2021年機(jī)械制造工程課程教學(xué)大綱

1、機(jī)械制造工程課程教學(xué)大綱機(jī)械制造工程課程教學(xué)大綱課程代碼：MEEN3015課 授 開 學(xué) 學(xué) 主指 李1.選程類別： 課對象： 課學(xué)期：分:時(shí):講教師： 定教材：專業(yè)選修課程機(jī)械電子工程專業(yè)第7學(xué)期2學(xué)分36上課學(xué)時(shí)+18實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)王明娣、施學(xué)斌黃健求機(jī)械制造技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社森林機(jī)械制造基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)出版社教學(xué)目的：本課程是高等工程本科學(xué)校機(jī)械電子工程專業(yè)修的機(jī)械制造技術(shù)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生(1)獲得機(jī)械制造工藝過程的基本知識。(2)掌握鑄鍛焊等熱加工工藝特點(diǎn)和各類加工法的選擇要素。(3)基本掌握金屬切削原理與刀具方面的基礎(chǔ)知識。(4)掌握金屬切削機(jī)床的基礎(chǔ)知識。(5)掌握各種典型表面

2、加工方法方面的基礎(chǔ)知識。(6)基本掌握機(jī)械加工工藝與裝配工藝方面的基礎(chǔ)知識。(7)基本掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)知識。綜合起來，本課程的任務(wù)是使學(xué)生了解機(jī)械制造過程，掌握制造技術(shù)文化的基礎(chǔ)知識，建立材料與工藝之間的相互關(guān)系。通過對機(jī)械工程材料的性能特點(diǎn)，熟悉鑄造、鍛壓、焊接的工藝基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用材料及工藝知識進(jìn)行選材與工藝分析的初步能力，為學(xué)習(xí)選擇使用工程材料、選擇毛坯、選用無切削或少切削加工方法、為機(jī)械零件制定加工工藝路線、學(xué)習(xí)其它課程和從事技術(shù)工作打好必要基礎(chǔ)。緒論課時(shí)：1周，共2課時(shí)教學(xué)內(nèi)容：1、機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展史2、機(jī)械制造過程的基本內(nèi)容3、機(jī)械制造制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中

3、的作用鑄造課時(shí)：1周，共4課時(shí)教學(xué)內(nèi)容：1、砂型鑄造工藝基礎(chǔ)鑄造生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)及應(yīng)用。砂型鑄造工藝過程。手工造型基本方法、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、合金的鑄造性能合金的流動性、收縮性及常用合金的鑄造性能。3、砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)鑄造工藝圖的作用和內(nèi)容。工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容:澆注位置、分裂面、主要工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)。4、鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性及鑄造工藝過程的影響。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性與合金鑄造性能的關(guān)系。鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識。5、鑄造毛坯的選用鑄件的性能特點(diǎn)及鑄造毛坯選用條件。課堂討論結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例，正確選用鑄造毛坯。6、特種鑄造簡介金屬型鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造、離心鑄造的基本原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。鍛壓

4、課時(shí)：1周，共3課時(shí)教學(xué)內(nèi)容：1、鍛造工藝基礎(chǔ)鍛造生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)及應(yīng)用。了解自由鍛造、錘上模鍛、胎模鍛造的基本方法。2、合金的鍛造性能金屬的塑性變形及實(shí)質(zhì)。金屬的可鍛性及其影響因素。常用合金的鍛造性能。3、鍛造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)鍛件圖繪制（確定余量、公差和余塊），計(jì)算其坯料的質(zhì)量和尺寸，確定其變形工序等。4、鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛造零件、胎模鍛造零件、模鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性。5、鍛造毛坯的選用鍛件的性能特點(diǎn)、鍛造毛坯的選用條件。課堂討論結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例，正確選用鍛造毛坯。6、板料冷沖壓沖壓的基本工序。冷沖壓模的結(jié)構(gòu)和材料。冷沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性。典型冷沖壓件生產(chǎn)舉例。7、特種鍛造簡介輻鍛、精密模鍛、軋制、

