工业生产过程与管理第6章-机械工业课件

1、工业生产过程与管理第6章-机械工业,第6章 机械工业,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.1 概述,机械工业亦称机械制造业，是制造机械产品的工业部门，它在国民经济的发展中起着极为重要作用，同时也是国民经济部门的支柱产业，是实现现代化的基石，是现代社会和现代文明发展的动力。随着先进制造业基地建设的不断推进，重点产业引领增长，机械工业的内函发生了很大的变化，汽车及零部件、电工电器、仪器仪表等产业的机械制造越来越显重要,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.1.1中国机械工业发展简史,1、基础建设阶段（时间：19491957年） 2、建立生产技术体系阶段（时间： 19581978年） 3、改革

2、发展时期（时间：1979年今,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.1.2 机械制造业与机械工业,1、机械制造业 机械制造业是将制造资源通过机械制造过程转化为可供人们使用的工业产品的行业。 机械制造业一般分：消费品制造业和装备制造业，轻型制造业和重型制造业，民用制造业和军用制造业，传统制造业与现代制造业四大类,工业生产过程与管理第6章-机械工业,2、机械工业 机械工业是制造业中从事机械设备或机械装置生产的行业。它包括各种机械、工具、仪器仪表等行业。 机械工业通常分为一般机械、电工和电子机械、运输机械、精密机械和金属制品五大行业。 它的综合经济技术水平表现在两个方面：一是机械工业在国民经济发展

3、中的权重 ；二是机械工业本身的技术、经济和组织管理水平,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.1.3 机械工程及其服务领域,现代机械工程有五大服务领域： 第一，研制和提供能量转换机械：包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需的其他能量（电能、热能、流体压力能、势能等）的能量变换机械。 第二，研制和提供从事各种服务的机械：包括农业、林牧渔业机械和矿山机械，以及第二产业的各种重工机械和轻工机械。 第三：研制和提供从事各种服务的机械：包括交通运输机械、物料搬运机械、办公机械、医疗机械、通风采暖和空调设备、除尘净化消声等环境

4、保护设备等。 第四，研制和提供家庭和个人生活的应用机械：如洗衣机、冰箱、钟表、照相机、运动器械等。 第五，研制和提供各种机械武器：如军用火炮、火箭、飞机、航空航天设备,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.1.4机械制造业的作用与发展趋势,1作用 机械工程科学是一门有着悠久历史的学科，是国家建设和社会发展的支柱学科之一。机械制造业是制造业的重要组成部分，是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展，以及科技、国防实力的提高有着直接的重要的影响，是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一,工业生产过程与管理第6章-机械工业,2趋势 机械

5、制造业的发展趋势有以下几个方面： 柔性化、灵捷化、智能化和信息化 二十一世纪初机械制造业的重要特征表现在它的全球化、网络化、虚拟化以及环保协调的绿色制造等。 计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2 机器与机械系统,6.2.1机器 机器一般可视为主要由原动机、工作机、传动装置、控制系统及一些辅助装置等部分构成。 1、原动机：是驱动整个机器以完成预定功能的动力源。一般来说，它是把其它形式的能量转换为机械能。 2、工作机：是用来完成机器预定功能的组成部分。一部机器可以只有一个执行部分，也可以把机器的功能分

6、解成好几个执行部分。 3、传动装置：用来连接原动机部分和执行部分，它将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2.2 机器的用途与性能,各种机器的功能要求大致可归结为： （1）运动要求。速度、加速度、调速范围、行程、运动轨迹、运动的精确性。 （2）动力要求。传递功率、转矩、力、压力等。 （3）可靠性和寿命要求。机器和零部件执行功能的可靠性，零部件的耐磨性和使用寿命等。 （4）安全性要求。包括强度、刚度、稳定性，热力学、摩擦学、振动及操作人员安全性等,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2.2 机器的用途与性能,5

