目录

  • 1 课程目标、内容、考核方式
    • 1.1 课程目标
    • 1.2 如何成为一名机械工程师?来自行业的声音
    • 1.3 课程内容级知识脉络
    • 1.4 考核方式
    • 1.5 课程教材及参考书
      • 1.5.1 教材前言
      • 1.5.2 教材目录
      • 1.5.3 教材参考文献
    • 1.6 机械加工制造(零件与机器)
      • 1.6.1 机器零件or机械加工零件
      • 1.6.2 机器与部件
      • 1.6.3 零件图纸
    • 1.7 机械技术需要怎样的环境
      • 1.7.1 好的机械设计师多是在被指“错”声中慢慢成长的
      • 1.7.2 好的机械设计是不是需要工业设计再修饰一下
    • 1.8 网络在线课件(对教师,对学生)
  • 2 机械制造工艺基础
    • 2.1 机械产品开发及生产过程概述
      • 2.1.1 产品设计、机械设计、工业设计
      • 2.1.2 来一个杠精帖:机械设计和产品设计
    • 2.2 生产类型及其工艺特点
    • 2.3 机械加工质量
    • 2.4 加工精度的获得方法
    • 2.5 机械加工工艺过程组成
    • 2.6 设计基准与工艺基准
    • 2.7 基本尺寸链理论
    • 2.8 PPT与教学——机械加工工艺基础
    • 2.9 课后习题及答案
    • 2.10 机器分拣系统
  • 3 机械制造工艺设计
    • 3.1 机械加工工艺规程
    • 3.2 机械加工工艺性审查
    • 3.3 零件图加工分析
    • 3.4 毛坯选择
      • 3.4.1 火焰切割机加工
      • 3.4.2 数控锯床加工
      • 3.4.3 毛坯加工之锻造
    • 3.5 工艺过程设计
    • 3.6 工序设计
    • 3.7 工艺方案的生产率和技术经济分析
    • 3.8 PPT与教学——机械加工工艺设计
    • 3.9 课后习题及答案
    • 3.10 加工成本估算
  • 4 数控加工工艺设计
    • 4.1 数控加工一般工艺设计
      • 4.1.1 金属切削原理视频
      • 4.1.2 断切屑加工
      • 4.1.3 切削刀具
      • 4.1.4 数控机床检测工件
    • 4.2 数控车床加工工艺设计
      • 4.2.1 车削加工视频
      • 4.2.2 加工304不锈钢
      • 4.2.3 数控加工刀具
    • 4.3 数控铣床加工工艺设计
      • 4.3.1 铣削加工视频
      • 4.3.2 铣削加工的行切
    • 4.4 加工中心加工工艺设计
      • 4.4.1 加工中心加工视频
      • 4.4.2 车削加工中心
      • 4.4.3 铣削加工中心
    • 4.5 PPT与教学——数控加工工艺设计
    • 4.6 课后习题及答案
    • 4.7 知识拓展——阀块数控加工
    • 4.8 知识拓展——数控机床及数控加工
    • 4.9 知识拓展——数控加工仿真操练
  • 5 机床夹具设计
    • 5.1 概述
    • 5.2 工件在夹具中的定位
    • 5.3 工件在夹具中的夹紧
    • 5.4 夹具的其他元件
    • 5.5 典型机床夹具设计
    • 5.6 夹具的设计方法和步骤
    • 5.7 PPT与教学——机床夹具设计
    • 5.8 课后习题及答案
    • 5.9 机床夹具视频——动力卡盘
    • 5.10 上料下料自动化
      • 5.10.1 手艺与技巧
  • 6 机械加工精度控制
    • 6.1 影响机械加工精度的因素
    • 6.2 工艺系统的几何误差及磨损
    • 6.3 工艺系统的受力变形
    • 6.4 工艺系统的热变形
    • 6.5 其他影响加工精度的因素及改进措施
    • 6.6 加工误差的统计学分析
    • 6.7 提高加工精度的措施
    • 6.8 PPT与教学——机械加工精度控制
    • 6.9 课后习题及答案
  • 7 机械加工表面质量控制
    • 7.1 影响加工表面质量的因素
    • 7.2 机械加工中的振动
    • 7.3 控制机械加工表面质量的措施
    • 7.4 PPT与教学——机械加工表面质量控制
    • 7.5 课后习题及答案
  • 8 装配工艺设计
    • 8.1 机器装配与装配精度
    • 8.2 装配组织形式及装配纲领
    • 8.3 装配尺寸链
    • 8.4 保障装配精度的方法
      • 8.4.1 一、互换装配法
      • 8.4.2 二、分组装配法
      • 8.4.3 三、修配装配法
      • 8.4.4 四、调整装配法
    • 8.5 装配工艺规程设计
    • 8.6 PPT与教学——机器装配工艺设计
    • 8.7 课后习题及答案
  • 9 先进制造技术与模式
    • 9.1 非传统加工方法
      • 9.1.1 电火花加工
      • 9.1.2 电化学加工
      • 9.1.3 高能束加工
      • 9.1.4 超声波加工
    • 9.2 增材制造 (3D打印)
      • 9.2.1 光敏树脂液相固化成型
      • 9.2.2 熔融沉积快速成型
      • 9.2.3 薄片分层叠加成型
      • 9.2.4 选择性激光粉末烧结成型
      • 9.2.5 金属3D打印技术
    • 9.3 成组技术
    • 9.4 计算机辅助工艺过程设计
    • 9.5 计算机辅助机床夹具设计
    • 9.6 先进制造模式
      • 9.6.1 并行工程
