機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)大綱

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱總學(xué)時(shí)：64 理論課學(xué)時(shí)： 56 實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)：8（不含在本課程中）學(xué)分：3.5一、課程的性質(zhì)本課程屬專業(yè)基礎(chǔ)課。通過教學(xué)，使學(xué)生掌握機(jī)械制造的基本理論和知識(shí)，為后繼的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、課程的目的與教學(xué)基本要求（1）以金屬切削理論為基礎(chǔ)，要求學(xué)生掌握金屬切削的基本原理和基本知識(shí)。（2）以制造工藝為主線，要求學(xué)生了解機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程的基本知識(shí)，具有設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的初步能力。（3）要求學(xué)生了解常用的工藝裝備（主要指通用機(jī)床、刀具）并具有初步設(shè)計(jì)能力（主要指工藝和夾具設(shè)計(jì)）。 三、課程適用專業(yè) 機(jī)械、機(jī)電、金屬材料、材料加工各專業(yè)四、課程的教學(xué)內(nèi)容、要求與學(xué)

2、時(shí)分配（一） 緒論 課程目的、意義與內(nèi)容組織、學(xué)時(shí)安排介紹 1學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求掌握課程的主要目的與任務(wù)，課程章節(jié)內(nèi)容在層次上的傳遞關(guān)系，學(xué)習(xí)方法介紹，了解機(jī)械制造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。（二）第一章 金屬切削過程的基礎(chǔ)知識(shí) 5學(xué)時(shí)（1）刀具參考系 2 學(xué)時(shí)（2）刀具標(biāo)注角度 2學(xué)時(shí)（3）刀具材料 1學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求掌握金屬切削參考系的定義，刀具標(biāo)注角度定義，不同參考系之間刀具角度的聯(lián)系方式，掌握常用刀具材料的種類與發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)會(huì)用視圖表達(dá)刀具角度及實(shí)際切削條件下刀具角度變化規(guī)律。重點(diǎn)：切削參考系與刀具角度的定義及圖形標(biāo)識(shí)方法難點(diǎn)：刀具角度在不同參考系、或?qū)嶋H切削時(shí)的變化教學(xué)方法：（1）多媒體課

3、件中設(shè)計(jì)了刀具角度的三維動(dòng)畫演示； （2）課堂上實(shí)物展示各種刀具，讓學(xué)生區(qū)分刀具前、后刀面及估計(jì)幾何角度； （3）設(shè)計(jì)了實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：要求學(xué)生動(dòng)手測(cè)量刀具的幾何角度；（三）第二章 金屬切削過程基本規(guī)律及其應(yīng)用 （11學(xué)時(shí)）（1）金屬切削變形規(guī)律 2學(xué)時(shí)（2）切削力 2學(xué)時(shí)（3）切削熱 2學(xué)時(shí)（4）刀具磨損與刀具壽命 1學(xué)時(shí)（5）金屬切削規(guī)律的應(yīng)用 4學(xué)時(shí)a. 切削參數(shù)的選擇 2學(xué)時(shí)b. 刀具角度的選擇 1學(xué)時(shí)c. 切削液選擇 1學(xué)時(shí)教學(xué)要求：本章要求學(xué)生掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，包括變形規(guī)律，切削力變化規(guī)律，切削熱、刀具磨損等規(guī)律。具體要求學(xué)生掌握金屬切削過程中切削參數(shù)、刀具角度、工件材料

4、、刀具材料等因素對(duì)變形、力、熱、磨損等的影響規(guī)律，并利用規(guī)律在實(shí)際切削過程中如何選擇合理的刀具幾何參數(shù)、切削參數(shù)、刀具材料等，如何采用先進(jìn)的工藝措施（如切削液）等改善切削條件。重點(diǎn)：金屬切削過程的四條規(guī)律與應(yīng)用。難點(diǎn)：規(guī)律之間的相悖與趨同性平衡，結(jié)合實(shí)際綜合制定工藝參數(shù)的能力。教學(xué)方法：（1）課件中穿插了精心設(shè)計(jì)與制作的切削加工現(xiàn)場(chǎng)錄像，客觀反映切削過程的全貌， 同時(shí)局部放大了金屬被擠壓、變形至產(chǎn)生切屑的過程；（2）課件中應(yīng)用了大量圖表，精心制作了三維動(dòng)畫以反映切削本質(zhì)；（3）安排了切削變形、切削力與切削溫度測(cè)量的綜合性實(shí)驗(yàn)；（四） 第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 12學(xué)時(shí)（1）切削成形運(yùn)動(dòng)與金屬

