《机械制造工艺与夹具设计》课程教学大纲

1、机械制造工艺与夹具设计课程教学大纲 课程名称：机械制造工艺与夹具设计 (Mechanical Manufacturing Technology and Fixture Design)课程代码：1609307216 总学时数：64课内实验时数：6学 分：3开课单位：机械工程学院机械制造与模具教研室适用专业：机械设计制造及其自动化适用对象：四年制本科一、课程的性质、类别、目的和任务机械制造工艺与夹具设计是机械设计制造及其自动化专业的专业主干课。该课程所讲授的机械制造工艺理论及知识，机床夹具设计原理及方法是机械制造行业工程技术人员、机械工艺师所必备的。通过课程理论教学及有关实践性教学环节（课程实验、

2、课程设计、生产实习等）的配合，使学生掌握机械加工和装配方面的基本理论知识；学会制订零件机械加工工艺规程、产品装配工艺规程的方法；了解影响加工质量的各项因素及其质量控制；掌握机床夹具设计的基本原理和方法，了解当前制造技术的发展及一些重要的先进制造技术，认识制造技术的作用和重要性。能对具体的工艺问题进行初步分析，并能提出改进质量、提高效率、降低成本的工艺途径，得到机械工程师的基本训练。在课程教学中，加强实践教学，理论联系实际，增加案例教学，注重学生分析问题、解决问题能力的培养和创造性思维的发展。安排课堂讨论，增强学生的参与意识，促进学生自主化学习。注意吸收学科前沿的新成果，凝练国内外先进技术的新进

3、展，充实教学内容，拓宽学生知识面。加强学生探索精神和创新意识培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。二、本课程与其它课程的联系与分工本课程宜在修完机械制造基础、金工实习、互换性与技术测量基础、金属材料及热处理、机械设计、金属切削机床等课程后开设，以确保学生学习本课程具有所需要的专业基础知识。三、教学内容及教学基本要求1表示“了解”；2表示“理解”或“熟悉”；3表示“掌握”；表示自学内容；表示略讲内容；第一章 机械加工工艺规程设计第一节 绪论 机械加工工艺的基本概念机械制造业在国民经济中的地位2；机械制造技术的现状及发展趋势2；本课程的教学任务2生产过程1；工艺过程1；机械加工工艺过程2；

4、生产纲领1；生产类型1；基准概念及其分类3；机械加工工艺规程的概念及作用1；工艺文件的类型与格式及填写的内容1；机械加工工艺规程的制订步骤2重点：基准概念及其分类难点：各种基准的概念教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法 思考题：教材P48，思考题1-4第二节 零件的工艺性分析及毛坯的选择零件的工艺性分析2；毛坯的种类及特点2；选择毛坯种类应考虑的因素3重点：毛坯的种类及特点，毛坯的选择原则难点：零件结构工艺性分析，毛坯的选择教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法思考题：教材P48，思考题5,6第三节 工艺过程设计（1）工序1；安装1；工位1；工步1；走刀1

5、；定位基准的分类2；粗基准的选择原则3；精基准的选择原则3；重点：工艺过程的划分；粗、精基准的选择原则 难点：定位基准的选择教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法 思考题：教材P48，思考题7-8第四节 工艺过程设计（2）零件表面加工方法的选择3；加工阶段的划分3；机械加工顺序的安排3；热处理工序的安排2；辅助工序的安排；工序的集中与分散2重点：零件表面加工方法的选择；加工顺序的安排原则难点：工艺路线的拟定教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法思考题：教材P48，思考题9-12 第五节 工艺过程设计实训编制心轴零件的机械加工工艺过程卡3和工序卡2教学

