机械制造基础学习情境三
《机械制造技术》课程标准1.课程定位和课程设计2.课程目标
《机械制造技术》课程标准适用专业：机电一体化课程类别：B 学时：40+20 学分：4编写执笔人：张淑会审定负责人：1．课程定位和课程设计1．1课程性质与作用专业【课程性质】《机械制造技术》课程是机机电一体化专业的主修课程，是学科整合《机械制造基础》、《机械加工设备与工装》、《机加工实训》等课程形成的专业核心课程，是培养学生机械切削加工这一核心能力的重要支撑课程。
【课程作用】本课程帮助学生学会理解机械图样，掌握常用机床的安全操作要领，会按图对加工后的零件进行检测与判断的初步能力，熟悉刀具、量具的选取和使用，了解工件的定位与装夹知识，培养从事机械设计、制造、自动化生产线的使用与维护、安装、调试及管理工作，同时具备良好职业道德，并具有可持续发展能力的高素质技能型人才。
【前导课程】本课程前导课程有《机械制图》、《机械工程材料》、《公差配合与测量技术》等【后续课程】后续课程有《机械制造工艺学》《零件数控加工》等课程。
1．2课程基本理念本课程的设计理念是按基于工作过程的行为导向理念和思路进行设计，采用任务引领、案例导向、项目训练的模式组织教学。
1．3课程设计思路本课程具体是以毛坯制造、机械加工机械制造生产管理等就业岗位为导向，以掌握铸造、锻压、焊接、切削加工等知识及操作技能为目标，以学生为主体，以典型任务项目为中心载体，开展理论讲授与实际操作训练相结合的教学。
既注重基础知识的系统性，又注意围绕相关任务项目的单元性，以及利用实践环节对理论知识掌握的促进作用，对教材进行相应重构和再组织，以帮助学生取得较好的学习效果。
2．课程目标2．1知识目标1）铸造工艺基础、铸造方法、简单铸造工艺设计2）锻压工艺基础、锻压方法、简单锻压工艺设计3）手工电弧焊方法、其它焊接方法4）毛坯选择5）切削加工基础知识6）零件表面加工方法（含机床）2．2能力目标1）掌握砂型铸造方法，了解其它铸造方法。
2）掌握自由段方法，了解其它锻造方法；掌握板料冲压方法。
机械制造基础课程—课题二金属的组织结构
面缺陷
13
小颗粒为晶粒，晶粒之间的交界面称为晶界。
14
二、金属的结晶
•
结晶概念: 物质由液态转变为具有晶体 结构的固相的过程。
或者描述为：原子由不规则排列到有规则排列过程。 或者描述为：晶体结构形成的过程。如水——冰
• （一）、金属结晶的基本规律：
• 1、 基本概念
• （1）过冷现象 ：金属在低于熔点的温度结晶的现象
5
凡内部原子呈规则排列的物质称为晶体，如所有固
态金属都是晶体；凡内部原子无规则排列的物质称为
非晶体，如松香、玻璃等都是非晶体。
6
晶格 晶体结构的基本概念 晶胞
晶格常 数
7
金属的晶格
晶胞
•晶格:把原子看成一个个处于静止状态的刚性小球，然后用假想 的线条把各原子的中心连接起来，构成如图2.1所示的空间格架， 称为结晶格子，简称晶格。 •晶胞:晶格中取出一个能代表晶格特征的最基本的单元，称为晶 胞，如图2.2所示。 •晶格常数:晶格的特征可以用晶格常数来描述，晶格常数包括晶 胞的各边尺寸a，b，c，及三个邻边的夹角α，β，γ。
3
•
（3）了解铁碳合金相图的建立方法，理解 合金、相、组织、固熔强化的概念。 • （4）熟练掌握铁碳合金相图及其应用。 • （5）掌握平衡状态下铁碳合金的成分、组 织、性能之间的关系。
4
学习情境1 熟悉金属的晶体结构与结晶
一、金属的晶体结构 （一）纯金属晶体结构的基本类型 • 固态物质可分为晶体和非晶体两大类，晶体 是指其原子（离子或分子）具有规则排列的 物质。通常，固态金属都是晶体。
大鸡蛋容易碎
24
四、细化晶粒的途径
1）提高冷却速度
V冷
△T
《机械制造基础》课程标准(2019高职高专机电类专业)
《机械制造基础》课程标准（2019高职高专机电类专业）1.前言1.1课程性质《机械制造基础》是一门综合性技术的基础理论课。
通过本课程的学习，使学生了解工程常用材料的性能、用途，冷热加工和热处理基本知识；具有机械零件几何精度和相互配合的知识；掌握金属切削原理和机械加工工艺的基本知识；了解机械加工的方法和常用机床的基本知识。
1.2设计思路本课程的教学设计以培养机械制造加工应用能力和基本素质为主线，采用理论教学、试验教学、金工实习相互结合的教学方式，以通过重组、整合、优化的“五模块”知识体系进行理论和实践教学，使整个课程教学和人才培养方案最终落到实处。
结合生产实际和学生特点和机械制造基础实训的基本条件，将教学内容整合为五大模块，通过理论教学与实践教学将对学生的“知识、能力和素质”培养目标结合在一起，增强教学内容的针对性、适用性和实用性。
