工業(yè)生產(chǎn)過程1概論

工業(yè)生產(chǎn)過程

概論ZZQ本節(jié)課內(nèi)容：

明確本課程的內(nèi)容、目標(biāo)以及教學(xué)安排和教學(xué)方法等今天的課程學(xué)完后，要求了解：

工業(yè)生產(chǎn)過程的研究內(nèi)容與學(xué)習(xí)要求，本課程的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果

；理論教學(xué)、研討課與實驗課等各教學(xué)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，工業(yè)生產(chǎn)過程課程與其它課程之間的關(guān)系，尤其是與“先進制造”二級項目之間的關(guān)系；各教學(xué)環(huán)節(jié)的時間安排。研究內(nèi)容與學(xué)習(xí)要求

“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程是我校推行CDIO教學(xué)后在原“制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程基礎(chǔ)上，新推出的一門機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹金屬切削過程的基本知識，金屬切削機床和刀具，工件的定位和夾緊原理，機械加工表面質(zhì)量和機械加工精度，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，機械裝配方法等內(nèi)容。課程的目標(biāo)是使學(xué)生掌握機械制造工業(yè)生產(chǎn)過程的基本理論和知識，了解機械加工的目的及其實施手段，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，正確地設(shè)計機械加工工藝規(guī)程。本課程的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果

在專業(yè)知識方面：知識單元知識點要求預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果金屬切削基本理論工件表面的形成方法和成形運動原理加工表面、切削用量等金屬切削的基本要素刀具結(jié)構(gòu)、角度、材料、磨損、破損機理和使用壽命金屬切削過程的變形、力、熱和溫度等現(xiàn)象L4識別成形運動：正確識別各種金屬切削機床的成形運動L4概述基本概念：能區(qū)別各種金屬切削基本要素的概念L4選擇刀具：能正確選擇刀具材料L3說明現(xiàn)象：能正確說明金屬切削過程的各種現(xiàn)象加工裝備知識金屬切削機床的分類簡介各類機床刀具及砂輪介紹L4選擇機床：能正確選擇機床類型L4選擇刀具：能正確選擇刀具類型工件定位與夾緊六點定位原理和定位誤差分析工件夾緊與夾具的分類簡介L4分析定位誤差：能分析工件的定位誤差問題L4識別夾緊機構(gòu)：正確識別各種夾緊機構(gòu)加工質(zhì)量與控制機械加工表面質(zhì)量機械加工精度、加工誤差的分析與控制L4概述加工表面質(zhì)量概念：能區(qū)別各種加工表面質(zhì)量指標(biāo)的概念L4加工精度控制：能區(qū)別各種加工精度控制的方法零件制造的工藝過程零件毛坯的制造工藝簡介先進制造工藝簡介機械加工工藝規(guī)程設(shè)計L4概述毛坯制造工藝：能區(qū)別各種毛坯制造工藝L2理解先進制造工藝：能區(qū)別各種先進制造工藝L3制定機械加工工藝規(guī)程：能解決機械加工工藝規(guī)程設(shè)計問題機械裝配工藝保證裝配精度的方法裝配工藝規(guī)程簡介L4選擇保證方法：能正確選擇保證裝配精度的方法L2理解裝配工藝規(guī)程：能理解各種裝配工藝規(guī)程相關(guān)問題在CDIO能力方面：

能力項能力條目要求

預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果解決方法和建議(2.1.5)綜合問題的解決方案分析解決方案的關(guān)鍵結(jié)果和測試數(shù)據(jù)分析并調(diào)整結(jié)果中的偏差形成總結(jié)性建議評估解決問題過程中可以改善的地方L3解決問題的能力：能應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)知識與工程基礎(chǔ)知識，實行工程推理并解決問題。實驗探索(2.2.3)制定實驗概念和策略，構(gòu)建實驗，執(zhí)行實驗，進行實驗測量，分析和報告實驗數(shù)據(jù)L3構(gòu)建并進行實驗：能選擇工藝參數(shù)來構(gòu)建實驗并進行實驗測量，分析和報告系統(tǒng)思維(2.3.2)在企業(yè)和社會環(huán)境中，找到影響工程問題的因素，選擇并使用解決問題的辦法，構(gòu)建機械加工工藝系統(tǒng)L2構(gòu)建機械加工工藝系統(tǒng)：能在企業(yè)和社會環(huán)境中，理解應(yīng)用系統(tǒng)思維的方法，找到影響工程問題的因素，選擇并使用解決問題的辦法，完成機械加工工藝規(guī)程設(shè)計時間和資源的管理(2.4.5)討論任務(wù)安排的主次解釋有效地執(zhí)行任務(wù)L2時間管控：對各項學(xué)習(xí)任務(wù)進行合理的時間安排，有效高質(zhì)量地完成組建團隊(3.1.1)并進行交流(3.2.6)解釋任務(wù)和團隊的工作過程分析每個成員的目標(biāo)實施有效交流L3合作進行實驗和研討：組建小組，并在小組成員中進行合理分工，在實驗課和研討課中進行有效溝通和合作構(gòu)思和設(shè)計工程系統(tǒng)(4.3.1)(4.4.2)設(shè)立系統(tǒng)目標(biāo)和要求設(shè)計過程的解釋與調(diào)整L3設(shè)計機械加工工藝規(guī)程：能在企業(yè)和社會環(huán)境中，根據(jù)任務(wù)的要求，進行機械加工工藝過程規(guī)劃，并在有效溝通和調(diào)整后，完成機械加工工藝規(guī)程設(shè)計課程與教材課程——工業(yè)生產(chǎn)過程（制造技術(shù)基礎(chǔ)）教材——機械制造工程原理