7、）体积和质量要求。如尺寸、质量、功率质量比等。 （6）产品造型要求。外观、色彩、装饰、形体及比例、人一机一环境协调性与宜人性。 （7）环境保护要求。噪声、振动、防尘、防毒、“三废”排放等。 （8）经济性要求。含设计制造的经济性、使用与维修的经济性。 在确定产品功能时，应保证产品的基本功能，满足使用功能，剔除多余功能，增加新颖及外观功能。而各种功能的最终取舍应按价值工程原理进行技术可行性分析来定夺,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2.3 机器的结构与组成,1、机器结构 由动力系统、传动系统、执行系统、操作系统和控制系统、支撑系统、润滑、冷却与密封系统组成。 2、机器组成 （1）驱动装置。

8、常称为原动机，它是机器的动力来源，常用的有电动机、内燃机、液压缸和气动缸等。 （2）执行装置。处于整个传动路线的终端，按照工艺要求完成确定的运动，是直接完成机器功能的部分 （3）传动装置。介于驱动装置和执行装置之间，将原动机的运动和动力传递给执行装置，并实现运动速度和运动形式的转换,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2.4 机械加工工艺的基本知识,1、生产过程和工艺过程 生产过程是指把材料转变为成品的全过程。机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输、生产技术准备、毛坯制造、零件加工（含热处理）、产品装配、检验及涂装等。 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机

9、械加工、热处理、装配等不同的工艺过程。 生产过程和工艺过程的共同特点是：它们都是通过各种劳动形式使原材料或生产对象向着预期的成品（或半成品）转变的动态过程,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2.4 机械加工工艺的基本知识,2、工艺系统和生产系统 把工艺过程看作物质流动、信息流动、能量流动的综合动态过程，是在时间上的一种描述。对于物质流来说，这种物质的流动还必须存在于一定的空间，也就是工艺系统。一般把机械加工中由机床、刀具、夹具和工件组成的相互作用、相互依赖，并具有特定功能的整体，称为机械加工工艺系统，简称为工艺系统。对信息流和能量流来说，也同样以工艺系统为其存在的空间,工业生产过程与管理

10、第6章-机械工业,6.2.5 机械加工过程及其组成,1加工工艺过程 机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成机械产品的方法和过程，是机械工业的基础技术之一。机械制造工艺的内涵可以用机械制造工艺流程图来表示（图6-3,工业生产过程与管理第6章-机械工业,图6-3 机械制造工艺流程图,工业生产过程与管理第6章-机械工业,2加工工艺组成 机械加工工艺过程是由工序、工步、进给等不同层次的单元所组成： （1）工序。一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程叫工序。 （2）工步与复合工步。在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个

11、工艺。几个待加工表面用几把刀具同时进行加工时称之为复合工步。 （3）进给。在一个工步内，有些表面由于余量太大，或由于其他原因，需用同一把刀具对同一表面进行多次切削。这样，刀具对工件的每一次切削就称为一次进给,工业生产过程与管理第6章-机械工业,图6-4以棒料制造阶梯轴,工业生产过程与管理第6章-机械工业,4）安装。为完成一道或多道工序的加工，在加工前对工件进行的定位、夹紧和高速作业称为安装。采取一定的方法确定工件在机床上或夹具中占有确定位置的过程称之为定位。在一道工序内，可能只需要一次安装，也可能进行数次安装。 （5）工位。采用转位（或移位）夹具、回转工作台或在多轴机床上加工时，工件在机床上一

12、次装夹后，要经过若干个位置依次进行加工，其相对于刀具或设备的固定部分所占据的一个位置，称为工位，如图6-5所示,工业生产过程与管理第6章-机械工业,图6-5 多工位加工,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.2.6 机电一体化,1含义 机电一体化是建立在机械技术、微电子技术、计算机技术和信息处理技术、自动控制技术、传感器与测试技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等现代高科技群体基础上的一种高新技术，是机械和电子的统一。 2特征 机电一体化技术的主要特征如下： （1）机械结构简单。 （2）加工精度高。 （3）工艺过程实现了柔性化。 （4）操作自动化。 （5）调整维护更加方便,工业生产