5、擠壓、冷拔的基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。焊接與膠接課時(shí)：1周，共3課時(shí)教學(xué)內(nèi)容：1、熔化焊工藝基礎(chǔ)熔化焊的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)及應(yīng)用。手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護(hù)焊基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、焊接接頭及金屬焊接性能焊縫及熱影響區(qū)的組織和性能。金屬的可焊性。碳鋼、合金鋼、鑄鐵的焊接性能。3、焊接應(yīng)力與焊件的結(jié)構(gòu)工藝性焊接應(yīng)力與變形：應(yīng)力產(chǎn)生的原因，變形形式和防止變形的措施。焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性。4、熔化焊工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)確定焊縫位置和焊接方法。確定焊接接頭及坡口的形式和尺寸。合理選用焊條。簡單焊接件工藝設(shè)計(jì)。5、焊接件選用焊接件的性能特點(diǎn)、焊接件的選用條件。課堂討論結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例，正確選用焊接件。6、其他焊接方法簡介

6、氣焊、接觸焊、電渣焊基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。7、膠接技術(shù)膠接的基本原理：機(jī)械作用、擴(kuò)散作用、吸附作用。膠接劑的組成和分類。膠接工藝及膠接接頭設(shè)計(jì)。金屬切削加工基本知識課時(shí)：1周，共3課時(shí)第一節(jié)金屬切削加工中的基本定義一、切削運(yùn)動及切削用量1、切削運(yùn)動2、切削用量的基本要素二、刀具幾何角度1、刀具切削部分的刀面和刀刃2、確定刀具幾何角度的參考平面及參考系3、刀具的標(biāo)注角度與工作角度第二節(jié)切屑形成過程及加工表面質(zhì)量一、切削形成過程1、材料變形區(qū)的概念2、材料變形對已加工表面質(zhì)量的影響二、切屑類型1、切屑類型及控制2、磨削與砂輪選擇第三節(jié)切削力與切削熱的基本概念一、切削力1、切削力的形成2、切削力的分

7、解3、削力二、切削熱與切削溫度1、切削熱與切削溫度2、磨削熱和磨削溫度3、刀具磨損和刀具耐用度第四節(jié)影響切削加工效率及表面質(zhì)量的主要因一、工件材料的切削加工性二、刀具材料的合理選擇1、刀具材料應(yīng)具備的切削性能2、刀具材料的種類性能及選擇3、刀具幾何參數(shù)的選三、切削液1、切削液的種類2、切削液的選用四、切削用量選擇1.切削用量選擇原則2、切削用量的選擇思考題：（見教材）金屬切削機(jī)床與刀具課時(shí)：3周，共9課時(shí)第一節(jié)金屬切削機(jī)床概述一、工件表面成形方法1、工件表面形狀與成形方法2、機(jī)床運(yùn)動分析二、機(jī)床的分類1、機(jī)床的分類方法2、機(jī)床的型號編制第二節(jié)車床一、車床的種類1、普通車床2、數(shù)控車床3、其它車

8、床4、車床的主要加工范圍二、車刀1、車刀的種類2、車刀的材料第三節(jié)孔加工機(jī)床與刀具一、鉆床1、鉆床的種類2、 二、鏈床1、粒床的種類2、 三、孔加工刀具1、孔的粗加工刀具鉆床的主要加工范圍鎮(zhèn)床的主要加工范圍2、孔的半精加工與精加工刀具3、孔加工刀具的材料第四節(jié)銃床與銃刀一、銃床的種類1、普通銃床2、數(shù)控銃床3、其它銃床4銃床的主要加工范圍二、銃刀1、銃刀的種類2、銃刀的材料第五節(jié)刨床與插床一、刨床1、刨床的種類2、刨床的主要加工范圍二、插床1、插床的種類2、插床的主要加工范圍第六節(jié)磨床與砂輪一、磨床的種類1、萬能外圓磨床2、其它磨床3、磨床的主要加工范圍二、砂輪1、砂輪的組織結(jié)構(gòu)2、砂輪的選用

9、第七節(jié)齒輪加工機(jī)床與齒輪刀具一、齒形面的加工原理與方法1、展成法2、成形法二、滾齒機(jī)與滾刀三、插齒機(jī)與插齒刀四、磨齒機(jī)第八節(jié)其它機(jī)床簡介一、組合機(jī)床二、加工中心思考題：（見教材）機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂課時(shí)：2周，共6課時(shí)第一節(jié)機(jī)械加工工藝過程的基本概念一、機(jī)械加工工藝過程的組成1、安裝2、工位3、工步4、走刀二、生產(chǎn)類型與機(jī)械加工工藝規(guī)程第二節(jié)制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則與步驟一、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則二、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟第三節(jié)工件在加工時(shí)的定位與基準(zhǔn)一、基準(zhǔn)的概念與分類1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)2、工藝基準(zhǔn)二、定位基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇2、精基準(zhǔn)的選擇第四節(jié)加工工藝路線的制定一、加工經(jīng)濟(jì)精