以任务为驱动组织教学资源，确定教学内容，组织教学，以项目为导向，每一个项目又分为若干个又针对性的学习任务，以追求时效性为目的的组织课堂教学，开展课外教学，选择教学方法，注重学生“学”和“做”的过程，围绕教学目标达到课程教学目的，培养学生机械制造生产应用的基本能力。
2.课程目标2.1总体目标本课程通过学习工程材料相关理论与性能改善方法、毛坯制造技术与加工要求、金属切削的基本理论、机械零件的加工方法、工艺装备及制造工艺等知识，培养学生能根据零件的使用性能进行合理选材及合理安排热处理进行加工的工程能力及培养学生合理选择零件加工方法、熟练应用机床、夹具及工艺文件等方面的能力。
2.2具体目标2.2.1知识目标1.能利用常用工程材料的性能、应用范围的知识分析机械制造中常用材料的选用原则与方法。
2.熟悉各种主要加工方法的基本工艺理论和工艺特点，具有选择毛坯、零件加工方法的基本知识和能力。
3.能根据毛坯及零件的结构工艺性，分析常用机械零件的加工方法，它们的极限与配合的组成与特点。
4.了解各种常用加工方法所用设备的工作原理和适用范围。
《汽车发动机构造和维修》课程标准
“汽车发动机构造与维修”课程标准一、课程概述1．课程定位本课程是高等职业教育汽车检测与维修专业的一门专业核心课程。
其任务是通过本课程的学习，使学生掌握汽车发动机的基本结构和工作原理等方面的基本理论知识；学会正确地拆卸、装配汽车发动机，掌握汽车发动机检测、维修的基本技能，能够利用各种专门的检测仪器、设备对汽车进行检测、故障诊断及故障排除，能够利用掌握的理论知识对出现的问题进行分析总结，并具备一定的持续发展能力，为今后从事汽车后市场各项技术、管理工作，以及适应汽车工业的发展提供所必需的继续学习的能力，奠定良好的基础。
通过“机械识图与绘图”、“机械制造基础”、“机械设计基础”、“电工电子技术”、“钳工实训”等课程的学习，使学生具备一定的识图与绘图能力、机修能力和一定的电工电子技术基础，为本课程的学习打下良好的基础，同时本课程也为“校外综合顶岗实习”实践环节综合能力培养奠定基础。
2．设计思路按照“教学过程要理论学习与实践操作相结合、学生的角色要与企业员工的角色相结合、学习的内容要与职业岗位的任务相结合”的原则，汽车发动机构造与维修围绕汽车机电维修岗位职业能力要求，确定了工学结合，学做一体的设计思路。
在这个过程中，必须加强校企合作，企业与学院共同参与制订教学计划、授课计划和教材编写工作，由学院教师和企业一线工程技术人员共同授课，并根据汽车检测与维修新技术、新工艺及时更新教学内容，最后校企双方共同评价教学质量，使学生获得的知识、技能真正满足职业岗位要求。
综合来看，汽车发动机检测维修是汽车检测与维修工作的一个组成部分，包括发动机检测维修项目技术分析、曲柄连杆机构的构造与维修、配气机构构造与维修、电控燃油喷射系统检测与维修、发动机性能检测与调整等，通过岗位典型工作任务分析，在对原有的课程结构进行解构与重构的基础上，开发以项目导向、学做一体的学习领域，以典型工作任务为载体，并与汽车维修工国家职业资格标准相衔接。
二、课程目标参考《两年制高等职业教育汽车运用与维修专业领域技能型紧缺人才培养指导方案》的五个指导思想。
机械制造基础课程—课题五有色金属与非金属材料
根据原料来源不同，橡胶可分为天然 橡胶和合成橡胶两类。 天然橡胶是橡胶树流出的胶乳，经采集和适 当加工后制成的弹性固状物，其主要化学成 分是聚异戊二烯。 合成橡胶是指具有类似橡胶性质的用人工合 成的各种高分子化合物。
三、陶瓷 陶瓷是无机非金属材料，一般可分为普 通陶瓷（普通工业陶瓷、化工陶瓷）和特种 陶瓷（氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶 瓷、氧化镁陶瓷、氧化铍陶瓷等）两大类。
2.物理性能 塑料密度小，不加任何填料或增强材料的塑 料，其密度在0.85～2.20 g／cm3之间，只有钢的 1／8～1／4，泡沫塑料的密度仅为0.02～0.2 g ／cm3。 塑料的热性能不及金属，受热易老化、分解， 故大多数塑料只能在100 ℃以下使用，极少数塑料 （如聚四氟乙烯、有机硅塑料）可在250 ℃左右长 期使用。
纯铜的强度、硬度较低，塑性很好，易 于冷热压力加工，因此纯铜一般不用做结构零 件，而主要用于制造电线、电缆、铜管、抗磁 性干扰的仪表零件及制造铜合金。
工业纯铜分为未加工产品（铜锭、电 解铜）和加工产品（铜材）两种。加工铜的 代号用汉语拼音字母“T”加顺序号表示。 代号中顺序号数字越大表示杂质含量越多。
