吉林大学曲兴田老师机械制造技术基础.ppt

机械制造技机械制造技术基基础 浅浅谈曲曲兴田田 吉林大学吉林大学2014.7.192014.7.1920142014年全国高校机械制造年全国高校机械制造系列系列课程教程教师培培训班班吉林大学吉林大学曲曲兴田田2014.7.202014.7.201.吉林大学吉林大学坐落在吉林省坐落在吉林省长春市，春市，20002000年年6 6月月1212日由原日由原吉吉林大学林大学，吉林工吉林工业大学大学，白求恩医科大学，白求恩医科大学，长春科技学院春科技学院，长春春邮电学院学院合并合并组建而成，建而成，20042004年年8 8月月2929日原日原中国人民解中国人民解放放军军需大学需大学并入吉林大学。并入吉林大学。吉林大学始建于吉林大学始建于19461946年的年的东北行政学院北行政学院，19501950年更名年更名为东北人民大学北人民大学，19521952年年经院系院系调整成整成为我党我党创建的第一建的第一所所综合性大学，合性大学，19581958年更名年更名为吉林大学。吉林大学。1960 1960年被国家被年被国家被列列为国家重点大学国家重点大学。吉林工吉林工业大学大学19541954年年长春汽春汽车拖拉机学院拖拉机学院，19581958年更年更名名为吉林工吉林工业大学。是我国汽大学。是我国汽车工工业和机械工和机械工业培养高培养高层次人次的重要基地之一。次人次的重要基地之一。机械制造技术基础2.吉林大学学科吉林大学学科门类齐全，涵盖哲学、全，涵盖哲学、经济学、法学、学、法学、教育学、文学、教育学、文学、历史学、理学、工学、史学、理学、工学、农学、医学、管理学、医学、管理学、学、军事学等全部事学等全部1212大学科大学科门类，有本科生，有本科生专业122122个，一个，一级学科学位授学科学位授权点点2828个，个，硕士学位授士学位授权点点278278个，博士学位个，博士学位授授权点点191191个，有一个，有一级学科国家重点学科学科国家重点学科4 4个（覆盖个（覆盖1717个二个二级学科），二学科），二级学科国家重点学科学科国家重点学科1515个，国家重点培育学个，国家重点培育学科科4 4个。个。学校学校拥有教有教师64286428人，全日制学生人，全日制学生6006760067人，占地面人，占地面积622622万平方米。万平方米。机械制造技术基础3.吉林大学吉林大学机械科学与工程学院机械科学与工程学院前身是始建于前身是始建于19551955年的年的长春汽春汽车拖拉机学院拖拉机学院的机械系，有的机械系，有上海交通大学上海交通大学、华中工中工学院学院、山山东工学院工学院等相关等相关专业组合而成，后更名合而成，后更名为吉林工吉林工业大学机械系大学机械系，19971997年年20002000年先后吉林工年先后吉林工业大学的大学的工程机工程机械系械系、力学系力学系以及有以及有长春科技大学、吉林大学、春科技大学、吉林大学、长春春邮电学院的相关学院的相关专业合并而成，于合并而成，于2000020000年年组成成现在吉林大学在吉林大学机械科学与工程学院。机械科学与工程学院。吉林大学机械科学与工程学院的机械工程学科，是吉林大学机械科学与工程学院的机械工程学科，是国国家一家一级重点学科重点学科，其涵盖的机械制造及其自，其涵盖的机械制造及其自动化、机械化、机械设计及其自及其自动化、机械化、机械电子工程等学科均子工程等学科均为国家二国家二级重点学重点学科科。机械制造技术基础4.学院下学院下设机械制造及其自机械制造及其自动化系、机械化系、机械设计及其自及其自动化化系、机械系、机械电子工程、力学系、工子工程、力学系、工业工程系等五个系和工程系等五个系和计算算机机图形教研室、机械原理与形教研室、机械原理与设计教研室等两个基教研室等两个基础课教研教研室，并建立了吉林大学国家工科机械基室，并建立了吉林大学国家工科机械基础课程教学基地、程教学基地、吉林大学工程装吉林大学工程装备中心，学院中心，学院拥有机械制造及其自有机械制造及其自动化、化、机械机械设计及理及理论、机械、机械电子工程、固体力学、工程力学、子工程、固体力学、工程力学、生物医学工程、工生物医学工程、工业工程等七个工程等七个硕士点，四个博士点，两士点，四个博士点，两个博士后流个博士后流动站。