机械制造概论

机械制造设计概论在现代社会中，机械制造设计是一项关键的技术，它涉及到各种各样的机械产品的设计和生产。

这些产品可以是从简单的家用电器到复杂的工业机械。

本文将介绍机械制造设计的概论，包括其基本原理、设计流程和应用领域。

一、机械制造设计的基本原理机械制造设计是一门综合性学科，它结合了工程力学、材料学、加工工艺学等多个学科的知识。

在机械制造设计中，设计师需要考虑产品的功能、性能、可靠性、制造成本等多个因素。

同时，他们还需要了解材料的性质和加工过程的特点，以确保设计的可行性和有效性。

根据基本原理，机械制造设计可以分为以下几个方面：1. 功能设计：产品的功能是设计的首要考虑因素。

设计师需要了解用户需求，并将其转化为具体的产品功能要求。

在功能设计中，还需要考虑产品的使用环境和操作要求。

2. 结构设计：结构设计是确定产品的形式和组成部分的过程。

在结构设计中，设计师需要考虑产品的功能、强度和刚度要求，并选择适当的材料和结构形式。

3. 零部件设计：零部件设计是确定产品各个零部件的过程。

在零部件设计中，设计师需要考虑零部件之间的配合要求，以及零部件的制造和装配要求。

4. 工艺设计：工艺设计是确定产品的制造工艺和加工工艺的过程。

在工艺设计中，设计师需要选择适当的机械设备和工艺方法，并确定加工参数和质量控制要求。

二、机械制造设计的流程机械制造设计的流程可以分为以下几个阶段：1. 需求分析：在需求分析阶段，设计师需要与用户和市场部门沟通，了解产品的需求和市场需求。

通过需求分析，设计师可以确定产品的功能、性能和外观要求。

2. 概念设计：在概念设计阶段，设计师将产品的需求转化为概念设计。

概念设计是根据产品的功能和形式要求，进行初步的设计方案的选择和评估。

3. 详细设计：在详细设计阶段，设计师将概念设计转化为具体的产品设计。

具体设计包括结构设计、零部件设计和工艺设计等。

4. 制造和测试：在制造和测试阶段，设计师将设计方案转化为具体的产品。

1.绞孔不能校正原有孔的轴线偏斜2.砂轮的硬度：磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度（自锐性）粒度：磨料颗粒的大小（如何选择？）3.六点定位原则（重要）4.常用定位方式：V型块定位圆孔定位5.切削力的来源：1）.三个变形区内工件材料的弹性、塑性变形产生的抗力2）.工件切屑与刀具摩擦产生的阻力与切削用量的关系：背吃刀量ap和进给量f是通过对切削面积和单位切削力的变化而影响切削力的。

背吃刀量ap 增大，切削宽度bd也增大，剪切面积As和切屑与前刀面的接触面积按比例增大，第一变形区和第二变形区的变形与摩擦相应增大。

当背吃力量增大一倍时，切削力也增大一倍。

进给量f增大，切削厚度hd 增大，而切削宽度bd不变，这时剪切面积虽按比例增大，第二变形区的变形未按比例增大。

而进给量增大，平均变形变小，单位切削力降低，因此，进给量f增大一倍，切削力约增加70～80％。

6.切削用量哪个因素对切削力影响是最大的：背吃刀量7.切削热的来源：切削金属层发生弹性形变、塑形形变所产生的热和切削与前面、工件与后面的摩擦热8.铸铁的切削热：铸铁是脆性材料，切削呈崩碎状，切削变形小，摩擦和磨损小，产热较小9.刀具的磨钝标准：一般选用后面磨损宽度来制定刀具磨钝标准，严格地来讲，磨钝标准应该是后面磨损带部位中间平均磨损量VB所允许达到的最大磨损尺寸10.定位基准：粗基准用毛坯上未加工的表面作为定位基准精基准是用加工过的表面作为定位基准11.粗基准的选择：1. 选择不加工表面作为粗基准，以保证不加工表面与加工表面间的位置精度，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置精度要求高的一个。

2.为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。

重点考虑：1）.加工表面与不加工表面的相对位置精度；2）.各加工表面有足够的余量12.精基准的选择：重点考虑：1）.减少定位误差2）.保证加工精度13.加工误差:零件加工后实际几何参数对理想几何参数的偏离程度14.刀具的机构：前、后刀面，主偏角等对切削参数的影响15.进给量、背吃刀量，切削速度对工艺性能的影响16.刀具的各种角度对排屑的影响17.带状切屑：切屑外形连续不断呈带状，底面光滑，背面呈毛绒状18.机床主轴回转误差：主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移量19.轴线偏斜现象：20.孔径扩大现象：21.冷作硬化：加工过程中的塑形变形，使晶粒间产生剪切滑移，晶格扭曲，并产生晶粒拉长，破碎，从而使加工材料表面的强度，硬度提高，塑形下降22.硬质合金车刀的分类及适用范围。

