機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化教案

農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)械制造工藝學(xué)教案適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化適用層次：本科總學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí) 一、課 程 說(shuō) 明課程性質(zhì)與任務(wù):機(jī)械制造工藝學(xué)是學(xué)科基礎(chǔ)必修課，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，為將來(lái)解決制造中的技術(shù)問題打基礎(chǔ)，是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)，掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識(shí)，使學(xué)生具有工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)的基本技能。通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生分析解決工程實(shí)際問題的能力和工程設(shè)計(jì)能力。課程的內(nèi)容：課程主要介紹了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,機(jī)械加工過程及其系統(tǒng)。包括了金屬切削過程及其基本規(guī)律，機(jī)床、刀具、夾具的基本知識(shí)，機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)械加工中精度及表面質(zhì)量的概念及控制方法，制造技術(shù)發(fā)展的前沿與趨勢(shì)。本課程教學(xué)的基本要求課程的基本要求： 1、 掌握下列基本理論：金屬切削基本理論機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制理論零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及裝配工藝設(shè)計(jì)原理機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)工藝性評(píng)價(jià)2、 了解下列知識(shí)：機(jī)械加工方法與裝備數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造先進(jìn)制造技術(shù)3、 掌握下列基本技能：（通過理論教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握下列基本技能）能夠制訂中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程能夠設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的機(jī)床夾具能夠按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并能初步分析結(jié)果4、 初步掌握下列基本技能能夠綜合分析制造過程中的一般問題能夠設(shè)計(jì)一般機(jī)器的裝配工藝規(guī)程課程名稱：制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程英文譯名：Fundamentals of Manufacturing Technology 課程學(xué)時(shí)80學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn): 12學(xué)時(shí)學(xué) 分: 4學(xué)分課程類型: 主干專業(yè)基礎(chǔ)課開課學(xué)期: 第六學(xué)期適用專業(yè): 機(jī)械類本科生先修課程: 機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，工程材料，材料成型技術(shù)基礎(chǔ)，金工實(shí)習(xí)，機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論教學(xué)目的：（1）了解機(jī)械制造工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用；建國(guó)50多年來(lái)我國(guó)在發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)方面所取得的成績(jī)和當(dāng)前存在的主要問題以及“十五”以至今后十年機(jī)械工業(yè)科技工作的主要任務(wù)。（2）了解三種不同生產(chǎn)類型的工藝特征，能根據(jù)生產(chǎn)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件本身的特性確定生產(chǎn)類型；（3）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)的概念，了解機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程和工藝過程；（4）熟悉了解工藝過程每個(gè)組成的定義。生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)，掌握工件定位的六點(diǎn)定位原理，消化理解表1-5所列常見典型定位方式和定位元件所限制的自由度。熟悉了解欠定位和過定位的基本概念。授課學(xué)時(shí)：3教學(xué)重點(diǎn)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)的概念；工件定位的六點(diǎn)定位原理；欠定位和過定位的基本概念。教學(xué)難點(diǎn)： 欠定位和過定位區(qū)別作業(yè)：第二章 切削過程及其控制教學(xué)目的：（1）本章在講授有關(guān)切削刀具基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)切削過程中的上述各種現(xiàn)象進(jìn)行研究，揭示它們的產(chǎn)生機(jī)理和相互之間的內(nèi)在聯(lián)系。（2）學(xué)習(xí)掌握這些基本理論和基本規(guī)律對(duì)控制切削過程、保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本具有重要意義。