機械制造技術緒論

1、MMT1機械制造技術機械制造技術參考教材：機械制造技術基礎第3版 盧秉恒 機械工業(yè)出版社MMT2機械制造技術基礎（第二版）機械制造技術基礎（第二版）張世昌，李旦，高航張世昌，李旦，高航 2007.52007.5高等教育出高等教育出版社版社機械制造技術基礎（第二版）機械制造技術基礎（第二版）熊良山熊良山2012.22012.2華中科技大華中科技大學出版社學出版社機械制造技術基礎機械制造技術基礎賈振元，王福吉賈振元，王福吉2011.22011.2科學出版社科學出版社金屬切削原理與刀具（第金屬切削原理與刀具（第5 5版）版）陸劍中，孫家寧陸劍中，孫家寧2011.72011.7機械工業(yè)出機械工業(yè)出版社

2、版社機械制造工藝學（第三版）機械制造工藝學（第三版）顧崇銜顧崇銜 等等1999.121999.12陜西科學技陜西科學技術出版社術出版社機械制造工程原理（第機械制造工程原理（第3 3版）版）馮之敬馮之敬2015.52015.5清華大學出清華大學出版社版社其他參考教材：其他參考教材：MMT3緒緒 論論 內容：內容：一、制造與一、制造與制造業(yè)制造業(yè)二、單工序與制造二、單工序與制造系統(tǒng)系統(tǒng)三、零件與機器三、零件與機器四、本課程的內容與學習要求四、本課程的內容與學習要求五、本課程的學習方法五、本課程的學習方法MMT4緒緒 論論 一、制造與制造業(yè)一、制造與制造業(yè)(Manufacturing and Man

3、ufacturing (Manufacturing and Manufacturing Industry)Industry)制造即是生產制造即是生產從系統(tǒng)的觀點，生產生產可以定義為將生產要素轉變成生產財富并創(chuàng)造效益的輸入輸出系統(tǒng)。輸入輸出+ +- -生產過程生產過程效益生產財富有形（產品）無形（服務）轉變效率：生產率轉變效率：生產率 = = 輸出輸出/ /輸入輸入 生產要素生產對象（原材料）生產資料（直接、間接）能源勞動力信息（知識、技能、情報）資金MMT5緒緒 論論 制造制造 國際生產工程科學院（CIRP，The International Academy for Production En

4、gineering),(CIRP是法語的縮寫Collge International pour la Recherche en Productique), ）成立于1951年，原名為國際生產工程研究會（International Institution for Production Engineering Research），于2006年改名為國際生產工程科學院。CIRP 是世界頂尖的產品工程研究的國際性組織，致力于流程、機械和系統(tǒng)的設計、優(yōu)化、控制和管理方面的研究。 CIRP是機械工程領域學術地位最高的國際學術組織，總部設在法國巴黎。該組織現(xiàn)有來自四十多個國家的145名院士。我國現(xiàn)有CIRP

5、院士5人。小知識小知識：MMT6制造業(yè)制造業(yè)緒緒 論論 制造業(yè)是指對制造資源（物料、能源、設備、工具、資金、技術、信息和人力等），按照市場要求，通過制造過程，轉化為可供人們使用和利用的大型工具、工業(yè)品與生活消費產品的行業(yè)。制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個國家的生產力水平，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達國家的國民經(jīng)濟中占有重要份額。制造業(yè)包括：產品制造、設計、原料采購、倉儲運輸、訂單處理、批發(fā)經(jīng)營、零售。在主要從事產品制造的企業(yè)（單位）中，為產品銷售而進行的機械與設備的組裝與安裝活動。MMT7 7 7第一產業(yè)農業(yè)林業(yè)漁業(yè)畜牧業(yè)礦業(yè)采石業(yè)石油業(yè)第二產業(yè)航天航空紡織、服裝汽車、裝備、重型

6、機械冶金、鋼鐵、金屬制品食品、飲料化工、石油精煉計算機、半導體、電器建筑、建材日用消費品玻璃、陶瓷、造紙制藥橡膠、塑料制品能源、電力出版第三產業(yè)銀行、金融服務、保險通訊、資訊教育、醫(yī)療、保健娛樂、旅館、餐飲、旅游政府法律機構房地產修理與維護商業(yè)（零售、批發(fā)）交通、運輸表 第一、二、三產業(yè)的劃分緒緒 論論 MMT801 農副食品加工業(yè)17 橡膠和塑料制品業(yè)02 食品制造業(yè)18 非金屬礦物制品業(yè)03 酒、飲料和精制茶制造業(yè)19 黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)04 煙草制品業(yè)20 有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)05 紡織業(yè)21 金屬制品業(yè)06 紡織服裝、服飾業(yè)22 通用設備制造業(yè)07 皮革、毛皮、羽毛及其制品和