二、铝合金 （一）铝合金的分类 铝合金按其成分和生产工艺的不同， 可以分为变形铝合金和铸造铝合金两大类， 这种分类法是以铝合金相图为依据的。该图 为铝基二元合金相图的一般类型。
图中，凡位于D点左边的合金，加热时均能得到 单相固溶体组织，其塑性好，适宜进行压力加工，这 种铝合金称为变形铝合金。 位于D点以右的合金都具有共晶组织，其塑性较 差，不宜进行压力加工，但其结晶温度较低，液态合 金流动性好，适宜铸造成型，这种铝合金称为铸造铝 合金。
机械制造基础课程—课题三钢的热处理
二、奥氏体化过程
加热是热处理的第一道工序。加热分两种：一 种是在A1以下加热，不发生相变；另一种是在 临界点以上加热，目的是获得均匀的奥氏体组 织，称奥氏体化。
现以共析钢为例说明奥氏体的形成过程
1.奥氏体的形成的基本过程 奥氏体化也是形核和长大的过程，分为四步。现以 共析钢为例说明：
第一步：奥氏体晶核形成：首先在与Fe3C相界形核。
把加热到奥氏体状 态的钢，快速冷却 到低于A1的某一温度， 临界温度 并等温停留一段时 间，使奥氏体发生 转变，然后再冷却 到室温。
把加热到奥氏 体状态的钢， 以不同的冷却 速度连续冷却 到室温。
连续冷却
等温冷却
时间
过冷奥氏体的等温转变
图是表示奥氏体急速冷
却到临界点A1 以下在各
不同温度下的保温过程
珠光体(P)转变 铁素体和渗碳体片层相间的机械混合物
珠光体转变也是形核和长大的过程。渗碳体晶核首先在奥氏体晶界上形成，在长大过
程中，其两侧奥氏体的含碳量下降，促进了铁素体形核，两者相间形核并长大，形成 一个珠光体团。
贫碳区
富碳区
珠光体转变
⑴ 珠光体：
形成温度为A1-650℃，片层较厚，500倍光镜下可
时间
650℃ 过冷A 600℃ 过冷A 550℃
过冷A
A
A→S
A1～550℃；高 温转变区；扩散 型转变；P 转变 区。 550～Ms (230℃)；中温 转变区；半扩 散型转变；贝 氏体( B ) 转变 区。 Ms～ Mf (50℃)；低温 转变区；非 扩散型转变； 马氏体 ( M ) 转变区.
产
600
200
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 马氏体的碳浓度 Wc 100
机械制造基础教学情境二：铣刨加工
学 习 情 境 二 ：
子
学铣
习刨
情 境
加
2工
铣 刨 刀 具
5、角度铣刀和T型槽铣刀 主要用于铣削加工常用角度如燕尾槽、V型槽等及T型槽的铣削加工。 6、成型铣刀 主要用于铣削加工圆弧面，异型面、齿轮等，但效率较低，刀具成
本较高，目前一般用数控加工。
学 习 情 境 二 ：
子
学铣
习刨
情 境
加
2工
铣 刨 刀 具
在加工中用作定位的基准，称为定位基准。右图机体在加工4、5 孔时用底面3安装在夹具上，底面就是定位基准。需要说明的是，工 件上作为定位基准的点、线，通常是用具体表面来体现的。例如孔的 轴线是用孔的表面来体现。所以，定位基准可统称为定位基面。
学 习 情 境 二 ：
子
学铣
习刨
情 境
加
3工
铣 刨 夹 具
学 习 情 境 二 ：
学 习 情 境 二 ：
子
学铣
习刨
情 境
加
3工
铣 刨 夹 具
精基准的选择原则： 1、基准重合原则（尽量与设计基准一致），减小定位误差。 2、基准统一原则（尽量使较多的加工表面为同一基准），减少装夹
次数 3、选择面积较大、精度较高、安装稳定可靠的表面作精基准。 4、自为基准，如机床导轨的磨削加工。 5、互为基准，如同轴度要求。
加 工
产。
3、加工精度与铣削相当（IT7-IT9级、表面粗糙度Ra值1.6-6.3um）
学
刨削加工的应用（刨削加工）
习
情
境
二
：
铣 刨 加 工
子学习情境一、铣床与刨床
一、铣床
1、万能卧式铣床（主轴及刀具轴线呈水平，安装立铣头后可作立铣 加工）
精品文档-机械制造基础 (郑广花)-第3章
第3章 机械加工工艺过程
(3) 拟定工艺路线。拟定工艺路线时要完成的任务包括： 选择定位基准，确定各加工表面的加工方法，划分加工阶段， 确定工序的集中与分散，安排各表面的加工顺序等。
(4) 确定余量及工序尺寸。确定各工序的加工余量，计 算工序尺寸及公差，确定各工序技术要求及检验方法。
(5) 确定各工序所用设备、工艺装备、切削液种类。 (6) 确定各工序切削用量。 (7) 填写工艺文件。
第3章 机械加工工艺过程
工位1-装卸工件; 工位2-钻孔; 工位3-扩孔; 工位4图 3-2 多工位加工
第3章 机械加工工艺过程