（3）金屬切削加工的基本概念，切削運(yùn)動(dòng)；切削表面；切削層參數(shù)；切削用量。常用刀具材料簡(jiǎn)介（高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷材料、立方氮化硼）。金屬切削過程中的變形，切屑形成過程及變形區(qū)的劃分；積屑瘤的形成及其對(duì)切削過程的影響。（4）切屑的類型及控制了解：切屑的類型及其分類；切屑控制的措施。切削力，切削合力與分力，切削功率。切削力的測(cè)量及切削力的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試。切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)；切削溫度的測(cè)量；影響切削溫度的主要因素；切削溫度對(duì)工件、刀具和切削過程的影響。（5）刀具磨損的形態(tài)及其原因；刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；刀具破損。刀具幾何參數(shù)和切削用量的合理選擇，了解制訂切削用量時(shí)考慮的因素；刀具壽命的選擇原則。提高切削用量的途徑。授課學(xué)時(shí)：8教學(xué)重點(diǎn)：切削過程基本理論和基本規(guī)律，金屬切削加工的基本概念。教學(xué)難點(diǎn)：切削用量。積屑瘤的形成及其對(duì)切削過程的影響。切屑的類型及控制了解：刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。作業(yè)： 第三章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備教學(xué)目的：機(jī)械制造中的加工方法的種類及其成形原理，機(jī)械制造中的加工傳統(tǒng)裝備和特種加工設(shè)備授課學(xué)時(shí)：12教學(xué)重點(diǎn)：（1）了解材料去除加工、材料成型加工、材料累積加工的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。零件表面的成形原理、機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)、機(jī)床型號(hào)的含義。（2）掌握外圓表面車削、磨削、研磨、超精加工的加工原理、工藝特征及應(yīng)用范圍。深入了解CA6140型車床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)聯(lián)系。（3）掌握鉆孔與擴(kuò)孔、餃孔、鏜孔、珩磨孔、拉孔的加工原理、工藝特征及應(yīng)用范圍。（4）了解平面及曲面加工的主要加工方法，掌握銑平面的銑削方式、工藝特征及應(yīng)用范圍。車刀、鉆頭、拉刀、銑刀等常用金屬切削刀具的種類、結(jié)構(gòu)及用途。（5）了解數(shù)控機(jī)床的組成、加工原理、及主要機(jī)械部件結(jié)構(gòu)；了解數(shù)控加工程序編制的方法步驟。（6）了解電火花加工、電解加工、激光加工、超聲被加工及快速成型的加工原理、工藝特征及應(yīng)用范圍。教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)械加工原理、工藝特征作業(yè)第四章機(jī)械加工質(zhì)量及其控制教學(xué)目的：(1) 保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量是機(jī)械制造人員的首要任務(wù)。(2) 產(chǎn)品的制造質(zhì)量包括零件的制造質(zhì)量和產(chǎn)品的裝配質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。(3) 零件的制造質(zhì)量將直接影響產(chǎn)品的性能、效率、壽命及可靠性等質(zhì)量指標(biāo)，它是保證產(chǎn)品制造質(zhì)量的基礎(chǔ)。(4) 零件的制造方法很多，本章只限于討論零件的機(jī)械加工質(zhì)量，它包括機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。產(chǎn)品的裝配質(zhì)量將在第五章討論。授課學(xué)時(shí)：10教學(xué)重點(diǎn)：(1)加工精度、加工誤差和加工經(jīng)濟(jì)精度的定義。(2)深入理解工藝系統(tǒng)幾何誤差、定位誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差、刀具幾何誤差對(duì)加工精度的影響，了解傳動(dòng)鏈誤差、夾具幾何誤差對(duì)加工精度的影響。深入理解定位誤差的概念，學(xué)習(xí)掌握定位誤差的計(jì)算方法和計(jì)算要領(lǐng)。(3)深入理解工藝系統(tǒng)剛度的概念，熟悉了解工藝系統(tǒng)剛度與其各組成環(huán)節(jié)剛度之間的關(guān)系，熟悉了解機(jī)床剛度與其各組成部件之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)運(yùn)用工藝系統(tǒng)剛度理論計(jì)算由工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差， 深入理解誤差復(fù)映規(guī)律，熟悉了解減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑。(4)熟悉了解工藝系統(tǒng)受熱變形對(duì)加工精度的影響，熟悉了解減小工藝系統(tǒng)受熱變形的途徑。(5)熟悉了解內(nèi)應(yīng)力的成因，能正確判別由于內(nèi)應(yīng)力重新分布所引起的工件變形方向。熟悉了解提高機(jī)械加工精度的途徑。 (6)工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差；分析工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差；分析內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的誤差；分析提高加工精度的途徑。(7)了解：系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差的定義；常見的誤差分布規(guī)律。機(jī)械制造中常見誤差的分布規(guī)律（正態(tài)分布規(guī)律是重點(diǎn)）；學(xué)會(huì)運(yùn)用分布圖分析方法和點(diǎn)圖分析方法對(duì)工藝過程加工精度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的原理和方法。