任务一 机械制造工艺概述

任务描述

机械制造工艺基础与技能训练是机械加工和机电专业的一门主要课程。它既是一门技术基础课，又是一门专业课。既有丰富的理论性，又有突出的实践性。为了使学生对这门课程有一个初步的认知，激发学生学习的热情，在本任务中，对我国机械制造工业的发展现状、机械制造和工艺的基本概念，以及本课程的内容和学习方法进行了简要介绍。

学习目标

1.了解我国机械制造工业的发展现状；

2.掌握机械制造、零件与机器、生产过程与工艺过程的概念；

3.掌握本课程的主要内容与学习方法。

任务分析

第一部分介绍了我国机械制造工业的发展成就与不足。目的是使学生和从业人员能对我国机械制造业有一个客观清楚地认识。

第二部分介绍了关于机械制造的几个基本概念和术语。通过对这几个基本概念的解释，使我们对机械制造业和机械加工能有一个大致的认识。

第三部分是对本课程学习内容和学习方法的介绍。这门课程内容丰富繁杂，集理论性与实践性于一体，要学好本课程，必须通过从理论到实践，再从实践到理论的多次循环，才能达到消化、吸收并深化的效果。

任务完成

一、我国机械制造工业的发展现状

工业水平是衡量一个国家发达程度的关键指标，而机械工业被称为“工业的心脏”。中华人民共和国成立60多年来，我国已建立了一个比较完整的机械工业体系。建国初期以万吨水压机为代表的各种重型装备的研制成功，标志着国民经济有了自己的脊梁；20世纪60～70年代的“两弹一星”的问世以及21世纪的“神舟号”遨游太空，表明了我国综合国力的提高，使我国跻身于世界大国的行列。目前，我国电力、钢铁、石油、交通、矿山等基础工业部门所拥有的机电产品总量中，约有80%是我国自己制造的，其中6000m电驱动沙漠钻机已达到国际先进水平，300MW和600MW火电机组已成为国家电力工业的主要机组。2010年全国汽车产量1826.47万辆，居世界首位。许多与人们生活密切相关的机电产品（如电冰箱、空调机等）已位居世界前列，我国已成为名副其实的机械工业生产大国。

但是我们也不能忽略骄人成绩背后的严峻形势。我们应该清醒地看到，我国虽然是机械大国，却不是机械强国。装备落后、人才短缺、工艺粗放、无序竞争等不利因素在制约着我国的机械产业赶超世界发达国家。中国目前在机械、汽车工业总体技术自给率只有60%左右，在核心技术上，中国还较远地落后于国际先进水平，尤其是与一些一流的跨国公司相比较，研发和创新能力存在着很大的差距。

还有就是生产设备落后。虽然有不少企业对生产设备进行了更新换代，但是还是有不少的企业仍然使用陈旧、简陋、落后的生产设备，直接影响了产品的质量和市场的竞争能力。同时还存在缺乏可以引领产业升级的龙头型企业。

在企业生产的产品上，很多企业存在着产品质量较差、产品较为低端的现象。产品低端和质量较差，会导致我国生产的机械类产品在国际上声誉较差，仅仅将价格低廉作为竞争优势，而没有过硬的品质，不能占领国际市场。而我国很多机械制造企业的生产设备较为落后，成本难以控制，加上低廉的价格，导致利润空间很小。

在企业内部，又有着员工整体素质不高，管理效率较低的问题，远远不能适应发展形势的需要，成为制约发展的瓶颈。

作为机械制造业的后备力量，我们机械加工和机电专业的学生，应该努力钻研金属切削和机械工艺的基础理论，刻苦进行技能训练，真正成为一名基础扎实、技术过硬的生产技术人员，为使我国成为机械制造业强国作出应有的贡献。

二、基本概念

（一）制造业与制造技术

1.加工

加工是指把原材料变成产品的直接物理过程。它不等同于制造，它是通过改变原材料（毛坯或半成品）的形状、性质或表面状态，来达到设计所规定的技术要求。

2.制造业

制造业是对原材料进行加工或再加工，对零部件进行装配的工业的总称。

3.机械制造业

机械制造业是为用户创造和提供机械产品的行业，是制造业中最主要的组成部分，包括产品开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程。机械制造的主要任务是直接为最终用户提供消费品，为国民经济各行业提供生产技术装备。