5、切削機(jī)床分類與型號(hào)、技術(shù)參數(shù) 2學(xué)時(shí)（2）車床與車刀 2學(xué)時(shí)a 車床主要部分與切削能力b 車床傳動(dòng)系統(tǒng)分析c 車床關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)d 車刀結(jié)構(gòu)與性能（3）孔加工機(jī)床與刀具 3學(xué)時(shí)a 鉆床、擴(kuò)、鉸及麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 b 鏜床與鏜刀c 拉床與拉刀（4）銑床與刀具 2學(xué)時(shí)（5）齒輪加工機(jī)床與刀具 2學(xué)時(shí)（6）磨床與砂輪 1學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求學(xué)生了解金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)，包括機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)、工件成型法；了解典型機(jī)床的結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)，能閱讀和分析典型機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖；了解各類機(jī)床的用途，具備合理選用機(jī)床的初步能力；掌握幾種常用刀具的應(yīng)用特點(diǎn)，特別是車刀和鉆頭的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)；了解砂輪和磨削原

6、理，掌握根據(jù)砂輪特性選用砂輪的原則。重點(diǎn)：表面成形方法，各種機(jī)床的運(yùn)動(dòng)形式，機(jī)床傳動(dòng)鏈分析方法，各種刀具的特點(diǎn)，機(jī)床加工工藝范圍（可加工的表面）與能力（精度、粗糙度）難點(diǎn)：機(jī)床傳動(dòng)鏈分析，各種刀具的幾何形狀表達(dá)方法教學(xué)方法：（1）應(yīng)用flash顯示機(jī)床的傳動(dòng)路徑，應(yīng)用三維動(dòng)畫顯示機(jī)床的操縱機(jī)構(gòu)，應(yīng)用實(shí)物圖 片和錄像資料顯示各類機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)與工作狀況，然后選擇典型機(jī)床的傳動(dòng)鏈進(jìn) 行詳細(xì)分析；（2）實(shí)物展示典型刀具，讓學(xué)生近距離仔細(xì)觀察、比較不同刀具的結(jié)構(gòu)，分析其功用，然后再配合圖片進(jìn)行講解與分析；（3）現(xiàn)場(chǎng)參觀磨削過程，觀察磨削溫度與砂輪速度、工件速度、磨削用量之間的關(guān)系并觀察砂輪鈍化現(xiàn)象與砂

7、輪的修整。課堂上進(jìn)行總結(jié)與理論分析。（五）第四章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 11學(xué)時(shí) （1）零件制造的工藝過程、工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟 2學(xué)時(shí) （2）定位基準(zhǔn)的選擇 2學(xué)時(shí) （3）工藝路線的擬定、加工余量的確定 3學(xué)時(shí) （4）尺寸鏈、工序尺寸的確定 3學(xué)時(shí)（5）時(shí)間定額及經(jīng)濟(jì)分析 1學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求學(xué)生理解工藝過程、工序、工步、工位、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)成本等基本概念；理解工藝規(guī)程制定中的基本內(nèi)容（定位基準(zhǔn)選擇、工藝路線擬定、加工階段的劃分和工序安排、加工余量的確定、機(jī)械加工技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等）；工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，一般原則和程序；掌握工序尺寸鏈的計(jì)算方法；具備制定一般零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的初步能力

