双十科技机械制造工艺的关键技术和新兴技术
    极端制造和精密制造的内容包括极限尺度、极度功能和极端环境三个方面。
    (，)极限尺度包括极大尺度和极小尺度。极大尺度有巨系统制造装备;极小
尺度有微型机械、微型机电系统，微纳米加工是当前极小尺度的加工极限境界。
由于科学技术的不断发展，具体极限值也随着发展进程而逐渐向前推进。
    (2)极度功能包括极高功能和极多功能，极高功能如当前钢件熔炼轧制连轧
机，可从钢铁冶炼开始连续轧制成钢板;极多功能如具有铣、摸、磨的五轴六面
体数控加工中心，是当前母机装备的最高水平。
    (3)极端环境包括真空、失重、强场(辐射、磁场)、温度(超高温、超低
温)、速度(高速、超高速、高加速、超高加速)、压力(超高压、超低压)、
水下、特种气氛等。极端制造的内涵和指标将随着科学技术和工业的发展而不断
变化，它是一个国家国力和制造能力的重要标志之一。极端制造和精密制造可归
纳为“高、大、精、尖、基、绿”等几方面:
    ①生物工程、生命科学和宇航工程等是当前的新兴技术领域，需要机、电、
信息技术的支持和结合，体现“高”字。
    ②对国计民生影响较大的重大技术设备和成套设备，如电力、冶金、石化、
水利、煤炭、纺织等，体现“大”字。
    ③精密工程微纳米技术和虚拟制造技术是当前制造技术的前沿和热点，如集
成电路(芯片等)、微型机械、计算机、生物医疗机械、虚拟仪器等，体现“精”
字。
    ④尖端科学是国家政治、经济独立的重要标志，也是整个国家科学、技术、
教育水平的体现，如原子能(核能)、航天、半导体、生物工程等，体现“尖”字。
    ⑤基础机械主要是基础设备和功能部件，如数控机床、仪器仪表、传感器
等，体现“基”字。
    ⑥与资源、环保、生活密切相关，如家用器件、农业机械、林业机械等涉及
现代人工作、生活环境和条件，是整个国民经济的基础，体现“绿”字。
    要掌握零件制造过程中的共性规律和解决具体工艺问题的知识和能力，其复
杂性决不是一门课程所能解决的。例如，毛坯的制造工艺是金属工艺学的范畴;
金属切削与磨削过程所用的刀具、磨料与磨具和机床则是切削原理与刀具和金属
切削机床的范畴;毛坯与工件的热处理则是金属学与热处理的范畴;而零件的加
工与装配质量的标准和检验则又和极限配合与测量技术密切相关。机械制造工艺
学，就是上述课程的基础综合，它组成全面地分析和运用机械制造工艺过程的基
本内容，形成了机械制造工艺与设备专业的一门主要专业课。
0.2内容和任务
    本课程的学习内容是围绕机械制造工艺问题的三个指标来穿插和安排相应的
教学内容.首先是加工质量，没有质量就没数量，也就谈不到生产率和经济性。
为满足产品性能和耐用性而提出的零件加工质量有两方面含义，即加工精度和表
面质量。前者包括零件的尺寸精度、形状精度和位置精度，后者包括零件的表面
完整性(表面粗糙度、波度和物理、机械性能).
    规定零件的加工质量是产品设计师的任务，而在最低成本下达到设计要求则
是工艺师的职责。随科学技术的发展和国际市场竞争的白热化，以及采用国际标
准的迫切性，我国机械工业对零件的加工质量的要求也越来越高.通过大量的科
学实验和生产实践来深入研究加工过程中各种误差因素对加工质量的影响规律，
不断改进和创新工艺的方法和手段，是保证产品加工精度和表面质量的重要内
容。
    机械加工工艺中另两个指标是要求生产时消耗的物质、能源和劳动量要尽量
地少，也就是生产率要高，生产成本要低，这就需要对多种工艺方案进行分析与
比较、优化和选择。机械零件的装配是整个机械制造过程的最终阶段，它包括安
装、调试、检验和试车等环节.近年来在毛坯制造和机械加工方面实现的高度机
械化和自动化以及新的工艺方法，大大节省了人力和费用;相比之下，装配工作
在整台机械制造中的比重日益增大，所以装配工艺中同样存在质量、生产率和经
济性的指标要求。机械制造中的质量、生产率和经济性三者具有密切的辩证关系
和灵活性.在解决某一具体工艺问题时，需要全面考虑。例加，提高零件加工精
度可以提高互换性，减少钳工修配劳动量，但在采用新工艺方法或装备时，必将
牵涉到前后工序的平衡和机床的负荷率。又如，改善零件的结构工艺性可在相同
的生产条件和质量要求下提高生产率，但又涉及毛坯制造工艺和原设计零件结构
形状的修改，这就需要工艺部门和设计部门联合商讨和协调。工艺部门在完成一
台机械的零件加工和装配工艺的全面分析和方案比较、抉择以后，最终将以工艺
文件(卡片)的方式记录下来，通常就是工艺规程，供生产准备和车间实施使
用。为培养担当这项任务的人才，机械制造工艺学的内容中就要阐明编制工艺规
程的原则、步骤和方法，还要通过一些常见的典型零件在不同批量的生产纲领下
的实例，传授思考方法、分析途径和决策要点。本课程中还应适当地介绍机械制
造的新发展，运用系统的观点和计算机作为工具的前瞻，以开阔学生的眼界和思
路，为后续的工作学习穿针引线。
0.3学习方法
    综上所述，本课程既是机制专业的一门重要专业课，又是综合多门知识应用
到研究、解决生产实际工艺问题的归结性课程，在内容中反映了理论密切结合实
际、分析重于计算，贯穿了质量、生产率和经济性的辩证关系，力图由浅入深、
由表及里，强调科学分析、试验验证和择优决策的能力培养，所以大家在学习本
课程时要铭记该课程的任务和特点，在学习方法上需要适应。最后要指出的是，
学习本课程时必须重视实验、生产实习和现场教学等实践性环节。工艺学是来自
生产实践和科学实验的科学，所以工艺工作者就更应注重自我培养发现问题、分
析问题、解决问题的方法和手段。
    机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象的一门应用性制造技
术科学，重点研究各种机械的制造过程和方法，主要研究范围是零件的机械加工
到零件成型的工艺路线—制造工艺、选用的机床和工艺装备—机床工作原
理、使用的刀具—刀具的设计与制造、工件的装夹—定位原理、检测的方
法、表面完整性(精度和加工表面状态)—加工精度及表面质量;也需要研究
切削加工机理和切削加工过程中的现象—优化加工过程、考查机器的装配方法
—装配工艺。
    当前，尽管我国已是制造大国，但并非制造强国。世界制造中心已经转移到
中国，这对中国的制造业是一个机遇和挑战。想形成我们自己的世界制造中心，
就必须掌握先进的制造技术和核心技术，才能不受制于人，才能从制造大国变为
制造强国!要做到这一点并非易事，要提倡自力更生、自强不息，通过艰苦奋
斗、实事求是和与时俱进才能做到.新时代的青年学子，要勇于把握时机，迎接
挑战，变被动为主动，使世界制造中心真正成为独立自主而又具有国际水平的制
造中心!