      • 9.6.2 精益生产
      • 9.6.3 敏捷制造
    • 9.7 基于模型的机械制造工艺(面向工业4.0)
    • 9.8 机器制造和设计的最新方法
    • 9.9 现代表面处理及印刷技术
    • 9.10 PPT——先进制造技术与模式
    • 9.11 课后习题及答案
  • 10 复杂工程问题求解能力实训
    • 10.1 引言
    • 10.2 轴类典型零件加工工艺——复杂工程问题
    • 10.3 盘类典型零件加工——复杂工程问题
    • 10.4 箱体类零件加工——复杂工程问题
    • 10.5 异型零件加工——复杂工程问题
    • 10.6 工序尺寸设计——薄壁套类典型零件加工 复杂工程问题
    • 10.7 数控加工工艺——复杂工程问题
      • 10.7.1 齿轮加工
    • 10.8 部分习题及答案
      • 10.8.1 数控车加工案例
      • 10.8.2 数控加工案例2
      • 10.8.3 数控铣加工案例
      • 10.8.4 加工中心案例
  • 11 机械产品的成本核算与管理
    • 11.1 成本核算简介
    • 11.2 产品成本核算
    • 11.3 产品费用归集与分配
    • 11.4 产品成本核算案例
  • 12 拓展资源:机械制造装备
    • 12.1 加工中心
    • 12.2 车床及数控车床
    • 12.3 铣床及数控铣床
    • 12.4 磨床
    • 12.5 镗床
    • 12.6 钻床
    • 12.7 刨床
    • 12.8 插床
    • 12.9 拉床
    • 12.10 齿轮加工机床
    • 12.11 锯床
    • 12.12 特种加工机床
    • 12.13 组合机床
    • 12.14 柔性制造系统
  • 13 拓展资源:机械制造的量具与刃具
    • 13.1 数控工具系统——机械制造
    • 13.2 坐标量仪——机械制造
    • 13.3 HSK工具系统——机械制造
    • 13.4 HSK检测工具——机械制造
    • 13.5 SECA刀调仪——机械制造
    • 13.6 刀调仪——机械制造
    • 13.7 刃具类——机械制造
    • 13.8 齿轮量仪——机械制造
    • 13.9 量具类——机械制造
    • 13.10 光学量仪——机械制造
    • 13.11 表面轮廓测量仪——机械制造
    • 13.12 塞尺
  • 14 拓展资源:数控技术专区
    • 14.1 仿真演练:数控机床操作
    • 14.2 数控机床操作
    • 14.3 数控机床编程
    • 14.4 数控车床拆装
    • 14.5 数控系统硬件
  • 15 制造技术
    • 15.1 蛋挞锡纸盒制造
    • 15.2 钢筋自动折弯机
    • 15.3 切削加工
    • 15.4 普通机床自动化
    • 15.5 自动化设备
    • 15.6 弹簧制造
    • 15.7 手工做船用螺旋桨
  • 16 机械设计理论进展
    • 16.1 未来主义的感觉的设计
    • 16.2 衍生式设计
    • 16.3 拓扑优化与衍生式设计
  • 17 拓展资源:工程材料
    • 17.1 工程材料性能与相图
    • 17.2 一些材料的相图
    • 17.3 机械图纸中的英文
    • 17.4 工程专业认证的规则与程序
  • 18 课程思政资源
    • 18.1 我的祖国系列
      • 18.1.1 共和国的基础工业
      • 18.1.2 中国可能是全世界经验最丰富
      • 18.1.3 圆明园罹难161年 复原视频看得痛心!
      • 18.1.4 辉煌中国
      • 18.1.5 国家情怀
    • 18.2 工业系列:立国重器
      • 18.2.1 最大起重机
      • 18.2.2 装载运输
      • 18.2.3 工业系列:振华重工
      • 18.2.4 神舟8号“追吻”天宫1号8周年
      • 18.2.5 制造业向西方世界输出案例
      • 18.2.6 数控机床尚可进一步发展
    • 18.3 国防系列
      • 18.3.1 数十门火炮射击
      • 18.3.2 东风快递使命必达
      • 18.3.3 战机轰鸣
      • 18.3.4 航空母舰
    • 18.4 智能制造系列
    • 18.5 民族自信系列
      • 18.5.1 美国人学针灸拔火罐
      • 18.5.2 白麒柏_传授咏春拳的意大利师傅
      • 18.5.3 医养生, 道修行, 至道大同
      • 18.5.4 中医与华夏哲学和传统文化
      • 18.5.5 传统文化
    • 18.6 大国系列
      • 18.6.1 上海合作组织联合军演
    • 18.7 东芝事件
    • 18.8 工业需要的耐心与细致
    • 18.9 大学应该关注什么?
  • 19 轻松时刻
    • 19.1 吃羊的花样
      • 19.1.1 手把肉—汪曾祺
      • 19.1.2 涮庐闲话—陈建功
      • 19.1.3 《贴秋膘》—汪曾祺
    • 19.2 黄永玉的画
    • 19.3 云居暮鼓
    • 19.4 教与学的32个字
    • 19.5 乡下人哪儿去了
    • 19.6 哈尔滨的文化底蕴
    • 19.7 当你老了    稍微成熟的品味
    • 19.8 大学所学专业的重要与不重要
    • 19.9 邓小平不发展经济只能死路一条
    • 19.10 明天会更好!
    • 19.11 福德
大国系列