站。机械制造技术基础5.机械学院在机械学院在智能精密制造智能精密制造、数控机床可靠性数控机床可靠性、工程机、工程机器人、工程装器人、工程装备现代代设计理理论与方法、流体与方法、流体传动及及电液伺液伺服控制、服控制、结构振构振动分析与控制、分析与控制、材料微材料微观性能原位性能原位测试技技术、制造系、制造系统集成等研究方向具有集成等研究方向具有优势和特色。和特色。拥有机械工有机械工业数控装数控装备可靠性技可靠性技术重点重点实验室、吉林室、吉林省省车辆零部件先零部件先进制造技制造技术及系及系统重点重点实验室、吉林省汽室、吉林省汽车零部件先零部件先进制造技制造技术工程研究中心和工程装工程研究中心和工程装备先先进设计制造重点制造重点实验室。室。学院学院拥有教有教职员工工230230名，本科生名，本科生16001600名，研究生名，研究生900900余名。余名。机械制造技术基础6.机械制造技术基础1.1.备课、授、授课要要领2.2.重、重、难点点讲解解3.3.课堂的模式堂的模式设计与教学示范与教学示范4.4.案例的特征、研究及教学控制案例的特征、研究及教学控制5.5.如何如何结合当前合当前热点点进行行现实应用用讲授授6.6.工程工程领域的研究域的研究热点和点和趋势 提提纲7.8.课程设置“创新新驱动，制造未来，制造未来”会会议由工信部、科技部、由工信部、科技部、中国科学院、中国工程中国科学院、中国工程院主院主办，中国机械工程，中国机械工程学会、学会、汉诺威米威米兰展展览 （上海）有限公司承（上海）有限公司承办的。的。机械制造技术基础9.机械制造技术基础10.课程简介吉林大学机械制造技术基础课程组本课程任课教师共计12名（包括双语教师两名），其中教授5名，副教授4名，讲师3名。授课对象包括机械工程、工业工程、车辆工程、车身专业（工业设计）、农机、交通、热能与动力工程、物流、食品等10个专业。机械制造技术基础教材为十.五、十一.五规划教材，正在积极申报十二.五规划教材，机械制造技术基础课程设计教材、电子版教学课件均由机械工业出版社出版。机械制造技术基础11.12机械制造技术基础背背课12.机械制造技术基础课程程总体情况介体情况介绍13.零件的加工精度和表面零件的加工精度和表面质量量装配精度装配精度高性能的高性能的产品品机械制造技术基础14.重点难点讲解机械制造技术基础15.绪论部分部分机械制造技术基础16.机械制造技术基础1 1制造业和制造技术：介绍制造业、制造技术的概念，制造业在国民建设中的地位与作用。2 2制造制造业强则综合国力合国力强：制造业决定一个国家综合实力的强弱，美国80年代视制造业为夕阳工业的后果。3 3生生产类型的型的变革革：制造业经历了工场式、刚性自动化、柔性自动化的生产变革，当前正处于多品种变批量后拉是生产方式的时代。4 4产品性能的品性能的综合提升合提升：零件制造精度和产品装配精度直接决定产品的性能。美国民兵美国民兵型洲型洲际导弹系系统与与MX战略略导弹制制导系系统。沈阳机床、一汽集团分析。17.5 5 德国工业4.0：其核心是智能生其核心是智能生产技技术和智能生和智能生产模式，旨在模式，旨在通通过“物物联网网”和和“务(服服务)联网网”，把，把产品、机器、品、机器、资源、人源、人有机有机联系在一起，推系在一起，推动各各环节数据共享，数据共享，实现产品全生命周期和品全生命周期和全制造流程的数字化。全制造流程的数字化。6 6中国制造中国制造2025：中国制造全面走向制造强国的旅途中，制造大国正在向制造强国迈进。中国商飞ARJ21，小米，小米运用互运用互联网思网思维，依靠个性化定制、供，依靠个性化定制、供应链整合及整合及饥渴渴营销等等新商新商业模式模式 。2011年5亿，2013年316亿年均增速700%。机械制造技术基础7 7制造制造业发展方向展方向：机械制造技术发展总的方向还是向着制造自动化、精密与超精密技术方面发展。18.德国工业4.0机械制造技术基础19.迈入世界第入世界第二方二方阵，迈进制造制造强国行列国行列20252025年年2035年年2050年年（第一（第一阶段）段）（第二（第二阶段段（第三（第三阶段）段）中国制造中国制造业 将位居第二将位居第二 方方阵前列，成前列，成 为名副其名副其实 的制造的制造强国。