4. 工步 在一个工序中，当加工表面不变、切削工具不变、切削 用量中的进给量和切削速度不变时所完成的那部分工艺过程 称为工步。对一次安装中连续进行的几个相同工步，可算做 一个工步。如图3-3(a)所示，在一个工序中连续钻四个φ10 mm的孔，认为是一个工步，即钻4-φ10 mm孔。为了提高生 产率，有时用几把刀具同时加工一个零件的几个表面(如图 3-3(b)所示)，称之为复合工步。复合工步也看做是一个工 步。 5. 走刀 在一个工步内，若加工余量较大，可分为几次切削，每 切削一次称为一次走刀。
第3章 机械加工工艺过程
第3章 机械加工工艺过程
3.1 机械加工工艺过程的基本概念 3.2 工件的安装与定位 3.3 工艺路线的拟定 3.4 工序内容的确定 3.5 工艺尺寸链 3.6 机械加工质量、生产率和经济性 3.7 典型零件的加工工艺分析 复习思考题
第3章 机械加工工艺过程
3.1 机械加工工艺过程的基本概念 3.1.1 生产过程和工艺过程
经过各级领导和标准化管理人员的审定、批准以后，还必须 经过生产实践的检验。在工艺规程执行的初始阶段，有一个 试行过程，即先对一小批该种零件按编制的工艺规程进行加 工，分析加工中出现的各种问题，有针对性地对工艺规程进 行补充、修改和完善。当经过几个这样的循环之后，发现确 实没有什么问题时再大批量投入生产。工艺规程要根据生产 条件而定，随着生产的发展、科技的进步、各种先进高效加 工方法的不断涌现，要在生产中不断地推广新工艺、新技术， 使工艺规程更加科学合理。
机械制造基础课程—课题四常用钢铁材料
Pb（0.15-0.25）%，降低摩擦系数、切屑变脆易断
Ca（0.001-0.005）%，形成硅酸盐保护膜，降低磨损
性能：具有良好的切削性能
Y40Mn
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3、渗碳钢：用于制造渗碳零件的钢。
渗碳钢
渗碳钢牌号的前两 位数字应该是？？
性能要求：表面具有较高的硬度和耐磨性 心部具有良好的塑性和韧性
碳素钢牌号
1. 碳素结构钢 Q235-A，F；Q255
2. 优质碳素钢 20钢（0.2%）；45钢（0.45%）万分之一
3. 碳素工具钢 T8（0.8%）；T12（1.2%）千分之一
4. 碳素铸钢 ZG25 ；ZG200-400
碳素钢总结
➢ 碳素钢品种齐全，冶炼、加工成型比较简单，价格低廉。 经过一定的热处理后，其力学性能得到不同程度的改善和 提高，可满足工农业生产中许多场合的需求。
同为Si、M等非Fe、C元素，为何在碳素钢中称 为杂质元素，而在合金钢中则称为合金元素？
为了改善钢的某种性能，有意加入的元素称 为合金元素，而在炼钢过程中作为脱氧剂或者由 于其它某种原因残留在钢中的称为杂质元素！
为何要在碳钢的基础上加上其它合金元素？
获得比碳素钢更好的性能—强硬度、塑韧性、 耐腐蚀性、尺寸稳定性、耐摩擦性能、易切削性 等。
T9 0.85-0.94 0.40
0.65 0.060 0.065 192
T10Mn 0.95-1.04 0.40-0.60 0.65 0.060 0.065
19
T10 0.95-1.04 0.40
0.65 0.060 0.065 207
T12 1.15-1.24 0.40
机械制造基础教案
机械制造基础教案一、教学目标：1. 让学生了解机械制造的基本概念、流程和工艺。
2. 使学生掌握金属材料的基本性能和选用原则。
3. 培养学生了解机械加工方法及其适用范围。
二、教学内容：1. 机械制造概述：机械制造的基本概念、分类、流程及发展趋势。
2. 金属材料：金属的性能、常用金属材料及选用原则。
3. 机械加工方法：铸造、锻造、焊接、切削、磨削、抛光等。
4. 机械加工工艺：工艺过程、工艺参数、工艺方案的制定。
5. 机械制造中的质量控制：质量概念、质量控制方法、不合格品的处理。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械制造的基本概念、金属材料的性能及选用、机械加工方法及其适用范围、机械加工工艺、质量控制方法。
2. 教学难点：金属材料的性能指标、机械加工工艺参数的确定、质量控制方法的运用。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解机械制造的基本概念、金属材料的性能及选用、机械加工方法及其适用范围、机械加工工艺、质量控制方法。
2. 使用案例分析法，分析实际生产中的机械制造问题，提高学生解决实际问题的能力。
3. 利用实验、实训等实践教学法，让学生亲身体验机械制造过程，增强实践操作能力。
