综合体，并与社会科学，文化、艺术社会科学，文化、艺术社会科学，文化、艺术社会科学，文化、艺术等等等等密切相关。密切相关。密切相关。密切相关。5）制造模式制造模式制造模式制造模式发展：计算机集成制造技术是发展：计算机集成制造技术是发展：计算机集成制造技术是发展：计算机集成制造技术是制造技制造技制造技制造技术与信息技术术与信息技术术与信息技术术与信息技术结合的产物，集成制造系统首先强结合的产物，集成制造系统首先强结合的产物，集成制造系统首先强结合的产物，集成制造系统首先强调了调了调了调了信息信息信息信息集成，即计算机辅助设计、计算机辅助集成，即计算机辅助设计、计算机辅助集成，即计算机辅助设计、计算机辅助集成，即计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助管理的集成制造和计算机辅助管理的集成制造和计算机辅助管理的集成制造和计算机辅助管理的集成 。进一步发展出。进一步发展出。进一步发展出。进一步发展出现现现现柔性制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、柔性制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、柔性制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、柔性制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、智能制造和协同制造智能制造和协同制造智能制造和协同制造智能制造和协同制造等多种制造模式。等多种制造模式。等多种制造模式。等多种制造模式。6 6）丰富的丰富的丰富的丰富的硬软件工具、平台和支撑环境硬软件工具、平台和支撑环境硬软件工具、平台和支撑环境硬软件工具、平台和支撑环境：硬件硬件硬件硬件是是是是基础基础基础基础，软件软件软件软件是是是是支撑支撑支撑支撑 。7 7）产品全生命周期产品全生命周期产品全生命周期产品全生命周期 。2024/9/8 周日Page 33五、我国机械工业发展现状五、我国机械工业发展现状 可概括为：可概括为：发展迅速、相对落后发展迅速、相对落后。1.迅速发展迅速发展1）经济发展经济发展 建国六十多年来特别是改革开放二十多年来的发建国六十多年来特别是改革开放二十多年来的发展，已是我国机械工业展，已是我国机械工业从十分落后的状况发展到今天从十分落后的状况发展到今天的机械生产大国（不是强国）。的机械生产大国（不是强国）。2001年，年，中国制造业占国民生产总值的中国制造业占国民生产总值的1/3，占，占整个工业生产的整个工业生产的4/5，为国家财政提供，为国家财政提供1/3以上的收入，以上的收入，贡献出口总额的贡献出口总额的90%，就业人员，就业人员8043万万。到到2010年，年，中国制造业规模仅次于美国、日本之后，居世界第中国制造业规模仅次于美国、日本之后，居世界第3位位。2012年我国机械工业累计工业总产值年我国机械工业累计工业总产值18.41万亿元，万亿元，销售产值销售产值18.04万亿元，同比分别增长万亿元，同比分别增长12.64%和和12.54%。2013年底，年底，全年国内全年国内生产总值生产总值568845亿元亿元（9.40万亿美元），按可比价格计算，比上万亿美元），按可比价格计算，比上年增长年增长7.7%，制造业增加值制造业增加值56957亿元，增亿元，增长长4.0%。我国我国发电设备装机容量发电设备装机容量将达到将达到12.3亿千瓦，亿千瓦，有望有望超过美国超过美国成为世界上发电装机容量成为世界上发电装机容量最大最大国家国家。我国机床的产值自。我国机床的产值自2009年以来，已年以来，已连续三年世界第一连续三年世界第一2024/9/8 周日Page 342024/9/8 周日Page 352）我国已经建成门类比较齐全、具有较大规模的我国已经建成门类比较齐全、具有较大规模的制造体系。制造体系。（1）基础工业基础工业部门部门80%以上的生产能力是由国内以上的生产能力是由国内设备提供的；设备提供的；（2）农业装备农业装备几乎全部由国内提供；几乎全部由国内提供；（3）部分重要产品的产量已跃居世界前列。如部分重要产品的产量已跃居世界前列。如汽汽车、大中型发电设备、大中型拖拉机、金切机床车、大中型发电设备、大中型拖拉机、金切机床等等。