機械制造的教材體系探索

1、機械制造的教材體系探索1 設(shè)計總體要求通過理論教學(xué) , 使學(xué)生在理解機械制造理論知識的同時 , 了解傳統(tǒng)和現(xiàn)代機械加工手段及其對應(yīng)的工藝裝備 , 掌握機械制造工藝的編制、機床夾具的三維 CAD/CAM、數(shù)控編程以及零件的制造精度測試方法 , 培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識 , 為今后的工作和學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。 其目的在于 : 掌握機器零件機械加工工藝規(guī)程的一般過程, 學(xué)會機械加工工藝規(guī)程的編制思想和方法。通過機械加工專用夾具的設(shè)計課題, 掌握機床夾具的一般設(shè)計方法。學(xué)會使用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊以及其他技術(shù)資料, 學(xué)會分析和解決設(shè)計中的各種問題。綜合運用所學(xué)課程知識, 進(jìn)一步提高機械設(shè)計、分

2、析計算、機械制圖、編寫工藝技術(shù)文件及獨立的技術(shù)工作能力。熟悉三維軟件的使用方法, 強化三維設(shè)計能力的訓(xùn)練。熟悉CAPP軟件 , 學(xué)會用 CAPP軟件實現(xiàn)計算機輔助工藝的編制。2 設(shè)計內(nèi)容及要求為保證課程設(shè)計質(zhì)量 , 達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生機械制造創(chuàng)新能力的目的 , 課程設(shè)計內(nèi)容包括下述各項 : 工藝分析。熟悉零件的結(jié)構(gòu) , 用三維軟件對零件建模 , 并繪出零件二維工程圖 ; 零件的加工工藝審查 ; 設(shè)計毛坯 , 分析計算毛坯余量 , 用三維軟件對毛坯建模 , 并導(dǎo)出毛坯二維工程圖。工藝編制。編制零件的工藝流程 , 需考慮先進(jìn)加工設(shè)備的使用 ; 填寫工藝卡片 ( 可使用電子版 ) 。夾具設(shè)計。 設(shè)計某道工

3、序使用的夾具 , 確定使用專用夾具或組合夾具 , 進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ; 夾具的三維設(shè)計與裝配 , 利用機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫和組合夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫 , 選取夾具所用的標(biāo)準(zhǔn)零件 , 并設(shè)計繪制非標(biāo)件 ; 提交夾具的二維工程圖 ( 裝配圖 ) 。零件制造。參考所編工藝文件 , 指導(dǎo)實驗室完成該零件的加工。數(shù)控加工。對零件進(jìn)行手工編程 ( 或用 Mastercam 等軟件實現(xiàn)自動編程 ); 熟悉數(shù)控機床操作面板上各控制鍵的操作 ( 如加工中心、數(shù)控慢走絲線切割機床、數(shù)控雕刻加工機床、 數(shù)控電火花成型機 ); 加工仿真或?qū)嶋H加工。 測試實驗。 對加工完成后的零件尺寸精度、 形狀精度、位置精度等進(jìn)

4、行測量 , 提交測量結(jié)果報告 ;把測量結(jié)果和零件設(shè)計圖比較, 分析加工工藝。3 教材內(nèi)容體系全書共分 8 部分?？傮w要求。零件工藝分析與毛坯設(shè)計。工藝規(guī)程編制 , 主要有編制過程、 加工方法選擇、 熱處理工序安排、 工序加工余量、機床設(shè)備選擇、金屬切削刀具、量具選用、切削液選用、機械加工定位與夾緊、工藝文件填寫等內(nèi)容。切削用量計算 , 主要有車削、銑削、孔加工、插削、拉削加工等。機床夾具設(shè)計 , 主要有夾具設(shè)計與計算、夾具結(jié)構(gòu)與繪圖、夾具的公差與配合、 夾具零件的公差和技術(shù)條件、 定位誤差的分析與計算、 夾緊力的確定、機床夾具常用定位件、常用夾緊件、其它元件與部件等內(nèi)容。計算機輔助工藝過程設(shè)計

5、 , 講解了 CAPP概念和 CAXA工藝圖表的用法。典型設(shè)計題目與夾具示例 , 給出了 CA614后托架、法蘭盤、撥叉等幾個典型工件的專用夾具三維圖。附錄部分給出了軸類、輪盤類、支架類、箱體類、桿叉類等典型工件供學(xué)生選用。4 教材特點針對該課程設(shè)計中題目少、多人同題的缺點 , 選擇了 34 個常規(guī)零件作為參考題目。大部分題目上資料較少 , 可有效避免學(xué)生拷貝 , 促使學(xué)生認(rèn)真完成自己的題目。每個零件都用二維圖、 三維圖片、三維模型 (Pre/E 、NX/UG、CATIA、 Solidworks) 等 6 種形式給出 , 方便學(xué)生讀懂零件結(jié)構(gòu) , 也便于學(xué)生進(jìn)行夾具設(shè)計時快速進(jìn)行三維裝配。圖

6、1、圖 2 為某零件的三維圖片、 Solidworks 三維模型。在工藝規(guī)程編制部分 , 彌補該課程理論教學(xué)中金屬切削刀具、 量具選用部分的欠缺 , 編列了孔加工刀具和銑刀的型式和尺寸參數(shù) , 并給出了三維圖片。量具部分編列了實物類量具 ( 量塊、塞規(guī)、塞尺、 R規(guī)、螺紋規(guī) ) 、卡尺類量具 ( 游標(biāo)卡尺、表盤卡尺、電子卡尺、高度尺 ) 、千分尺類量具 ( 外徑千 ( 百 ) 分尺、內(nèi)徑千 ( 百 ) 分尺、電子千分尺、杠桿千分尺 ) 、角度類量具 ( 萬能角度尺、萬能角度規(guī) ) 、指示表類量具 ( 百分表、杠桿百分表、內(nèi)徑百分表、千分表 ) 、形位誤差類量具 ( 水平儀、平臺、平板、方箱 ) 、綜合類量具、可靠度類量具等。 機床夾具設(shè)計部分 , 對機床夾具常用定位件、常用夾緊件、其它元件與部件等詳細(xì)列舉了其二維圖、 三維模型圖片和有關(guān)尺寸數(shù)據(jù) ,V 形塊如圖 3 所示。為配合該部分設(shè)計 , 課題組編寫了機床夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫和組合夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫兩個數(shù)據(jù)庫和本教材配套 , 便于學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和三維裝配。5 結(jié)束語機械制