一、课程名称机械制造概论二、授课对象机械设计制造及其自动化专业学生三、教学目标1. 知识目标：（1）了解机械制造的基本概念、发展历程和现状；（2）掌握机械制造的基本原理和工艺方法；（3）熟悉机械制造中常用的设备和工具；（4）了解机械制造行业的发展趋势和前景。

2. 能力目标：（1）培养学生运用机械制造知识解决实际问题的能力；（2）提高学生的动手实践能力；（3）增强学生的创新意识和团队协作精神。

3. 素质目标：（1）培养学生的职业道德和敬业精神；（2）提高学生的审美观和环保意识；（3）增强学生的社会责任感。

四、教学内容1. 机械制造概述1.1 机械制造的基本概念1.2 机械制造的发展历程1.3 机械制造的现状与趋势2. 机械制造原理2.1 机械加工的基本原理2.2 机械加工方法及特点2.3 机械加工精度与表面质量3. 机械制造工艺3.1 机械加工工艺规程的编制3.2 机械加工工艺过程及典型工艺3.3 机械加工工艺装备与刀具4. 机械制造设备4.1 机械加工设备概述4.2 常用机械加工设备介绍4.3 机械加工设备的发展趋势5. 机械制造工艺设计5.1 机械制造工艺设计的基本原则5.2 机械加工工艺设计步骤5.3 机械加工工艺设计实例分析五、教学方法1. 讲授法：系统讲解机械制造概论的基本概念、原理和工艺方法；2. 案例分析法：结合实际工程案例，分析机械制造工艺设计及设备应用；3. 实践操作法：指导学生进行机械加工工艺实验，提高动手实践能力；4. 讨论法：组织学生围绕机械制造发展趋势、环保等问题进行讨论，培养学生的创新意识和团队协作精神。

六、教学进度安排1. 第1周：机械制造概述2. 第2-3周：机械制造原理3. 第4-5周：机械制造工艺4. 第6周：机械制造设备5. 第7-8周：机械制造工艺设计七、考核方式1. 课堂表现：30%2. 课后作业：30%3. 实验报告：20%4. 期末考试：20%八、教学资源1. 教材：《机械制造概论》2. 教学课件3. 机械制造相关实验设备4. 机械制造相关网站和数据库九、教学反思在教学过程中，教师应根据学生的实际情况，调整教学内容和方法，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。

'第1章机械制造概论机械制造业是国民经济的基础产业，它生产的机械产品中相当一部分将成为国民经济各部门的机械装备。

机械制造是一个将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等）通过制造系统转化为可供人们使用或利用的产品的过程。

机械制造也是人类开发自然资源的过程，在人类实施可持续发展战略的今天，力争以最小的资源消耗、最低限度的环境污染产生最大的社会经济效益是制造业的根本宗旨。

1・1机械产品的开发与构成1. 2制造过程与生产组织思考题与练习◎1・1机械产品的开发与构成1.1.1机械产品的开发趣产品开发的意义黴新产品开发的决策蜜新产品开发的方式爲新产品开发的步骤黴产品开发的技术手段1.1.2机械产品的构成蟹机械产品的构成■组成产品的各个部分应当具有充分发挥其性能的最佳形状，所选用的材料应考虑对强度和功能的要求。