3）一些产品已经形成一些产品已经形成综合比较优势，具有价格竞综合比较优势，具有价格竞争力争力。如：国产工程机械的价格仅为同型号进口产品如：国产工程机械的价格仅为同型号进口产品的的14左右。中国机械产品出口年增长率超过左右。中国机械产品出口年增长率超过20。2024/9/8 周日Page 364）掌握了一批掌握了一批重大技术装备重大技术装备的的核心核心和和关键关键技术。技术。一些新产品的技术水平已达世界领先或先进水一些新产品的技术水平已达世界领先或先进水平，如平，如沈阳机床沈阳机床集团的电集团的电主轴高速主轴高速卧式加工中心、卧式加工中心、激光切割激光切割机床，机床，黎明航发黎明航发集团的中国第一台拥有完集团的中国第一台拥有完全知识产权的全知识产权的航空发动机、船用燃气轮机航空发动机、船用燃气轮机，沈阳，沈阳新新松机器人松机器人自动化有限公司的自动化有限公司的60006000米水下机器人米水下机器人，3030万千瓦汽轮发电机组万千瓦汽轮发电机组、葛洲坝电站葛洲坝电站用大型低水头水用大型低水头水轮发电机组和交流轮发电机组和交流5050万伏超高压输变电设备等产品。万伏超高压输变电设备等产品。以以“远望远望”号综合测量船、号综合测量船、“向阳红向阳红”1010号科号科学考察船为主力的科学考察船队达到了世界第一流学考察船为主力的科学考察船队达到了世界第一流水平。水平。此外，新型此外，新型高铁技术、航天飞船、运七、运八、高铁技术、航天飞船、运七、运八、神七、神八、天宫一号、神七、神八、天宫一号及及新舟新舟6060等支线飞机等。等支线飞机等。2024/9/8 周日Page 372.中国制造业的差距中国制造业的差距1）我国出口的产品大都是中低挡的，我国出口的产品大都是中低挡的，企业大都采取贴企业大都采取贴牌生产牌生产(OEM)的制造方式，外贸的制造方式，外贸200强企业出口值有强企业出口值有74%是通过加工贸易方式实现的，是通过加工贸易方式实现的，许多产品、设计的许多产品、设计的知识产权并不掌握在我们手里，因此附加值很低知识产权并不掌握在我们手里，因此附加值很低;2）我国钢产量已是世界第一，但高级钢材每年却需进我国钢产量已是世界第一，但高级钢材每年却需进口近千万吨口近千万吨;3）2001年年,世界世界500强企业中，我国有强企业中，我国有11家入围，但没家入围，但没有一家制造业有一家制造业；入围入围2世界企业世界企业强的强的79家。入围家。入围3世界企业世界企业强的强的95家。家。4）格兰仕已成为世界最大的微波炉生产商，然而其格兰仕已成为世界最大的微波炉生产商，然而其关关键零部件磁控管至今仍然依靠进口键零部件磁控管至今仍然依靠进口。我国已是全球最。我国已是全球最大的空调生产基地，然而高性能柜机仍要采用美国谷大的空调生产基地，然而高性能柜机仍要采用美国谷轮公司的涡旋压缩机。轮公司的涡旋压缩机。2024/9/8 周日Page 382024/9/8 周日Page 393.中国制造业的差距中国制造业的差距1）总体规模落后总体规模落后 2013年，我国制造业虽名列世界第二年，我国制造业虽名列世界第二,但总但总体规模仅相当美国的体规模仅相当美国的1/5、日本的、日本的1/4强；强；2）人均劳动生产率人均劳动生产率落后我国制造业的人均劳动生产落后我国制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家率远远落后于发达国家,仅为美国的仅为美国的1/25、日本、日本的的1/26、德国的、德国的1/20；3）制造业结构仍然偏轻制造业结构仍然偏轻 装备制造在制造业中装备制造在制造业中 的比例仅为的比例仅为 26.5%(99 年年),低于美国低于美国(41.9%)、日本、日本(43.6%)、德国、德国(46.4%)；2024/9/8 周日Page 404）技术创新能力十分薄弱 产业主体技术依靠国外，有自主知识产权的产品少，依附于国外企业的组装业比重大，表现为工业增加值率仅为26%，远低于美国（49%）、日本（38%）、德国（48.5%),并且呈现逐年降低的趋势。5）低水平生产能力严重过剩 据第三次全国工业普查,机械电子、化工、建材、轻工、冶金等行业生产能力利用率分别为51.86%、54.45%、54.9%、64%、46.09%和好5.55%,而同时高水平生产能力不足，大量先进装备仍主要依赖进口。