中农大机械制造工程学教学大纲

教学大纲一课程概况课程总学时：56（其中，讲课52，实验4）课程学分：3.5课程分类：必修开课单位：中国农业大学工学院适用专业：机械工程类各专业课程负责人：李伟二内容简介《机械制造工程学》是研究机械加工系统的组成与功能的一门科学，是一门将传统制造技术与现代制造技术相联、并与实际生产技术紧密结合的应用技术，是面向全校机械工程学科下各专业的一门重要的专业基础课。在近几年的教学改革研究中，将原机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、金属切削机床概论及金工课冷加工部分进行整合，由原来166学时压缩至56学时。本课程从培养综合素质与应用能力出发，以机械制造工艺为主线，将机械设备、刀具、夹具、加工质量有机地结合起来，形成了低重心、宽结构、重素质、强实践的课程结构体系。该课程全面系统地介绍金属切削原理、金属切削机床与刀具、机械制造工艺学与机床夹具设计四大部分。金属切削原理部分主要是围绕切削过程中产生的各种物理现象，分析其产生的原因及控制措施；金属切削机床与刀具部分主要分析机床运动机理，典型机床的结构、现代加工中心特点，各种加工机床刀具的选择。机械制造工艺学部分的主要内容包括:机械加工工艺规程的制订，机械加工精度与表面质量、机械装配工艺基础。机床夹具设计部分的主要内容包括:工件定位原理，定位误差的分析与计算，典型夹具分析等内容。通过本课程学习，使学生掌握机械制造工程的基本概念、基本原理与方法；了解现代制造技术领域的最新发展，学会用工程技术手段分析、解决机械制造生产中的质量问题；初步具有设计工艺规程及专用刀、夹、量具的能力。三教学大纲1、课堂讲授部分教学内容与要求(52学时)第一章绪论(2学时)机械制造科学在现代经济社会发展中的地位和作用；机械制造业的发展史；现代制造技术的特点及发展趋势，本课程的研究内容及特点，所用教材及参考书目等。重点讲授机械制造学科的范畴，研究内容及特点。第二章金属切削加工的基础知识(4学时)切削运动与切削用量的概念，刀具的结构和几何角度，切削层参数与切削方式及常用刀具材料的性能和应用。重点讲授刀具角度的标注，刀具材料的选用，新型刀具材料。第三章金属切削过程的基本规律(4学时)金属的切削变形过程，切削力与切削功率，切削热和切削温度，刀具的磨损及使用寿命，刀具合理几何参数的选择，工件材料的切削加工性，切削用量的选择。重点讲授各种物理现象产生的原因，影响因素及控制措施。第四章装备与刀具(8学时)机床的分类、型号编制方法和构造，车床与车刀，钻床、镗床与孔加工刀具，铣床与铣刀，刨床、拉床及工艺特点，磨床与砂轮，齿轮加工机床与齿轮加工刀具。数控加工机床特点。重点是典型机床结构及工艺特点，运动分析；各种机床所用刀具的特点。第五章机械加工工艺规程的制订(10学时)生产过程的基本概念，定位基准的选择，工艺路线的拟订，加工余量及工序间尺寸的确定，工艺尺寸链的计算，时间定额及劳动生产率，典型零件加工工艺。计算机辅助工艺规程／CAPP制定原理重点讲授机械加工工艺规程制订的方法，定位基准的选择，工序尺寸及公差的确定。第六章机械加工精度(6学时)加工精度的基本概念，加工误差的单因素分析（包括加工原理误差、工艺系统几何误差、工艺系统受力变形和受热变形对加工精度的影响），加工误差的统计分析，保证机械加工精度的途径。重点讲授机械加工精度的单因素分析和统计分析方法。第七章机械加工表面质量(2学时)机械加工表面质量的概念及其对零件使用性能的影响，影响加工表面质量的因素及改善措施。重点讲授表面层在加工中的变化及发生变化的机理，采取措施加以改善，提高产品质量。精密加工与特种加工简介。第八章装配工艺的制订（6学时）装配与装配精度的概念，装配工艺规程的制订，装配尺寸链，保证装配精度的方法。重点讲授装配尺寸链的建立及极值计算方法，各种装配方法的实质、特点及其计算。第九章机床夹具的基本原理（8学时）夹具的基本概念，工件的定位原理，定位方式与定位元件的选择，定位误差，工件的夹紧，各类机床夹具。数控加床夹具特点。重点讲授工件的六点定位原理，定位误差的分析与计算。第十章现代农业机械、工业制造技术（2学时）2、实验、实习与课程设计部分教学内容与要求实验项目1：组合夹具设计装配实践项目：2学时（课外8学时）“组合夹具设计装配实践项目”。该实践环节贯穿于课堂教学－生产实习－夹具课程设计中：在学习机床夹具设计一章的基础上，学生首先在实验室完成一个组合夹具的装配过程，使之对课上内容有一个感性认识；在生产实习观察各类夹具使用与要求，现场完成一套生产中的夹具草图；课程设计中完成一套夹具的全部设计。