機(jī)械加工工藝系統(tǒng)與機(jī)械制造系統(tǒng)詳述

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的性質(zhì)機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課。機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本方法培養(yǎng)學(xué)生分析和解決有關(guān)機(jī)械制造問題的基本能力學(xué)生具有選擇切削加工設(shè)備、刀具的能力制定工藝路線的能力具有初步的夾具設(shè)計的能力了解機(jī)械制造領(lǐng)域的最新成就和發(fā)展趨勢。課程的內(nèi)容機(jī)械加工及設(shè)備的基礎(chǔ)理論切削條件的合理選擇及刀具的選擇磨削車床數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂工件在機(jī)床上的安裝與專用夾具機(jī)械加工精度機(jī)械加工表面質(zhì)量裝配工藝先進(jìn)制造技術(shù)課程的考核成績評定：上課出勤+作業(yè)+實訓(xùn)=平時成績考試成績總成績=平時成績×a%+考試成績×b%概論

機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ),是重中之重。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)就是強(qiáng)大的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和科學(xué)基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝系統(tǒng)和機(jī)械制造系統(tǒng)機(jī)械加工主要是指通過金屬切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸的過程。原材料毛坯零件機(jī)器機(jī)械加工裝配鍛壓鑄造1.1我國切削加工技術(shù)發(fā)展概況

金屬切削加工——是指利用金屬切削機(jī)床在工件表面上切除多余的材料，使之達(dá)到規(guī)定的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的一種加工方法。

金屬切削加工技術(shù)早在我國古代（公元前2000多年的青銅器時代）就已出現(xiàn)萌芽。春秋中晚期的著作《考工記》對木工、金工有記載：“材美工巧”是制成良器的必要條件（材美就是采用優(yōu)良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工藝和方法）。

據(jù)大量出土文物考證，公元8世紀(jì)（唐代）就有了最原始的車床。下圖是公元1668年（明代）加工天文儀器上銅環(huán)的方法和設(shè)備圖1.11668年的畜力銑磨機(jī)圖1.21668年的人力腳踏刃磨機(jī)因我國長期的封建歷史，到1915年上海榮昌泰機(jī)械廠才生產(chǎn)了第一臺國產(chǎn)車床。