五、教学安排：1. 第一课时：机械制造概述、金属材料的基本性能。
2. 第二课时：金属材料的选用原则、机械加工方法。
3. 第三课时：机械加工工艺、质量控制方法。
4. 第四课时：案例分析、实践操作。
5. 第五课时：课程总结、考试。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对机械制造基本概念的理解和掌握情况。
2. 课后作业：布置相关题目，巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
3. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现，检查分析问题和解决问题的能力。
4. 实践操作考核：评估学生在实践操作中的技能水平和操作规范性。
七、教学资源：1. 教材：机械制造基础教材，提供全面、系统的知识体系。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解，提高课堂效果。
《机械制造基础》各学习情境习题
学习情境一：车削加工习题1-1 什么是车削?其特点是什么? 1-2 车削加工的基本内容是什么?1-3 常用卧式车床主要部分的名称和作用是什么? 1-4 画出CA6140型卧式车床的传动系统框图。
1-5 车削加工必须具备哪些运动？各有什么特点。
1-6 车削时所形成的三个表面是什么? 1-7 什么是背吃刀量、进给量和切削速度?1-8已知工件毛坯直径为mm 80φ的轴，要求一次进给车至mm 73φ，如果选用切削速度min /50m v c =，求背吃刀量(p a )及主轴转速（n ）各等于多少?1-9在车床上车削mm 60φ的轴。
选用主轴转速为min /600r 。
如果用相同的切削速度车削mm 30φ的轴，求主轴的转速是多少?1-10 某一机床的主传动系统如图所示，各齿轮模数均为3,要求： （1）列出传动路线表达式； （2）分析轴IV 的转速级数； （3）计算轴IV 最大和最小转速。
题1-10 图1-11 回轮、转塔车床与卧式车床相比有哪些特点?1-12 立式车床在结构布局上有什么特点?一般适用于加工哪些类型的工件? 1-13 什么叫自动车床?什么叫半自动车床? 1-14 常用车刀有哪几种?用途各是什么? 1-15 用简图说明车刀各部分的名称。
1-16 什么是切削平面、基面和正交平面，.;它们的相互关系是什么?1-17 车刀切削部分有哪六个主要角度?哪两个派生角度?各有什么作用?分别在哪个平面内测量?1-18 T8A, W18Cr4V, YT15和YG8各属于何种刀具材料?适于加工何种工件材料？应用于什么场合？1-19 刀具切削部分材料必须具备哪些基本性能?1-20 常用的车刀材料有哪几类?简述硬质合金车刀的分类和适用加工的材料。
1-21 试画图说明切削过程的二个变形区及各产生何种变形?1-22 从切屑形成的机理可把切屑分为哪些种?各有何特点?可否相匀_转化?1-23 以外圆车削为例说明切削合力、分力及切削功率。
《机械制造基础》课程标准
《机械制造基础》课程标准一、课程性质、定位与设计思路（一）课程性质本课程是机械制造及自动化专业高职学生的一门必修专业基础课，也是一门重要的核心课程，本课程内容是机械制造、机械设备维修与维护、焊接技术、数控加工等职业岗位人员必备的专业技能。
本课程是讲授机械加工中用到的相关理论知识、相关机械设备的专业课。
通过本课程的学习，使学生掌握机械制造全过程，掌握机械制造的基础知识和基本技能；使学生掌握机械加工的材料特点及其热处理方法；了解机械制造中应用到的公差与配合的知识；了解机械制造中测量技术的应用；熟悉机械加工中使用到的机床；熟悉各种机加工原理与方法，能制定机械加工工艺规程；了解装配工艺，了解现代制造技术的发展趋势。
从而达到培养学生对机械制造具有一定的分析和设计加工方案的能力，为学习本专业的后续课程打下必要的知识基础，也为学生顶岗实习及上岗工作，打下必要的机械制造方面的知识基础。
课程名称机械制造基础课程代码课程类型课程性质学分学时56 理论19实验13上机实践前导课程机械制图、公差配合与测量技术、金属材料与热处理、金工实习数控编程与操作、CAD/CAM技术机械加工工艺数控加工后续课程焊接工艺、技能鉴定适用专业机械制造及自动化，焊接技术，数控技术（二）课程定位通过本课程的学习，主要培养学生对机械零件图纸的进一步解读能力，熟悉机械加工中各机床的加工特点，机械加工中各类型机床使用到的不同结构、材质的刀具，不同类型和特点的夹具，熟悉各种材料的性能及加工特点，对机械零件能编制简单的加工工艺方案。