6、手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：案例法；讨论法第六节 工序设计（1）机床和工艺装备的选择1；加工余量及其影响因素1；加工余量的确定方法2；工序尺寸的确定方法3；工艺尺寸链计算的基本公式3重点：工序尺寸及其公差的确定；加工余量的确定方法难点：尺寸链的建立；封闭环的确定教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法作业：教材P49，计算题1第七节 工序设计（2） 工艺方案的技术经济分析及提高劳动生产率的途径工序尺寸的确定方法3；工艺尺寸链计算的基本公式3 工艺方案的比较；技术经济分析；时间定额 1；时间定额的原理与内容2；提高劳动生产率的工艺的途径与方法2 ；机械加工工艺规程制订及

7、举例2 重点：工序尺寸及其公差的确定难点：尺寸链的建立；封闭环的确定教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；讨论法作业：教材P49，计算题2-5第二章 机械加工精度第一节 概述 工艺系统几何误差对机械加工精度的影响 衡量加工质量的指标1；加工精度概念1；加工误差概念1；工艺系统 3；加工误差的性质2；加工精度的研究内容2；尺寸精度的获得方法2；形状精度的获得方法2；位置精度的获得方法2工艺系统几何误差的种类2；加工原理误差3；机床的几何误差3；调整误差3；刀具的制造误差3重点：工艺系统原有误差对机械加工精度的影响及其控制难点：机床几何误差对机械加工精度的影响教学手段：多媒体教学与

8、传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法 思考题：教材P85，思考题1-7 第二节 工艺系统受力变形对加工精度的影响工艺体统刚度的概念1；工艺系统受力变形对加工精度的影响 3；减少工艺系统受力变形的措施3重点：工艺系统受力变形对加工精度的影响及其控制难点：工艺系统受力变形产生的误差教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法思考题：教材P86，思考题8,9 第三节 工艺系统热变形对加工精度的影响 工件残余应力对加工精度的影响各种热变形引起的加工误差2；减少和控制工艺系统热变形的主要措施 3 残余应力存在的原因2；工艺系统残余应力对加工精度影响 2；减少或消除残余应力的措施3重点：工艺系统

9、热变形对加工精度的影响及其控制；工件残余应力对加工精度的影响及其控制难点：工艺系统热变形导致的误差；残余应力产生机理及其导致的误差教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；问题教学法思考题：教材P86，思考题9，10第四节 加工误差的综合分析 提高加工精度的工艺措施加工总误差的分析方法2；分布曲线法3；提高加工精度的工艺措施2重点：分布曲线曲线的绘制及应用难点：成品率、废品率的计算方法，通过分布曲线法找出造成加工误差的主要原因，减少废品率的措施教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；问题教学法作业：教材第87页，分析题11第三章 机械加工表面质量 第一节 概述 表面粗

10、糙度的形成及其影响因素表面质量的概念及内容1；表面质量对机械产品使用性能的影响2；切削加工影响表面粗糙度的因素 3；磨削加工影响加工表面粗糙度的主要因素3； 重点：影响零件表面粗糙度的工艺因素及其改善措施难点：影响零件表面粗糙度的工艺因素及其影响规律教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；问题教学法 思考题：教材P107，思考题1-4第二节 影响加工表面物理机械性能变化的主要因素冷作硬化的产生原因；冷作硬化的评定；硬化的程度；影响表面层冷作硬化的因素；表面层材料金相组织的变化的原因；磨削烧伤的概念；减少磨削烧伤的措施；产生残余应力的原因；影响残余应力的因素 重点：影响表面层物理机

11、械性能的工艺因素及其规律难点：影响表面层物理机械性能的工艺因素教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法；问题教学法 思考题：教材P107，思考题5-7第四章 机器装配工艺规程设计 第一节 概述 装配尺寸链装配的概念1；装配单元的概念2；装配精度的概念及主要内容3；装配精度与零件加工精度的关系3；装配尺寸链的建立及计算3 重点：装配、装配单元的概念；装配精度与零件加工精度的关系难点：装配尺寸链的建立教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法 思考题：教材P134，思考题1-3 第二节 保证装配精度的方法（1） 装配工艺的核心1；互换装配法的分类1；完全互换装配法的意义、实质3；特点2；应用

