1、1机械制造技术基础机械制造技术基础 浅谈浅谈曲兴田曲兴田 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课程教师培训班系列课程教师培训班吉林大学吉林大学曲兴田曲兴田2014.7.202014.7.20 吉林大学吉林大学坐落在吉林省长春市，坐落在吉林省长春市，20002000年年6 6月月1212日由原日由原吉吉林大学林大学，吉林工业大学吉林工业大学，白求恩医科大学，白求恩医科大学，长春科技学院长春科技学院，长春邮电学院长春邮电学院合并组建而成，合并组建而成，20042004年年8 8月月2929日原日原中国人民解中国人民解放军军需大
2、学放军军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东北行政学院，19501950年更名年更名为为东北人民大学东北人民大学，19521952年经院系调整成为我党创建的第一年经院系调整成为我党创建的第一所综合性大学，所综合性大学，19581958年更名为吉林大学。年更名为吉林大学。 1960 1960年被国家被年被国家被列为列为国家重点大学国家重点大学。 吉林工业大学吉林工业大学19541954年年长春汽车拖拉机学院长春汽车拖拉机学院，19581958年更年更名为吉林工业大学。是我国汽车工业和机械工业培养高层名为吉林工业大学。是我国汽车工业
3、和机械工业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 吉林大学学科门类齐全，涵盖哲学、经济学、法学、吉林大学学科门类齐全，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、军事学等全部学、军事学等全部1212大学科门类大学科门类，有本科生专业，有本科生专业122122个，一个，一级学科学位授权点级学科学位授权点2828个，硕士学位授权点个，硕士学位授权点278278个，博士学位个，博士学位授权点授权点191191个，有一级学科国家重点学科个，有一级学科国家重点学科4 4个（覆盖个（覆盖171
4、7个二个二级学科），二级学科国家重点学科级学科），二级学科国家重点学科1515个，国家重点培育学个，国家重点培育学科科4 4个。个。 学校拥有教师学校拥有教师64286428人，全日制学生人，全日制学生6006760067人，占地面积人，占地面积622622万平方米。万平方米。机械制造技术基础 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年的年的长春汽车拖拉机学院长春汽车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、华中工华中工学院学院、山东工学院山东工学院等相关专业组合而成，后更名为等相关专业组合而成，后更名为吉林工吉林工业大学机
5、械系业大学机械系，19971997年年20002000年先后吉林工业大学的年先后吉林工业大学的工程机工程机械系械系、力学系力学系以及有长春科技大学、吉林大学、长春邮电以及有长春科技大学、吉林大学、长春邮电学院的相关专业合并而成，于学院的相关专业合并而成，于2000020000年组成现在吉林大学年组成现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，是国国家一级重点学科家一级重点学科，其涵盖的机械制造及其自动化、机械设，其涵盖的机械制造及其自动化、机械设计及其自动化、机械电子工程等学科均为国家二级计及其自动
6、化、机械电子工程等学科均为国家二级重点学重点学科科。机械制造技术基础 学院下设机械制造及其自动化系、机械设计及其自动化学院下设机械制造及其自动化系、机械设计及其自动化系、机械电子工程、力学系、工业工程系等五个系和计算系、机械电子工程、力学系、工业工程系等五个系和计算机图形教研室、机械原理与设计教研室等两个基础课教研机图形教研室、机械原理与设计教研室等两个基础课教研室，并建立了吉林大学国家工科机械基础课程教学基地、室，并建立了吉林大学国家工科机械基础课程教学基地、吉林大学工程装备中心，学院拥有机械制造及其自动化、吉林大学工程装备中心，学院拥有机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程、固体