(9)利用統(tǒng)計(jì)分析法計(jì)算廢品率和工藝能力系數(shù)；工藝過程的分布圖分析；工藝過程的點(diǎn)圖分析。(10)熟悉了解加工表面質(zhì)量的概念；熟悉了解機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響；熟悉了解表面粗糙度、表面波紋度、表面冷作硬化、表面殘余應(yīng)力的成因及其影響因素。教學(xué)難點(diǎn)：定位誤差的計(jì)算方法和計(jì)算要領(lǐng)；運(yùn)用分布圖分析方法和點(diǎn)圖分析方法對(duì)工藝過程加工精度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的原理和方法。作業(yè) 第五章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)教學(xué)目的：本章論述的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)包括機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)器裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)兩大部分授課學(xué)時(shí)：14教學(xué)重點(diǎn)：(1)深入理解工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)工藝規(guī)程必需的原始資料(2)熟悉了解設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程和裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容和步驟。熟悉掌握選擇粗、精基準(zhǔn)的基本原則,正確理解劃分加工階段的目的意義。熟悉了解按工序集中原則和工序分散原則組織工藝過程的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。熟悉了解安排工序順序的一般原則。熟悉了解機(jī)床設(shè)備和工藝裝備選擇的一般原則。熟悉了解加工余量的四個(gè)組成和減少加工余量的工藝途徑。(3) 學(xué)會(huì)用查表法確定工序余量和總余量。(4)學(xué)習(xí)掌握用極值法和統(tǒng)計(jì)法解算尺寸鏈的22個(gè)計(jì)算公式。(5)學(xué)習(xí)掌握工序尺寸公差的計(jì)算方法。熟悉了解時(shí)間定額的組成和提高生產(chǎn)率的工藝途徑。熟悉了解工藝方案經(jīng)濟(jì)分析方法。熟悉了解繪制工序草圖和工序布置圖的基本要領(lǐng)。(6) 機(jī)器裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)：裝配工藝系統(tǒng)圖；裝配精度與裝配尺寸鏈。知會(huì)：保證裝配精度的裝配方法；裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。(7)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性評(píng)價(jià)知會(huì)：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)；機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的裝配工藝性評(píng)價(jià)。教學(xué)難點(diǎn)：工序尺寸公差的計(jì)算方法；作業(yè)：第六章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)教學(xué)目的：機(jī)床夾具的作用、分類及其組成，常用定位方式和常用定位元件選擇；常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計(jì)算方法；常見夾緊裝置；鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法。授課學(xué)時(shí)：20教學(xué)重點(diǎn)：（1）熟悉了解機(jī)床夾具的作用、分類及其組成。機(jī)床夾具的常用定位方式和常用定位元件，能根據(jù)工序簡(jiǎn)圖提供的定位方案正確選用定位元件。并能運(yùn)用工件定位的六點(diǎn)定位原理正確分析工件定位時(shí)各定位元件所限制的自由度。（2）熟悉了解常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計(jì)算方法。（3）熟悉了解常見夾緊裝置，能根據(jù)工序簡(jiǎn)圖提供的裝夾方式正確選擇夾緊力的作用方向和作用點(diǎn)、正確選擇夾緊機(jī)構(gòu)。（4）熟悉了解鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(包括刀元件、導(dǎo)向元件以及與機(jī)床連接的方式)，通過深入剖析2-3個(gè)典型夾具的結(jié)構(gòu)(包括定位元件、夾緊裝置，對(duì)刀元件，導(dǎo)向元件，連接元件等)初步掌握機(jī)床夾具分析方法。（5）熟悉了解機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法，機(jī)床夾具的作用、分類及其組成。機(jī)床夾具的常用定位方式和常用定位元件，能根據(jù)工序簡(jiǎn)圖提供的定位方案正確選用定位元件。能運(yùn)用工件定位的六點(diǎn)定位原理正確分析工件定位時(shí)各定位元件所限制的自由度。常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計(jì)算方法。（6）熟悉了解常見夾緊裝置，能根據(jù)工序簡(jiǎn)圖提供的裝夾方式正確選擇夾緊力的作用方向和作用點(diǎn)、正確選擇夾緊機(jī)構(gòu)。鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(包括對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件以及與機(jī)床連接的方式)，通過深入剖析2-3個(gè)典型夾具的結(jié)構(gòu)(包括定位元件、夾緊裝置，對(duì)刀元件，導(dǎo)向元件，連接元件等)初步掌握機(jī)床夾具分析方法。（7）熟悉了解機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法教學(xué)難點(diǎn)：常見定位方式(心軸定位、V形塊、一面兩銷)的定位誤差計(jì)算方