《机械制造技术装备及设计》教学大纲

第一篇：《机械制造技术装备及设计》教学大纲

《机械制造技术装备及设计》教学大纲

修订单位：机械工程学院机电工程系 执 笔 人：王玉良

一、课程基本信息

1．课程中文名称：机械制造技术装备及设计 2．课程英文名称：Design of Machine Tool 3．适用专业：机械设计、制造及自动化专业

4．总学时：64学时（其中理论60学时，实验4学时）5．总学分：4学分

二、本课在教学计划中的地位、作用、任务

制造业是工业的主体，直接创造国民生产总值的1/3，占整个工业生产的4/5。在制造业中，机器制造业尤其装备制造业担负着为各行各业各部门提供装备的重要任务，是国民经济发展的基础。其中机床制造业又是装备制造业的心脏，是装备的“母鸡”。必须用机器生产机器。只有高性能、高质量的制造设备才能制造出高质量的产品来。

“机械制造技术装备及设计”课程为适应专业改革，将“金属切削机床概论”与“机床设计”两门课程整合。重视通用机床，突出数控机床。是机械设计制造及自动化专业的主干专业课。通过课程学习，使学生获得分析机床、调整机床和设计机床的初步能力。

本课程的任务是：

1． 学会分析机床运动、传动和传动链调整计算方法； 2． 掌握机床典型结构和设计要点；

3． 学会机床方案设计的主要分析方法和主要参数选择； 4． 了解机床基本性能，选用及现代化制造装备的发展情况。

三、理论教学内容与教学基本要求

1．绪论：21世纪的设计与制造。了解现代设计方法与先进制造技术国内外发展情况。

（2学时）

2．第一章 车床

概述： 车床的运动；车床的分类； 卧式车床的工艺范围和布局 ；CA6140型车床的传动系统：主运动传动链 进给传动链；；CA6140型车床的主要构造：主轴箱 溜板箱。

掌握认识机床的方法；了解制造装备的工作原理、传动及结构；重点是GA6140车床的主传动系统进给系统的传动链（6学时）3．第二章 齿轮加工机床

滚齿机的运动分析：滚齿原理 滚切直齿圆拄齿轮 滚切斜齿圆拄齿轮 ；YC3180型滚齿机：主运动展成运动传动链、进给传动链。掌握滚切齿轮的传动原理图，滚刀的安装角度，对传动链会进行分析与计算。（6学时）

4．第三章 其它各种机床

铣床、钻床、镗床、数控钻床与数控镗床。重点是机床结构。（4学时）5． 第四章 组合机床

组合机床的组成及工艺特点，组合机床的通用部件（4学时）6． 第五章 数控机床

数控的工作原理数控机床的坐标系 加工中心和车削中心，柔性制造系统。

区分数控机床、加工中心、柔性加工单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统。难点是刀具的装卡与机械手换刀的结构。（6学时）

7． 第六章 机床主要参数的确定

尺寸参数、运动参数、动力参数。重点是分级变速主轴转速数列，标准公比及选用。难点是功率的确定。（4学时）

8． 第七章 传动系统设计

有级变速系统运动参数的确定，动力参数的确定，有级变速主传动系统设计，无级变速主传动系统设计，主传动系统的结构设计。掌握机械制造技术装备主运动及主要部件的设计方法，会进行运动设计、动力设计、结构设计。

（8学时）

9． 第八章 主轴组件

对主轴组件的基本要求，采用滚动轴承的主轴组件，主轴的滑动轴承，提高主轴组件性能的措施，主轴组件的刚度计算、润滑与密封。重点内容为主轴组件的结构，难点内容是主轴组件的刚度计算。

（8学时）

10．第九章 进给传动系统设计

运动设计，滚珠丝杠及支承。数控系统做一般介绍。（4学时）11．第十章 导轨设计

导轨的功用、分类和要求；导轨的材料；滑动导轨结构与演算；滚动导轨结构。难点内容是滑动导轨的压强分析。

（6学时）12．第十二章 自动化生产线设计

组合机床自动线、柔性自动线、柔性制造系统简介

（2学时）

四、实验教学内容与要求

本课程应开设实验2个，共4学时。实验内容为

（1）通用机床的结构分析与拆装 通过实物使学生对机床的工作原理、性能、传动及结构作进一步了解；掌握认识机床，分析机床的方法；学会动手拆卸与组装机器。（2）机床主轴精度测定 测定主轴的旋转精度、静刚度，学会精度的测量方法，从中分析主轴精度对加工精度的影响及提高精度的措施。

五、考核方式

期末考试采用开卷或闭卷方式来进行。

六、成绩评定

学生必须独立按时完成课外习题和课程作业，课程作业内容突出课程的设计性，有一定的方案设计、理论计算和草图。习题、作业和实验完成情况作为期末成绩的15%。本课程为考试课程。