7、力学、工程力学、机械设计及理论、机械电子工程、固体力学、工程力学、生物医学工程、工业工程等七个硕士点，四个博士点，两生物医学工程、工业工程等七个硕士点，四个博士点，两个博士后流动站。个博士后流动站。机械制造技术基础 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、工程装备现代设计理论与方法、流体传动及电液伺器人、工程装备现代设计理论与方法、流体传动及电液伺服控制、结构振动分析与控制、服控制、结构振动分析与控制、材料微观性能原位测试技材料微观性能原位测试技术术、制造系统集成等研究方向具有优势和特色。、制造系统集成等研究方向具有优势和特色。 拥有机械
8、工业数控装备可靠性技术重点实验室、吉林拥有机械工业数控装备可靠性技术重点实验室、吉林省车辆零部件先进制造技术及系统重点实验室、吉林省汽省车辆零部件先进制造技术及系统重点实验室、吉林省汽车零部件先进制造技术工程研究中心和工程装备先进设计车零部件先进制造技术工程研究中心和工程装备先进设计制造重点实验室。制造重点实验室。 学院拥有教职员工学院拥有教职员工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7机械制造技术基础1.1. 备课、授课要领备课、授课要领2.2. 重、难点讲解重、难点讲解3.3.课堂的模式设计与教学示范课堂的模式设计与教学
9、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.如何结合当前热点进行现实应用讲授如何结合当前热点进行现实应用讲授6.6.工程领域的研究热点和趋势工程领域的研究热点和趋势 提纲提纲课程设置9“创新驱动，制造未来创新驱动，制造未来”会议由工信部、科技部、会议由工信部、科技部、中国科学院、中国工程中国科学院、中国工程院主办，中国机械工程院主办，中国机械工程学会、汉诺威米兰展览学会、汉诺威米兰展览 （上海）有限公司承办（上海）有限公司承办的。的。 机械制造技术基础课程课程体系体系理论课理论课7272学时学时实验课实验课8 8学时学时课程设课程设计计3 3周周实习实习4 4周周机
10、械制造技术基础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1212机械制造技术基础内容内容设计设计重点重点难点难点流程流程设计设计素材素材准备准备结论结论备课备课背课背课13机械制造技术基础课程总体情况介绍课程总体情况介绍机械制造技术基础机械制
11、造技术基础零件的机械加工工艺技术零件的机械加工工艺技术切削理论切削理论切削变形切削变形切削力切削力切削热切削热 切削用量切削用量刀具刀具刀具设计刀具设计刀具材料刀具材料刀具涂层刀具涂层刀具磨损刀具磨损刀具刃磨刀具刃磨机床、加工方法机床、加工方法外圆外圆内孔内孔平面平面齿面齿面曲面曲面夹具夹具工件定位工件定位工件夹紧工件夹紧夹具设计夹具设计产品的装配产品的装配工艺技术工艺技术装配工艺装配工艺规程规程装配方法装配方法零件的加工精度和表面质量零件的加工精度和表面质量装配精度装配精度机械制造技术基础重点难点讲解15机械制造技术基础16绪论部分绪论部分机械制造技术基础机械制造技术基础制造业和制造技术：介
12、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。制造业强则综合国力强制造业强则综合国力强：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。生产类型的变革生产类型的变革：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。产品性能的综合提升产品性能的综合提升：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际导弹系统与型洲际导弹系统与MX战略战略导弹制导系统。导弹制导系统。沈阳机床、一汽集团分析。 德国工业4.0：其核心是智能生产技术和智能生产模式，旨在其核心是智能生产技术和智能生产模式，旨在通过通