嗓机械产品使用的材料"■nTui趣产品开发的意义1）产品开发的意义・科学技术的发展与进步，为满足人类更高消费提供了许多新的产品方案。

的❿消费者随着生活水平的提高与社会环❿机械制造企业为了赢得竞争，也必须不断地推出新产品。

2）机械产品的市场寿命周期及各阶段的特点2）机械产品的市场寿命周期及各阶段的特点■介绍期：制造成本大，销售量有限，价格也较高, 销售产品还不能为企业带来利润。

■成长期：产品迅速占领市场，销售额扩大，进入批量生产，成本降低，利润迅速增加。

-成熟期：销售量大，但增幅趋缓，企业利润丰厚■衰退期：产品的价格被压到极低水平，销售额持续下降，企业无法获得利润，市场出现升级换代的新产品。

F爨新产品开发的决策1）新产品的分类及定义♦全新产品：应用新原理、新结构、新技术和新材料制造出的前所未有的产品往往是科技史上的重大突破。

♦换代产品：由于米用新技术、新结构或新材料，使产品性能产生具有阶段性变化的新产品。

♦改进产品：对老产品的改进。

♦仿制产品：模仿市场已有的其他产品而产生。

机械制造概论思考题1. 机械制造的定义和意义机械制造是一种制造行业，涉及到生产和加工机械零部件和组装完整机械设备的过程。

它是现代工业化发展的基础之一，对促进经济增长、提高生产效率和增加就业机会起着重要作用。

机械制造涵盖的领域非常广泛，涉及到各个行业和领域，例如汽车制造、航空航天、电子设备制造等。

机械制造的意义在于： - 促进经济发展：机械制造业是国民经济中的支柱产业之一，为国家经济增长和工业化进程做出了重要贡献。

- 提高生产效率：机械设备和自动化技术的应用可以大大提高生产效率，降低人力成本，实现批量生产。

- 推动技术进步：机械制造业的发展需要不断创新和技术进步，推动了相关技术和工艺的发展。

- 增加就业机会：机械制造业的发展为社会创造了大量就业岗位，提供了更多的就业机会。

2. 机械制造的基本流程机械制造的基本流程包括： 1. 设计阶段：根据需求和要求，进行产品设计和工艺规划。

包括机械零件的设计、总体结构设计、选材和工艺设计等。

2. 加工制造阶段：根据设计图纸和工艺方案，采用相应的加工方法和工艺，生产加工机械零部件。

3. 组装调试阶段：将加工好的机械零部件进行组装，形成完整的机械设备，并进行调试和测试，确保其正常运行。

4. 应用和维护阶段：将制造好的机械设备应用于实际生产中，定期进行维护和检修，保证设备的正常运行和使用寿命。

3. 机械制造所面临的挑战和机遇机械制造业面临着许多挑战和机遇，其中包括： - 技术创新和自动化：随着科技的不断进步，机械制造业需要不断创新和引进先进的制造技术和自动化设备，以提高生产效率和产品质量。

- 环境保护和可持续发展：随着环保意识的增强，机械制造业需要注重节能减排和资源利用，开展清洁生产和环境保护工作。

- 市场需求和市场竞争：机械制造业需要根据市场需求和竞争状况，灵活调整产品结构和生产布局，提高市场竞争力。

- 人才培养和人力资源：机械制造业需要培养适应产业发展需求的高素质人才，加强人力资源开发和管理。

《机械制造概论》教学大纲一、课程的性质、任务、目的和要求机械制造基础上综合阐述工程材料、毛坯与零件的成形、切削加工、加工质量与检测的工艺技术课。

其任务和目的，是使学生掌握常用工程材料的性质及其加工工艺知识。

基本要求是：1、了解常用工程材料并能初步选用。

2、了解热处理基本知识并能初步选用。

3、了解各种主要加工方法的基本原理、工艺特点，并具有选用毛坯、零件加式方法的能力。

4、初步掌握零件的结构工艺性的常用材料的工艺性能。

5、了解切削加工是保证零件精度和精糙度的主要方法。

理解机械加工工艺过程。

6、以应用为目的，以生产第一线正在使用和近期有可能推广的知识为主，对新技术有一般了解。

7、本课程是承上启下的综合工艺课，学生学完本课程能在工程材料的选用和工艺设计方面有解决实际问题的能力。

了解机械制造的发展趋势。

8、课程内容分为“了解、理解、掌握”三个层次提出要求。

二、教学大纲绪论了解机械制造业的现状及其发展趋势。

了解机械制造业的全新的完整的机械制造系统概念。

第一章工程标材料一、工程材料的性质工程材料的强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度。

工程材料的物理性能、化学性能和工艺性能。

二、铁碳合金是重点内容。

只介绍体心立方晶格、面心立方晶格及铁的同素异晶转变以及固深体、金属化合物等概念。

用简化的铁碳状态图说清楚各区的组织及A1、A3、A cm线的物理概念。

在此基础上，再简单阐明含碳量的变化与钢的组织、性能的关系。

三、钢的热处理是重点内容。

着重讲清退火、正火、淬火和回火的目的、工艺及应用。

为了较清楚地了解钢的热处理本质，以共析钢为例着重介绍奥氏体在加热与冷却过程中的组织转变。

四、零件表面处理一般了解，面要广些。

五、合金钢在介绍合金元素在钢中作用时，着重阐明强化钢的性能，改善热处理工艺性以及满足特殊性能要求等。

并举例讲清合金渗透钢、合金调质钢的热处理工艺。

介绍常用的、代用的钢种。

六、有色金属着重介绍种类、牌号、性能和用途，并用典型示例进行说明。

机械制造工程概论王晓琴西安电子科技大学工程训练中心一﹑机械产品研发制造的基本过程二﹑工程材料简介三﹑机械制造的主要工艺方法四﹑机械制造自动化技术发展简介及数控加工与特种加工信息与决策设计与工艺材料外购件毛坯生产精确成型表面覆层处理装配与试机检验与包装产品与销售信息反馈一﹑机械产品研发制造的基本过程零件检验一)机械产品研发的原则:1、社会有需求；2、发展有前景；3、投资有效益。

