《机械制造技术基础》教学大纲

《机械制造技术基础》教学大纲
课程编号：S062008 课程类型：专业必修课
课程名称：机械制造技术基础英文名称：Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology 学分：4 适用专业：机械设计制造及其自动化
第一部分大纲说明
一、课程的性质和任务
本课程是机械类专业一门重要的专业必修课。

主要包括金属切削的基本理论，金属切削机床、刀具、夹具等基本知识，机械制造工艺规程设计，机械加工质量分析与控制等方面的内容，以使学生获得机械设计制造及自动化领域中必备的基础知识和基本理论。

本课程涉及到的知识面广，实践性强。

因此，除课堂教学外，还有实验、课程设计和生产实习等实践环节。

通过各个教学环节的训练，使学生掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，初步具有分析和解决机械制造过程中一般技术问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。

二、课程的基本要求
1.知识要求：
使学生对机械制造过程有一个全面的了解和认识，掌握金属切削过程的基本规律和金属切削机床、刀具、夹具等基本知识，掌握机械加工工艺规程设计及加工质量分析的基础理论知识，了解现代先进制造技术和制造模式的发展概况。

2.能力要求：
1）能够按加工条件选择刀具材料和几何参数、切削加工参数，计算切削力、切削功率等；
2）初步具备选择机械加工方法与机床、刀具、夹具的能力；
3）掌握机床夹具设计的基本原理和方法，具备设计机床夹具的基本能力；
4）具备制订机加工工艺规程和分析解决机械制造问题的基本能力；
5）初步具备对制造系统、制造模式选择和决策的能力。

三、本课程与相关课程的联系
本课程是机械类专业的一门必修课。

学生在学习本课程之前，应具有识图和制图能力，懂得机械机构的一般原理，掌握机械设计的基础知识。

因此，必须将本课程安排在《机械制图》、《互换性与技术测量》、《工程材料及成形基础》、《机械原理》、《机械设计》等课程和金工实习环节之后。

四、学时分配（建议开设72学时，在保证学分的前提下可以微调）
五、教材与参考书
使用教材：任家隆，李菊丽等.机械制造基础.第二版.北京：高等教育出版社，2009.
主要参考书：
1.卢秉恒.机械制造技术基础.第3版. 北京：机械工业出版社，2008.
2.于骏一，邹青.机械制造技术基础.第2版.北京：机械工业出版社，2009.
3.郭艳玲，李彦蓉.机械制造工艺学.北京：北京大学出版社，2008.
4.夏广岚，冯凭.金属切削机床.北京：北京大学出版社，2008.
六、教学方法与手段建议
本课程的基本知识及理论（刀具几何角度、普通车床传动系统、机床夹具设计原理、加工质量分析）要讲深讲透，并各安排一次实验，以加深对课程重点内容的理解。

典型零件的加工工艺、零件结构设计工艺性等拟采用自学和讨论的方式进行。

在讲授中配合多媒体教学，加深对讲授内容的理解。

在本课程全部结束后，应安排课程设计，进行典型零件机械加工工艺规程及专用夹具设计，以加强学生实际设计能力的培养。

七、课程考核方式
本课程是考试课，考试方式为闭卷。

课程成绩评定由期末考试成绩和平时成绩两部分组成，期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩由平时考勤、听课情况、作业成绩、实验成绩等构成，占总成绩的30%。

第二部分课程内容大纲
第1章概论（2学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过学习，了解机械制造业在国民经济中的作用及发展，了解机械制造产品的构成与制造过程、生产类型与生产方式等概念；明确本课程的性质、主要内容及教学要求。

二、教学内容：
1.械制造业在国民经济中的作用及发展；
2.机械制造产品的构成与制造过程、生产类型与生产组织方式；
3.本课程的性质、主要内容及教学要求。

第2章机械加工装备与方法（22学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过学习，掌握金属切削机床的分类、型号及传动，初步具备选择机械加工方法与机床的能力；熟悉常用刀具材料的特点，掌握常用刀具结构形式及其选用。

二、教学内容：
1. 金属切削机床：机床的分类和型号，机床的成形运动，机床的传动；车床的加工范围及工艺特点，CA6140车床的传动系统及典型机构；磨削加工的应用范围及万能外圆磨床；滚齿机等常用机床；
2. 金属切削刀具：金属切削加工的基础知识，切削运动、切削用量、切削层参数等，刀具切削部分组成、刀具角度参考系、刀具标注角度与工作角度；常用刀具材料的种类、特性及应用；常用刀具的结构形式及其选用，磨料与磨具；
3.机械加工方法：常用加工方法车削、铣削、钻削、镗削、刨削、拉削和磨削的工艺特点及选择；特种加工方法的特点及分类；电火花加工、电解加工、激光加工原理及应用。

