1.1 机械制造基本概念
1.1.1 研究机械制造工程学科的意义
1.机械制造技术的作用
人类的发展过程是制造技术不断发展的过程。从最早的石器工具到当代的先进制造技术，人类使用和制造工具历经一万余年。工具和制造技术的不断进步促进了人类从原始社会逐渐进入现代社会。
制造技术的发展极大地改变了人们的生活方式和生活质量。它为人类制造出满足生活需要的产品和工具，使人们生活得更加轻松和舒适，有更多的时间去思考如何发明新的产品并将它制造出来供人们使用。制造技术的不断进步也改变了人们的生产方式，它将人类从繁重的体力劳动中解放出来。人们可以应用机器来生产各种产品和功能不同的机器，这些产品和机器可以帮助人们更好更快地进行生产，或者帮助人们分析、探索未知的事物。应用制造技术生产的设备促进了科学的进步，科学又在更为广阔的领域为人类认识自然、合理地利用自然提供了依据，也为制造技术的发展奠定了科学基础。
制造技术是人类赖以生存的永恒主题，是设想、概念、发明、科学技术物化的基础和手段，是国家经济和国防实力的体现，是国家工业化的基础和关键产业。
2.研究制造技术的意义
制造技术是所有工业的支柱。制造业是所有与制造有关的企业的总体，它是将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等）通过制造过程，转化为可供人们使用与利用的工业产品和生活消费品的行业。我国的机械制造业经过几十年的发展，建立了较为完善的工业体系，现已成为举世瞩目的制造大国，在某些制造领域已进入世界先进行列。制造技术的发展也大大提升了我国的经济实力和军事实力。但与世界先进技术相比，我国机械制造业的整体技术水平和国际竞争力仍有较大差距，主要表现在：①我国国民经济建设和高新技术产业所需的许多装备目前仍然依赖于进口，甚至被限制进口；②制造业的人均劳动生产率比较低，仅为美国的125、日本的126、德国的120；③企业对市场需求的快速响应能力不高，我国新产品开发周期平均为18个月，工业发达国家新产品开发周期平均为 4～6 个月；④企业自主创新能力较差，具有自主知识产权的高新技术产品少，主要机械产品技术的57%来源于国外，大多数电子及通信设备的核心技术仍依赖进口。我国尚未从制造大国转变为制造强国。
由于机械制造技术在经济建设和国防建设中的支柱作用，因此，研究并提升制造技术的水平具有重大意义。制造技术整体水平的高低体现为：①制造设备本身的科技含量，即智能化程度；②制造工艺技术（或方法）的先进程度，其中包括工艺装备的先进程度，工艺技术的进步往往与制造设备关系密切；③制造系统自动化技术水平；④制造系统管理技术，即生产模式的先进程度。
任何一台机械产品或设备都是由各种零件和功能部件组成的，如何使这些零件和功能部件优质高效地制造出来并装配成具有预定功能的产品或设备，这就是研究制造技术的意义所在。
3.机械制造技术的发展趋势
随着以信息技术为代表的高新技术的发展及其在机械制造技术中的应用，当前及今后的机械制造技术比以往任何时候都更加依赖于知识和科学。与农业经济、工业经济不同，知识经济是以知识为基础的经济，它直接依赖于知识和信息的生产、扩散和应用。知识经济是工业化演进的必然结果，是一种比工业经济更高级的经济形态。在知识经济条件下，制造技术正在发生质的飞跃。制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多种学科、高度集成的高新技术。这主要体现在以下几方面。
1) 采用自动化技术，实现制造自动化
(1) 应用集成电路、可编程控制器、计算机等新型控制元件和装置，实现制造设备的单机、生产线或生产系统的自动控制。应用先进的检验检测技术和装置，实时监控工艺过程的物理参数，实现工艺参数的闭环控制，进而实现自适应控制。
(2) 应用计算机技术、网络技术等，建立计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM）、产品数据管理（PDM）、管理信息系统（MIS）等制造技术自动化系统，使制造过程信息的生成与处理高效、快捷。
(3) 将数控、机器人、自动化运输仓储、自动化单元技术综合用于加工及物流过程，形成不同层次的柔性自动化系统，如数控机床（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）和柔性生产线（FML），乃至形成计算机集成制造系统（CIMS）和智能制造系统（IMS）。
2) 加工与设计趋向集成及一体化
CAD/CAM、FMS、SIMS、并行工程（CE）、快速成形技术（RP）等先进制造技术的出现，使加工与设计之间的界限逐渐淡化并走向一体化。各种常规工艺过程间的界限趋于淡化而集成于统一的制造系统中。
3) 机械制造工艺技术向先进制造工艺技术转变
随着社会经济和科学技术的发展，机械制造工艺技术的内涵和形态不断变化和发展，先进制造工艺技术就是这种变化和发展的成果。常规工艺技术不断优化并得到普及；传统的工艺界限趋于淡化，在功能上趋于交叉；新型加工方法不断出现和发展，如精密加工和超精密加工、超高速加工、微细加工、特种加工、快速成形制造技术、新型材料加工、表面功能性覆层技术及复合加工等加工方法。先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础，任何高级的自动控制系统都无法取代先进制造工艺技术的作用。