本课程对学生职业能力培养起主要支撑作用，通过教学过程的组织实施，对学生职业素养养成起明显促进作用，它将前修课程培养的能力进行运用和内化，为后续课程综合能力的培养和今后从事机械制造、机械设计、设备维护与检修、焊接工程、数控技术等相关岗位的工作奠定必要的基础。
同时通过对机械加工工艺编制，培养学生分析问题、解决问题的能力。
（三）课程设计思路本课程是根据高职教育机械制造及自动化专业人才培养目标，通过素质教育、机械制造基础知识学习、机械加工方案的制定与应用，机械设备的操作运用等方面的学习和实操训练，充分体现素质、知识、能力“三位一体”的要求。
机械制造基础-3-1
即变形程度较小，切削比较省力。
2.变形系数ξ(>1)
五、前刀面的挤压与摩擦及 其对切屑变形的影响
第二变形区：切削层金属经过第一变形区的剪切滑移 变形后，沿前刀面方向排出时，由于受到前刀面的挤 压与摩擦会进一步变形。变形主要集中在和前刀面摩 擦的切屑层底面一薄层金属内，这个区域为第二变形 区。 变形特征：使切屑底层靠近前刀面处纤维化，切屑流 动速度减慢，底层金属甚至会滞留在前刀面上；由于 切屑底层纤维化晶粒被伸长，形成切屑的卷曲；由摩 擦产生的热量使切屑底层与前刀面处温度升高。前刀 面上的挤压和摩擦不仅造成第二变形区的变形，并且 对第一变形区也有影响。例如前刀面的摩擦很大，切 屑不易排出，则第一变形区的剪切滑移必将加剧。
切削瘤的形成及其对切削过 程的影响
六、切削瘤的形成及其对切削过 程的影响
Hale Waihona Puke 积屑瘤对切削过程的影响：（1）使实际前角增大
（2）增大切入深度
（3）使加工表面粗糙度值增大
（4）影响刀具耐用度
精加工时避免或减小积屑瘤的措施
①控制切削速度，尽量采用很低或者很高 的速度，避开中速区； ②使用润滑性能好的切削液，以减小摩擦； ③增大刀具前角，以减小刀屑接触区压力； ④提高工件材料硬度，减少加工硬化倾向。
3.前刀面上的摩擦
塑性金属在切削过程。故切屑 与前刀面之间不是一般的外摩擦，而是切屑与前刀面粘结层与 其上层金属之间的内摩擦。
4.影响前刀面摩擦系数的主要因素
工件材料：实验表明在相同切削条件下，加工 几种不同工件材料，如铜、10钢、10Cr钢、 1Cr18Ni9Ti等，随着工件材料的强度和硬度的 依次增大，摩擦系数μ略有减少。 切削厚度：ac增加时，μ也略为下降，如10钢 的ac从0.1mm增大到0.18mm,μ从0.74降至0.72。 因为ac增加后正应力也随之增大。 刀具前角：在一般切削速度范围内，前角γ0 愈大，则μ值愈大。因为随着γ0增大，正应 力减小，故μ增加。 切削速度：当v<30m/min时，切削速度提高， 摩擦系数变大。
机械制造基础教案讲解
四川仪表工业学校教案2016 ～2017 学年第（一）学期机械制造基础课程名称：《机械制造基础》参用教材：陈喜春授课教师：专业科科室：教案审批：四川仪表工业学校教案课程：机械制造基础金属材2授课时教案编教案编陈喜春 1第第1 周 1次班2014机自1一、教学内容分析与处理工程材料是工业、农业、国防和科学技术各类工程建设中所需要的材料。
了解材料的力学性能为后续学习加工零件材料选择打下基础。
另外也是选择加工刀具的重要知识。
本次课重点分析材料的强度、塑性以及硬度的衡量指标。
二、教学目标1．知道工程材料的分类2．能够理解金属材料中强度、塑性以及硬度的概念及意义。
3．能够说出硬度的测量方法及分类。
三、学情分析及教学方法选择2014机自1班在我校是就读的第三学年，前面学习过机械基础以及数控车工等，对零件的加工及选材有一定的认识，但是因为没有进行理论的总结，所以，在讲解过程中，要求理论联系实际，让学生能够在实践中得到理论知识的升华。
教学过程中，以讲授和举例为主。
四、教学资源工具准备多媒体教学课件、教学视频四川仪表工业学校教案课程：机械制造基础陈喜春班21 第周第2次2014机自1一、教学内容分析与处理工程材料是工业、农业、国防和科学技术各类工程建设中所需要的材料。
了解材料的力学性能为后续学习加工零件材料选择打下基础。
另外也是选择加工刀具的重要知识。
本次课重点分析材料的强度、塑性以及硬度的衡量指标。
二、教学目标1．了解铁碳合金的基本组织。
2．掌握铁碳合金每一个部分的含义及实用意义。
3．能说出含碳量对铁碳合金组织与性能的影响4．培养学生学习知识的热情。