教学提示:

大口径火炮的等大国装备  都需要机械制造工艺学支持。

沙特可能采购中国最强巨炮 回顾中国火炮的逆袭

mil.ifeng.com 2020年02月03日 16:45

作为中国军工出口的名牌,PLZ-45目前已经出口四国,在中东国家很受欢迎。在对抗胡塞武装的战争中,沙特对这种打击精度高,防区外打击武器非常满意,甚至有传言沙特要增购52倍径版本的中国产155mm榴弹炮。

今天,跟大家聊聊中国155mm级压制火炮的前世今生。




包打一切155

说起压制火炮,二战之后主要是两个分支。

苏系:122mm、130mm、152mm、203mm

美系:105mm、155mm、203mm

中国目前采用了一种混合式编制,团旅压制火炮采用苏系的122口径,军师火炮采用美制155口径,其余口径的压制火炮逐步淘汰退役。



为什么解放军要在团一级装备122口径,在师一级装备155呢?

就拿现在已经很少见的美制105mm榴弹炮来说。

在二战后很长一段时间里,由于技术的限制,只有105mm火炮可以用直升机吊运。

这种不受地形限制的机动方法风靡一时,以至于美军专门开发了供吊运的39倍径155级火炮——M777。

当然此乃后话,稍后再说。

105往上,美军就只保留155一个口径。

在中苏这边,由于没有吊运的需求,更没有直升机,所以团属火炮一直在122一级。毕竟更重的炮弹除了更大的威力,也可以打得更远。

双方的分歧在于150+上,解放军早期也沿用苏联152口径,到上世纪80年代后才开始着手研发换装155炮。

这是为什么呢?