该实践环节贯穿于课堂教学－生产实习－夹具课程设计中。学生在课堂教学基础上亲手完成一套夹具的装配制作，在实习中观察比较生产中的工装特点，最后在三周的课程设计中完成一套夹具的设计。该实验，作为开放实验从学期后2／3时间开始一直延续到小学期完成。效果很好，深受学生欢迎。实验项目2：刀具角度及切削用量对切削过程的影响2学时目的：学会对切削过程进行观察；了解刀具的前角、主偏角、副偏角和刃倾角对切削过程的影响；了解切削用量对切削过程的影响。内容：在CA6140车床上，选用不同几何参数的外圆车刀和切削用量，对A3棒料进行加工，观察切削过程并作记录。要求：每个同学都要认真观察切削过程并作记录。实验后进行分析并填写实验报告。生产实习（3周）目的：验证、加深、巩固和扩大已学过的专业基础理论和专业知识，了解和掌握本专业的生产实际知识；培养学生理论联系实际，在实际生产中观察、调查、研究生产过程，运用所学知识分析生产中技术问题的能力。内容：了解工厂的生产、组织情况和管理方法，分析机械产品的结构和典型部件的装配工艺过程，分析典型机械零件的结构和机械加工工艺过程，了解零件热处理工序的安排及其作用，机械加工车间及装配车间的生产组织和管理情况，刀具、夹具、量具的制造工艺过程和使用，考察先进制造技术在实际生产中应用的情况。要求：根据所实习生产厂的情况，选择二至三个典型零件作为主要实习对象，进行深入实习，认真作好实习日记，实习结束后，每人交1份实习报告。课程设计3周：机械制造工艺设计1周，机床夹具设计2周课程设计旨在培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生在引进的开目CAD/CAPP软件上进行课程设计。实践环节贯穿于课堂教学与夹具课程设计中，在学习机床夹具设计一章的基础上，学生完成一个一体化的夹具设计创新构造实践过程。该实践过程包括：查阅资料－方案设计－产品模型构建－详细设计－图纸设计（二维、三维）－夹具组装、调试－设计说明书等过程。要求：编制机械加工工艺过程卡1套，主要工序的机械加工工序卡片若干张，绘制零件毛坯图1张，设计主要工序用专用夹具1套（包括绘制夹具总装配图1张及主要零件图若干张），学生组成设计小组构建夹具一套。撰写课程设计说明书1份。并进行设计答辩。3、教材及主要参考书教材：冯之敬主编《机械制造工程原理》，国家级精品教材清华大学出版社，2004年韩秋实、李伟主编《机械制造技术基础》机械工业出版社参考书：李伟主编《现代制造技术》机械工业出版社，2004年10月出版王先逵主编《机械制造工艺学》清华大学出版社国家级规划教材张福润主编《机械制造技术基础》，华中理工大学出版社，国家级规划教材4、习题作业安排一是课后必做书面作业：共安排9次习题，以自编习题集为基础并根据每位教师授课情况扩展。要求学生都要及时完成，并交教师批改。教师对学生作业中出现的普遍性问题及时给予辅导、解答。其中结合综合试验，在第五章机械加工工艺规程的制订内容安排综合作业与习题课一次。二是设置课后自由发挥思考题该类思考题不要求每一学生都做，可以自由发挥，但是必须在本门课程中6－10个课后思考题中至少选作一次。5考试方式根据机械工程类课程实践性强、工程技能要求高、环节多的特点，分为：阶段性考试与多形式考试。多形式考试：综合实验考试：20％分数比例课堂讨论与综合作业成绩：10％分数比例期末半开卷考试：70％分数比例阶段性考试：课程设计答辩生产实习调研报告及答辩。四教学大纲说明（一）教学目的与课程性质、任务本课程从培养综合素质与应用能力出发，以机械制造工艺为主线，将机械设备、刀具、夹具、加工质量有机地结合起来，形成低重心、宽结构、重素质、强实践的课程结构体系：低重心：强调工程基础知识的学习，为机械工程专业学生，在现代机械制造技术方面奠定基本的知识和技能基础；宽结构：构造多元化的课程体系结构，扩大知识点与面，将工程基础理论与现代制造技术知识有机结合、引入课堂；重素质：构造工程素质与创新思维能力培养的教学环节；强实践：以实践环节为重要的教学扩展手段；（二）课程主要内容、重点及深度课程主要由金属切削原理、金属切削机床与刀具、机械制造工艺学与机床夹具设计四部分所组成。金属切削原理部分的主要内容有:金属切削变形过程、切削力、切削热和切削温度、刀具结构、材料及选用，切削用量的制订等，重点是围绕切削过程中产生的各种物理现象，分析其产生的原因及控制措施。金属切削机床与刀具部分的主要内容包括:机床的分类、型号编制，几种典型机床的结构、工艺特点、运动分析及所用刀具。机械制造工艺学部分的主要内容包