13、过“物联网物联网”和和“务务(服务服务)联网联网”，把产品、机器、资源、人，把产品、机器、资源、人有机联系在一起，推动各环节数据共享，实现产品全生命周期和有机联系在一起，推动各环节数据共享，实现产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。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，小米运用互联网思维，依靠个性化定制、供应链整合及饥渴营销运用互联网思维，依靠个性化定制、供应链整合及饥渴营销等新商业模式等新商业模式 。2011年5亿，2013年316亿年均增速700%。机械制造技术基础制造业发展方向制造业发展方向：机
14、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。19德国工业4.0机械制造技术基础20 迈入世界第迈入世界第二方阵，迈进二方阵，迈进制造强国行列制造强国行列20252025年年2035年年2050年年（第一阶段）（第一阶段）（第二阶段（第二阶段（第三阶段）（第三阶段） 中国制造业中国制造业 将位居第二将位居第二 方阵前列，成方阵前列，成 为名副其实为名副其实 的制造强国。的制造强国。 中国制造业中国制造业 可望进入第可望进入第 一方阵，成一方阵，成 为具有全球为具有全球 引领影响力引领影响力 的制造强国。的制造强国。中国制造业中国制造业发展阶段发展阶段我国制造业强国进程可分
15、为三个阶段：我国制造业强国进程可分为三个阶段：机械制造技术基础渤乐咨询公司渤乐咨询公司 “德国德国制造、中国创造制造、中国创造” 。奏响奏响“工业工业4.0”的协奏的协奏曲曲 。21 “中国制造中国制造20252025”体现为四大转变和一条主线。体现为四大转变和一条主线。四大转变分别对应四个指导方针：四大转变分别对应四个指导方针： 转变一：转变一： 由要素驱由要素驱动向创动向创新驱动新驱动转变转变创新驱动创新驱动 质量为先质量为先 绿色发展绿色发展 结构优化结构优化 转变二：转变二： 由低成本由低成本竞争优势竞争优势向质量效向质量效益竞争优益竞争优势转变势转变 转变三：转变三： 由资源消耗由资
16、源消耗大、污染物大、污染物排放多的粗排放多的粗放制造向绿放制造向绿色制造转变色制造转变 转变四：转变四： 由生产由生产型制造型制造向服务向服务型制造型制造转变转变主线：以体现信息技术与制造技术深度融合的数字主线：以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化智能化制造为主线。化智能化制造为主线。机械制造技术基础22这里这里“制造强国制造强国”有两重含义：有两重含义：其一，其一，“强强”是形容词，中国由制造大国成是形容词，中国由制造大国成为制造强国；为制造强国；其二，其二， “强强”是动词，制造业强则国家强，是动词，制造业强则国家强，通过制造业的发展使中国更加繁荣富强通过制造业的发展使中国更加繁荣富强
17、机械制造技术基础20122012年，我国制造业增加值为年，我国制造业增加值为20792.6220792.62亿美元，在全球制亿美元，在全球制造业占比约造业占比约20%20%，与美国相当，成为世界制造大国。，与美国相当，成为世界制造大国。机械制造技术基础20122012年，我国制造业增加值为年，我国制造业增加值为20792.6220792.62亿美元，在全球制亿美元，在全球制造业占比约造业占比约20%20%，与美国相当，成为世界制造大国。，与美国相当，成为世界制造大国。机械制造技术基础中国商用飞机制造公司研制的中国商用飞机制造公司研制的ARJ21ARJ21支线飞机为进行自然结支线飞机为进行自然结
18、冰适航试飞，完成横跨三大洲两大洋、飞越冰适航试飞，完成横跨三大洲两大洋、飞越1010个国家、辗转个国家、辗转1818个机场、飞行个机场、飞行3 3万公里的环绕地球飞行壮举！中国商飞公万公里的环绕地球飞行壮举！中国商飞公司为研制该型飞机组建的项目广域协同平台，采用主制造商司为研制该型飞机组建的项目广域协同平台，采用主制造商+ +供应商的管理模式，实现了全球供应商的管理模式，实现了全球1010多个国家、多个国家、104104家供应商家供应商之间的协同研发和制造，全机结构零部件约之间的协同研发和制造，全机结构零部件约3100031000多项，中多项，中国商飞公司承担了国商飞公司承担了70007000