7、制鞋業(yè)23 專用設備制造業(yè)08 木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業(yè)24 09 家具制造業(yè)25 鐵路、船舶、航空航天和其他交通運輸設備制造業(yè)10 造紙和紙制品業(yè)26 電氣機械和器材制造業(yè)11 印刷和記錄媒介復制業(yè)27 計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)12 文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè)28 儀器儀表制造業(yè)13 石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)29 其他制造業(yè)14 化學原料和化學制品制造業(yè)30 廢棄資源綜合利用業(yè)15 醫(yī)藥制造業(yè)31 金屬制品、機械和設備修理業(yè) 緒緒 論論 MMT9中國經(jīng)濟規(guī)模在近30年顯著擴大，發(fā)展迅速。2010年中國GDP達到5.7萬億美元（以國際匯率計算），超越日本成為世界第二

8、大經(jīng)濟體。這樣的規(guī)模在很大程度上是以制造業(yè)的發(fā)展為支撐。據(jù)全球知名經(jīng)濟咨詢機構HIS環(huán)球透視的數(shù)據(jù)，2010年中國制造業(yè)產值占全球的19.8%，已經(jīng)成為全球制造業(yè)產出最高的國家（左圖）。出口方面，2009年中國制造業(yè)產品出口額在世界各國家及地區(qū)中僅次于歐盟，占比13%。緒緒 論論 MMT10 從國際層面上看，我國制造業(yè)具有了，但也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，中國制造的，在成本上升和出口市場萎縮的雙重夾擊下進退兩難。在當前的全球供應鏈體系中，中國制造產品大都處在“制造加工組裝”這個“微笑曲線”的價值最低環(huán)節(jié)。在專利技術和上游資源采購上較多地依賴歐洲、美國和日本等發(fā)達國家和其他掌握資源的國家。中國制造業(yè)取得

9、的成就與面臨的困難都十分明顯，雖大不強，即我國是制造大國，但不是制造強國。 造成上述這種現(xiàn)狀，固然有很多原因，其中我國制造技術相對落后是關鍵影響因素。緒緒 論論 MMT111111制造技術制造技術 在產品生產中，使原材料轉化為產品過程所施行的各種手段的總和，稱為制造技術。運用一定的知識、技能操縱可以利用的物質、工具采取有效的方法 手段包括功能體系功能體系信息信息處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)緒緒 論論 MMT1212科學與技術科學與技術 認識世界，基本方法是“分析分析”，基本形式為“發(fā)現(xiàn)、揭示發(fā)現(xiàn)、揭示”。 改造世界，基本方法是“綜合綜合”，基本形式為“發(fā)明、創(chuàng)造、改進發(fā)明、創(chuàng)造、改進”。緒緒 論論 MMT

10、13單工序單工序制造技術已從單工序的研究發(fā)展到制造系統(tǒng)的研究。工序工序指一個（或一組）工人在同一個工作地點，對同一個（或幾個）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。單工序也就是單個工序所包含的那部分工藝過程。在過去，生產車間中多為只能完成單工序的加工設備。制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)隨著計算機技術，控制技術的發(fā)展，現(xiàn)代化生產中出現(xiàn)了能夠完成多個工序，甚至全部工序的加工設備，如多工位加工機床、五自由度或六自由度聯(lián)動機床。隨著CNC技術在制造業(yè)中的應用，由這些高度自動化的加工設備進一步構成了諸如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS），這種制造系統(tǒng)能夠適應產品多品種、小批量的市場需求。緒緒 論論 CN

11、C加工視頻播放MMT1414經(jīng)營管理信息流生產管理信息流技術信息流物質流用戶、市 場 與 外 部 環(huán) 境經(jīng)營管理市場與銷售研究與開發(fā)資源管理財務生產管理工程設計采購車間制造（加工、裝配、檢驗、輸送、存儲 ）質量控制緒緒 論論 MMT15在上面制造系統(tǒng)組成示意圖中，指出，制造系統(tǒng)包括了三種性質的流，即物質流、信息流和資金流。為使整個制造系統(tǒng)有效的運行，三種流必須通暢、協(xié)調。誤差流誤差流物流物流資金流資金流規(guī)劃規(guī)劃控制控制需求需求信息流信息流實施實施（車間或現(xiàn)場）（車間或現(xiàn)場）原材料原材料產品與服務產品與服務能源能源能能量量流流圖圖 制造系統(tǒng)的五種流制造系統(tǒng)的五種流u物質流物質流主要指由毛坯到產品

