機械設計制造及其自動化教案

農業(yè)工程學院機械制造工藝學教案適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化適用層次：本科總學時：60學時 一、課 程 說 明課程性質與任務:機械制造工藝學是學科基礎必修課，具有較強的實踐性和應用性，為將來解決制造中的技術問題打基礎，是機械類專業(yè)學生的一門主干技術基礎課。本課程的任務是培養(yǎng)學生掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機械加工的基本知識，能選擇加工方法與機床、刀具、夾具及加工參數(shù)，掌握機械加工精度和表面質量的基本理論和基本知識，使學生具有工藝設計和夾具設計的基本技能。通過實踐教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生分析解決工程實際問題的能力和工程設計能力。課程的內容：課程主要介紹了機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,機械加工過程及其系統(tǒng)。包括了金屬切削過程及其基本規(guī)律，機床、刀具、夾具的基本知識，機械加工和裝配工藝規(guī)程的設計，機械加工中精度及表面質量的概念及控制方法，制造技術發(fā)展的前沿與趨勢。本課程教學的基本要求課程的基本要求： 1、 掌握下列基本理論：金屬切削基本理論機械制造質量分析與控制理論零件機械加工工藝規(guī)程設計及裝配工藝設計原理機床夾具設計原理設計工藝性評價2、 了解下列知識：機械加工方法與裝備數(shù)控機床及數(shù)控加工計算機輔助機械制造先進制造技術3、 掌握下列基本技能：（通過理論教學、生產(chǎn)實習和課程設計，使學生掌握下列基本技能）能夠制訂中等復雜程度零件的機械加工工藝規(guī)程能夠設計中等復雜程度的機床夾具能夠按實驗指導書進行實驗操作，并能初步分析結果4、 初步掌握下列基本技能能夠綜合分析制造過程中的一般問題能夠設計一般機器的裝配工藝規(guī)程課程名稱：制造技術基礎 課程英文譯名：Fundamentals of Manufacturing Technology 課程學時80學時 實驗: 12學時學 分: 4學分課程類型: 主干專業(yè)基礎課開課學期: 第六學期適用專業(yè): 機械類本科生先修課程: 機械原理，機械設計，工程材料，材料成型技術基礎，金工實習，機械精度設計基礎教學內容第一章 緒論教學目的：（1）了解機械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用；建國50多年來我國在發(fā)展機械制造工業(yè)方面所取得的成績和當前存在的主要問題以及“十五”以至今后十年機械工業(yè)科技工作的主要任務。（2）了解三種不同生產(chǎn)類型的工藝特征，能根據(jù)生產(chǎn)零件的生產(chǎn)綱領和零件本身的特性確定生產(chǎn)類型；（3）設計基準、裝配基準、工序基準、定位基準和測量基準的概念，了解機械制造技術的發(fā)展方向機械制造廠的生產(chǎn)過程和工藝過程；（4）熟悉了解工藝過程每個組成的定義。生產(chǎn)類型及其工藝特點，掌握工件定位的六點定位原理，消化理解表1-5所列常見典型定位方式和定位元件所限制的自由度。熟悉了解欠定位和過定位的基本概念。授課學時：3教學重點：設計基準、裝配基準、工序基準、定位基準和測量基準的概念；工件定位的六點定位原理；欠定位和過定位的基本概念。教學難點： 欠定位和過定位區(qū)別作業(yè)：第二章 切削過程及其控制教學目的：（1）本章在講授有關切削刀具基本知識的基礎上，對切削過程中的上述各種現(xiàn)象進行研究，揭示它們的產(chǎn)生機理和相互之間的內在聯(lián)系。（2）學習掌握這些基本理論和基本規(guī)律對控制切削過程、保證加工質量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本具有重要意義。（3）金屬切削加工的基本概念，切削運動；切削表面；切削層參數(shù)；切削用量。常用刀具材料簡介（高速鋼、硬質合金、陶瓷材料、立方氮化硼）。