现代制造工程技术实践第2版.pptxVIP

现代制造工程技术实践第2版本书全面阐述了制造工程技术的核心概念和前沿实践,包括计算机辅助设计、柔性制造系统以及数字化车间等关键技术。通过大量实例讲解,介绍了如何有效运用先进的制造技术提高生产效率和产品质量。rhbyrh

制造工程概述本章概述了制造工程的定义、特点、发展历程以及主要内容,为后续章节的深入探讨奠定基础。了解制造工程的整体框架对于掌握现代制造技术至关重要。

1.1制造工程的定义和特点制造工程是一门综合性的工程学科,涵盖了材料、加工、设备、质量控制等多个方面。它的核心目标是通过设计、规划和管理生产活动,实现高效、高质量的制造过程。制造工程的主要特点包括:多学科多学科融合制造工程集成了机械、材料、电气等多个工程学科的知识和技术,要求工程师具有跨领域的理解能力。实践导向实践导向制造工程强调理论与实践的有机结合,注重问题解决能力和实际操作技能的培养。系统化系统化视角制造工程强调整体系统的优化设计,关注从原材料到最终产品的全流程管理。

1.2制造工程的发展历程制造工程作为一门学科,经历了持续发展的历程。从最初以手工生产为主到机器化生产,再到现代化的自动化生产,制造工程经历了三次工业革命的洗礼。近年来,随着人工智能、物联网等新技术的兴起,制造工程进入了第四次工业革命的时代,呈现出更加智能化、网络化的趋势。

制造工程的主要内容制造工程涵盖了材料性能分析、加工工艺选择、制造系统设计、工艺过程控制和制造信息管理等多个关键领域。它致力于提高产品质量、降低生产成本和缩短交货周期,是实现高效制造的基础。在材料性能分析方面,需要了解材料的化学、物理和力学特性,并进行相关测试。在加工工艺选择上,需要掌握热处理、成型、焊接等工艺的特点和应用。制造系统设计涉及到生产线布局、设备选型和自动化集成等。工艺过程控制聚焦于建立数学模型、监测诊断和优化改进。制造信息管理则关注企业级信息系统的架构和应用。

制造工艺基础在制造过程中,材料性能测试、热处理工艺、金属成型加工、焊接切割以及表面处理等基础工艺技术非常重要。这些工艺技术是实现高质高效制造的基础。

2.1材料的性能及其测试材料在制造过程中起着关键作用。了解材料的性能及测试方法对确保制造质量至关重要。这一章节将深入探讨金属、陶瓷、高分子等常见材料的力学、热学、电磁等性能特点,并介绍相关的试验测试技术。通过全面掌握材料属性,我们才能更好地选材、设计和控制制造过程。

2.2金属的热处理工艺金属零件在制造过程中经常需要进行热处理,以改善其机械性能和使用寿命。热处理工艺包括回火、淬火、调质等多种方法,通过对金属的温度和时间进行精确控制,可以获得所需的组织结构和性能。热处理工艺涉及金属晶粒再结晶、相变、平衡态等复杂的物理化学过程。制造工程师需要深入了解不同金属材质的热处理特性,合理选择工艺参数,以确保产品质量。

金属成型加工工艺金属成型加工是制造工程中重要的工艺之一。它涵盖了各种金属材料的热、冷加工方法,包括锻压、挤压、拉伸、深拉、滚压、铸造等。这些加工工艺能够赋予金属产品所需的形状和尺寸,同时还可以改善材料的力学性能。金属成型加工工艺广泛应用于汽车、航天、机械制造等领域,是制造业不可或缺的重要技术支撑。随着科技的发展,各种新型成型加工方法不断涌现,为制造工程提供了更多选择。

2.4焊接与切割工艺焊接和切割工艺是制造工程中不可或缺的重要技术。焊接工艺通过加热及熔融的方式将金属零件牢固地连接在一起,应用广泛,是制造业的重要支撑。而切割工艺则可以准确地分割金属材料,为后续的加工步骤创造条件。这两种工艺在日常生产中密切配合,发挥着关键作用。焊接常用电弧焊、气焊、电阻焊等方式,每种方法都有其特点和适用范围。切割工艺包括气体切割、等离子切割和激光切割等,能够切割不同厚度和材质的金属。工艺选择需要综合考虑材料性能、加工精度、生产效率等因素。

表面处理工艺表面处理工艺是制造工程中一个重要的组成部分。它能够为产品提供所需的外观、耐腐蚀性、耐磨性、耐热性等特性,从而提高产品的使用寿命和性能。主要包括化学处理、电镀、涂装等工艺。通过精心选择和应用各种表面处理工艺,可以大大提升产品的质量和性能。

制造系统设计本章将探讨制造系统的构成与分类、规划与设计、布局与优化等关键内容,为构建高效可靠的制造系统提供指引。

制造系统的构成与分类制造系统是由设计、生产、管理等诸多子系统组成的复杂系统。从构成角度看,制造系统包括工艺设备、人员、材料等要素;从功能角度看,制造系统可分为自动生产线、柔性制造系统、离散制造系统等。制造系统的分类主要基于生产方式、生产规模、产品特点等因素。根据生产方式的不同,可将制造系统划分为批量生产、定制生产、流水线生产等类型;根据生产规模的大小,又可分为大规模生产、中型生产和小型生产。此外,制造系统还可根据产品特