二）机械产品的设计原则：三好、两高、一快好用：功能完善，实用可靠；1、三好好造：结构合理，制造容易；好修：经济耐用，维修方便。

2、两高：技术含量高、效率高。

3、一快：速度快。

) 零件设计的原则:首先在满足使用的前提下，考虑零件加工的可行性和经济性。

四）机械制造中的几个基本术语1、生产过程:指一个企业或一个团体整合所有人力、财力、物力因素，为达到一个共同的产品目标、协调、控制各个环节，按照事先规定的设计步聚，将各种原材料经过不同工艺加工过程，最终形成产品的劳动总和。

、工艺过程：指通过工具和机械设备直接改变材料的尺寸、形状或性能，使之成为零件(产品)的过程。

3、加工质量：是指加工完毕的零部件或成品，其尺寸、形状、位置精度，表面粗糙度；表面覆层处理精度及产品整机性能指标符合设计要求的程度。

4、工艺过程的组成：通常由若干个工序组成，而工序又可划分为若干个工位或工步。

二﹑工程材料简介：具有一定的强度、硬度、塑性、冲击韧性等机械性能的材料。

黑色钢：碳钢45.合金.特殊性能钢等。

金属铸铁：灰铸铁.球墨.可锻.蠕墨。

（一）有色：铝及铝合金、铜及铜合金、钛种及钛合金、滑动轴承合金等。

类非金属：塑料﹑橡胶﹑其它（石棉,陶瓷,石英,云母等）复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料组合而成的一种多相固体材料称为复合材料。

0.0218%~2.11%的铁碳合金;低碳钢含C0.25%以下,0.25-0.6,0.6-1.4)碳素结构钢：Q235-A碳钢优质碳素结构钢：40、45#(含c0.45%）碳素工具钢：T10、T12、T8 (含c0.8%）钢合金结构钢模具钢低合金刃具钢：黑合金钢合金工具钢：刃具钢：9SiCr 、CrWMn 色特殊性能钢量具钢高速钢:W18Cr4VW6Mo5Cr4V2 铸铁：(含碳量大于2.11%的铁碳合金)灰铸铁HT150(抗拉强度) 、球墨QT700-2、可锻KTH300-06、蠕墨RuT420。

《机械制造概论》结课论文题目：机械制造概论课程知识总结学院机械工程与自动化学院专业工业设计班级 08020241学号17姓名安亚菲任课教师董亚峰成绩2010 年12月机械制造概论总结论文在本学期，我们工业设计专业开设了机械制造概论这门专业课，通过一学期的学习，以及代课教师董老师的悉心教导，我们对这门学科有了一定的认识，并在此对这门学科做出总结。

一、概论机械制造概论是一门研究机械制造系统和机械制造方法的综合性技术基础课。

机械制造是将设计输出的指令和信息输入机械制造系统，加工出合乎设计要求的产品的过程。

机械制造科学是研究机械制造系统、机械制造过程和制造方法的科学。

在机械制造过程中，通常是先用铸造、锻压或焊接等工艺方法将材料制成毛坯，再进行切削加工，然后得到所需零件。

为了改善材料的工艺性能和提高零件的使用性能，还要经过热处理，最后将制成的各种零件加以装配，即成为机器。

随着科学技术的迅猛发展，新材料、新技术、新工艺和新设备不断出现，是越来越多的零件的传统加工工艺发生了变化。

各种先进技术的运用，不但简化了零件的制造过程，而且使各种传统的加工方法的界限更加模糊。

我们学习的机械制造，是以材料为主线，着重介绍了各种制造工艺的特点和应用，并从材料形态学的角度，对各种制造工艺进行了归类、分类。

机械制造工业是国民经济发展的忠言基础和有力支柱，在国民经济中占有十分重要的地位。

近年来，计算机技术、信息技术、网络技术与机械制造技术的深度结合，使机械制造工业得到了飞速的发展。

数控机床、加工中心、柔性制造系统、集成制造系统、快速原型制造技术、并行工程、敏捷制造、绿色制造等不断出现的新的先进制造技术和新的先进制造模式增强了企业的生产能力和市场适应性，迅速改变着传统制造业的面貌。