8、。重點(diǎn)：定位基準(zhǔn)選擇，加工方法、加工順序制定原則等，工藝尺寸鏈分析難點(diǎn)：定位基準(zhǔn)選擇，零件工藝規(guī)程制定教學(xué)方法：（1）應(yīng)用繪圖、測(cè)量、手工制作等實(shí)例引入“基準(zhǔn)的概念”，并根據(jù)實(shí)踐需要擴(kuò)大其外 延；（2）以一個(gè)典型而簡(jiǎn)單的零件工藝規(guī)程的制訂為例，講解工藝規(guī)程制訂的基本步驟與要求，并總結(jié)設(shè)計(jì)原則；（3）提供開放型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生既可參觀、也可親手操作通過制訂的工藝規(guī)程完成零件的加工過程；（4）完成課程大作業(yè)，要求根據(jù)所學(xué)內(nèi)容對(duì)指定的零件設(shè)計(jì)其工藝規(guī)程，連同后續(xù)章節(jié)夾具設(shè)計(jì)原理，繪制專用夾具裝配圖。 （六）第五章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 6學(xué)時(shí) （1）機(jī)床夾具分類與組成 0.5學(xué)時(shí)（2）六點(diǎn)定位原理 2學(xué)時(shí)

9、（3）定位誤差分析 2學(xué)時(shí)（4）夾緊機(jī)構(gòu)與夾緊方案設(shè)計(jì) 1學(xué)時(shí)（5）夾具設(shè)計(jì)步驟 0.5學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求學(xué)生理解工件定位概念和六點(diǎn)定位原理、四種定位情況、常用定位元件及其所限制的自由度；掌握定位誤差的計(jì)算與分析方法；掌握夾緊力三要素的設(shè)計(jì)原則，了解楔塊、螺旋、偏心和定心夾緊裝置的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)；初步掌握夾具的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)：六點(diǎn)定位原理，定位誤差分析，常用夾緊機(jī)構(gòu)難點(diǎn)：根據(jù)實(shí)際情況制定定位方案，分析實(shí)際夾具的定位方案，完成夾具概念設(shè)計(jì)教學(xué)方法：（1）采用三維動(dòng)畫表達(dá)六點(diǎn)定位的原理，通過剛體在空間中的運(yùn)動(dòng)與限制等過程引入定位元件對(duì)自由度約束的概念；（2）以簡(jiǎn)單尺寸的測(cè)量為例，體會(huì)基準(zhǔn)不重合誤差的來

10、歷，并按誤差引入的因素分層次討論各類誤差的計(jì)算與迭加方法；（3）通過實(shí)例分析與課后作業(yè)的形式加深對(duì)夾緊誤差計(jì)算的理解；（4）結(jié)合第四章的課程大作業(yè)，加深對(duì)典型夾緊機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。（七）第六章 機(jī)械加工精度 4學(xué)時(shí)（1）加工精度概念及影響因素 0.5學(xué)時(shí)（2）各單因素對(duì)加工精度的影響 1.5學(xué)時(shí)（3）加工精度的統(tǒng)計(jì)分析 1學(xué)時(shí)（4）提高加工精度途徑 1 學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求學(xué)生理解加工精度的基本概念，包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差、剛度、誤差復(fù)映等；了解影響加工精度的主要因素，包括機(jī)床誤差、加工原理誤差、工藝系統(tǒng)力和熱變形誤差等；能運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行零件加工質(zhì)量和廢品率分析，提出提高加工精度的措施。重點(diǎn)：機(jī)械