10、度與加工方法的選擇1、加工經(jīng)濟(jì)精度的概念2、典型表面的加工方法與工藝路線（外圓柱面、孔與平面）二、加工順序的安排與加工階段的劃分1、加工順序的安排2、加工階段的劃分第五節(jié)加工余量、工序尺寸及公差的確定一、加工余量與工序尺寸的確定二、工序公差的確定第六節(jié)提高勞動生產(chǎn)率的工藝措施一、縮短基本時(shí)間二、縮短輔助時(shí)間或輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合三、縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間思考題：（見教材）機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理課時(shí)：2周，共6課時(shí)第一節(jié)機(jī)床夾具概述一、機(jī)床夾具的分類二、夾具的作用和組成1、夾具的作用2、夾具的組成元件第二節(jié)工件的定位原理與定位方法及元件一、定位原理二、定位方法及元件1、工件以平面定位2、工件以圓孔定位3

11、、工件以外圓柱面定位4、工件以一面兩孔定位5、其他定位方式第三節(jié)工件夾緊裝置的設(shè)計(jì)一、夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)要求二、正確施加夾緊力三、常用夾緊機(jī)構(gòu)1、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)3、偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)4、較鏈夾緊機(jī)構(gòu)5、復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)6、定心夾緊機(jī)構(gòu)第四節(jié)典型機(jī)床夾具一、車床夾具1、車床夾具的工作特點(diǎn)2、車床夾具與機(jī)床的聯(lián)接3、車床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)二、銃床夾具1、銃床夾具的工作特點(diǎn)2、銃床夾具與機(jī)床的聯(lián)接3、銃床夾具上工件與刀具相對位置的確定4、銃床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)三、鉆床與鏈床夾具1、鉆床與鏈床夾具的工作特點(diǎn)2、鉆床與鑲床夾具與機(jī)床的聯(lián)接3、鉆床與鏈床夾具上工件與刀具相對位置的確定4、鉆床與鏈床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

12、四、柔性夾具簡介1、組合夾具2、成組可調(diào)整夾具3、其它柔性夾具思考題：(見教材)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)：6周，共18課時(shí)實(shí)驗(yàn)一車刀幾何角度測量1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?1)了解車刀量角臺的構(gòu)造與工作原理。(2)掌握車刀幾何角度測量的基本方法。(3)加深對車刀各幾何角度、各參考平面及其相互關(guān)系的理解。2、實(shí)驗(yàn)儀器及刀具儀器：回轉(zhuǎn)工作臺式量角臺車刀：直頭外圓車刀3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求(1)利用車刀量角臺分別測量直頭外圓車刀的幾何角度：要求學(xué)生測量kr、Kr，、？s、YO、ao等共5個(gè)基本角度。(2)在平面內(nèi)繪出這5個(gè)基本角的視圖。實(shí)驗(yàn)二機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1) 了解常用的機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)項(xiàng)目、允許標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)

13、方法(2) 了解機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)項(xiàng)目常用的檢驗(yàn)工具和儀器(3)學(xué)習(xí)正確使用工具儀器進(jìn)行測量操作的技能及測量數(shù)據(jù)的處理方法2、實(shí)驗(yàn)對象、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及所有的工具儀器：(1)實(shí)驗(yàn)對象：CA6140A?400X1000(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：檢驗(yàn)以下項(xiàng)目G縱向：溜板移動時(shí)導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度G什黃向：溜板移動時(shí)導(dǎo)軌的傾斜度G2溜板移動在水平面內(nèi)的直線度G6:主軸錐孔中心線的徑向跳動G7:溜板移動對主軸中心線的平行度(3)實(shí)驗(yàn)用的工具和儀器水平儀0.02/1000一錐柄檢驗(yàn)棒4#莫氏X圓柱部分長500cM一根千分表0.001/格二只圓柱檢驗(yàn)棒L=600CM一根磁性表架二臺鋼尺L=300MM一把3、實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)