目前，我国机械制造工业产品的生产已经具有相当大的规模，形成了门类齐全。

布局合理的机械制造工业体系。

本课程的基本要求是：（1）了解工程材料的一般性质及应用范围。

机械制造概论课程设计一、设计背景机械制造概论是机械设计及制造工程类专业中的一门基础必修课程，其主要目的是为学生介绍机械制造工艺的基本概念、特点、分类和应用，培养学生的从事机械制造和加工的基本能力。

为了更好地实现课程目的，本课程设计旨在提高学生的综合能力，促进理论与实践相结合，同时加强学生的协作和创新意识。

二、设计要求1.设计对象：某个简单机械零部件或组件。

2.设计内容：–对设计对象进行分析，了解其材料和工艺要求。

–依据设计要求，制定详细的设计方案，并利用计算机辅助设计软件对其进行模拟和优化。

–根据设计方案，制作原型，并进行实际加工和测试。

–对实验结果进行分析和评价，并提出改进建议。

3.设计周期：3个月。

4.设计团队：每组3-5名学生，按照岗位分工合作完成设计任务。

三、设计流程和时间安排第一周至第二周1.组建设计团队，确定小组内岗位分工。

2.确定设计对象，分析其材料要求和工艺要求。

3.初步制定设计方案，明确设计目标和计算要点。

4.撰写课程设计的计划书。

第三周至第六周1.根据设计方案进行计算和模拟，细化设计内容。

2.利用计算机辅助设计软件对模型进行建立和仿真。

3.评估模拟结果，并进行优化。

4.详细制定原型制作方案，明确材料使用和加工工艺。

第七周至第十周1.制作设计原型，并进行实验测试。

2.对测试结果进行记录，撰写文档，形成实验报告。

3.对测试结果进行分析和评价，提出改进意见和建议。

4.完成课程设计的书面报告。

第十一周至第十二周1.课程设计报告汇报及评审。

2.完成课程答辩和小组自评。

四、评分标准1.技术难度：设计对象的难度、材料和工艺要求等。

2.完成程度：按时完成各阶段任务并定期提交各阶段文档。

3.组内协作：小组合作顺利，分工合理，有效沟通和协调。

4.设计报告：完整、规范、详细、准确。

5.课程答辩：清晰、明确、具体。

五、设计收获通过本次课程设计，学生将会：1.掌握机械制造概论的基础理论和实践技能。

2.培养主动分析、解决问题的创新思维能力。

第1章 机械制造概论机械制造业是国民经济的基础产业，它生产的机械产品中相当一部分将成为国民经济各部门的机械装备。

机械制造是一个将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等）通过制造系统转化为可供人们使用或利用的产品的过程。

机械制造也是人类开发自然资源的过程，在人类实施可持续发展战略的今天，力争以最小的资源消耗、最低限度的环境污染产生最大的社会经济效益是制造业的根本宗旨。

1 1.1 机械制造及其生命周期2 1.2 机械产品的开发与构成3 1.3制造过程与生产组织C ONTENTS目录1.1.1机械、机械制造及其机械制造业机械（machinery）是指机器与机构的总称。

机械一般是指能够帮助人降低工作难度或省力并提高工作效率的工具或装置。

简单的机械（机构）：如锯子、斧头、铁锹等复杂的机械（机器）：由两种或两种以上简单机械构成，如车、船、机床等。

机械制造是将制造资源通过系统转化为可供人们使用或利用的产品的过程，是人类不断开发自然资源的过程，是指将机械方法用于制造过程，有两方面的含义：其一是指用机械来加工零件;另一种是指制造某种机械，如制造汽车、涡轮机等。

机械制造业是指从事各种动力、起重运输、农业、冶金矿山、化工、纺织机械和机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。

制造业的发展水平是国家工业化程度的主要标志之一，是国家重要的支柱产业。

任何物质形态的产品都将经历从材料的获取、设计、制造、销售、使用、报废到回收的循环过程。

人类生活和生产就是以这样的方式与地球生物圈发生联系的。

机械产品的生命周期包括单生命周期和多生命周期两种：机械产品单生命周期是指产品从设计、制造、装配、包装、运输、使用到报废为止所经历的全部时间。

机械产品多生命周期是指不反包括本代产品生命周期的全部时间，而且还包括本代产品报废或停止使用后，产品或有关零件在换代……多代产品中的循环使用和利用的时间。

如图1-1所示。

图1-1 机械产品生命周期框架1 1.1 机械制造及其生命周期2 1.2 机械产品的开发与构成3 1.3制造过程与生产组织C ONTENTS目录1.2科学技术的发展与进步，为满足人类更高消费提供了许多新的产品方案。