11、加工中各種因素對(duì)零件加工精度的影響規(guī)律，采用統(tǒng)計(jì)方法分析機(jī)械加工工藝能力與加工的合格率與不合格率難點(diǎn)：判斷各種因素對(duì)零件加工精度的影響規(guī)律教學(xué)方法：（1）提供選修實(shí)驗(yàn)“機(jī)床剛度測(cè)量”與“加工誤差的測(cè)量與計(jì)算機(jī)輔助分析”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選做，學(xué)生可通過實(shí)踐環(huán)節(jié)加深對(duì)誤差規(guī)律和工藝系統(tǒng)原始誤差的理解； （2）授課以案例分析為主，應(yīng)用圖表、公式與理論分析相結(jié)合的方式講解； （3）布置課后作業(yè)，鞏固和加深對(duì)概念、綜合分析的理解能力。（八）第七章 機(jī)械加工表面質(zhì)量 4學(xué)時(shí)（1）表面質(zhì)量概念及功用 1學(xué)時(shí)（2）表面質(zhì)量的影響因素 2學(xué)時(shí)（3）提高表面質(zhì)量的途徑 1學(xué)時(shí)教學(xué)要求：要求學(xué)生理解機(jī)械加工表面質(zhì)量的

12、含義，理解冷作硬化、殘余應(yīng)力、金相組織變化、磨削燒傷等因素對(duì)家寫加工表面質(zhì)量的影響；了解切削振動(dòng)的類型、特點(diǎn)及基本消振方法；初步掌握分析機(jī)械加工表面質(zhì)量的方法，針對(duì)性提出改善加工質(zhì)量的途徑。重點(diǎn)：零件加工表面質(zhì)量的表征方法與主要內(nèi)容，各種因素對(duì)表面質(zhì)量的影響趨勢(shì)。難點(diǎn)：分析加工中冷、熱變形對(duì)零件表面質(zhì)量的影響，包括殘余應(yīng)力分布，變形趨勢(shì)，表層硬度等。教學(xué)方法：（1）布置課前預(yù)習(xí)題，要求學(xué)生收集與表面質(zhì)量相關(guān)的資料，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)提出表面質(zhì)量的內(nèi)容；（2）教學(xué)過程中展示不同種類的加工后的金屬材料微觀顯微照片以概述表面質(zhì)量的主要內(nèi)容，并討論和概括其與加工精度所包含的主要內(nèi)容的不同之處；（3）應(yīng)用案例

13、分析并歸納影響表面質(zhì)量的主要因素，通過實(shí)物展示磨削燒傷的種類。 (九) 非傳統(tǒng)加工方法簡(jiǎn)介 2學(xué)時(shí)介紹非傳統(tǒng)加工的概念，現(xiàn)有方法的種類，能量轉(zhuǎn)換機(jī)制等教學(xué)要求：要求學(xué)生了解非傳統(tǒng)加工的范疇，傳統(tǒng)加工與非傳統(tǒng)加工的本質(zhì)區(qū)別，非傳統(tǒng)加工優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍。重點(diǎn)：掌握各種非傳統(tǒng)加工的基本概念，工藝能力。教學(xué)方法：主要結(jié)合視頻觀看內(nèi)容，歸納非傳統(tǒng)加工的特點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代加工技術(shù)發(fā)展的思考。五 實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分 本課程實(shí)驗(yàn)歸屬機(jī)械工程綜合實(shí)驗(yàn)課程，內(nèi)容見該課程大綱六、教材和主要參考資料現(xiàn)用教材：曾志新、呂明、軋鋼等編寫“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”，武漢理工大學(xué)出版社主要參考資料：1 尹成湖主編，機(jī)械制造基礎(chǔ)基礎(chǔ)，高

14、等教育出版社，20082 馮之敬主編，機(jī)械制造工程原理，清華大學(xué)出版社，19993 周澤華主編，金屬切削原理，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社社，19934 袁哲俊主編，金屬切削刀具，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19935 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)編委會(huì)，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，19976 鄧文英主編，金屬工藝學(xué)（下冊(cè)），高等教育出版社，19907 曾志新主編，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學(xué)出版社，20018 趙中華，徐正好，賈慈力主編，制造技術(shù)基礎(chǔ)，華東理工大學(xué)出版社，20089 全燕鳴主編，金工實(shí)訓(xùn)，機(jī)械工業(yè)出版社，200210 崔明鐸主編，機(jī)械制造基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社，200811 顧崇銜等編著，機(jī)械制造工藝學(xué)，陜西科學(xué)技術(shù)出版社，199412 切削磨削加工學(xué)，日臼井