14、驗(yàn)程序內(nèi)容和要求：(1)實(shí)驗(yàn)條件：機(jī)床的幾何精度檢驗(yàn)應(yīng)在正常使用狀態(tài)下進(jìn)行對初次安裝或遷移后重新安裝的機(jī)床，應(yīng)安裝調(diào)試經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定后進(jìn)行。(2)實(shí)驗(yàn)程序內(nèi)容：多個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按一定次序逐個(gè)進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)中個(gè)項(xiàng)目檢驗(yàn)作業(yè)次序?yàn)镚1、G2G6G7(3)實(shí)驗(yàn)要求：認(rèn)真測得各檢驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，得到結(jié)論數(shù)據(jù)根據(jù)GB/T4020-1997確定相應(yīng)項(xiàng)目的允許值，對所測機(jī)床的各項(xiàng)精度作出合格與否的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)三、車銃復(fù)合加工中心實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解車銃復(fù)合加工中心編程軟件的特點(diǎn)，掌握使用車銃復(fù)合加工中心編程的方法。2 .了解車銃復(fù)合加工中心各軸的運(yùn)動特點(diǎn)及機(jī)床的特性。3 .了解車銃復(fù)合加

15、工中心自動加工的整體過程二、實(shí)驗(yàn)原理加工中心，簡稱cnc,是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動化機(jī)床。加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，是對工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連續(xù)完成車、銃、鉆、較、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾、測量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時(shí)間，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備馬扎克INTEGREX200nl車銃復(fù)合中心一臺以及氣源等輔助設(shè)備。四、注意事項(xiàng)1

16、 .操作者應(yīng)先仔細(xì)閱讀加工中心及雕銃機(jī)操作規(guī)程，并按其要求認(rèn)真熟悉機(jī)床操作。2 .必須熟悉所使用的自動編程軟件，然后再上機(jī)操作。3 .程序模擬加工完畢后，應(yīng)請指導(dǎo)人員檢查。4 .操作過程中，如遇問題，應(yīng)及時(shí)請教指導(dǎo)教師，禁止魯莽操作。5 .實(shí)驗(yàn)過程中，不準(zhǔn)離開機(jī)床。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .實(shí)驗(yàn)前仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)指示書的內(nèi)容；2 .觀看學(xué)習(xí)利用計(jì)算機(jī)演示數(shù)控機(jī)床CAD/CAM件的使用方法；3 .使用數(shù)控機(jī)床CAD/CA除件對指定零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和編程；4 .模擬運(yùn)行程序，觀察仿真加工過程并確保程序無誤；5 .熟悉機(jī)床系統(tǒng)的界面和操作面板以及相關(guān)的功能按鍵；6 .進(jìn)行零件加工程序的傳輸；7 .裝卡毛坯，建立工

17、件坐標(biāo)系；8 .啟動機(jī)床，完成零件加工；9 .檢驗(yàn)零件的尺寸精度等。六、實(shí)驗(yàn)步驟（一）零件的工藝分析（二）零件的程序編制本次實(shí)驗(yàn)使用Mazatrol編程軟件進(jìn)行數(shù)控自動編程。（三）機(jī)床操作1 .了解熟悉控制面板分布及數(shù)控系統(tǒng)面板操作2 .導(dǎo)入程序2 .建立工件坐標(biāo)系4 .加工運(yùn)行及檢測5 .緊急停止七、數(shù)控自動加工實(shí)驗(yàn)自動編程銃削圖形見現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)四機(jī)床傳動系統(tǒng)的分析實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)過程的各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生直接接觸機(jī)床傳動系統(tǒng)實(shí)物，增進(jìn)學(xué)生對機(jī)械部件的感性認(rèn)識、提高學(xué)習(xí)興趣。通過觀察實(shí)驗(yàn)機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)、零部件形狀特征，及相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使學(xué)生能熟悉機(jī)床傳動系統(tǒng)中的齒輪傳動副、帶輪傳動副、

18、離合器、傳動絲杠螺母副、主軸、花鍵軸、傳動軸結(jié)構(gòu)、軸系支承等各類典型傳動零部件結(jié)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)要求：觀察實(shí)驗(yàn)機(jī)床的機(jī)械傳動系統(tǒng)工作過程、結(jié)構(gòu)、零部件特征，結(jié)合所學(xué)知識完成下列諸項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .結(jié)合課程內(nèi)容，對CA416庫床總體結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行分析。2 .結(jié)合課程內(nèi)容，對CA416陣床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；3 .根據(jù)學(xué)習(xí)所得認(rèn)識與知識，完成實(shí)驗(yàn)題三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、CA614O通臥式車床的組成及各部分功能2、CA614國機(jī)械系統(tǒng)及其功用參考書目1鄧文英主編金屬工藝學(xué)（下冊）高教出版社2鞠魯粵主編機(jī)械制造基礎(chǔ)上海交大出版社3盧秉恒主編機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社4王先逵主編機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社