19、余项，占余项，占22.5%22.5%，典型的网络化制造。，典型的网络化制造。中国大飞机中国大飞机C919C919，载客，载客190190座位，将有座位，将有3 3个厨房、个厨房、3 3个卫生间个卫生间, , 空中客车公司日前首次单独对中国市场作出预测：空中客车公司日前首次单独对中国市场作出预测：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多架客机和货机。多架客机和货机。机械制造技术基础 渤乐咨询公司致力于为中德企业互相投资提供咨询平台。渤乐咨询公司致力于为中德企业互相投资提供咨询平台。该公司在展台上打出了该公司在展台上打出了“
20、德国制造、中国创造德国制造、中国创造”的标语。的标语。该展台的项目经理米莉雅告诉记者，中国创新技术，现在该展台的项目经理米莉雅告诉记者，中国创新技术，现在正越来越多地引入到德国企业。制造业是德国的强项，而正越来越多地引入到德国企业。制造业是德国的强项，而信息、互联网技术方面，中国有很好的基础，两者结合将信息、互联网技术方面，中国有很好的基础，两者结合将奏响奏响“工业工业4.0”4.0”的协奏曲。的协奏曲。机械制造技术基础27然而，我国制造业仍然而，我国制造业仍“大而不强大而不强”，存在的，存在的主要问题主要问题是：是：一一 是是自主创新能力不强，核心技术和关键元自主创新能力不强，核心技术和关键
21、元器件还有很大差距；器件还有很大差距；二二 是是产品质量问题突出产品质量问题突出；三三 是资源利用效率偏低；是资源利用效率偏低；四四 是是产业结构不合理，大多数产业尚处于价产业结构不合理，大多数产业尚处于价值链的中低端。值链的中低端。机械制造技术基础自由度分析28机械制造技术基础自由度分析自由度分析29机械制造技术基础零件加工过程中的定位零件加工过程中的定位30有一批工件如图所示，圆孔和各平面均已加工合格，今在铣有一批工件如图所示，圆孔和各平面均已加工合格，今在铣床上铣宽度为床上铣宽度为b-bb-b的槽子。要求保证槽底到底面的距离为的槽子。要求保证槽底到底面的距离为h h - -hh槽子，槽子
22、，槽对称面通过孔中心线，槽对称面通过孔中心线，槽侧面到槽侧面到A面距离为面距离为a-a， 且槽的侧面与且槽的侧面与A A面平行，试分析该工序的定位情况面平行，试分析该工序的定位情况。机械制造技术基础a）b）31机械制造技术基础32机械制造技术基础a）铣通槽b）非通槽理论上限制的自由度分析理论上限制的自由度分析33机械制造技术基础 有一批工件如图所有一批工件如图所示，圆孔和各平面均示，圆孔和各平面均已加工合格，今在铣已加工合格，今在铣床上铣宽度为床上铣宽度为b-bb-b的的槽子。槽子。槽侧面到槽侧面到A面面距离为距离为a-a，【槽对槽对称面通过孔中心线，称面通过孔中心线， 】要求保证槽底到底要求
23、保证槽底到底面的距离为面的距离为h -h -hh槽槽子，且槽的侧面与子，且槽的侧面与A A面面平行，试分析该工序平行，试分析该工序的定位情况。的定位情况。a）b）34a) )b) )35机械制造技术基础a) )b) )36机械制造技术基础3737机械制造技术基础某拨叉零件图某拨叉零件图3838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 某拨叉零件部分加工工艺过程某拨叉零件部分加工工艺过程机械制造技术基础铣下表面铣下表面铣上表面铣上表面钻钻22H7孔孔钻钻8H7孔孔40机械制造技术基础精铣上表面精铣上表面钻钻M8底孔底孔铰铰8H7
24、孔孔41机械制造技术基础钻钻8H7孔孔钻钻8H7孔孔42机械制造技术基础精铣精铣上表上表面面43制造工艺技术与尺寸链分析制造工艺技术与尺寸链分析机械制造技术基础尺寸链分析机械制造技术基础制造工艺技术的发展制造工艺技术的发展机械制造技术基础装配凸轮轴工艺装配凸轮轴工艺 连杆裂解工艺技术连杆裂解工艺技术机械制造技术基础机械制造技术基础定位块F定位块楔铁胀块应力槽胀断口连杆小孔定位轴机械制造技术基础50尺寸链尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链确定工序尺寸确定工序尺寸基准不重合基准不重合设计基准与定设计基准与定位基准不重合位基准不重合设计基准与测设计基准与测量基准不重合量基准不重合余量校核余量校核多尺寸保证多尺寸保证涂涂镀镀尺尺寸寸链链涂涂镀镀渗渗入入自自由由加加工工孔孔系系加加工工装配尺寸链装配尺寸链确定零件设计尺寸确定零件设计尺寸互互换换法法装装配配分分组组装装配配修修配配法法装装配配调调整整法法装装配配机械制造技术基础5151机械制造技术基础谢谢！
