《机械制造基础》教学大纲

《机械制造基础》课程教学大纲

一、课程简介

（一）课程代码：B11040077

（二）课程名称：机械制造基础（Machinery Manufacturing Base）

（三）修读对象：机械设计制造及其自动化

（三）总学时数：63学时（理论54学时，实验9学时）

（四）修课学分：3.5学分

（五）考核方式：考试（笔试占80% + 平时成绩占20% ）

（六）相关课程：《金工实习》、《公差配合与测量技术》、《工程材料》、《材料力学》（七）内容提要：机械制造基础是一门理论性、技术性、实践性、综合性很强的专业基础课。课程以传统与现代制造技术结合为内容，以加工原理为基础，方法与工艺为主线，质量、效率、经济性三者之间的协调发展为目标，主要讲授零件毛坯的制造方法、工艺规程设计、机床夹具设计、机械加工精度与控制、机械加工表面质量及其控制、机器的装配工艺过程设计、先进制造技术简介等内容。

二、教学目的和教学方法

1、教学目的

通过本课程学习，使学生掌握机械制造的基本原理和方法，掌握零件毛坯制造方法的选择、工艺规程设计、加工质量分析与控制、零件结构工艺性和机器装配工艺性设计等方面的基本能力，了解先进制造技术与生产模式。为学生将来从事机械制造工程技术工作，奠定扎实的专业知识和能力基础。

2、教学方法

结合课程特点，紧扣“厚基础、重应用、强能力、高素质”教学目标，以基础理论为重心、工程应用为根本，采取课堂教学、现场教学、实验教学、网上辅导、课外练习、课程设计等教学形式，运用叙述式与案例式讲授基本内容及解释基本原理；运用启发式和探究式激发学生的学习热情；运用任务式和练习式明确知识的价值及巩固理解和记忆。且教与学相结合，老师只讲重点难点（约70%），学生自学易学点（约30%），共同完成教学任务。

四、选用教材和主要教学参考书

教材：[1]《金属工艺学》（上），邓文英主编，高等教育出版社.2009

[2]《机械制造工艺学》（第3版），王先逵主编，机械工业出版社.2013

参考书：[1]《机械制造技术基础》，周宏甫编著，高等教育出版社

[2]《机械制造工艺学》，常同立，杨家武、佟志忠编著，清华大学出版社

五、理论教学内容

（一）第一章金属材料及其毛坯成形基础

教学时数：10学时（理论8学时，视频2学时）

主要内容：金属材料性能，铸造工艺，金属塑性加工工艺，焊接工艺。

重点难点：金属材料的组织与性能及选用，毛坯成形质量及其结构工艺性分析与设计。

课后思考：1、金属材料性能含义是什么？工业用钢牌号及其含义，如何选用？

2、常用铸造方法有哪些，分别适用什么场合？

3、铸件结构设计应遵循哪些原则？常见铸造缺陷有哪些，如何克服？

4、什么是锻件的结构工艺性，锻件结构设计应注意哪些问题？

5、常用的焊接方法有哪些，如何进行焊接结构设计？

（二）第二章机械加工工艺规程设计

教学时数：12学时

主要内容：工艺路线的制定，加工余量、工序尺寸及公差的确定，工艺尺寸链，时间定额和提高生产率的工艺途径，工艺方案的比较与技术经济分析，数控加工工序，成组技术，计算机辅助工艺过程设计。

重点难点：工艺路线的制定，工艺尺寸链。

课后思考：1、机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容是什么？

2、如何安排机械加工工艺路线，主要考虑哪些因素？

3、求解工艺尺寸链有那几种类型，主要适合什么场合？

4、比较不同工艺方案的经济性时，需要考虑哪些因素？

5、数控工序设计中有哪些必须考虑的主要问题？

（三）第三章机床夹具设计

教学时数：12学时（理论10学时，现场课2学时）

主要内容：机床夹具概述，工件在夹具上的定位，工件的夹紧，各类机床夹具，柔性夹具，机床专用夹具的设计步骤，计算机辅助夹具设计。

重点难点：定位原理，定位方案分析与设计，定位误差计算，夹紧装置设计原理，各类机床夹具设计特点，各类柔性夹具的特点及应用。

课后思考：1、机床夹具的定义、组成、分类及其功能各是什么？

2、工件定位原理是什么？生产中常用定位方法有哪几种？

3、何谓为第一、第二、第三定位基准，如何选用？试举例说明？

4、引起定位误差的原因是什么？如何减小定位误差？

5、确定夹紧力的大小、方向、作用点三要素的原则是什么？

6、镗床夹具中前导向、后导向、内滚式镗套、外滚式镗套各应用什么场合？

（四）第四章机械加工精度及其控制

教学时数：14学时（理论8学时，实验6学时）

主要内容：工艺系统的精度对加工精度的影响，工艺系统的受力变形对加工精度的影响，工艺系统的热变形对加工精度的影响，加工误差的统计分析，保证和提高加工精度的途径，加工误差综合分析实例。

重点难点：原始误差对加工误差的单因素分析，加工误差的统计分析及应用

课后思考：1、机床主轴误差对加工精度是如何影响的，会带来哪些误差？

2、切削力的变化对加工精度会带来什么影响？

3、工艺系统传动链误差的特征及对加工精度的影响怎样？

4、误差的分布图分析法和点图分析法有何特征？

5、如何绘制均值极差控制图，分析质量变动趋势？

6、保证和提高加工精度的途径有哪些？

（五）第五章机械加工表面质量及其控制

教学时数：4学时

主要内容：加工表面质量及其对使用性能的影响，影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改进措施，影响表面金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施，机械加工过程中的振动。

重点难点：

课后思考：1、机械加工表面质量包括哪些具体内容？

2、为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？

3、为什么磨削高合金刚比普通碳钢容易产生烧伤现象？

4、机械加工中为什么工件表面层金属会产生残余应力？

5、什么是强迫振动？它有哪些主要特征？

6、如何诊断强迫振动的机内振源？

（六）第六章机器装配工艺过程设计

教学时数：9学时（理论6学时，实验3学时）

主要内容：装配工艺规程的制定，机器结构的装配工艺性，装配尺寸链，保证装配精度的装配方法，机器装配的自动化，机器的虚拟装配。

重点难点：建立并求解装配工艺尺寸链，保证装配精度方法的具体应用，机械结构的装配工艺性结构设计，装配工艺规程的主要内容、原则、步骤。

课后思考：1、什么是装配单元？将机器划分为若干个装配单元的目的是什么？

2、保证装配精度的方法有哪几种？各适用什么场合？

3、在查找装配尺寸链时应注意哪些原则？

4、机械结构的装配工艺性包括哪些主要内容？试举例说明。

（七）第七章机械制造工艺理论和技术发展

教学时数：2学时

主要内容：现代制造工艺理论和技术，先进制造工艺理论，现代制造工艺方法，制造单元和制造系统，先进制造模式，智能制造技术。

重点难点：现代制造工艺理论和方法。

课后思考：1、试述分层加工的原理？

2、试述“创造性原则”加工的原理和意义？

3、工艺决策方式可分为三类，试分析其各自特点及应用场合？

4、试论述特种加工的种类、特点和应用范围？