国。中国制造中国制造业 可望可望进入第入第 一方一方阵，成，成 为具有全球具有全球 引引领影响力影响力 的制造的制造强国。国。中国制造中国制造业发展展阶段段我国制造我国制造业强国国进程可分程可分为三个三个阶段：段：20122012年，主要工年，主要工业化国家的化国家的制造制造业综合指数分布中，美合指数分布中，美国遥遥国遥遥领先，先，处于第一方于第一方阵；德国、日本德国、日本处于第二方于第二方阵；中国、英国、法国、中国、英国、法国、韩国国处于第三方于第三方阵。机械制造技术基础渤渤乐咨咨询公司公司“德国德国制造、中国制造、中国创造造”。奏响奏响“工工业4.0”的的协奏奏曲曲。20.“中国制造中国制造20252025”体体现为四大四大转变和一条主和一条主线。四大四大转变分分别对应四个指四个指导方方针：转变一：一：由要素由要素驱动向向创新新驱动转变创新新驱动 质量量为先先 绿色色发展展 结构构优化化 转变二：二：由低成本由低成本竞争争优势向向质量效量效益益竞争争优势转变 转变三：三：由由资源消耗源消耗大、大、污染物染物排放多的粗排放多的粗放制造向放制造向绿色制造色制造转变 转变四：四：由生由生产型制造型制造向服向服务型制造型制造转变主主线：以体：以体现信息技信息技术与制造技与制造技术深度融合的数字深度融合的数字化智能化制造化智能化制造为主主线。机械制造技术基础21.这里里“制造制造强国国”有两重含有两重含义：其一，其一，“强”是形容是形容词，中国由制造大国成，中国由制造大国成为制造制造强国；国；其二，其二，“强”是是动词，制造，制造业强则国家国家强，通通过制造制造业的的发展使中国更加繁荣富展使中国更加繁荣富强机械制造技术基础22.20122012年，我国制造年，我国制造业增加增加值为20792.6220792.62亿美元，在全球制美元，在全球制造造业占比占比约20%20%，与美国相当，成，与美国相当，成为世界制造大国。世界制造大国。年月年月年月年月行行行行业业产产量量量量占全球占全球占全球占全球总总量量量量全球全球全球全球排名排名排名排名20132013发电设备产发电设备产量量量量1.21.21.21.2亿亿千瓦千瓦千瓦千瓦60%60%60%60%第一第一第一第一造船完工量造船完工量造船完工量造船完工量4534453445344534万万万万载载重吨重吨重吨重吨41%41%41%41%第一第一第一第一汽汽汽汽车产销车产销2211.682211.682211.682211.68万万万万辆辆25%25%25%25%第一第一第一第一机床机床机床机床95.995.995.995.9万台万台万台万台38%38%38%38%第一第一第一第一工程机械工程机械工程机械工程机械第一第一第一第一高速高速高速高速铁铁路路路路通信行通信行通信行通信行业业领领先先先先互互互互联联网人数网人数网人数网人数第一第一第一第一模具制造模具制造模具制造模具制造注塑机注塑机注塑机注塑机机械制造技术基础23.20122012年，我国制造年，我国制造业增加增加值为20792.6220792.62亿美元，在全球制美元，在全球制造造业占比占比约20%20%，与美国相当，成，与美国相当，成为世界制造大国。世界制造大国。年月年月年月年月行行行行业业产产量量量量占全球占全球占全球占全球总总量量量量全球全球全球全球排名排名排名排名载载人航天人航天人航天人航天探月工程探月工程探月工程探月工程大型运大型运大型运大型运输输机机机机大型客机大型客机大型客机大型客机百万千瓦百万千瓦百万千瓦百万千瓦级级核核核核电电机机机机组组、百万、百万、百万、百万千瓦千瓦千瓦千瓦级级水水水水电电机机机机组组海洋工程装海洋工程装海洋工程装海洋工程装备备蛟蛟蛟蛟龙龙军军力力力力第一第一第一第一机械制造技术基础24.中国商用中国商用飞机制造公司研制的机制造公司研制的ARJ21ARJ21支支线飞机机为进行自然行自然结冰冰适航适航试飞，完成横跨三大洲两大洋、，完成横跨三大洲两大洋、飞越越1010个国家、个国家、辗转1818个机个机场、飞行行3 3万公里的万公里的环绕地球地球飞行壮行壮举！