0第一章 机械制造技术概论

机械加工及设备的基础理论 切削条件的合理选择及刀具的选择 磨削 车床 数控机床 机械加工工艺规程的制订 工件在机床上的安装与专用夹具 机械加工精度 机械加工表面质量 装配工艺 先进制造技术
课程的考核
成绩评定：
上课出勤+作业+实训=平时成绩 考试成绩 总成绩=平时成绩×a%+考试成绩×b%
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了 最原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一台国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
机械制造业为人类的生存、生产、生活提供各种设 备，是国民经济中及其重要的基础产业。
1.2.2金属切削加工技术在国民经济中的地位和作用 在机械零件的加工制造过程中，采用铸造、锻压、焊
接、冲压等制造方法，可以获得低精度的零件。对于精度 要求较高、表面粗糙度值较小的零件，主要依靠切削加工 的方法来实现。
1.2.4机床的发展概况和我国机床工业的现状
机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的 基础上产生的，并随着生产发展和科技进步而渐趋完善。 从最原始的木制机床，人力或畜力驱动，主要加工木料、 石料等，逐步发展成 加工金属零件的机床。
现代意义上的加工金属机械零件的机床是从18世纪 中叶才开始发展起来。
1.2 金属切削加工在我国国民经济中的地位
1.2.1 机械制造业在我国国民经济中的地位 在国民经济各部门和人们的日常生活中，使用着各
种各样的机器设备、仪器工具，这些机器、机械、仪器 和工具大部分是由一定形状和尺寸的金属零件所组成的。 生产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具 的工业，即称为机械制造业。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
概论
机械制造工业是国民经济的基础和支 柱产业，机械制造业是制造业的基础, 是 重中之重。
机械制造业的发展基础就是强大的机 械制造技术基础和科学基础。
机械加工工艺系统和机械制造系统
机械加工主要是指通过金属切削的方法改变毛坯的 形状、尺寸的过程。
原材料
毛坯
零件
机器
锻压 铸造
机械加工
装配
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
近年来的先进制造技术 ： ●计算机辅助设计（CAD）； ●计算机辅助制造（CAM）； ●计算机辅助工艺设计（CAPP）； ●计算机辅助工程（CAE）； ●计算机辅助质量管理（CAQ）； ●企业资源计划（ERP）； ●物料搬运等单元技术。
我国机床产量及世界排名
● 2001年，机床产量19.21万台，产值115.1亿元，世界 排名第五。 ● 2002年产量23.19万台，产值148.2亿元，世界第五 。 ● 2003年产量30.68万台，产值189.6亿元。 ● 2004年，产量达 38.92万台（其中数控机床产量为 17.521台），位居世界第四。 ● 2005年，产量达45.07万台，产值322.8亿元。 ● 2007年中国数控金属切削机床产量已达到12.33万台 。
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
建国后，我国的金属切削技术发展迅速。机床年产量 已达13万台，品种达1千多种。切削速度大大提高，1950 年首创切削速度达550m/min。同时兴起刀具改革热潮， 研制出了大批先进刀具。
改革开放以来，注意引进国外先进技术，进行国际学 术与技术交流，使我国金属切削加工设备及技术水平进一 步提高，逐步缩小与先进国家的差距。
机械工业的发展和进步，在很大程度上取决于切削加 工技术的发展。如1769年瓦特发明了蒸汽机，但因加工技 术还很落后，苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推广应 用。1775年，威尔逊成功地改造了一台汽缸镗床，解决了 一大难题。就在第二年（1776年）蒸汽机便得到了实际应 用，迎来了第一次产业革命。
1.2.3金属切削机床在国民经济中的地位和作用
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
ห้องสมุดไป่ตู้
1-3 机械制造工业的发展
机械制造技术基础
课程的性质
机械设计制造及自动化专业专业基础课。 机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法 培养学生分析和解决有关机械制造问题的基本能力 学生具有选择切削加工设备、刀具的能力 制定工艺路线的能力 具有初步的夹具设计的能力 了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。
课程的内容
18世纪末刀具运动才有了用机械代替人手，精度和 效率发生了飞跃。
到19世纪末，车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮 加工等类型的机床已先后形成。
20世纪初，高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继 出现，切削性能和机床主轴转速提高 。
20世纪50年代才有了数控机床，使机床自动化进入 崭新时代。
切削加工技术的发展 方向： ●加工设备朝着数控技术、精密和超精密、高速和 超高速方向发展。 ●刀具材料朝超硬刀具材料方向发展。 ●生产规模由小批量和单品种大批量向多品种、变 批量的方向发展。 ●生产方式由手工操作、机械化、单机自动化、刚 性流水线自动化向柔性自动化和智能自动化方向发展。