在我国制造业出口结构中，在我国制造业出口结构中，低、中、高技术产品比重排名分别列世界第一、低、中、高技术产品比重排名分别列世界第一、第十一和第九位。第十一和第九位。2024/9/8 周日Page 416）装备制造业设备陈旧，缺乏核心技术装备制造业设备陈旧，缺乏核心技术 装备制造业十分落后装备制造业十分落后,新品开发周期平新品开发周期平均为均为1818个月个月(美国已达到产品设计周期美国已达到产品设计周期3 3个个星期、试制周期星期、试制周期3 3个月个月)。企业经济效益低，。企业经济效益低，如果把如果把20102010年一季度年一季度18911891亿美元的机电出亿美元的机电出口额与金融危机前的口额与金融危机前的20082008年同期相比，我年同期相比，我国机电产品出口额仅增加了国机电产品出口额仅增加了7878亿美元，增亿美元，增幅只有幅只有4%4%。2024/9/8 周日Page 427 7）装备制造业总体上与制造强国相距甚远）装备制造业总体上与制造强国相距甚远 我国现有我国现有3.63.6万家国有装备制造企业万家国有装备制造企业,几乎没几乎没有一家能跻身于世界有一家能跻身于世界500500强强,全社会固定资产投全社会固定资产投资中设备投资的资中设备投资的2/32/3依赖进口依赖进口,在装备上每年有在装备上每年有数百亿美元的逆差。目前，中国数百亿美元的逆差。目前，中国机械、汽车机械、汽车工工业总体技术自给率只有业总体技术自给率只有6060左右，尤其是在重左右，尤其是在重大成套技术装备及高技术产品的核心技术和关大成套技术装备及高技术产品的核心技术和关键环节上落后于国际先进水平。键环节上落后于国际先进水平。8 8）国有企业改革远未到位）国有企业改革远未到位 企业集中度低企业集中度低,大型骨干企业少大型骨干企业少,而且围绕大而且围绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。型骨干企业的中小企业群体也未形成。2024/9/8 周日Page 43六、关于几个问题的认识关于几个问题的认识1.要重新认识机械制造业要重新认识机械制造业 机械制造业不是夕阳产业。机械制造业不是夕阳产业。它是集机械、它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等科学、激光学、管理学等最新成就为一体最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。的一个新兴技术与新兴工业。机械制造工业的重要性；机械制造工业的重要性；日本的经验和美国的教训。日本的经验和美国的教训。2.制造技术不只是一些经验的积累，制造技术不只是一些经验的积累，实际上实际上它是一个从产品设计它是一个从产品设计进入市场进入市场返返回产品设计的大系统。回产品设计的大系统。2024/9/8 周日Page 44 3.信息化与工业化信息化与工业化相辅相成。相辅相成。信息化信息化不能代替不能代替工业化，但可以工业化，但可以提升提升工业化、工业化、促进促进工业化，工业化，提高提高技术、生产、流通、管理的效率。技术、生产、流通、管理的效率。机械制造工业必须依靠机械制造工业必须依靠信息科学信息科学、材料科学材料科学来改来改造自己，另一方面信息科学、材料科学也必须依赖造自己，另一方面信息科学、材料科学也必须依赖于制造技术来取得新的发展。于制造技术来取得新的发展。4.中国不是世界工厂中国不是世界工厂1）世界工厂应该是指世界制造业的主要集中地。世界工厂应该是指世界制造业的主要集中地。现现在，我国制造业的工业增加值仅为美国的在，我国制造业的工业增加值仅为美国的22.14、日本的日本的35.43，我国制造业的劳动生产率约为美，我国制造业的劳动生产率约为美国的国的4.38、日本的日本的4.07、德国的、德国的5.56，所以，所以还不能算是世界工厂。还不能算是世界工厂。2024/9/8 周日Page 452）我国制造业大量的是来料加工，突出表我国制造业大量的是来料加工，突出表现在电子等工业，现在电子等工业，许多产品、设计的知识许多产品、设计的知识产权并不掌握在我们手里，因此附加值很产权并不掌握在我们手里，因此附加值很低低。3）我国要成为我国要成为“世界制造中心世界制造中心”，还有很，还有很长的路要走，要有长远的眼光，不能拿长的路要走，要有长远的眼光，不能拿牺牺牲自然资源牲自然资源、加剧环境污染加剧环境污染的代价换取的代价换取“世界工厂世界工厂”的虚名。