金屬切削過程中的變形，切屑形成過程及變形區(qū)的劃分；積屑瘤的形成及其對切削過程的影響。（4）切屑的類型及控制了解：切屑的類型及其分類；切屑控制的措施。切削力，切削合力與分力，切削功率。切削力的測量及切削力的計算機輔助測試。切削熱的產(chǎn)生和傳導；切削溫度的測量；影響切削溫度的主要因素；切削溫度對工件、刀具和切削過程的影響。（5）刀具磨損的形態(tài)及其原因；刀具磨損過程及磨鈍標準；刀具破損。刀具幾何參數(shù)和切削用量的合理選擇，了解制訂切削用量時考慮的因素；刀具壽命的選擇原則。提高切削用量的途徑。授課學時：8教學重點：切削過程基本理論和基本規(guī)律，金屬切削加工的基本概念。教學難點：切削用量。積屑瘤的形成及其對切削過程的影響。切屑的類型及控制了解：刀具磨損過程及磨鈍標準。作業(yè)： 第三章 機械制造中的加工方法及裝備教學目的：機械制造中的加工方法的種類及其成形原理，機械制造中的加工傳統(tǒng)裝備和特種加工設備授課學時：12教學重點：（1）了解材料去除加工、材料成型加工、材料累積加工的特點和應用范圍。零件表面的成形原理、機床的基本結構與運動、機床型號的含義。（2）掌握外圓表面車削、磨削、研磨、超精加工的加工原理、工藝特征及應用范圍。深入了解CA6140型車床主傳動系統(tǒng)主要部件的結構及運動聯(lián)系。（3）掌握鉆孔與擴孔、餃孔、鏜孔、珩磨孔、拉孔的加工原理、工藝特征及應用范圍。（4）了解平面及曲面加工的主要加工方法，掌握銑平面的銑削方式、工藝特征及應用范圍。車刀、鉆頭、拉刀、銑刀等常用金屬切削刀具的種類、結構及用途。（5）了解數(shù)控機床的組成、加工原理、及主要機械部件結構；了解數(shù)控加工程序編制的方法步驟。（6）了解電火花加工、電解加工、激光加工、超聲被加工及快速成型的加工原理、工藝特征及應用范圍。教學難點：機械加工原理、工藝特征作業(yè)第四章機械加工質量及其控制教學目的：(1) 保證機械產(chǎn)品質量是機械制造人員的首要任務。(2) 產(chǎn)品的制造質量包括零件的制造質量和產(chǎn)品的裝配質量兩個方面。(3) 零件的制造質量將直接影響產(chǎn)品的性能、效率、壽命及可靠性等質量指標，它是保證產(chǎn)品制造質量的基礎。(4) 零件的制造方法很多，本章只限于討論零件的機械加工質量，它包括機械加工精度和表面質量兩個方面。產(chǎn)品的裝配質量將在第五章討論。授課學時：10教學重點：(1)加工精度、加工誤差和加工經(jīng)濟精度的定義。(2)深入理解工藝系統(tǒng)幾何誤差、定位誤差、主軸回轉誤差、導軌誤差、刀具幾何誤差對加工精度的影響，了解傳動鏈誤差、夾具幾何誤差對加工精度的影響。深入理解定位誤差的概念，學習掌握定位誤差的計算方法和計算要領。(3)深入理解工藝系統(tǒng)剛度的概念，熟悉了解工藝系統(tǒng)剛度與其各組成環(huán)節(jié)剛度之間的關系，熟悉了解機床剛度與其各組成部件之間的關系，學會運用工藝系統(tǒng)剛度理論計算由工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差， 深入理解誤差復映規(guī)律，熟悉了解減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑。(4)熟悉了解工藝系統(tǒng)受熱變形對加工精度的影響，熟悉了解減小工藝系統(tǒng)受熱變形的途徑。(5)熟悉了解內應力的成因，能正確判別由于內應力重新分布所引起的工件變形方向。熟悉了解提高機械加工精度的途徑。 (6)工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差；分析工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差；分析內應力重新分布引起的誤差；分析提高加工精度的途徑。(7)了解：系統(tǒng)性誤差和隨機性誤差的定義；常見的誤差分布規(guī)律。機械制造中常見誤差的分布規(guī)律（正態(tài)分布規(guī)律是重點）；學會運用分布圖分析方法和點圖分析方法對工藝過程加工精度進行統(tǒng)計分析的原理和方法。