12、3；装配尺寸链的计算3；大数互换装配法的意义3；特点2；尺寸链的计算3；应用3 重点：互换转装配法的特点及应用；互换转装配法装配尺寸链的计算原理 难点：互换装配法尺寸链的计算教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法 思考题：教材P134，思考题4-5 第三节 保证装配精度的方法（2） 分组装配法意义1；尺寸链的计算3；选用分组选配法的原则3；装配精度的保证3；特点及应用2；修配装配法的意义1；装配精度的保证3；尺寸链的计算2；特点3；应用3；常用的修配方法3；修配装配法的特点2 重点：分组装配法、修配装配法的特点及应用 难点：选用分组装配法的原则教学手段：多媒体教学与传统教学相结合

13、教学方法：讲授法 思考题：教材P134，思考题6-7 第四节 保证装配精度的方法（3） 装配工艺规程的制定 调整装配法的意义1；装配精度的保证3；常见的调整方法1；可动调整法的意义、特点3；固定调整法意义1；调整原理3；特点3；应用2；尺寸链的计算2；误差抵消调整法的意义2。 装配工艺规程的概念与作用1；制定装配工艺规程的主要依据（原始资料）1；制定装配工艺规程的步骤、方法和内容2；确定装配方法3；确定装配的组织形式2；划分装配单元、确定装配顺序3；装配单元系统图3；装配工艺系统图3；划分装配工序3；填写装配工艺文件1 重点：调整装配法的特点、分类及应用；装配工艺规程的制定 难点：固定调整装配

14、法的尺寸链计算教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例教学法 思考题：教材P134，思考题8-9第五章 机床夹具概述 定位3；夹紧3；装夹3；工件装夹方法2；机床夹具2；夹具分类1；专用夹具3；夹具的组成3重点：机床夹具的组成难点：机床夹具的结构教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法 思考题：教材P145，思考题1-4第六章 工件在夹具中的定位第一节 工件定位原理工件定位的实质3；工件定位原理3；完全定位3；部分定位3；欠定位3；重复定位（或过定位）3重点：工件定位原理，定位方式难点：工件定位原理的应用教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法；案例法 思考题：教材P182，思考题1

15、-5 第二节 定位元件的选择与设计 平面定位元件3；圆孔表面定位元件3；外圆表面定位元件3 重点：定位元件的具体结构及限制的自由度 难点：如何将具体的定位元件转化为相应的定位支承点教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法；讨论法 思考题：教材P181，填空题3-6；判断题4,5 第三节 锥面定位元件 组合定位 锥面定位元件2；一面一孔定位3；一面两孔定位3；定位方案分析3 重点：定位元件的具体结构及限制的自由度 难点：组合定位方案分析教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法；讨论法 作业题：教材P182，分析题1，2 第四节 定位误差的分析与计算 定位误

16、差的概念1；产生原因2；定位误差的组成3；定位误差的计算方法3；平面定位时、圆孔表面定位时定位误差的分析与计算3 重点：平面定位时、圆孔表面定位时定位误差的分析与计算难点：定位误差计算方法教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法；讨论法思考题：教材P181，填空题9第五节 定位误差的分析与计算 外圆表面定位时定位误差计算原理；支承板定位；定位套定位；V型块定位 重点：工件以外圆表面定位时，用V定位时的定位误差计算 难点：定位误差计算方法教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法；讨论法 作业题：教材P182，计算题6，8,10 第七章 工件在夹具中的夹紧

17、第一节 夹紧装置的组成；夹紧力的确定；斜楔夹紧机构 夹紧装置的组成3；夹紧装置的设计要求2；夹紧力的方向、作用点及大小的确定3；斜楔夹紧机构的作用原理2；夹紧力的计算2；结构特点3；应用3 重点：夹紧力确定准则；斜楔夹紧机构的结构特点及应用 难点：斜楔夹紧机构的作用原理及结构特点教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；讨论法 思考题：教材P211，思考题1-3 第二节 螺旋夹紧机构；圆偏心夹紧机构 螺旋夹紧机构的作用原理2；结构特点3；应用2；夹紧力的计算2；快速螺旋夹紧机构3；螺旋压板夹紧机构3；圆偏心夹紧机构的作用原理2；结构特点3；夹紧力的计算2；应用2 重点：螺旋夹紧机构