的虚名。4）美国人也没有称美国为世界工厂。美国人也没有称美国为世界工厂。2024/9/8 周日Page 465.对人才培养的要求对人才培养的要求 “未来，促使一个国家社会经济腾飞的骨干力量是专业技术未来，促使一个国家社会经济腾飞的骨干力量是专业技术人员。人员。”2013年年机械本科机械本科专业学生量：专业学生量：308464人。人。1）人才的需求人才的需求（1）中国现代化进程（对人才综合素质的要求）；）中国现代化进程（对人才综合素质的要求）；（2）世界制造业向中国转移）世界制造业向中国转移(培养具有国际竞争能力培养具有国际竞争能力的人才的人才)；（3）从多层次上）从多层次上(大专大专研究生研究生)均难以满足要求。均难以满足要求。2）人才的培养模式）人才的培养模式（1）知识、能力、素质并进的人才培养模式，称之为）知识、能力、素质并进的人才培养模式，称之为KAQ模模式。式。（2）K-知识分为基础知识、前沿知识、交叉知识；知识分为基础知识、前沿知识、交叉知识；（3）A-能力包括自主扩展知识的能力、表达能力、动手能力、能力包括自主扩展知识的能力、表达能力、动手能力、创新能力、组织能力等；创新能力、组织能力等；（4）Q-素质包括思想素质、道德素质、身心素质、科学文化素质包括思想素质、道德素质、身心素质、科学文化素质等。素质等。2024/9/8 周日Page 473）目前存在的问题目前存在的问题（1 1）学生自律能力、体能、主动学习精神欠缺，主动学习）学生自律能力、体能、主动学习精神欠缺，主动学习-创新创新的关键；的关键；（2 2）缺乏沟通、协作、交流能力方面的培养；）缺乏沟通、协作、交流能力方面的培养；（3 3）仍有重视）仍有重视宽口径宽口径、轻专业轻专业的倾向；的倾向；（4 4）实践教学硬件建设有待加强。）实践教学硬件建设有待加强。4 4）学生可以选择）学生可以选择-人才的自我设计人才的自我设计 （1 1）可以根据自己的爱好；）可以根据自己的爱好；（2 2）可以根据自己的能力特点；）可以根据自己的能力特点；（3 3）可以根据社会的需求。）可以根据社会的需求。5 5）机械专业边界的延展）机械专业边界的延展 机械专业的知识内容体量庞大，且传统的机械专业内涵有了机械专业的知识内容体量庞大，且传统的机械专业内涵有了较大的扩充。较大的扩充。引入：微电子技术、计算机技术、检测与控制技术和管理工引入：微电子技术、计算机技术、检测与控制技术和管理工程。程。知识融合，学科交叉是发展趋势，也是一个无休止的过程。知识融合，学科交叉是发展趋势，也是一个无休止的过程。2024/9/8 周日Page 48 专业知识的延展专业知识的延展机械设计、制造及自动化技术机械设计、制造及自动化技术全全生生命命周周期期设设计计现代设现代设计技术计技术先进制造先进制造工艺技术工艺技术制造自动制造自动化技术化技术可可靠靠性性设设计计智智能能设设计计工工业业机机器器人人数数控控技技术术企企业业资资源源 计计划划E ER RP P柔柔性性制制造造技技术术集集成成制制造造系系统统C CI IM MS S精精密密洁洁净净铸铸造造精确精确高效高效金属金属塑性塑性成形成形工艺工艺超超精精密密加加工工技技术术现代管现代管理技术理技术并并行行工工程程2024/9/8 周日Page 491-2 基本概念基本概念 一、一、生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程1.生产过程：从生产过程：从原材料原材料开始直到制成开始直到制成产品产品的相互关联的相互关联的劳动过程的总和的劳动过程的总和。注：注：1 1）它由）它由直接直接和和辅助辅助生产过程组成生产过程组成；2）直接生产直接生产过程是过程是直接使直接使被加工对象被加工对象的的尺寸、尺寸、形状或相互位置、表面质量或状态以及力学物理形状或相互位置、表面质量或状态以及力学物理性能性能等产生等产生一定变化一定变化的主要劳动过程的主要劳动过程。它包括：它包括：毛坯的制造、零件的机械加工、热处理以及表面毛坯的制造、零件的机械加工、热处理以及表面处理、产品的装配和调试、检验和试车、油漆等；处理、产品的装配和调试、检验和试车、油漆等；3）辅助生产辅助生产过程包括生产过程包括生产技术准备、工艺装备技术准备、工艺装备（模具、夹具、量具、工具等）的（模具、夹具、量具、工具等）的制造、包装、制造、包装、储存和运输储存和运输等辅助劳动过程等辅助劳动过程；4）原材料原材料与与成品成品是相对，是相对，一企业的原材料一企业的原材料可能是另一企业的产品可能是另一企业的产品。