机械设计制造及其自动化教案

农业工程学院机械制造工艺学教案适用专业：机械设计制造及其自动化适用层次：本科总学时：60学时 一、课 程 说 明课程性质与任务:机械制造工艺学是学科基础必修课，具有较强的实践性和应用性，为将来解决制造中的技术问题打基础，是机械类专业学生的一门主干技术基础课。本课程的任务是培养学生掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，使学生具有工艺设计和夹具设计的基本技能。通过实践教学环节培养学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。课程的内容：课程主要介绍了机械产品的生产过程,机械加工过程及其系统。包括了金属切削过程及其基本规律，机床、刀具、夹具的基本知识，机械加工和装配工艺规程的设计，机械加工中精度及表面质量的概念及控制方法，制造技术发展的前沿与趋势。本课程教学的基本要求课程的基本要求： 1、 掌握下列基本理论：金属切削基本理论机械制造质量分析与控制理论零件机械加工工艺规程设计及装配工艺设计原理机床夹具设计原理设计工艺性评价2、 了解下列知识：机械加工方法与装备数控机床及数控加工计算机辅助机械制造先进制造技术3、 掌握下列基本技能：（通过理论教学、生产实习和课程设计，使学生掌握下列基本技能）能够制订中等复杂程度零件的机械加工工艺规程能够设计中等复杂程度的机床夹具能够按实验指导书进行实验操作，并能初步分析结果4、 初步掌握下列基本技能能够综合分析制造过程中的一般问题能够设计一般机器的装配工艺规程课程名称：制造技术基础 课程英文译名：Fundamentals of Manufacturing Technology 课程学时80学时 实验: 12学时学 分: 4学分课程类型: 主干专业基础课开课学期: 第六学期适用专业: 机械类本科生先修课程: 机械原理，机械设计，工程材料，材料成型技术基础，金工实习，机械精度设计基础教学内容第一章 绪论教学目的：（1）了解机械制造工业在国民经济中的地位与作用；建国50多年来我国在发展机械制造工业方面所取得的成绩和当前存在的主要问题以及“十五”以至今后十年机械工业科技工作的主要任务。（2）了解三种不同生产类型的工艺特征，能根据生产零件的生产纲领和零件本身的特性确定生产类型；（3）设计基准、装配基准、工序基准、定位基准和测量基准的概念，了解机械制造技术的发展方向机械制造厂的生产过程和工艺过程；（4）熟悉了解工艺过程每个组成的定义。生产类型及其工艺特点，掌握工件定位的六点定位原理，消化理解表1-5所列常见典型定位方式和定位元件所限制的自由度。熟悉了解欠定位和过定位的基本概念。授课学时：3教学重点：设计基准、装配基准、工序基准、定位基准和测量基准的概念；工件定位的六点定位原理；欠定位和过定位的基本概念。教学难点： 欠定位和过定位区别作业：第二章 切削过程及其控制教学目的：（1）本章在讲授有关切削刀具基本知识的基础上，对切削过程中的上述各种现象进行研究，揭示它们的产生机理和相互之间的内在联系。（2）学习掌握这些基本理论和基本规律对控制切削过程、保证加工质量、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。（3）金属切削加工的基本概念，切削运动；切削表面；切削层参数；切削用量。常用刀具材料简介（高速钢、硬质合金、陶瓷材料、立方氮化硼）。金属切削过程中的变形，切屑形成过程及变形区的划分；积屑瘤的形成及其对切削过程的影响。（4）切屑的类型及控制了解：切屑的类型及其分类；切屑控制的措施。切削力，切削合力与分力，切削功率。切削力的测量及切削力的计算机辅助测试。切削热的产生和传导；切削温度的测量；影响切削温度的主要因素；切削温度对工件、刀具和切削过程的影响。（5）刀具磨损的形态及其原因；刀具磨损过程及磨钝标准；刀具破损。刀具几何参数和切削用量的合理选择，了解制订切削用量时考虑的因素；刀具寿命的选择原则。提高切削用量的途径。授课学时：8教学重点：切削过程基本理论和基本规律，金属切削加工的基本概念。教学难点：切削用量。积屑瘤的形成及其对切削过程的影响。切屑的类型及控制了解：刀具磨损过程及磨钝标准。作业： 第三章 机械制造中的加工方法及装备教学目的：机械制造中的加工方法的种类及其成形原理，机械制造中的加工传统装备和特种加工设备授课学时：12教学重点：（1）了解材料去除加工、材料成型加工、材料累积加工的特点和应用范围。零件表面的成形原理、机床的基本结构与运动、机床型号的含义。（2）掌握外圆表面车削、磨削、研磨、超精加工的加工原理、工艺特征及应用范围。深入了解CA6140型车床主传动系统主要部件的结构及运动联系。（3）掌握钻孔与扩孔、饺孔、镗孔、珩磨孔、拉孔的加工原理、工艺特征及应用范围。（4）了解平面及曲面加工的主要加工方法，掌握铣平面的铣削方式、工艺特征及应用范围。车刀、钻头、拉刀、铣刀等常用金属切削刀具的种类、结构及用途。（5）了解数控机床的组成、加工原理、及主要机械部件结构；了解数控加工程序编制的方法步骤。（6）了解电火花加工、电解加工、激光加工、超声被加工及快速成型的加工原理、工艺特征及应用范围。