机械制造技术基础教学大纲吉林大学、机械工业出版社

《制造技术基础A》教学大纲课程编码：08297019课程名称：制造技术基础A英文名称：Fundamentals of Manufacturing Technology A开课学期：6学时/学分：68 / 4 （其中实验学时：8学时）课程类型：学科基础必修课开课专业：机械类专业本科生选用教材：《机械制造技术基础》吉林大学、机械工业出版社2004年1月第一版主要参考书：1、卢秉恒、于骏一、张福润主编：《机械制造技术基础》，机械工业出版社1999年版。

2、包善斐、王龙山、于骏一主编：《机械制造工艺学》，吉林科技出版社1995年版。

3、王宝玺主编：《汽车拖拉机制造工艺学》，机械工业出版社2000年出版。

4、周泽华主编：《金属切削原理》，上海科学技术出版社2000年出版。

执笔人：邹青一、课程性质、目的与任务《制造技术基础》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。

在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计、制造工作打下基础。

因此制造技术基础课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

二、教学基本要求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；计算机辅助机械制造；先进制造技术。

3、掌握下列基本技能：能够按实验指导书进行实验操作，并能初步分析结果；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。

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。

5、注重培养学生的思维能力，采用理论与实践相结合的方法进行教学，培养和提高学生分析解决工程实际问题的能力和工程设计能力。

三、各章节内容及学时分配第一章绪论（3学时）教学目的与要求通过本部分的学习，要求学生了解机械制造业在国民经济中的地位和作用，机械制造技术的发展，本课程研究内容，本课程的特点与学习方法。

重点掌握机械制造中的生产过程和工艺过程，生产类型及其工艺特征。

教学内容笫一节机械制造工业在国民经济中的地位与作用笫二节机械制造厂的生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程二、工艺过程的组成第三节生产类型及其工艺特征第四节基准一、设计基准二、工艺基准第五节工件的装夹一、工件的装夹二、工件的定位考核要求了解：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，以及机械制造技术的发展方向。

理解：机械制造工业在国民经济中的地位与作用；生产类型及其工艺特征。

掌握：生产过程和工艺过程的概念，工序、安装、工位、工步的基本概念；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及分析定位元件所限制的自由度。

第二章切削过程及其控制（10学时）教学目的与要求通过本部分的学习，要求学生掌握切削过程的有关基本知识、基本理论，学会分析切削过程中产生的物理现象，探讨这些现象的影响因素和影响规律及相互之间的内在联系。

了解刀具状态监控的意义和方法。

教学内容笫一节金属切削刀具基础一、切削加工的基本概念二、刀具角度三、刀具材料第二节金属切削过程中的变形一、切屑的形成过程二、切削变形程度三、前刀面上的摩擦四、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响五、影响切屑变形的因素笫三节切屑的类型及控制一、切屑的类型二、切屑的控制第四节切削力一、切削力、切削合力与分力、切削功率二、切削力的测量及切削力经验公式三、影响切削力的因素第五节切削热和切削温度一、切削热的产生与传导二、切削温度的测量三、影响切削温度的主要因素第六节刀具磨损和耐用度一、刀具磨损形态和磨损机制二、刀具磨损过程及磨钝标准三、刀具寿命四、刀具的破损五、刀具状态监控第七节刀具几何参数和切削用量的合理选择一、刀具几何参数的选择二、切削用量的选择原则第八节磨削原理简介一、砂轮的特性和选择二、磨削过程考核要求了解：常用刀具材料的种类及特点；切屑的种类；刀具磨损的形态和磨损过程；刀具状态监控的意义和方法；合理选择刀具的几何参数；砂轮的特性，砂轮的选择，磨削过程与一般切削过程的区别。

理解：进给运动对刀具工作角度的影响；切削变形、切削力、切削热、刀具磨损等切削过程中产生的物理现象及其内在联系。

掌握：切削运动、切削层参数、切削用量等基本概念；刀具切削部分的构造和刀具角度的定义；选择常用刀具材料的基本原则和方法；控制切屑形态的基本方法；控制切屑形态的基本方法；切削变形、切削力、切削温度、刀具寿命的影响因素和影响规律；磨钝标准和刀具寿命的概念；合理选择切削用量的原则和方法。

第三章机械制造中的加工方法及装备（12学时）教学目的与要求通过本部分的学习，要求学生了解零件表面成形原理及机床基本知识，掌握典型表面的加工方法。

了解常用金属切削刀具的种类、结构及用途。

了解数控机床及数控加工程序编制。

了解典型的特种加工方法。

教学内容第一节概述一、机械制造中的加工方法二、零件表面成形原理及机床基本知识第二节外圆表面加工一、外圆表面的车削加工二、外圆表面的磨削加工三、外圆表面的精整、光整加工第三节孔加工一、钻孔与扩孔二、铰孔三、镗孔四、珩磨孔五、拉孔第四节平面及复杂表面加工一、概述二、铣平面三、复杂曲面加工第五节数控机床与数控加工一、数控机床的加工原理二、数控铣床及加工中心的主运动及进给运动系统三、JCS-018型立式加工中心四、数控加工程序编制第六节特种加工一、电火花加工二、电解加工三、激光加工四、超声波加工五、快速原型与制造技术考核要求了解：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；机床的基本结构与运动、机床型号的含义；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。