（第二版）機械制造技術(shù)在工業(yè)中的地位國民經(jīng)濟中的各個部門（如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè)、交通運輸?shù)龋?，廣泛使用著大量的機械設(shè)備、儀器儀表和工具等裝備。機械制造技術(shù)則是研究用于制造上述機械產(chǎn)品的加工原理、工藝過程和方法及相應(yīng)設(shè)備的一門工程技術(shù)。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)動機和動力源，是在國際競爭中取勝的法寶，是技術(shù)進步的主要舞臺，是提高人均收入的財源，是國家安全的保障，是發(fā)展現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。機械制造技術(shù)與其它先進技術(shù)間的關(guān)系

現(xiàn)代高水平、高質(zhì)量的儀器儀表、醫(yī)療、環(huán)保等機械大多是光機電結(jié)合的信息化產(chǎn)品，如高性能的節(jié)水節(jié)能排灌機械、污水處理設(shè)備、超聲波掃描檢查儀、高質(zhì)量的X光透視機、超聲波碎石機、核磁共振設(shè)備、高精度血液測定器、氧氣艙等。這類產(chǎn)品還在飛速發(fā)展中，其中大多是微電子、微光電子和生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品，如轉(zhuǎn)基因操作設(shè)備、納米醫(yī)療機器人、微型心臟起博器、微型助聽器、生物芯片等。機械制造技術(shù)與其它先進技術(shù)間的關(guān)系機械工業(yè)在這方面發(fā)展的空間很大。而目前我國在這方面比較落后，重要的原因是制造技術(shù)有差距。比如，制約我國超大規(guī)模集成電路發(fā)展的關(guān)鍵就是微電子芯片制造的技術(shù)裝備。目前CPU最先進的生產(chǎn)工藝為英特爾美國境內(nèi)

0.032μm的工藝制程

（據(jù)2009-02-12報道）。

2011年5月5日，英特爾公司宣布22納米制程技術(shù)實現(xiàn)突破，3-D結(jié)構(gòu)晶體管首次問世。而英特爾2010年初在大連投產(chǎn)的工廠使用的是0.065μm生產(chǎn)工藝。機械制造技術(shù)與其它先進技術(shù)間的關(guān)系制造這類芯片的關(guān)鍵設(shè)備是所謂“三超”設(shè)備：超凈（要求塵埃顆粒直徑小于0.1μm，顆粒數(shù)小于0.1個/立方英尺空氣）、超純（有害雜質(zhì)含量達到十億分之一）、超精（深紫外線曝光設(shè)備、準(zhǔn)分子激光光刻設(shè)備、電子束和X射線曝光設(shè)備、達到原子-納米級的分子束外延和化學(xué)氣相淀積設(shè)備）。這里涉及的許多內(nèi)容都將在本課程或后續(xù)的特種加工課程中進行討論。本課程的重點主要討論機械制造工業(yè)生產(chǎn)過程的兩個主要環(huán)節(jié)：機械零件的機械加工機械或部件的裝配重點討論零件機械加工過程中的各方面問題，和解決這些問題的基本方法。

機械制造工業(yè)生產(chǎn)實例圖示為200MW汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子凈重約30噸，其鍛造毛坯重達60-70噸，制造過程中需去除30-40噸金屬材料。機械制造工業(yè)生產(chǎn)實例上圖為三峽地下電站第27號機組轉(zhuǎn)輪下圖為在哈爾濱電站設(shè)備集團公司生產(chǎn)車間內(nèi)，自主研發(fā)的三峽發(fā)電機組水輪機轉(zhuǎn)輪正在焊接中三峽電站共有32臺當(dāng)今世界單機容量最大的70萬千瓦水電機組機械制造工業(yè)生產(chǎn)實例圖示為82T型船用曲軸82T型曲軸長13米，重235噸，為40萬噸礦砂船量身定制，是目前（2011年6月）國內(nèi)研發(fā)成功的規(guī)格和重量最大的曲軸。機械制造工業(yè)生產(chǎn)實例圖示為國航波音737飛機美國波音公司生產(chǎn)一架噴氣式飛機至少要鉆一百萬個孔。其巨大的機翼是用整塊鈦鉻合金板在數(shù)控機床上加工出來的。機械制造工業(yè)生產(chǎn)實例注塑機螺桿的加工原理圖用齒輪滾齒刀在滾齒機加工蝸輪立體照片的原理立體照片塑料膜的制作機械制造工業(yè)生產(chǎn)實例校正光路的光學(xué)透鏡光學(xué)校正透鏡的制作計算機控制型面誤差修正研磨拋光流程制作此類曲面需考慮的問題本課程的范圍金屬切削原理金屬切削刀具金屬切削機床機床夾具原理機械制造工藝機械加工工藝規(guī)程設(shè)計裝配工藝機械制造工業(yè)生產(chǎn)過程的重點問題“工業(yè)生產(chǎn)過程”最重要的特征是工業(yè)化的生產(chǎn)。需要特別強調(diào)的是：本課程中討論的零件機械加工的過程，與“金工實習(xí)”時，單個零件機械加工的過程，有根本的區(qū)別！機械制造的工業(yè)化生產(chǎn)要求高質(zhì)量、高效率、低成本和自動化生產(chǎn)。因此，研究機械制造工業(yè)生產(chǎn)過程的各方面問題，很有必要。本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)