中国商！中国商飞公司公司为研制研制该型型飞机机组建的建的项目广域目广域协同平台，采用主制造商同平台，采用主制造商+供供应商的管理模式，商的管理模式，实现了全球了全球1010多个国家、多个国家、104104家供家供应商之商之间的的协同研同研发和制造，全机和制造，全机结构零部件构零部件约3100031000多多项，中国商，中国商飞公公司承担了司承担了70007000余余项，占，占22.5%22.5%，典型的网，典型的网络化制造。化制造。中国大中国大飞机机C919C919，载客客190190座位，将有座位，将有3 3个厨房、个厨房、3 3个个卫生生间,空中客空中客车公司日前首次公司日前首次单独独对中国市中国市场作出作出预测：20052005年到年到20252025年的年的2020年里，中国内地将需要年里，中国内地将需要30003000多架客机和多架客机和货机。机。机械制造技术基础25.渤渤乐咨咨询公司致力于公司致力于为中德企中德企业互相投互相投资提供咨提供咨询平台。平台。该公司在展台上打出了公司在展台上打出了“德国制造、中国德国制造、中国创造造”的的标语。该展台的展台的项目目经理米莉雅告理米莉雅告诉记者，中国者，中国创新技新技术，现在在正越来越多地引入到德国企正越来越多地引入到德国企业。制造。制造业是德国的是德国的强项，而，而信息、互信息、互联网技网技术方面，中国有很好的基方面，中国有很好的基础，两者，两者结合将合将奏响奏响“工工业4.0”4.0”的的协奏曲。奏曲。机械制造技术基础26.然而，我国制造然而，我国制造业仍仍“大而不大而不强”，存在的，存在的主要主要问题是：是：一一 是是自主自主创新能力不新能力不强，核心技，核心技术和关和关键元元器件器件还有很大差距；有很大差距；二二 是是产品品质量量问题突出突出；三三 是是资源利用效率偏低；源利用效率偏低；四四 是是产业结构不合理，大多数构不合理，大多数产业尚尚处于价于价值链的中低端。的中低端。机械制造技术基础27.自由度分析机械制造技术基础自由度分析自由度分析28.机械制造技术基础零零件件加加工工过程程中中的的定定位位29.有一批工件如有一批工件如图所示，所示，圆孔和各平面均已加工合格，今在孔和各平面均已加工合格，今在铣床上床上铣宽度度为b-bb-b的槽子。要求保的槽子。要求保证槽底到底面的距离槽底到底面的距离为h h-h-h槽子，槽子，槽槽对称面通称面通过孔中心孔中心线，槽槽侧面到面到A面距离面距离为a-a，且槽的且槽的侧面与面与A A面平行，面平行，试分析分析该工序的定位情工序的定位情况。况。机械制造技术基础a）b）30.机械制造技术基础31.机械制造技术基础a）铣通槽b）非通槽理理论上上限限制制的的自自由由度度分分析析32.机械制造技术基础 有一批工件如有一批工件如图所示，所示，圆孔和各平面均已加工合格，今在孔和各平面均已加工合格，今在铣床上床上铣宽度度为b-bb-b的槽子。的槽子。槽槽侧面到面到A面距离面距离为a-a，【槽槽对称面通称面通过孔中心孔中心线，】要求保要求保证槽底到底面的距离槽底到底面的距离为h-hh-h槽子，且槽的槽子，且槽的侧面与面与A A面平行，面平行，试分析分析该工序的定工序的定位情况。位情况。a）b）33.a)b)34.机械制造技术基础a)b)35.机械制造技术基础36.37机械制造技术基础某某拨叉零件叉零件图37.38机械制造技术基础1）铣削上表面2）铣削下表面3）钻22孔4）钻8孔5）精铣削下表面6）铰22孔7）钻M8底孔 某某拨叉零件部分加工工叉零件部分加工工艺过程程38.机械制造技术基础铣下下表表面面铣上上表表面面钻22H7孔孔钻8H7孔孔39.机械制造技术基础精精铣上表面上表面钻M8底孔底孔铰8H7孔孔40.机械制造技术基础钻8H7孔孔钻8H7孔孔41.机械制造技术基础精精铣上表上表面面42.制造工制造工艺技技术与尺寸与尺寸链分析分析机械制造技术基础尺寸链分析43.机械制造技术基础制造工制造工艺技技术的的发展展44.机械制造技术基础装配凸装配凸轮轴工工艺45.连杆裂解工杆裂解工艺技技术机械制造技术基础46.机械制造技术基础47.48.机械制造技术基础49.机械制造技术基础50.51机械制造技术基础谢谢！51.