13、过程与管理第6章-机械工业,6.3 机械产品的生产过程,6.3.1 机械行业的工作范围 1品种问题：国民经济要按比例发展，机械工业也要按比例地为农轻重等部门提供装备。 2成套问题：就机器本身组成看，从零件、部件装配成单机；单机还应配有附件、维修工具和必要的备品备件，从单机到机组成套要考虑主机与辅机的关系，进一步再从机组成套到车间成套；从车间成套到工厂成套。 3质量问题：质量就是产品在使用时能成功地适合用户所需达到目的的程度。 4服务问题：服务指的是要将用户的使用看作制造厂自己生产的一部分，要负责到底。 5用户问题：用户实践是对机械行业工作的检验。 品种、成套、质量、服务和用户实践的关系是：品种

14、是成套的基础，质量是品种的生命，成套是形成生产规模的手段，服务是使用和制造之间的桥梁，用户的实践是改进产品的依据,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.3.2 机械产品的设计要求,机械产品的设计是机械产品生产的第一步，是整个制造过程的依据，也是决定产品质量以及产品在制造过程中和投入使用后的经济效果的一个重要环节。 1、功能要求：能够满足用户的使用功能是产品设计的起码要求。如体积小、重量轻、结构简单、使用方便、质量好等等。 2、经济要求：机器的设计还必须考虑经济要求。 3、社会要求：设计还应考虑社会要求，如节能、保护工人健康和生态环境等,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.3.3 机械产品

15、的制造,1、完成加工的基本要素 完成加工的最基本要素是材料、设备和工人。 （1）材料。材料是基础，它提供了加工对象，其质量优劣决定着产品的先天基础和加工的难易。 （2）设备。设备一般包括加工设备、夹模具和检测设备。 （3）工人。工人是生产中的主体。工人是通过操作机器设备来完成对零部件和产品的加工的。机械制造企业中的工人是根据设备的要求来组织的,工业生产过程与管理第6章-机械工业,2机械产品的生产过程,图6-4 机械产品生产过程示意图,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.3.4 机械产品生产的组织,1、机械制造业生产过程的构成 生产准备过程、基本生产过程、辅助生产过程、生产服务过程、附属生产

16、过程（详见本书第2章）。 2、机械制造企业生产过程的组织 上述这些生产过程在企业中是通过许多相互联系的生产部门来实现的。 每一部门又根据其所承担的任务成立相应的车间、科室、站并配备相应人员、机器设备和其他必要装置。 3、机械制造企业的运行系统 在市场经济条件下，企业的生产以市场经营为导向，以设计开发为龙头，以生产制造为基础，形成三角形的闭环系统，也可称为企业的“三大部,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.4 机械制造的加工安全,6.4.1 机械设计的基本危险因素 在所有安全生产事故中，机械制造业事故占相当高的比例，其危险因素具体如下： 1、一般机械设备危险：机械设备危险主要针对设备的运动部

17、分，比如传动机构核刀具，高速运动的工件和切屑。 2、传动装置的危险：由于部件不符合要求，如机械设计不合理，传动部分和突出的转动部分外露、无防护等，可能把手、衣服绞入其中造成伤害。 3、压力机械的危险： 压力机械都具有一定施压部位，其施压部位是最危险的。由于这类设备多为手工操作，操作人员容易产生疲劳和厌烦情绪，发生人为失误。 4、机床的危险,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.4.1 机械设计的基本危险因素 4、机床的危险 机床是高速旋转的切削机械，危险性很大。表现在以下几个方面： （1）其旋转部分，如钻头、车床旋转的工件卡盘等，一旦与人的衣服、袖口、长发、围在颈上的毛巾、手上的手套等缠绕在