12、的有形物質的流動；u信息流信息流主要指生產活動的設計、規(guī)劃、調度與控制；u資金資金流流則包括了成本管理、利潤規(guī)劃及費用流動等。緒緒 論論 MMT16制造系統(tǒng)特性制造系統(tǒng)特性軟件硬件 制造系統(tǒng)可視為若干硬件的集合體。為使硬件充分發(fā)揮效能，必須有軟件支持。緒緒 論論 MMT17 轉變特性轉變特性主要從技術角度出發(fā)，如何使轉變過程更有效進行。獲取階段轉變階段分配階段圖 制造系統(tǒng)的物質流原材料供應者原材料庫存零件加工零件庫存裝配成品庫存最終用戶緒緒 論論 MMT18壓力加工壓力加工油漆油漆車身裝配車身裝配內部裝飾內部裝飾驅動橋裝配驅動橋裝配變速箱裝配變速箱裝配輪胎裝配輪胎裝配底盤裝配底盤裝配 車身安裝

13、車身安裝 最后試最后試驗驗發(fā)動機裝配發(fā)動機裝配發(fā)動機試驗發(fā)動機試驗機械加工機械加工熱處理熱處理鍛造鍛造熔化熔化造型造型澆鑄澆鑄壓鑄壓鑄油漆油漆機械加工機械加工自動線自動線熱處理熱處理圖 汽車生產物流示意圖緒緒 論論 MMT19需求需求訂貨訂貨信息信息生產生產計劃計劃信息信息進度進度計劃計劃信息信息作業(yè)作業(yè)計劃計劃信息信息生產生產結果結果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)生產生產控制控制信息信息生產生產技術技術信息信息產品產品設計設計信息信息綜合綜合生產生產計劃計劃生產生產進度進度計劃計劃作業(yè)作業(yè)計劃計劃生產生產實施實施生產生產控制控制產品產品設計設計工藝工藝過程過程計劃計劃工藝工藝過程過程信息信息計劃階段計劃階段實施階

14、段實施階段控制階段控制階段圖圖 制造系統(tǒng)的程序特性制造系統(tǒng)的程序特性 程序特性程序特性程序程序制造系統(tǒng)可視為生產離散型產品的工作程序研究制造系統(tǒng)程序特性，主要從管理角度出發(fā)如何使生產活動達到最佳化。緒緒 論論 MMT20擴展知識擴展知識工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計劃。該項目由德國聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術部聯(lián)合資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學術界和產業(yè)界的建議和推動下形成，并已上升為國家級戰(zhàn)略，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)

15、及物聯(lián)網(wǎng)。德國所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(CyberPhysical System簡稱CPS)將生產中的供應，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達到快速，有效，個人化的產品供應。緒緒 論論 MMT21 工業(yè)4.0不是專家杜撰的概念，是工業(yè)時代新技術融合的具體表現(xiàn)。目前的社會已經(jīng)進入第四次工業(yè)革命時代，工業(yè)4.0就是這次變革的具體體現(xiàn)。緒緒 論論 MMT22國內部分人認為，“中國制造2025”與德國“工業(yè)4.0”兩者在提出背景、采取措施，以及發(fā)展方向上，都顯得較為相似。但是，今年9月10日下午，在“中國制造2025”對話德國“工業(yè)4.0”大會上，中德雙方均表示，

16、兩者相同的地方并不多。（思考：究竟有哪些區(qū)別？） 2015年5月19日，經(jīng)李克強總理簽批，國務院日前印發(fā)中國制造2025，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。這是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領。中國計劃到2020年，基本實現(xiàn)工業(yè)化，2025年制造業(yè)整體素質大幅提升，到2035年，我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平。而新中國成立一百年時，制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。緒緒 論論 MMT23：云制造，是在“制造即服務”理念的基礎上，借鑒了云計算思想發(fā)展起來的一個新概念。：3D打印，即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材

17、料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。緒緒 論論 MMT24物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internet of things（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展，與其說物聯(lián)

18、網(wǎng)是網(wǎng)絡，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務和應用。因此，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。 活點定義：利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素（所有的設備、資源及通信等）都是個性化和私有化。返回緒緒 論論 MMT 隨著制造技術的發(fā)展，制造技術不再僅僅是主要以力學、切學理論為基礎的一門學科，而是涉及了機械學科、系統(tǒng)學科、信息學科、材料學科和控制技術的一個綜合學科。本節(jié)小結本節(jié)小結但是，雖然我們使用的理論工具有了變化，學習的目的仍是如何最優(yōu)地由原材料獲取產品。單工序加工是復雜制造系統(tǒng)的基本單元，只有掌握了基本單元的知識和技術，才有可能進一步研究更復雜的制造系統(tǒng)，單元加工過程的質量控制無疑是制造系統(tǒng)質量控制的基礎，因此應首先掌握單工序的相關知識。緒緒 論論 MMT26是機器的組成單元，裝配時機器是由零件單元逐一裝配而成，但在設計的時候卻是從整臺機器開始的。一種新產品（機器