实验4学时：实验1.普通车床传动及调整；
实验2.车刀几何角度的测量
第3章机床夹具设计（10学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过学习，了解机床夹具的组成，掌握工件定位原理，能正确计算定位误差及选择夹紧方式，掌握机床夹具设计的基本原理和方法，初步具备设计机床夹具的能力。

二、教学内容：
1.机床夹具的组成、分类及功用；
2.工件在夹具中的定位：六点定位原理，常见定位方法与定位元件，定位误差的分析计算；
3.工件在夹具中的夹紧：夹紧装置的组成及基本要求，夹紧力的确定，常用夹紧机构；
4.常见机床夹具：钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、组合夹具、成组夹具等。

实验2学时：机床夹具拆装与调整
第4章金属切削过程与控制（8学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过本章学习，掌握金属切削过程中的基本规律，掌握切削力、切削功率的计算方法，合理选择刀具几何角度、刀具使用寿命、切削用量等切削条件，了解工件材料切削加工性及改善途径，了解磨削过程及磨削机理。

二、教学内容：
1.金属切削过程：变形区的划分，变形程度的表示方法，积屑瘤，切屑的类型及控制；
2.切削力：切削力的来源和分解，切削力与切削功率的计算，影响切削力的主要因素；
3.切削热与切削温度：切削热的产生和传导，切削温度的分布，影响切削温度的主要因素；
4.刀具磨损、破损及使用寿命：刀具的磨损形式，刀具磨损的原因；刀具磨损过程及磨钝标准，刀具使用寿命及其与切削用量的关系，刀具的破损；
5.工件材料切削加工性的衡量指标，改善切削加工性的途径；
6.磨削过程与磨削机理，磨削力，磨削温度，磨削加工的特点；
7.金属切削条件的合理选择：刀具几何参数的合理选择，刀具使用寿命的选择，切削用量的合理选择，切削液的合理选用。

第5章工艺规程设计（16学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过学习，理解机械加工工艺规程的基本概念、设计内容和步骤，掌握基准选择、工艺路线拟订和表面加工方法的选择原则。

理解尺寸链的组成及分类，掌握工艺尺寸链的计算方法。

理解时间定额的组成，合理制订时间定额，了解提高生产率的工艺措施。

掌握机械产品的装配工艺方法。

了解成组技术与计算机辅助工艺规程设计。

二、教学内容：
1.概述：工艺过程、工艺规程的概念，机械加工工艺过程的组成；
2.机械产品（零件）设计的工艺性评价；
3.机械加工工艺规程设计：机械加工工艺规程设计的内容和步骤；工艺路线拟定，定位基准的选择，表面加工方法的选择，加工阶段的划分，工序的集中与分散，工序顺序的安排，机床与工艺装备的选择；加工余量、工序间尺寸及公差的确定，工艺尺寸链的概念与计算；工艺方案的技术经济分析；工艺文件的编制；典型零件加工工艺过程分析；
4.成组技术与计算机辅助工艺规程设计；
5.机械装配工艺规程设计基础：装配工作的基本内容，装配精度与装配尺寸链；机械产品的装配工艺方法；装配工艺规程设计。

第6章机械加工质量分析与控制（12学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过学习，理解机械加工精度的基本概念，正确分析工艺系统的几何误差、受力变形、热变形对加工精度的影响。

理解加工误差性质，掌握加工误差的统计分析方法，了解提高加工精度的途径。

掌握影响加工表面质量的因素及其控制方法。

二、教学内容：
1.机械加工精度的基本概念；
2.影响加工精度的因素：工艺系统的几何误差，加工原理误差，机床的误差，其它几何误差；工艺系统的受力变形，工艺系统刚度，误差复映；工艺系统的热变形；
3.加工误差的统计分析：加工误差分类，系统误差，随机误差，工艺工程的分布图分析、点图分析，工序能力系数；
4.提高加工精度的途径：减小原始误差，转移原始误差，误差分组法，误差补偿法等；
5.机械加工表面质量：表面质量包含的内容，表面质量对使用性能的影响；影响表面粗糙度的主要因素及其控制；影响表面层物理力学性能的主要因素及其控制。

实验2学时：加工误差的统计分析
第7章机械制造技术的发展（2学时）
一、本章的教学目的和要求：
通过学习，了解现代机械制造技术和制造模式的发展概况，以适应飞速发展的制造业的需要。

二、教学内容：
1.机械制造系统的自动化方式；
2.柔性制造系统的组成及特点；
3.计算机集成制造系统（CIMS）的组成及其功能；
4.精密和超精密加工技术；
5.环境保护与可持续制造。

执笔人：
审定人：
批准人：
制定（修订）日期：2009年。