18、一起，就发生人身伤亡事故。 （2）操作者与机床相碰撞，如由于操作方法不当，用力过猛，使用工具规格不合适，均可能使操作者撞到机床上。 （3）操作者站的位置不适当，就可能会受到机械运动部件的撞击，例如，站在平面磨床或牛头刨床运动部件的运动范围内，就可能被平面磨床工作台或牛头刨床滑枕撞上。 （4）刀具伤人，如高速旋转的铣刀削去手指甚至手臂。 （5）飞溅的赤热钢屑、刀屑划伤和烫伤人体，飞溅的磨料和崩碎的切屑伤及人的眼睛。 （6）工作现场环境不好，例如照明不足，地面滑污，机床布置不合理，通道狭窄以及零件、半成品堆放不合理等都可能造成操作者滑倒或跌倒。 （7）冷却液对皮肤的侵蚀，噪声对人体危害等,工业生产

19、过程与管理第6章-机械工业,6.4.2 机械设备危险的防护措施,1、机械传动机构危险的防护 主要防护措施： （1）裸露齿轮传动系统必须加装防护护罩。 （2）凡离地面高度不足2米的链传动，必须安装防护罩；在通道上方时，下方必须有防护档板，以防链条断裂时落下伤人。 （3）传动皮带的危险部位采用防护罩，尽可能立式安装。传动皮带松紧要适当。 （4）采用防静电的传动带，而且作业场所应保持较高湿度，并安装接地的金属刷把皮带静电荷导入大地或做成导电的传动带并接地以防止静电火花,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.4.2 机械设备危险的防护措施,2、冲剪压机械危险的防护 冲剪压设备最重要是要有良好的离合器

20、和制动器，使其在启动、停止和传动制动上十分可靠。其次要求机器有可靠的安全防护装置，安全防护装置的作用是保护操作者的肢体进入危险区时，离合器不能合上或者压力滑块不能下滑. 3、金属切削机床危险的防护 4、作为操作机床的工人操作要求,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.4.2 机械设备危险的防护措施,3、金属切削机床危险的防护 对机床危险的防护，除要求设备有设计合理、安装可靠和不影响操作的防护装置。 4、作为操作机床的工人操作要求 （1）按要求着装：敞开的衣服必须扣好、袖口扎紧、长发要塞在帽子内，切记在有转动部分的机床上工作时绝不能戴手套。 （2）测量工作尺寸时应停车测量，并把刀架移到安全位置

21、。 （3）工件和刀具装卡要牢固，刀头探出部分不能太多。 （4）切削下来的带状切屑、螺旋切屑应使用钩子及时清除，切勿用手拉。 （5）禁止把工具、量具、卡具和工件放在床身或变速箱上，防止落下伤人。 （6）当切削铸铁和黄铜一类脆性材料时，要防止灼热切屑飞出伤人，应戴好防护镜和使用透明档板防护装置。 （7）操作磨床时，还应注意砂轮的选用和砂轮的安装要求，防止砂轮碎裂，飞出伤人,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.5 先进制造技术,6.5.1 简述 先进制造技术(AMT)是国际上20世纪80年代末期提出的一个综合性、交叉性前沿学科，是制造技术和信息技术以及其他现代高技术相结合而产生的一个完整的技术群

22、，并被公认为是面向21世纪促进国家经济增长和增强国家经济实力的重要技术手段。它是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.5.2 先进制造技术的发展方向,1、先进制造技术的内容 对于先进制造技术涉及的主要方向，归纳为十大方面： （1）计算机辅助设计计算机辅助制造计算机辅助工程CADCAMCAE。 （2）快速原型制造(RPM)。 （3）精密成形与加工。 （4）热加工工艺模拟优化技术。 （5）激光加工技术。 （6）数控机床技术。 （7）现场总线技术。 （8）微型机械。 （9）计算机集成制造(CIMS)。 （10）制造分散网络化模式,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.5.2 先进制造技术的发展方向,2、先进制造对我国的战略重要性 先进制造技术是促进产业升级的重要技术依托，制造技术创新体系是国家技术创新体系的重要组成部分,工业生产过程与管理第6章-机械工业,6.5.2 先进制造技术的发展方向,3、先进制造业的基本特点 （1）先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，成为“市场一产品设计一制造一市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。 （2）先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成