重量!牵引式火炮不是坦克,重量尺寸太大的话是很难在烂泥路上机动的。在当时技术条件下,只能退而求其次,同时装备两种大口径火炮,他们分别是130mm加农炮M46和152mm加榴炮D-20。

国产型号为59式、59-1式130mm加农炮:

66式152mm榴弹炮:

大家请注意,这两款火炮一种负责轻弹打远,一种负责重弹打近。

聪明的读者马上会意识到一个问题,合二为一岂不更好?

没错!可惜包打一切的长管152mm加榴炮我们当时造不出来。1958年,解放军提出了研发第二代152mm加榴炮的要求,但这个东西苏联也没有(1976年才搞出来),就当时中国的科研能力,搞这个东西简直就是“大跃进”。但没想到咱还真的搞成了!

这就是83式152mm加榴炮:

从名字大家就能看出来,83年出炮,正式获取编号已经是1986年了。从立项到出品,时间长达27年,成为我军历史上有名的三大“胡子工程”之一。(印度人民情绪稳定

此时西方已经开始第一次155炮革命,“四国弹道协议”确定新155炮技术规范为:39倍径,药室容积18.85升,普通弹射程24公里,增程弹射程30公里。

1970年,美系XM198火炮定型,标志着西方开始在重型压制火炮上领先苏联那一堆的杂乱火炮。这就是第一代39倍径155加榴炮。

当解放军睁眼看世界之后,理所应当的将155炮与我们自研的东西进行对比。

从纸面上看,86式152mm加榴炮性能并不比西方第一代155炮差。但实际上,由于一开始就倾向于加农炮,装药号数较少,造成任务扩展性差。当时西方155炮的长身管、小药室方案最小射程比我们的加农炮要优越得多。

特别是布尔博士的45倍径155方案,可以在最小射程接近66式152榴弹炮的同时,最大射程不仅超过西方第一代39倍径155炮,也同时碾压了86式152mm炮。

这一条已经很要命了,后来又发现西方155炮弹的压药技术比苏系要高一截,同样大小的炮弹里边,人家的炸药比我们多压了2公斤!射程(最大和最小)不如人,威力不如人,152加榴炮的命运就此注定。

▲ 火炮奇才布尔博士(左),他为中国带来了新一代155和203火炮标准。

进一步发展152mm加农炮已经得不偿失,既然布尔博士的45倍径+枣核弹方案优势明显,那为什么不直接“拿来主义”呢?

拿来的155

要说布尔博士和他的45倍径方案,也确实是命运多舛。在西方确定第一代155炮标准之后,布尔博士是不服气的。因为他的方案明显射程更远,凭什么你们不采用?

凭什么呢?炮弹!

换炮管容易得很,可炮弹怎么办?

▲ 我军130mm炮弹和全装药筒子

无论是中美苏任何一国,一个口径的火炮都会伴随着天量的库存弹药,如果你把这玩意儿淘汰了,意味着以前生产的炮弹统统作废,就是销毁也得一大笔钱呢!

布尔博士的方案虽然把射程提高到了39公里,但代价是要生产新式枣核弹。他要是中了标,北约后勤体系不得翻过来才行。

▲ 155mm枣核形炮弹

更坑爹的是,枣核形炮弹制造复杂,别的不说,就中间那一圈定心环,根本不是普通国家搞得定的。北约这帮子宁可火炮射程短一些,也不愿意瞎动。

你说,这世界上有几个国家能满足布尔博士的要求?也就中国了!203、155两个新口径都来到了中国。

203炮在制造出了样品后,由于技术空白太多,不得不放弃。而45倍径155加榴炮却结出了硕果,这就是我军的第二代加榴炮体系:

▲ 39公里的射程奠定了PLZ-45在世界炮兵界的地位

其实采用布尔标准的155炮并不少,奥地利、以色列、南非都搞过。但能够形成系列,享誉世界的,真不多。原因是中国45倍径155炮较好的解决了射击精度问题。

布尔博士只说用枣核形炮弹,用45倍径身管,但他没说药室容积啊!这个是我们军工人员自己研发优化出来的,你抄都不好抄。

另外,枣核形炮弹的精度比传统圆柱形炮弹差,如果不做任何改造就抄过去,最大射程时的精度是无法保证的。

即便不是枣核炮弹,一款火炮定型前不打个几万发炮弹,你的弹道数据是不全面的,某些时候可能会产生BUG,比如韩国K9的延坪岛之耻:

四门炮还击,三门全部打空,一门还算摸到敌人,可惜打出了“拿破仑精度”。如果说打丢的三门还是系统问题,打出如此精度,只能说是韩国火炮和炮弹根本不匹配,这就是自家实验不过硬的表现。

这些工作,投机取巧是没用的,全部要踏踏实实的完成。奥地利、南非这些国家都没戏,只有中国人才有这种毅力和体制去完成这项工作。

一个恐怖的对手出现了,西方39倍径炮在面对中国45倍径炮时,将会处于全面劣势。

第三代旋风

为了挽回劣势,上世纪90年代后,西方开始研发52倍径,23升药室的155炮。

52倍径与西方火炮发现的一个巨坑有关,布尔博士的45倍径方案虽然没有列装北约,但美国人也搞过很多种155炮,从38倍径到58倍径都有。后来发现,在使用速燃发射药的前提下,如果火炮倍径超过某个阀值,那么在炮弹出膛前,发射药会全部烧完。

等等!烧完没烧完,区别大吗?

很大!

炮弹药包的装药量是一定的,产生的能量也是接近的,如果炮弹出膛前药包烧完,那么出膛速度理论上是一致的。而如果烧不完,那么溢出了多少根本无从估计!

66式152mm榴弹炮巨大的炮口焰,发射药没烧完就会在膛外燃烧,影响炮弹精度。如果射程较近,影响还不明显,一旦需要射击几十公里外的目标,这个影响就大了!

前面说到韩国K9的“延坪岛之耻”,就是因为韩国人的管子不是自己产的,发射药却是自己产的,两者不配套,这要打准就有鬼了。

在52倍径身管,小药室方案的加持下,西方三代自行火炮,如PzH-2000之流,射击精度令人咂舌。从我军的1/270,提高到1/400,也就是说,射击4000米外的目标时,误差不超过10米!而且发射普通圆柱形155mm炮弹射程30公里,增程弹40公里,综合性能重新压倒了45倍径二代炮。虽然只有几年。

对于现在中国的冶金工艺和机械加工水平来说,52倍径身管反倒不是最难的地方。解放军并不缺乏这方面的能力,反而是发射药比较难办。蒋校长旧文提到过,SH-15卡车炮出口巴基斯坦时就碰上了发射美制炮弹精度不足的问题,这个事情可能就同发射药包有关。

好在,从中美炮兵的炮口焰上看,似乎是解决了:

▲ 美军M777

▲ 国产PLZ-05

这种对比是不严谨的,谁也不知道当时装了多少药包,但吐白烟总比吐火好对吧?

国产155炮的革新之处并不在这里,而是自动装弹机。西方第三代自行火炮必备自动装弹机,以此实现每分钟8发的射速。而中国的自动装弹机比较难办,因为西方一直使用圆柱形炮弹,而我们装备了枣核形炮弹!

机械手抓圆柱形物体是很容易的,但抓枣核形物体就不是那么容易了!

韩国K9一开始也想装备枣核弹,意图在外销时搞出点亮点,没想到在自动装弹机上卡了壳,不得不放弃这个想法。也正是因为这一点,韩国炮比中国炮的射程差了10公里!

在发射枣核形炮弹时,国产PLZ-05的最大射程达到53公里,最新型的PCL-181竟然打出了58公里的最大射程。刚刚出口到巴基斯坦的SH-15(PCL-181的外贸型号),使用枣核弹时就超过印度外购K9最大射程大约8公里。考虑到K9自行火炮上不了克什米尔,SH-15的主要对手都是第一代的39倍径火炮,射程和精度优势将进一步扩大。

印度人再也没办法在国际市场上买到更好的火炮抗衡中国产品了。

没办法,经过40年的发展,中国155mm加榴炮技术已经追平甚至超越了西方同行。再买,印度就得跑外星人那边下单了。

责任编辑:刘畅