18、、圆偏心夹紧机构的结构特点及应用 难点：快速螺旋夹紧机构的作用原理；圆偏心夹紧机构的结构特点教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法 思考题：教材P211，思考题4 第三节 定心对中夹紧机构；联动夹紧机构 定心对中夹紧机构的概念1；定心对中夹紧机构的特点3；定心对中夹紧机构的应用3；定心对中夹紧机构的类型2；单件联动夹紧机构3；多件夹紧机构3 重点：定心对中夹紧机构的设计要点、联动夹紧机构设计的设计要点难点：定心对中夹紧机构的作用原理；联动夹紧机构设计的设计要点教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法 思考题：教材P211，思考题4第八章 典型机床夹具设计第一节 钻床夹

19、具钻床夹具的类型与特点2；夹具的转位和分度装置3；钻套的类型、特点及应用3；钻套的主要结构参数设计2；钻模板的类型及特点3 重点：钻床夹具的结构特点，钻套及钻模板的设计难点：钻床夹具的设计要点；分度装置教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法 思考题：教材P242，思考题1-3第二节 铣床夹具铣床夹具的主要类型1；结构特点3；与工作台的连接定位方法2；定向键3；夹具在机床上的定位2；对刀装置3；夹具在机床上的对刀2 重点：铣床夹具的结构特点，定向键、对刀装置设计难点：铣床夹具设计要点，对刀装置设计教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法 思考题：教材P2

20、42，思考题4第三节 车床夹具车床夹具的主要类型1；定位元件、夹紧装置的设计要点3；车床夹具与机床主轴的连接3；车床夹具总体结构的设计要求2 重点：车床夹具的结构特点，车床夹具与机床主轴的连接难点：车床夹具与机床主轴的连接教学手段：多媒体教学与传统教学相结合教学方法：讲授法；案例法 思考题：教材P242，思考题5第四节 镗床夹具；专用夹具的设计步骤镗床夹具的类型2；镗杆与镗床主轴的连接方式2；镗床夹具的结构特点3；镗套的设计3；镗杆的设计3；镗模支架和镗模底座的设计3；专用夹具的设计步骤2 重点：镗床夹具的结构特点，镗套、镗杆、镗模支架和镗模底座的设计难点：镗床夹具的设计要点教学手段：多媒体教

21、学与传统教学相结合教学方法：案例法；讨论法 思考题：教材P242，思考题6-7四、课内实验内容及教学基本要求1表示“了解”；2表示“理解”或“熟悉”；3表示“掌握”；实验一、车床刚度检测车床刚度检测的原理与方法3；车床各部件刚度、工艺系统刚度及误差复映的概念2；通过对车床各部件刚度大小的比较，分析车床刚度对加工精度的影响因素1 实验二、工件加工误差的综合分析握调整法加工一批工件的尺寸分布规律1；利用分布曲线法来分析一批工件的加工精度2；通过加工误差的综合分析，找出影响工件加工精度的主要因素，并提出控制加工误差的主要措施3。实验三、机床夹具组成与功能分析专用夹具组成及每个组成部分所起的作用1；认识常用定位元件及典型夹紧机构2；工件定位和夹紧的具体方法3；各类机床夹具(钻床夹具、镗床夹具、铣床夹具、车床夹具等)的结构特点3 ；机床夹具的作用1 五、课内实验进程安排序号项目名称主要内容摘要实验学时每组人数实验类型实验要求1车床刚度检测通过工件车削前后直径的测量值，计算出车床各位置处的系统刚度及车床各部件的刚度（床头、刀架、尾座）。215验证性必做2工件加工误差的综合分析能够