1947年我國民營機(jī)械工業(yè)僅有3千多家，機(jī)床2萬多臺。當(dāng)時的刀具材料是碳素鋼，最高切削速度是16m/min。

建國后，我國的金屬切削技術(shù)發(fā)展迅速。機(jī)床年產(chǎn)量已達(dá)13萬臺，品種達(dá)1千多種。切削速度大大提高，1950年首創(chuàng)切削速度達(dá)550m/min。同時興起刀具改革熱潮，研制出了大批先進(jìn)刀具。改革開放以來，注意引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行國際學(xué)術(shù)與技術(shù)交流，使我國金屬切削加工設(shè)備及技術(shù)水平進(jìn)一步提高，逐步縮小與先進(jìn)國家的差距。1.2金屬切切削加加工在在我國國國民民經(jīng)濟(jì)濟(jì)中的的地位位1.2.1機(jī)械制制造業(yè)業(yè)在我我國國國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)中中的地地位在國民民經(jīng)濟(jì)濟(jì)各部部門和和人們們的日日常生生活中中，使使用著著各種種各樣樣的機(jī)機(jī)器設(shè)設(shè)備、、儀器器工具具，這這些機(jī)機(jī)器、、機(jī)械械、儀儀器和和工具具大部部分是是由一一定形形狀和和尺寸寸的金金屬零零件所所組成成的。。生產(chǎn)產(chǎn)這些些零件件并將將它們們裝配配成機(jī)機(jī)器、、機(jī)械械、儀儀器和和工具具的工工業(yè)，，即稱稱為機(jī)械制造造業(yè)。機(jī)械制造造業(yè)為人類的的生存、、生產(chǎn)、、生活提提供各種種設(shè)備，，是國民民經(jīng)濟(jì)中中及其重重要的基基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)業(yè)。1.2.2金屬切削削加工技技術(shù)在國國民經(jīng)濟(jì)濟(jì)中的地地位和作作用在機(jī)械零零件的加加工制造造過程中中，采用用鑄造、、鍛壓、、焊接、、沖壓等等制造方方法，可可以獲得得低精度度的零件件。對于于精度要要求較高高、表面面粗糙度度值較小小的零件件，主要要依靠切切削加工工的方法法來實現(xiàn)現(xiàn)。機(jī)械工業(yè)業(yè)的發(fā)展展和進(jìn)步步，在很很大程度度上取決決于切削削加工技技術(shù)的發(fā)發(fā)展。如如1769年瓦特發(fā)明明了蒸汽汽機(jī)，但因加加工技術(shù)術(shù)還很落落后，苦苦于加工工不出高高精度的的汽缸而而得不到到推廣應(yīng)應(yīng)用。1775年，威爾爾遜成功功地改造造了一臺臺汽缸鏜鏜床，解解決了一一大難題題。就在在第二年年（1776年）蒸汽汽機(jī)便得得到了實實際應(yīng)用用，迎來來了第一次產(chǎn)產(chǎn)業(yè)革命命。1.2.3金屬切削削機(jī)床在在國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)中的的地位和和作用事實證明明，切削削加工技技術(shù)的發(fā)發(fā)展水平平直接影影響著機(jī)機(jī)械制造造工業(yè)的的發(fā)達(dá)程程度，更更是表征征綜合國國力的標(biāo)標(biāo)志。機(jī)械制造造業(yè)當(dāng)中中的切削削加工離離不開金金屬切削削機(jī)床，，機(jī)床是是裝備制制造業(yè)的的“工作母機(jī)機(jī)”或“工具機(jī)”。金屬切削削機(jī)床是用切削削的方法法切除金金屬毛坯坯（或半半成品））的多余余金屬，，將其加加工成為為符合零零件圖樣樣要求的的形狀、、尺寸精精度和表表面質(zhì)量量的機(jī)器器零件的的機(jī)器，，也可以以說機(jī)床是制制造機(jī)器器的機(jī)器器。1.2.4機(jī)床的發(fā)發(fā)展概況況和我國國機(jī)床工工業(yè)的現(xiàn)現(xiàn)狀機(jī)床是人人類在長長期生產(chǎn)產(chǎn)實踐中中,不斷改進(jìn)進(jìn)生產(chǎn)工工具的基基礎(chǔ)上產(chǎn)產(chǎn)生的，，并隨著著生產(chǎn)發(fā)發(fā)展和科科技進(jìn)步步而漸趨趨完善。。從最原原始的木木制機(jī)床床，人力力或畜力力驅(qū)動，，主要加加工木料料、石料料等，逐逐步發(fā)展展成加工金屬屬零件的的機(jī)床?！，F(xiàn)代意義義上的加加工金屬屬機(jī)械零零件的機(jī)機(jī)床是從從18世紀(jì)中葉葉才開始始發(fā)展起起來。18世紀(jì)末刀刀具運動動才有了了用機(jī)械械代替人人手，精精度和效效率發(fā)生生了飛躍躍。到19世紀(jì)末，，車、鉆鉆、鏜、、刨、拉拉、銑、、磨、齒齒輪加工工等類型型的機(jī)床床已先后后形成。。20世紀(jì)初，，高速鋼鋼和硬質(zhì)質(zhì)合金等等新型刀刀具材料料相繼出出現(xiàn)，切切削性能能和機(jī)床床主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速提高高。20世紀(jì)50年代才有有了數(shù)控控機(jī)床，，使機(jī)床床自動化化進(jìn)入嶄嶄新時代代。切削加工工技術(shù)的的發(fā)展方方向：：●●加工設(shè)設(shè)備朝著著數(shù)控技技術(shù)、精精密和超超精密、、高速和和超高速速方向發(fā)發(fā)展。●●刀刀具材料料朝超硬硬刀具材材料方向向發(fā)展。?！瘛裆a(chǎn)規(guī)模模由小批批量和單單品種大大批量向向多品種種、變批批量的方方向發(fā)展展?！瘛裆a(chǎn)產(chǎn)方式由由手工操操作、機(jī)機(jī)械化、、單機(jī)自自動化、、剛性流流水線自自動化向向柔性自自動化和和智能自自動化方方向發(fā)展展。