数控机床的组成及主要机械部件结构；了解数控加工程序编制的方法步骤；电火花加工、电解加工。

理解：零件表面的成形原理；数控机床的加工原理。

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；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；平面及曲面加工的主要加工方法，铣平面的铣削方式、工艺特征及应用范围。

笫四章机械加工质量及其控制（13学时）教学目的与要求通过本部分的学习，要求学生熟悉了解机械加工质量及其控制的基本概念、基本理论和基本规律。

掌握加工误差的计算方法和统计分析方法。

教学内容第一节机械加工精度一、精度与加工误差二、加工经济精度第二节影响机械加工精度的因素一、工艺系统的几何误差二、装夹误差三、工艺系统受力变形引起的误差三、工艺系统受热变形引起的误差四、工件内应力重新分布引起的误差五其它误差六、提高加工精度的途径笫三节加工误差的统计分析一、概述二、加工误差的统计分析——工艺过程的分布图分析方法三、加工误差的统计分析——工艺过程的点图分析方法第三节机械加工表面质量一、加工表面质量的概念二、机械加工表面质量对机器使用性能的影响三、加工表面的表面粗糙度四、加工表面的物理力学性能第四节机械加工过程中的振动简介一、机械加工过程中的强迫振动二、机械加工过程中的自激振动（颤振）三、控制机械加工振动的途径考核要求了解：传动链误差、夹具几何误差对加工精度的影响；机械加工过程中强迫振动和自激振动的特征，控制机械加工振动的途径。

理解：加工误差、加工精度、加工经济精度、加工表面质量的基本概念；工艺系统刚度的概念；误差复映规律；内应力的成因；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。

掌握：主轴回转误差、导轨误差、刀具几何误差对加工精度的影响；定位误差的计算方法和计算要领；工艺系统刚度与其各组成环节刚度之间的关系，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；减小工艺系统受力变形、热变形的途径；提高机械加工精度的途径；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；机械加工表面质量对机器使用性能的影响。

第五章工艺规程设计（14学时）通过本部分的学习，要求学生理解工艺规程设计的指导思想和设计原则。

掌握拟订机械加工工艺路线的工作内容、基本原则和方法步骤。

掌握尺寸链的计算公式和工序尺寸的计算方法。

了解成组工艺原理和计算机辅助工艺设计。

掌握机器装配工艺规程设计和机械产品设计工艺性评价要领。

教学内容第一节概述一、工艺规程的作用二、工艺规程的设计原则三、工艺规程设计所需原始资料第二节机械加工工艺规程设计一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤二、工艺路线的拟订三、加工余量四、工序尺寸及其公差的确定五、工艺过程的生产率六、工艺方案的经济分析七、编制工艺规程文件第三节成组加工工艺规程设计简介第四节计算机辅助机械加工工艺规程设计简介第五节机器装配工艺规程设计一、概述二、保证装配精度的四种装配方法三、装配工艺规程设计第六节机械产品设计的工艺性评价一、概述二、机械产品设计的机械加工工艺性评价三、机械产品设计的装配工艺性评价考核要求了解：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；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；工艺方案经济分析方法；通过分析装配技术条件组建尺寸链的方法；装配单元划分和装配系统图。

理解：划分加工阶段的目的意义；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；安排工序顺序的一般原则；机床设备和工艺装备选择的一般原则。

掌握：选择粗、精基准的基本原则；加工余量的四个组成和减少加工余量的工艺途径；用极值法和统计法解算尺寸链的22个计算公式；工序尺寸公差的计算方法；时间定额的组成和提高生产率的工艺途径；保证装配精度的四种方法；机械产品设计工艺性评价。

第六章机床夹具设计（6学时）通过本部分的学习，要求学生了解机床夹具的基本概念。

掌握工件在夹具中定位、夹紧的基本原理和基本规律。

掌握常见定位方式的定位误差计算方法。

了解常见夹紧装置，了解典型夹具的结构特点。

教学内容第一节概述一、机床夹具的作用二、机床夹具的分类三、专用机床夹具的组成笫二节工件在夹具中的定位一、机床夹具定位元件二、定位误差的分析与计算第三节工件在夹具中的夹紧一、夹紧装置的组成和要求二、夹紧力的确定三、典型夹紧机构四、夹紧的动力装置第四节典型机床夹具一、钻床夹具二、铣床夹具三、车床夹具四、组合夹具考核要求了解：常见夹紧装置；钻床夹具、铣床夹具、车床夹具的结构特点。