4.制造技术

制造技术是完成制造活动所施行的一切手段的总和。制造技术支持着制造业的发展，先进的制造技术能使一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。随着制造技术的发展，制造技术不仅是以力学、切削理论为基础，而是涉及了机械科学、系统科学、信息科学、材料科学和控制技术的一门综合学科。现代的制造技术已从对单工序的研究发展到对制造系统的研究。加上计算机技术、控制技术的发展，过去只能完成单工序加工的设备，其功能越来越强。多工位的加工机床也越来越多，并且已经研制开发出车、铣复合的加工设备，自动化程度也越来越高。随着数控加工中心（CNC）技术的发展和在制造业中的应用，柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）将越来越成熟，并得到进一步应用。

（二）零件与机器

零件是机器的组成单元，机器是由零件单元逐一装配而成的，但在设计的时候却是从整台机器开始的。一种新产品（机器）的开发内容包括概念设计、方案设计、详细设计、样机试制与评审、工艺设计、新产品鉴定、试销、生产准备、批量生产等。在方案设计阶段往往需要设计多种方案，通过性能、成本等的对比，经评审最后确定一种方案。在详细设计阶段，是从绘制产品（机器）的总装图开始，在完成产品的总装图设计后，再进行拆画零件图，在零件图上除标注正确的几何尺寸外，还要根据机器的性能要求标注出零件的精度要求。可见零件的精度要求来自于机器，其中如果有外购的零部件，必须设计好它们之间的连接形式以及具体尺寸、精度要求等。随着计算机软件技术的发展，目前广泛采用了三维设计软件，不仅方便直观，更易于进行后续的CAE分析和NC代码的生成。而在制造过程中，先加工出合格的零件，然后再通过装配工艺将零件装配成满足一定功能的机器。

（三）生产过程与工艺过程

机械产品的生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程。这里所指的成品可以是一台机器、一个部件，也可以是某种零件。对于机器制造而言，生产过程包括以下内容。

（1）原材料、半成品和成品的运输和保存。

（2）生产和技术准备工作，如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造、各种生产资料的准备以及生产组织。

（3）毛坯制造和处理。

（4）零件的机械加工、热处理及其他表面处理。

（5）部件或产品的装配、检验、调试、油漆和包装等。

由上可知，机械产品的生产过程是相当复杂的。它通过的整个路线称为工艺路线。

工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程。它是生产过程的一部分。工艺过程可分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程。

三、本课程的内容与学习方法

1.本课程的内容与学习要求

本课程主要介绍了机械产品中零件的成形方法、机械加工工艺过程及其装备、加工质量控制等，包括了金属切削过程及其基本规律，机床、刀具、夹具的基本知识，机械加工工艺规程的设计，机械加工精度及表面质量的概念及其控制方法，典型的先进制造技术等。

通过学习本课程，要求学生能对机械制造有一个总体的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律；掌握机械加工的基本知识；能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数；初步具备制订机械加工和装配工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量分析的基本知识；能规范、正确地实施典型零件的机械加工工艺；执行机械加工工序的工艺要求；初步具备分析解决现场工艺问题的能力；了解当今先进制造技术的发展概况。

2.本课程的学习要求

（1）掌握金属的切削过程、基本规律、切削参数的选择及切削过程基本规律的应用，同时了解刀具材料及应用。

（2）了解机械加工工艺过程的相关基本概念和机械加工工艺装备的组成、应用。

（3）掌握一般工件的定位和夹紧，熟练使用常用的机床夹具。

（4）初步掌握普通机械加工和装配工艺规程的制定；基本掌握一般零件车、铣的机械加工工艺编制的方法与技巧。

（5）了解机械加工质量分析和先进制造技术的发展、应用。

3.本课程的学习方法

金属切削理论和机械制造工艺知识具有很强的实践性，因此学习本课程时必须重视实践环节。必须通过生产实习和技能训练、通过观摩实习以及工厂调研来更好地体会和理解所学的理论知识，从而在今后的工作中应用于实践。

思考与练习

1.零件与机器有何关系？

2.生产过程包括哪些内容？

3.如何学好本课程？