机械制造基础》教学大纲
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《机械制造基础》课程教学大纲
一、课程简介
(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》,周宏甫编着,高等教育出版社
[2]《机械制造工艺学》,常同立,杨家武、佟志忠编着,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?