(9)利用統(tǒng)計分析法計算廢品率和工藝能力系數(shù)；工藝過程的分布圖分析；工藝過程的點圖分析。(10)熟悉了解加工表面質量的概念；熟悉了解機械加工表面質量對機器使用性能的影響；熟悉了解表面粗糙度、表面波紋度、表面冷作硬化、表面殘余應力的成因及其影響因素。教學難點：定位誤差的計算方法和計算要領；運用分布圖分析方法和點圖分析方法對工藝過程加工精度進行統(tǒng)計分析的原理和方法。作業(yè) 第五章工藝規(guī)程設計教學目的：本章論述的工藝規(guī)程設計包括機械加工工藝規(guī)程設計和機器裝配工藝規(guī)程設計兩大部分授課學時：14教學重點：(1)深入理解工藝規(guī)程設計的指導思想和設計原則,設計工藝規(guī)程必需的原始資料(2)熟悉了解設計機械加工工藝規(guī)程和裝配工藝規(guī)程的內容和步驟。熟悉掌握選擇粗、精基準的基本原則,正確理解劃分加工階段的目的意義。熟悉了解按工序集中原則和工序分散原則組織工藝過程的工藝特點及其應用范圍。熟悉了解安排工序順序的一般原則。熟悉了解機床設備和工藝裝備選擇的一般原則。熟悉了解加工余量的四個組成和減少加工余量的工藝途徑。(3) 學會用查表法確定工序余量和總余量。(4)學習掌握用極值法和統(tǒng)計法解算尺寸鏈的22個計算公式。(5)學習掌握工序尺寸公差的計算方法。熟悉了解時間定額的組成和提高生產(chǎn)率的工藝途徑。熟悉了解工藝方案經(jīng)濟分析方法。熟悉了解繪制工序草圖和工序布置圖的基本要領。(6) 機器裝配工藝規(guī)程設計知識點：裝配工藝系統(tǒng)圖；裝配精度與裝配尺寸鏈。知會：保證裝配精度的裝配方法；裝配工藝規(guī)程設計。(7)機械產(chǎn)品設計的工藝性評價知會：機械產(chǎn)品設計的機械加工工藝性評價；機械產(chǎn)品設計的裝配工藝性評價。教學難點：工序尺寸公差的計算方法；作業(yè)：第六章 機床夾具設計教學目的：機床夾具的作用、分類及其組成，常用定位方式和常用定位元件選擇；常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計算方法；常見夾緊裝置；鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結構特點；機床夾具的設計方法。授課學時：20教學重點：（1）熟悉了解機床夾具的作用、分類及其組成。機床夾具的常用定位方式和常用定位元件，能根據(jù)工序簡圖提供的定位方案正確選用定位元件。并能運用工件定位的六點定位原理正確分析工件定位時各定位元件所限制的自由度。（2）熟悉了解常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計算方法。（3）熟悉了解常見夾緊裝置，能根據(jù)工序簡圖提供的裝夾方式正確選擇夾緊力的作用方向和作用點、正確選擇夾緊機構。（4）熟悉了解鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結構特點(包括刀元件、導向元件以及與機床連接的方式)，通過深入剖析2-3個典型夾具的結構(包括定位元件、夾緊裝置，對刀元件，導向元件，連接元件等)初步掌握機床夾具分析方法。（5）熟悉了解機床夾具的設計方法，機床夾具的作用、分類及其組成。機床夾具的常用定位方式和常用定位元件，能根據(jù)工序簡圖提供的定位方案正確選用定位元件。能運用工件定位的六點定位原理正確分析工件定位時各定位元件所限制的自由度。常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計算方法。（6）熟悉了解常見夾緊裝置，能根據(jù)工序簡圖提供的裝夾方式正確選擇夾緊力的作用方向和作用點、正確選擇夾緊機構。鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結構特點(包括對刀元件、導向元件以及與機床連接的方式)，通過深入剖析2-3個典型夾具的結構(包括定位元件、夾緊裝置，對刀元件，導向元件，連接元件等)初步掌握機床夾具分析方法。（7）熟悉了解機床夾具的設計方法教學難點：常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計算方