三、学情分析及教学方法选择2014机自1班在我校是就读的第三学年，前面学习过机械基础以及数控车工等，对零件的加工及选材有一定的认识，但是因为没有进行理论的总结，所以，在讲解过程中，要求理论联系实际，让学生能够在实践中得到理论知识的升华。
教学过程中，以讲授和举例为主。
机械制造基础学习情境三
图3-4 支承钉 这类支承钉头部采用球面或者锯齿面是为了适当减少接 触面积，以便与毛面稳定接触。此外，锯齿面还能增大 接触面间的摩擦力，防止工件工艺编排
• 件用精基准定位时，定位基准面虽然经过加工，但是仍有平面度 误差。因此，不能采用与工件上的精基准全面接触的整体大平面 的定位元件来定位。实际上使用的是小平面式的定位元件、平头 支承钉或支承板。图3-5所示为平头支承钉，用于接触平面较小 的时候;图3-6所示为支承板，用于接触平面较大的时候。支承钉 和支承板的结构和尺寸已经标准化，详见国标。支承钉和支承板 结构简单，制造方便，但切屑容易堆聚在固定支承板用的埋头螺 钉坑中，不易清除。
图3－7可调支称结构
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• • 可调支承点的位置一经适当调节后，便通过锁紧螺母锁紧，以防 止夹具在使用过程中由于定位支承螺钉的松动而使支承点的位置 发生变化。 浮动支承也称为自位支承，是指支承点的位置在工件定位过程中， 随工件定位基准面位置变化而自动与之适应的定位元件。因此， 这类支承在结构上均需设计成活动或浮动的。图3-8所示为经常 采用的几种自位支承结构。
图3-13 常用V形块的结构 V形块又有固定式和活动式之分。根据工件与V形块的接触母线 长度，固定式V形块可以限制工件两个或四个自由度。固定式V 形块在夹具体上的装配，一般用螺钉和两个定位销连接。定位 销孔在装配调整后配钻绞，然后打入定位销。
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• 活动式V形块的应用如图3-14所示。图3-14（a）所示为加工连 杆孔的定位方式。活动式V形块限制一个转动自由度，用来补偿 因毛坯尺寸变化而对定位所产生的影响，同时还兼有夹紧作用。 图3-14（b）所示为活动式V形块限制工件一个自由度Y的示意 图。
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图3-1 凸轮零件夹具图 1—凸轮;2—夹具体;3—圆柱销;4—定位块;5—菱形销;6—压板 7—螺母
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• • • • 3.1.3 工件的定位与夹紧 1.工件的定位 （1）定位原理 工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占有某个确定的正确 加工位置。这样的定位方法可以转化为在空间直角坐标系中决 定刚体坐标位置的问题来讨论。一个在空间处于自由状态的刚 体具有六个自由度，即沿三个互相垂直的坐标轴的移动自由度 以及绕这三个坐标轴的转动自由度。在夹具的定位分析中，习 惯上用X、Y、Z分别表示沿X、Y、Z轴的移动自由度;用X、Y、 Z分别表示绕X、Y、Z轴的转动自由度。如图3-2所示，工件在 空间具有六个自由度，要完全确定工件的位置，就必须限定这 六个自由度。通常用六个支承点（即定位元件）来限制工件的 六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。如图 3-3所示，在XOY平面上，不在同一直线上的三个支承点限制了 工件的Z、X、Y三个自由度，这个平面称为主基准面;在YOZ平 面上，沿长度方向布置的两个支承点限制了工件的X、Z两个自 由度，这个平面称为导向平面;在XOZ平面上，工件被一个支承 点限制了Y自由度，这个平面称为止动平面。综上所述，若要使 工件在夹具中获得惟一确定的位置，就需要在夹具上合理设置 相当于定位元件的六个支承点，使工件的定位基准与定位元件 紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度，这就是工件的六 点定位原理。
