1機械制造技術參考教材：《機械制造技術基礎》第3版盧秉恒機械工業出版社2機械制造技術基礎（第二版）張世昌，李旦，高航2007.5高等教育出版社機械制造技術基礎（第二版）熊良山2012.2華中科技大學出版社機械制造技術基礎賈振元，王福吉2011.2科學出版社金屬切削原理與刀具（第5版）陸劍中，孫家寧2011.7機械工業出版社機械制造工藝學（第三版）顧崇銜等1999.12陜西科學技術出版社機械制造工程原理（第3版）馮之敬2015.5清華大學出版社其他參考教材：3緒論Introduction

內容：一、制造與制造業二、單工序與制造系統三、零件與機器四、本課程的內容與學習要求五、本課程的學習方法機械制造技術4緒論Introduction

一、制造與制造業(ManufacturingandManufacturingIndustry)制造即是生產從系統的觀點，生產可以定義為將生產要素轉變成生產財富并創造效益的輸入輸出系統。4輸入輸出+-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

=

輸出/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…）資金機械制造技術5緒論Introduction

制造

狹義理解：生產過程從原材料→成品直接起作用的那部分工作內容，包括毛坯制造、零件加工、產品裝配、檢驗、包裝等具體操作（物質流）。

CIRP定義：制造包括制造企業的產品設計、材料選擇、制造生產、質量保證、管理和營銷一系列有內在聯系的運作和活動。國際生產工程科學院（CIRP，TheInternationalAcademyforProductionEngineering),(CIRP是法語的縮寫CollègeInternationalpourlaRechercheenProductique),）成立于1951年，原名為國際生產工程研究會（InternationalInstitutionforProductionEngineeringResearch），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、機械和系統的設計、優化、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。該組織現有來自四十多個國家的145名院士。我國現有CIRP院士5人。小知識：

廣義理解：制造=生產機械制造技術6制造業緒論Introduction

美國將機械、電子、輕工、紡織、冶金、化工等行業列為制造業。制造業是指對制造資源（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、工業品與生活消費產品的行業。制造業直接體現了一個國家的生產力水平，是區別發展中國家和發達國家的重要因素，制造業在世界發達國家的國民經濟中占有重要份額。制造業包括：產品制造、設計、原料采購、倉儲運輸、訂單處理、批發經營、零售。在主要從事產品制造的企業（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。機械制造技術777第一產業農業林業漁業畜牧業礦業采石業石油業第二產業航天航空紡織、服裝汽車、裝備、重型機械冶金、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、電力出版第三產業銀行、金融服務、保險通訊、資訊教育、醫療、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（零售、批發）交通、運輸

表

第一、二、三產業的劃分緒論Introduction

機械制造技術801農副食品加工業17橡膠和塑料制品業02食品制造業18非金屬礦物制品業03酒、飲料和精制茶制造業19黑色金屬冶煉和壓延加工業04煙草制品業20有色金屬冶煉和壓延加工業05紡織業21金屬制品業06紡織服裝、服飾業22通用設備制造業07皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業23專用設備制造業08木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業24汽車制造業09家具制造業25鐵路、船舶、航空航天和其他交通運輸設備制造業10造紙和紙制品業26電氣機械和器材制造業11印刷和記錄媒介復制業27計算機、通信和其他電子設備制造業12文教、工美、體育和娛樂用品制造業28儀器儀表制造業13石油加工、煉焦和核燃料加工業29其他制造業14化學原料和化學制品制造業30廢棄資源綜合利用業15醫藥制造業31金屬制品、機械和設備修理業

更詳細一些的分類緒論Introduction

機械制造技術9

行情咋樣？中國經濟規模在近30年顯著擴大，發展迅速。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大經濟體。這樣的規模在很大程度上是以制造業的發展為支撐。據全球知名經濟咨詢機構HIS環球透視的數據，2010年中國制造業產值占全球的19.8%，已經成為全球制造業產出最高的國家（左圖）。出口方面，2009年中國制造業產品出口額在世界各國家及地區中僅次于歐盟，占比13%。緒論Introduction

機械制造技術10從國際層面上看，我國制造業具有了很大的規模，但也面臨著諸多的挑戰，中國制造的產品附加值低，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”的價值最低環節。在專利技術和上游資源采購上較多地依賴歐洲、美國和日本等發達國家和其他掌握資源的國家。中國制造業取得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。緒論Introduction

機械制造技術111111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

與大、小制造概念相對應，對于制造技術的理解也有廣義和狹義之分。廣義理解制造技術涉及生產活動的各個方面和生產的全過程，制造技術被認為是一個從產品概念到最終產品的集成活動，是一個功能體系和信息處理系統。緒論Introduction

機械制造技術1212

在商品經濟高度發展的今天，科學與技術的界限開始變得模糊，純粹的科學研究不斷萎縮,原因是得不到足夠的經費支持，許多科學研究從一開始就有明確的應用前景（例如:超導技術、克隆技術等）。科學與技術

科學

——認識世界，基本方法是“分析”，基本形式為“發現、揭示”。

技術

——改造世界，基本方法是“綜合”，基本形式為“發明、創造、改進”。緒論Introduction

機械制造技術13二、單工序與制造系統(Single-processandManufacturingSystem)單工序制造技術已從單工序的研究發展到制造系統的研究。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。制造系統隨著計算機技術，控制技術的發展，現代化生產中出現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動機床。隨著CNC技術在制造業中的應用，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（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS），這種制造系統能夠適應產品多品種、小批量的市場需求。緒論Introduction