教学难点：机械加工原理、工艺特征作业第四章机械加工质量及其控制教学目的：(1) 保证机械产品质量是机械制造人员的首要任务。(2) 产品的制造质量包括零件的制造质量和产品的装配质量两个方面。(3) 零件的制造质量将直接影响产品的性能、效率、寿命及可靠性等质量指标，它是保证产品制造质量的基础。(4) 零件的制造方法很多，本章只限于讨论零件的机械加工质量，它包括机械加工精度和表面质量两个方面。产品的装配质量将在第五章讨论。授课学时：10教学重点：(1)加工精度、加工误差和加工经济精度的定义。(2)深入理解工艺系统几何误差、定位误差、主轴回转误差、导轨误差、刀具几何误差对加工精度的影响，了解传动链误差、夹具几何误差对加工精度的影响。深入理解定位误差的概念，学习掌握定位误差的计算方法和计算要领。(3)深入理解工艺系统刚度的概念，熟悉了解工艺系统刚度与其各组成环节刚度之间的关系，熟悉了解机床刚度与其各组成部件之间的关系，学会运用工艺系统刚度理论计算由工艺系统受力变形引起的加工误差， 深入理解误差复映规律，熟悉了解减小工艺系统受力变形的途径。(4)熟悉了解工艺系统受热变形对加工精度的影响，熟悉了解减小工艺系统受热变形的途径。(5)熟悉了解内应力的成因，能正确判别由于内应力重新分布所引起的工件变形方向。熟悉了解提高机械加工精度的途径。 (6)工艺系统受力变形引起的误差；分析工艺系统受热变形引起的误差；分析内应力重新分布引起的误差；分析提高加工精度的途径。(7)了解：系统性误差和随机性误差的定义；常见的误差分布规律。机械制造中常见误差的分布规律（正态分布规律是重点）；学会运用分布图分析方法和点图分析方法对工艺过程加工精度进行统计分析的原理和方法。(9)利用统计分析法计算废品率和工艺能力系数；工艺过程的分布图分析；工艺过程的点图分析。(10)熟悉了解加工表面质量的概念；熟悉了解机械加工表面质量对机器使用性能的影响；熟悉了解表面粗糙度、表面波纹度、表面冷作硬化、表面残余应力的成因及其影响因素。教学难点：定位误差的计算方法和计算要领；运用分布图分析方法和点图分析方法对工艺过程加工精度进行统计分析的原理和方法。作业 第五章工艺规程设计教学目的：本章论述的工艺规程设计包括机械加工工艺规程设计和机器装配工艺规程设计两大部分授课学时：14教学重点：(1)深入理解工艺规程设计的指导思想和设计原则,设计工艺规程必需的原始资料(2)熟悉了解设计机械加工工艺规程和装配工艺规程的内容和步骤。熟悉掌握选择粗、精基准的基本原则,正确理解划分加工阶段的目的意义。熟悉了解按工序集中原则和工序分散原则组织工艺过程的工艺特点及其应用范围。熟悉了解安排工序顺序的一般原则。熟悉了解机床设备和工艺装备选择的一般原则。熟悉了解加工余量的四个组成和减少加工余量的工艺途径。(3) 学会用查表法确定工序余量和总余量。(4)学习掌握用极值法和统计法解算尺寸链的22个计算公式。(5)学习掌握工序尺寸公差的计算方法。熟悉了解时间定额的组成和提高生产率的工艺途径。熟悉了解工艺方案经济分析方法。熟悉了解绘制工序草图和工序布置图的基本要领。(6) 机器装配工艺规程设计知识点：装配工艺系统图；装配精度与装配尺寸链。知会：保证装配精度的装配方法；装配工艺规程设计。(7)机械产品设计的工艺性评价知会：机械产品设计的机械加工工艺性评价；机械产品设计的装配工艺性评价。教学难点：工序尺寸公差的计算方法；作业：第六章 机床夹具设计教学目的：机床夹具的作用、分类及其组成，常用定位方式和常用定位元件选择；常见定位方式(心轴定位、V形块、一面两销)的定位误差计算方法；常见夹紧装置；钻床夹具、铣床夹具、车床夹具的结构特点；机床夹具的设计方法。授课学时：20教学重点：（1）熟悉了解机床夹具的作用、分类及其组成。机床夹具的常用定位方式和常用定位元件，能根据工序简图提供的定位方案正确选用定位元件。并能运用工件定位的六点定位原理正确分析工件定位时各定位元件所限制的自由度。（2）熟悉了解常见定位方式(心轴定位、V形块、一面两销)的定位误差计算方法。（3）熟悉了解常见夹紧装置，能根据工序简图提供的装夹方式正确选择夹紧力的作用方向和作用点、正确选择夹紧机构。（4）熟悉了解钻床夹具、铣床夹具、车床夹具的结构特点(包括刀元件、导向元件以及与机床连接的方式)，通过深入剖析2-3个典型夹具的结构(包括定位元件、夹紧装置，对刀元件，导向元件，连接元件等)初步掌握机床夹具分析方法。（5）熟悉了解机床夹具的设计方法，机床夹具的作用、分类及其组成。机床夹具的常用定位方式和常用定位元件，能根据工序简图提供的定位方案正确选用定位元件。能运用工件定位的六点定位原理正确分析工件定位时各定位元件所限制的自由度。常见定位方式(心轴定位、V形块、一面两销)的定位误差计算方法。（6）熟悉了解常见夹紧装置，能根据工序简图提供的装夹方式正确选择夹紧力的作用方向和作用点、正确选择夹紧机构。钻床夹具、铣床夹具、车床夹具的结构特点(包括对刀元件、导向元件以及与机床连接的方式)，通过深入剖析2-3个典型夹具的结构(包括定位元件、夹紧装置，对刀元件，导向元件，连接元件等)初步掌握机床夹具分析方法。（7）熟悉了解机床夹具的设计方法教学难点：常见定位方式(心轴定位、V形块、一面两销)的定位误差计算方