5）依据产品依据产品结构的复杂程度结构的复杂程度不同，生产过不同，生产过程可有多单位完成程可有多单位完成。6 6）生产过程划分为四个阶段：）生产过程划分为四个阶段：新产品开发、新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段产品制造、产品销售和售后服务阶段。2024/9/8 周日Page 502024/9/8 周日Page 51 直接生产过程直接生产过程直接生产过程直接生产过程间接生产过程间接生产过程间接生产过程间接生产过程毛毛坯坯制制造造机机器器的的装装配配和和检检验验加加工工设设备备的的维维修修专专用用量量具具和和辅辅具具制制造造机机器器的的包包装装毛毛坯坯机机加加工工和和热热处处理理机械产品生产过程机械产品生产过程工工件件和和成成品品储储存存和和运运输输专专用用工工具具和和夹夹具具制制造造动动力力供供应应机机器器的的测测试试和和涂涂装装2024/9/8 周日Page 52 机械制造工艺过程机械制造工艺过程毛坯毛坯成品成品高质量高质量高效率高效率经济性经济性机机床床刀刀具具夹夹具具量量具具加工工艺系统加工工艺系统能源能源切削切削原理原理信息系统信息系统工艺工艺规程规程物料流物料流数控数控程序程序产品开发产品开发2024/9/8 周日Page 532.机械加工工艺过程：采用各种机械加工工艺过程：采用各种机械加工方机械加工方法法（切削、磨削、特种加工等），直接用（切削、磨削、特种加工等），直接用于改变毛坯的于改变毛坯的形状、尺寸、表面质量形状、尺寸、表面质量，使，使之成为之成为合格零件合格零件的全部劳动过程。的全部劳动过程。注：注：1）工艺是指工艺是指制造制造产品的产品的方法方法，它包含，它包含各种各种制造技术制造技术和和手段手段；2）机械制造工艺学主要研究的是零件机械制造工艺学主要研究的是零件机机械加工械加工和和机器装配机器装配工艺过程。工艺过程。2024/9/8 周日Page 543.机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成 1）目的：目的：（1）便于便于组织和管理组织和管理生产；生产；（2）合理合理调配和使用调配和使用生产设备及其它生产生产设备及其它生产资源；资源；（3）保证零件加工保证零件加工质量质量和提高生产和提高生产效率效率。生产中常把机械加工工艺过程分为若干生产中常把机械加工工艺过程分为若干个个依次排列依次排列的工序，而工序又可分为：的工序，而工序又可分为：安安装、工位、工步和走刀装、工位、工步和走刀。2024/9/8 周日Page 55 2）工序：由工序：由工序：由工序：由一个或一组工人一个或一组工人一个或一组工人一个或一组工人在在在在同一台机床或同一同一台机床或同一同一台机床或同一同一台机床或同一个工作地个工作地个工作地个工作地，对，对，对，对一个或同时对几个工件一个或同时对几个工件一个或同时对几个工件一个或同时对几个工件所所所所连续连续连续连续完成完成完成完成的那一部分机的那一部分机的那一部分机的那一部分机械加工工艺过程械加工工艺过程械加工工艺过程械加工工艺过程。2024/9/8 周日Page 562024/9/8 周日Page 572024/9/8 周日Page 58注：注：（1）“三不变三不变，一连续一连续”，工人工人（操作者）（操作者）、机床机床（工作地点）和（工作地点）和工件工件（被加工对（被加工对象）三者不变并加上连续完成象）三者不变并加上连续完成；（2）每一个工序中应包含安装、工位、工每一个工序中应包含安装、工位、工步、走刀步、走刀；（3）同一零件同一零件，同样加工内容同样加工内容，车间加工车间加工条件及加工数量不同条件及加工数量不同，可安排成不同的，可安排成不同的工序；工序；（4）同一零件同一零件，批量和加工条件不同批量和加工条件不同，工，工序内容的安排往往不同。序内容的安排往往不同。2024/9/8 周日Page 592024/9/8 周日Page 60图图1 阶梯轴零件简图阶梯轴零件简图表1-1阶梯轴单件小批生产的加工工艺过程工序号工序号工工 序序 内内 容容设设 备备1、车、车A）车一端面，钻中心孔；）车一端面，钻中心孔；B）调