機械制造技術CNC加工視頻播放1414

制造系統結構經營管理信息流生產管理信息流技術信息流物質流用戶、市場與外部環境經營管理市場與銷售研究與開發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…）質量控制機械制造技術緒論Introduction

15在上面制造系統組成示意圖中，指出，制造系統包括了三種性質的流，即物質流、信息流和資金流。為使整個制造系統有效的運行，三種流必須通暢、協調。

制造系統中的流誤差流物流資金流規劃控制需求信息流實施（車間或現場）原材料產品與服務能源能量流圖

制造系統的五種流物質流主要指由毛坯到產品的有形物質的流動；信息流主要指生產活動的設計、規劃、調度與控制；資金流則包括了成本管理、利潤規劃及費用流動等。緒論Introduction

機械制造技術16制造系統特性軟件硬件

結構特性

制造系統可視為若干硬件的集合體。為使硬件充分發揮效能，必須有軟件支持。機械制造技術緒論Introduction

17

轉變特性主要從技術角度出發，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機械制造技術緒論Introduction

18壓力加工油漆車身裝配內部裝飾驅動橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤裝配

車身安裝最后試驗發動機裝配發動機試驗機械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機械加工自動線熱處理圖

汽車生產物流示意圖機械制造技術緒論Introduction

19需求訂貨信息生產計劃信息進度計劃信息作業計劃信息生產結果數據生產控制信息生產技術信息產品設計信息綜合生產計劃生產進度計劃作業計劃生產實施生產控制產品設計工藝過程計劃工藝過程信息計劃階段實施階段控制階段圖

制造系統的程序特性

程序特性

程序

——一系列按時間和邏輯安排的步驟

制造系統可視為生產離散型產品的工作程序（下圖）研究制造系統程序特性，主要從管理角度出發如何使生產活動達到最佳化。機械制造技術緒論Introduction

20擴展知識工業4.0（第四次工業革命）工業4.0是德國政府提出的一個高科技戰略計劃。該項目由德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等德國學術界和產業界的建議和推動下形成，并已上升為國家級戰略，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴。其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。德國所謂的工業四代(Industry4.0)是指利用物聯信息系統(Cyber—PhysicalSystem簡稱CPS)將生產中的供應，制造，銷售信息數據化、智慧化，最后達到快速，有效，個人化的產品供應。緒論Introduction

機械制造技術21工業革命演進工業4.0不是專家杜撰的概念，是工業時代新技術融合的具體表現。目前的社會已經進入第四次工業革命時代，工業4.0就是這次變革的具體體現。緒論Introduction

機械制造技術22中國制造2025與工業4.0國內部分人認為，“中國制造2025”與德國“工業4.0”兩者在提出背景、采取措施，以及發展方向上，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4.0”大會上，中德雙方均表示，兩者相同的地方并不多。（思考：究竟有哪些區別？）2015年5月19日，經李克強總理簽批，國務院日前印發《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰略。這是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。中國計劃到2020年，基本實現工業化，2025年制造業整體素質大幅提升，到2035年，我國制造業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，制造業大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。緒論Introduction

機械制造技術23其他一些前沿的相關概念云制造：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展起來的一個新概念。3D打印：3D打印，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。智能工廠智能生產物聯網緒論Introduction

機械制造技術24物聯網物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發展階段。其英文名稱是：“Internetofthings（IoT）”。顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網。這有兩層意思：其一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；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。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展，與其說物聯網是網絡，不如說物聯網是業務和應用。因此，應用創新是物聯網發展的核心，以用戶體驗為核心的創新2.0是物聯網發展的靈魂。活點定義：利用局部網絡或互聯網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在一起，形成人與物、物與物相聯，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。物聯網是互聯網的延伸，它包括互聯網及互聯網上所有的資源，兼容互聯網所有的應用，但物聯網中所有的元素（所有的設備、資源及通信等）都是個性化和私有化。返回緒論Introduction

機械制造技術隨著制造技術的發展，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、系統學科、信息學科、材料學科和控制技術的一個綜合學科。本節小結但是，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地由原材料獲取產品。單工序加工是復雜制造系統的基本單元，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，單元加工過程的質量控制無疑是制造系統質量控制的基礎，因此應首先掌握單工序的相關知識。緒論Introduction

機械制造技術26三、零件與機器(PartandMachine)零件是機器的組成單元，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）的開發內容包括概念設計、方案設計、詳細設計、樣機試制與評審、工藝設計、新產品鑒定、試銷、生產準備、批量生產等。也就是在制造過程中，先加工出合格的零件，然后再通過合理的裝配工藝將零件裝配成滿足一定功能的機器。我們的目的：零件加工（技術）+機器裝配（技術）=機械制造（俠義）緒論Introduction

機械制造技術27機械制造技術四、本課程的內容與學習要求（ContentsandDemands）機械加工方法金屬切削原理與刀具金屬切削機床機床夾具原理與設計機械制造質量分析與控制工藝規程設計先進制造技術內容：要求：通過本課程的學習，要求能對機械制造有一個總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過程的基本規律；掌握機械加工的基本知識；能選擇加工方法與機床、刀具、夾具及加工參數；具備制定工藝規程的能力和掌握機械加工精度和表面質量