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2 机械制造工程概论 2.1 机械制造过程 制造业是将制造资源(物料、能源、设备工具、资金、技术、信息和人力等)通过制造过程，转化为可供利用的工业品或生活消费品的行业。 机械制造业的产品是用制造方法获得的各种具有机械功能的物体——机器、部件、零件。 在现代化的制造工业中，机械产品的生产过程是一个大的系统工程。 机械制造过程 通常，机械制造企业的决策者根据定货或市场分析，策划决定生产制造某种产品。 然后组织研究设计部门进行产品开发和设计，工艺部门进行工艺设计，供应部门准备需要的原材料、设备和装备，生产部门作生产组织准备，毛坯车间进行毛坯制造。 这些准备工作完成后，再进行零件加工和处理，机器装配和调试，性能测试和质量检验，以及许多其它与之相关的环节。 机械制造过程 产品最终制造完成后，还需要销售、发运和售后服务，并由市场获得反馈信息。 调整计划，与市场和用户有密切的关系，并依市场经营需求而进行生产，这一过程就是机械制造过程。 如果从狭义的制造概念出发，则认为机械制造过程是指利用各种机理、技术和设备工具对原材料、半成品进行加工或处理，最终使之成为机械产品的过程。 生产过程 由原材料转化为最终产品的一系列相互关联的劳动过程的总和又称为生产过程。 它包括生产组织准备、原材料准备、毛坯制造、把毛坯加工成零件、机器装配、生产过程中的物料运输、质量检验以及许多其它与之相关的内容。 在生产过程中，那些与由原材料转变为产品直接相关的过程称为工艺过程。它包括毛坯制造、零件加工、热处理、质量检验和机器装配等。 而为保证工艺过程正常进行所需要的刀具、夹具制造，机床调整维修等则属于辅助过程。 机械加工工艺过程 通常，机械加工是获得机器零件的最主要手段。 在工艺过程中，以机械加工方法按一定顺序逐步地改变毛坯形状、尺寸、表面层性质，直至成为合格零件的那部分过程称为机械加工工艺过程。 生产过程、工艺过程、辅助过程和机械加工工艺过程的关系 2.2 机械制造系统 概念 为完成机械制造过程所涉及的硬件(原材料、辅料、设备、工具、能源等)、软件(制造理论、工艺、技术、信息和管理等)和人员(技术人员、操作工人、管理人员等)组成的，通过制造过程将制造资源(原材料、能源等)转变为产品(包括半成品)的有机整体，称为机械制造系统。 广义的机械制造系统是一个输入制造资源、输出产品的输入输出系统。 根据考察研究的对象不同，一个公司、一个工厂、一个车间、一条生产线、一个机群、甚至一台机床，都可以看作是不同层次的机械制造系统。 包括一台机床的机械制造系统是单级系统。 包括多台机床的机械制造系统是多级系统。 单级机械制造系统是最小的机械制造系统，是多级系统的基本组成单元，所以也可称为机械制造单元。 机械制造系统在运行过程中，无时无刻不伴随着物料流、信息流和能量流的运动。 物料流 机械加工过程输入的是原材料和毛坯(有时也包括半成品)及在加工过程中使用消耗的刀具、量具、夹具、润滑油、冷却液和其它辅助物料等，最后输出半成品或产品(一般还伴随着切屑的输出)。 整个加工过程是物料的输入和输出的动态过程。 这种物料在机械制造系统中的运动被称为物料流。 信息流 为保证机械加工过程的正常进行，需要各方面的信息。 这些信息主要包括加工任务、加工工序、加工方法、刀具状态、工件要求、质量指标、切削参数等。 这些信息又可分为静态信息(如工件尺寸要求、公差大小等)和动态信息(如刀具磨损程度、机床故障状态等)。 所有这些信息构成了机械加工过程的信息系统。 这个系统不断地和机械制造系统的各个环节进行信息交换，从而有效地控制机械加工过程，保证机械加工的效率和产品质量。 这种信息在机械制造系统中的作用过程被称为信息流。 能量流 能量是一切物质运动的基础。 机械制造系统是一个动态系统。 机械加工过程中的各种运动，特别是物料的运动，均需要能量来维持。 来自机械制造系统外部的能量主要是电能。 它转变成为机械能后，一部分用以维持系统中的各种运动，一部分传递到机械加工的切削区转变成为分离金属材料的动能和势能。 这种在机械加工过程中的能量运动被称为能量流。 机械制造系统中的物料流、信息流和能量流之间是相互联系、互相影响的，是一个不可分割的整体。 组成 机械制造单元的基本组成包括工艺设备、工艺装备和制造过程。 工艺设备和工艺装备共同构成机械制造单元或系统的硬件部分。 工艺设备是完成工艺过程的主要生产装置，如各种机床、加热炉、电镀槽等。 机械加工工艺设备主要是金属切削机床。 工艺装备是产品制造过程中所用的各种工具的总称，包括刀具、夹具、模具、辅具、量具、检具和钳工工具等。 机械加工工艺装备则主要包括刀具、夹具、辅具、量具、检具。 工艺装备 在工艺装备中 刀具是能从工件上切除多余材料或切断材料的带刃