“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程以課堂教學(xué)為主，以適當(dāng)?shù)难杏憰r間培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題和解決問題的能力；通過實驗幫助學(xué)生鞏固和加深對所學(xué)理論知識的理解；并通過以小組為單位進行實驗，培養(yǎng)學(xué)生的交流能力和團隊精神。包括下列教學(xué)環(huán)節(jié)：理論教學(xué)研討課實驗課各教學(xué)環(huán)節(jié)都是“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程的重要組成部分。本課程的特點理論與實踐上課與研討教材和雜志考核與成績理論與實踐本課程是一門綜合性、實踐性、靈活性較強的課程。它涉及了毛坯制造、金屬材料、熱處理、公差配合等方面知識的應(yīng)用。金屬切削理論和機械制造工藝知識具有很強的實踐性，因此，希望學(xué)習(xí)本課程時必須重視實踐環(huán)節(jié)，即通過實驗、實習(xí)、配套的“先進制造”二級項目及工廠調(diào)研來更好地體會、加深理解。課堂上講授的僅是基本概念與理論，真正的掌握與應(yīng)用必須在不斷的實踐—理論—實踐的循環(huán)中善于總結(jié)與應(yīng)用。本課程實踐環(huán)節(jié)本課程實踐環(huán)節(jié)有課內(nèi)的實驗課和配套的“先進制造”二級項目。二級項目：“先進制造”二級項目是與“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程并行的實踐項目，要求學(xué)生以小組為單位，按項目任務(wù)書中給定的題目（設(shè)計在一級項目：“機電系統(tǒng)設(shè)計與制造”中已經(jīng)完成細節(jié)設(shè)計的各種零件在工業(yè)生產(chǎn)條件下的機械加工工藝規(guī)程）進行設(shè)計。項目的目標(biāo)是使學(xué)生能正確地設(shè)計機械加工工藝規(guī)程，同時培養(yǎng)學(xué)生的交流能力和團隊精神。與二級項目之間的關(guān)系

“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程討論與零件的機械加工有關(guān)系的各方面問題。而“先進制造”二級項目則是在實際課題中來具體解決這些問題。“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程是“先進制造”二級項目的理論基礎(chǔ)，“先進制造”二級項目是“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程基礎(chǔ)理論的實際應(yīng)用。

與特種加工課程之間的關(guān)系“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程是一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。重點討論零件機械加工過程中的各方面問題，和解決這些問題的基本方法。具體講，主要是介紹工業(yè)化的傳統(tǒng)機械加工方法。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)在高年級還將開出一門選修的專業(yè)課：“特種加工”，具體介紹各種“特種”即非傳統(tǒng)的機械加工方法，目標(biāo)是拓寬學(xué)生的知識面。教材和雜志“工業(yè)生產(chǎn)過程”課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，教科書更新速度較慢，建議逐步培養(yǎng)看專業(yè)雜志的習(xí)慣，時刻關(guān)注機械制造技術(shù)的前沿發(fā)展。與本課程有關(guān)的國內(nèi)雜志機械工程學(xué)報制造技術(shù)與機床工具技術(shù)；金剛石與磨料磨具工程模具技術(shù)；模具工業(yè)；電加工與模具與本課程有關(guān)的國外雜志AnnalsoftheCIRPInternationalJournalofMachineTools&ManufactureJournalofMaterialsProcessingTechnologyPrecisionEngineeringInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnologyWearKeyEngineeringMaterialsMaterialsScienceForumTrans.OftheASME各教學(xué)環(huán)節(jié)的時間安排

上課時間為前11周每周四節(jié)，共4*11=44節(jié)。上述“上課時間”包括理論教學(xué)和研討課。研討課共3次，每次2學(xué)時，共6學(xué)時。分別在“機械加工工藝規(guī)程設(shè)計”、“機械加工表面質(zhì)量和機械加工精度”和“定位夾緊與夾具”3個章節(jié)的理論教學(xué)后進行。實驗課：4個實驗，每個實驗2學(xué)時，共8學(xué)時。具體分組及時間另行安排。二級項