近年來的的先進(jìn)制制造技術(shù)術(shù)：●●計算算機(jī)輔助助設(shè)計（（CAD）；●●計算機(jī)機(jī)輔助制制造（CAM）；●●計算機(jī)機(jī)輔助工工藝設(shè)計計（CAPP）；●●計算機(jī)機(jī)輔助工工程（CAE）；●●計算機(jī)機(jī)輔助質(zhì)質(zhì)量管理理（CAQ）；●●企業(yè)資資源計劃劃（ERP）；●●物料搬搬運等單單元技術(shù)術(shù)。我國機(jī)床床產(chǎn)量及及世界排排名●2001年，機(jī)床床產(chǎn)量19.21萬臺，產(chǎn)產(chǎn)值115.1億元，世世界排名名第五。?！?002年產(chǎn)量23.19萬臺，產(chǎn)產(chǎn)值148.2億元，世世界第五五?！?003年產(chǎn)量30.68萬臺，產(chǎn)產(chǎn)值189.6億元?！?004年，產(chǎn)量量達(dá)38.92萬臺（其其中數(shù)控控機(jī)床產(chǎn)產(chǎn)量為17.521臺），位位居世界界第四。。●2005年，產(chǎn)量量達(dá)45.07萬臺，產(chǎn)產(chǎn)值322.8億元。●2007年中國數(shù)數(shù)控金屬屬切削機(jī)機(jī)床產(chǎn)量量已達(dá)到到12.33萬臺?！?004—2008年的機(jī)床床產(chǎn)量見見下頁圖圖2004—2008年中國金金屬切削削機(jī)床產(chǎn)產(chǎn)量2000—2005年我國數(shù)數(shù)控機(jī)床床產(chǎn)量及及數(shù)控化化率1-3機(jī)械制造造工業(yè)的的發(fā)展17世紀(jì)60年代，瓦瓦特改進(jìn)進(jìn)蒸汽機(jī)機(jī)，標(biāo)志志第一次次工業(yè)革革命興起起。18世紀(jì)中，麥克克斯韋爾爾建立電電磁場理理論，電電氣化時時代開始始20世紀(jì)初，福特特汽車生生產(chǎn)線，，泰勒科科學(xué)管理理方法，，自動化化時代二戰(zhàn)后，，計算機(jī)機(jī)、微電電子技術(shù)術(shù)，信息息技術(shù)及及軟科學(xué)學(xué)的發(fā)展展，以及及市場競競爭的加加劇和市市場需求求多樣性性的趨勢勢，使中中小批量量生產(chǎn)自自動化成成為可能能，并產(chǎn)產(chǎn)生了綜綜合自動動化和許許多新的的制造哲哲理與生生產(chǎn)模式式。21世紀(jì)，制造技技術(shù)向自自動化、、柔性化化、集成成化、智智能化、、精密化化和清潔潔化的方方向發(fā)展展。我國機(jī)械械制造工工業(yè)及其其發(fā)展的的現(xiàn)狀我國的機(jī)機(jī)械制造造工業(yè)獲獲得了巨巨大的發(fā)發(fā)展。與世界先先進(jìn)水平平相比，，仍有很很大差距距。機(jī)械制造造工業(yè)的的主要任任務(wù)是要要以新興興微電子子、光電電子技術(shù)術(shù)，重大大成套技技術(shù)裝備備和基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)械的的關(guān)鍵制制造技術(shù)術(shù)為重點點。依靠技術(shù)術(shù)進(jìn)步，，研究開開發(fā)優(yōu)質(zhì)質(zhì)高效的的工藝與與裝備，，提高產(chǎn)產(chǎn)品的制制造質(zhì)量量和制造造技術(shù)水水平。1-4機(jī)械制造造過程生產(chǎn)過程程三階段段1、決策階階段2、產(chǎn)品設(shè)設(shè)計和研研究階段段3、產(chǎn)品的的制造階階段其中:產(chǎn)品的制制造階段段就是把把原材料料轉(zhuǎn)變成成為成品品的過程程。（原原材料運運輸和保保管、生生產(chǎn)準(zhǔn)備備、毛坯坯準(zhǔn)備、、機(jī)械加工工、裝配配與調(diào)試試、質(zhì)量檢檢驗、成成品包裝裝等）機(jī)械加工工工藝系系統(tǒng)車床加工工零件示示意圖1-刀具2-工件3-夾具4-機(jī)床1-5信息時代代的機(jī)械械制造業(yè)業(yè)信息技術(shù)術(shù)和其它它高新技技術(shù)改造造傳統(tǒng)制制造業(yè)以先進(jìn)信信息技術(shù)術(shù)驅(qū)動制制造業(yè)提升和突突出信息息在制造造系統(tǒng)中中的作用用和地位位汽車行業(yè)業(yè)本門課程程主要解解決的問問題毛坯通過過什么樣樣的工藝藝路線加加工成為為合格的的零件？？選擇研制制什么樣樣的機(jī)床床、工藝藝裝備？？使用什么么樣的刀刀具？工件如何何進(jìn)行裝裝夾？如何檢測測加工的的精度和和表面質(zhì)質(zhì)量？如何研究究加工過過程的切切削機(jī)理理和現(xiàn)象象？零件加工工完后如如何將零零件裝配配成一個個機(jī)器或或產(chǎn)品？？本門課程程主要學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容容1、金屬屬切削原原理與刀刀具揭示金屬屬切削過過程中的的切削規(guī)規(guī)律，如如切削過過程中刀刀具與工工件之間間的切削削力、切切削熱、、切削用用量、切切削角度度、冷卻卻液與刀刀具壽命命、加工工質(zhì)量等等因素之之間的內(nèi)內(nèi)部聯(lián)系系與規(guī)律律，同時時介紹一一些實驗驗研究方方法等。2、金屬屬切削機(jī)機(jī)床機(jī)床的基基本概念念和常用用機(jī)床的的工作原原理、組組成、工工藝范圍圍、典型型結(jié)構(gòu)以以及使用用、維護(hù)護(hù)等方面面的知識識。3、機(jī)械械加工工工藝機(jī)械加工工工藝規(guī)規(guī)程的制制定及工工藝尺寸寸鏈計算算、典型