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• • • • • • • • • 任务1 台虎钳夹具定位原理 【学习目标】 掌握工件定位及加紧原理 会运用自由度分析方法确定工件定位 熟悉通用零件加工定位原则 【情境导入】 虎钳，又称台虎钳，是利用螺杆或其他机构使两钳口作相对移动而夹持工件的工具。 一般由底座、钳身、固定钳口和活动钳口，以及使活动钳口移动的传动机构组成。按 使用的场合不同，有钳工虎钳和机用虎钳等类型。 【任务描述】 平口虎钳（机用平口钳）在机床上的定位，通常有两种方式方法： 1. 虎钳带定位键的；定位键宽度与机床T形槽宽度规格相同，直接安装便可。 2. 用杠杆表或百分表校正钳口；用杠杆表校正比较方便观察。校正时应该校正固定一 侧的钳口，另一侧不需校正，校正时注意尽可能的校正钳口的全长。虎钳压紧后应复 校一次，防止压紧时有走动。台虎钳，又称虎钳。台虎钳是用来夹持工件的通用夹具。 装置在工作台上，用以夹稳加工工件，为钳工车间必备工具。转盘式的钳体可旋转， 使工件旋转到合适的工作位置。 平口钳是用两钳口作为定位基准，加紧速度快，结构简单，但不好夹装外形复杂的零 件，不适宜装夹圆柱形零件，观察工作原理。
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• 工件以粗基准（毛面）定位时，由于基准面是粗糙不平的毛坯 表面，如果用一个精密平板的平面保持接触，则只有此粗基准 上的三个最高点与之接触，因此，为了保证这时的定位稳定可 靠，对于作为主要定位面的粗基准，一般采用三点支承方式， 使用的是球头支承钉或锯齿头支承钉。如图3-4所示。
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• 在机床上加工工件时，为了使工件的加工表面 能达到图样规定的尺寸、几何形状以及与其他表 面的相互位置精度等技术要求，在加工前，必须 将工件装好并且夹紧，使工件在加工过程中始终 保持正确的加工位置。 • 把工件装夹好，就是要在机床上确定工件相 对于刀具的正确加工位置。在夹具的术语中，把 工件装夹好称为定位。把工件夹紧，是指在已经 定位好的位置上将工件可靠地夹住，以防止工件 在加工的时候，因受到切削力、离心力、冲击和 振动等影响，发生移动而破坏了定位。在夹具的 术语中，把工件夹牢称为夹紧。 • 工件装夹的实质，就是在机床工作台上对工件进 行定位和夹紧。
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图3-2 工件在空间的六个自由度
图3-3 工件的六点定位
（2）工件的定位形式 ①工件以平面定位 在机械加工过程中，有不少工件是以平面作为定位基准在 夹具中进行定位的。例如一般箱体、机座、支架、杠杆、圆 盘等类零件，在加工其平面和孔时，都要用平面作为定位基 准进行定位。
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• 【任务分析】 • 机用平口虎钳是机床夹具的一种通用夹具，为了保证后续 的加工精度，对安装好的虎钳要进行精度检测主要包括： ①钳身导轨上平面对底平面平行度。②固定钳口和活动钳 口对导轨上平面的垂直度。③活动钳口面与固定钳口面在 宽度方向的平行度。④固定钳口对钳身定位键槽的垂直度。 ⑤导轨上平面对底座底面的平行度。⑥固定钳口面对底座 定位键槽的平行度。⑦检验块上平面对钳身底平面的平行 度。⑧检验块上平面对底座底平面的平行度。⑨试块夹紧 后顶面浮起。机床夹具的地位由此可见一斑。 • 【相关知识】 • 3.1.1机床夹具概述 • 在机械加工过程中，为了保证加工精度，必须固定加 工工件，使工件在机床工作台上有一个正确位置，即先定 位、后夹紧。这种定位和夹紧的过程称为工件的装夹，用 来装夹工件的工艺装备就是机床夹具。
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• 3.1.2 机床夹具的组成和分类 • 1.机床夹具的组成 • 机床夹具的种类繁多，但是其基本组成是相似的。下面 举例说明机床夹具的组成。图3-1所示为一个凸轮零件夹 具图。该夹具依靠工作台上的T形槽和夹具体上的定位键 确定其在数控铣床上的位置，并用T形螺栓固定在工作台 上。加工时，工件在夹具中的正确位置依靠定位块4、圆 柱销3和菱形销5保证。夹紧时，转动螺母7，压下压板6， 压板6压紧工件，保证工件的正确位置不变。从这个例子 可以看出，机床夹具一般由以下几部分构成: • （1）定位装置 是由定位元件及其组合构成，用于确定 工件在夹具中的正确位置，常见的定位方式是以平面、圆 孔、外圆定位。在图3-1中定位块4、圆柱销3、菱形销5是 定位元件。 • （2）夹紧装置 用于保持工件在夹具中的确定位置，保 证定位可靠，使工件在切削力的作用下不产生移动。包括 夹紧元件、传动装置及动力装置等。在图3-1中，压板6、 螺母7就是夹紧装置。