七、本课程对学生创新能力的措施

加强课堂讨论及课程作业环节

根据教学要求，在一定章节适当安排课堂讨论有助于调动学生学习的积极性。如主轴组件的结构，让学生论证教材给出方案的合理性，还能构造出不同的方案来加以比较。

注意培养学生的综合能力和创新精神，树立正确的设计思想和良好的工作作风，锻炼独立工作的能力。毕业设计加强专用机床设计的题目，消化国外先进制造装备技术，创造新产品。

八、教材与参考书

《金属切削机车》戴曙主编，机械工业出版社，2000年

《机械制造技术装备及设计》杜君文编，天津大学出版社，1999年。《机床设计手册》机械工业出版社，1998年。

九、其它必要的说明

本课程与其它有关课程的联系与分工 机械制造技术装备及设计课程是机械设计制造及自动化专业的专业主干课程。它的先修课为机械制图、金属工艺学、理论力学与材料力学、互换性与测量技术、工程材料、机械原理与机械设计、电工电子学等。课程应安排在专业实习后第七学期开课。

为加强教学效果，尤其是要增强学生的结构意思，教研室要备有充足的教学模型、可拆卸的机器实物、挂图等。教师课堂上要善于运用这些实物教材，处理得好就会取得事半功倍的效果。

学生实习期间自行录制一些工厂生产、机械加工实况。购置先进的教学软件，开展CAI与电化教学。

第二篇：机械制造工艺学教学大纲

《机械制造工艺学》教学大纲

学时：54 学分：3 理论学时：45 实验学时：9 适用专业：农业机械化及其自动化

大纲执笔人：刘贤喜 大纲审定人：赵立新

一、说明

1、课程性质、地位和任务

《机械制造工艺学》是以机械制造中的工艺问题为研究对象的一门技术学科，是“机械制造工艺及设备”、“机械设计制造及其自动化”和“机械工程及自动化”等专业的一门主要专业课。通过本课程的教学过程（如课堂理论教学、习题、实验等）及有关环节（如工厂实习等）的配合，使学生初步具有制定工艺规程的能力；掌握机械加工工艺方面的基本理论知识；对于改进机械加工工艺过程，保证加工质量方面的知识和技能应受到初步训练；了解现代制造技术的新成就及发展趋向。

2、课程教学的基本要求

（一）机械加工工艺规程的制定和工艺尺寸链

掌握机械加工的一些基本概念的定义，对零件进行工艺分析，选择加工时的定位基准；安排加工路线；确定各工序余量、尺寸及公差；确定时间定额。

（二）机械加工精度

掌握影响加工精度的各种原始误差及其各自的影响规律；掌握如何采取相应措施控制加工误差；掌握对加工误差进行统计分析的方法。

（三）机械加工表面质量

掌握机械加工表面质量的含义及对零件使用性能的影响规律；掌握影响零件表面粗糙度的工艺因素及其改善措施；掌握影响零件表面层物理力学性能的因素及改善措施；掌握工艺系统振动的类型与控制振动的方法。

（四）典型零件加工与加工方法

掌握轴类零件、箱体零件的加工工艺过程安排及各种加工方法的选择。

（五）装配工艺基础和装配尺寸链

掌握保证装配精度的方法及相应装配尺寸链的解算方法；掌握装配工艺规程的制订及产品结构工艺性分析。

（六）现代制造技术

了解现代制造技术的新成就及发展趋向。

3、课程教学改革 教学手段：充分利用计算机网络和现代教育技术对本课程进行教学；

教学内容：理论联系实际，根据现代制造技术的发展，适当增加与制造业信息化和数控加工方面的有关内容。

二、教学大纲内容

（一）课程理论教学 绪论（1学时）

机械制造工业的发展简况及发展方向。

课程的性质、特点、目的要求、与有关课程的联系。

通过本章的学习，要求了解机械制造工业的发展简况及发展方向和机械制造工业在国民经济中的地位及作用。掌握课程基本内容的重要意义。

第一章 机械加工工艺规程的制订和工艺尺寸链（15学时）第一节 基本概念

机械制造过程的基本概念：生产过程与工艺过程；生产系统与机构制造系统；生产纲领与生产类型。机械加工工艺过程的组成；工艺规程及其制订原则、步骤和原始资料。

第二节 零件结构工艺性分析节

零件图的完整性与正确性；零件的结构工艺性；零件结构工艺性的评定指标。第三节 确定毛坏

影响毛坯选择的因素；毛坯的种类；毛坯形状和尺寸的确定。第四节 定位基准的选择

基准的概念及其分类；基准的分析；粗基准的选择；精基准选择；辅助基准的选择。第五节 工艺路线的拟定

加工方法的选择；加工阶段的划分；工序的集中与分散；工序顺序的排列；设备与工艺装备的选择。

第六节 确定加工余量、工序尺寸及其公差

加工余量与工序尺寸的基本概念；影响加工余量大小的因素；加工余量的计算公式和确定方法；工序尺寸与公差的确定。

第七节 时间定额和提高劳动生产中的工艺途径 工时定额；提高劳动生产率的工艺措施。第八节 工艺过程的技术经济性分析

工艺成本的组成；工艺成本的分析与评比；相对技术经济指标的评比。第九节 工艺尺寸链

尺寸链的概念、组成及分类；极值法解尺寸链；概率法解尺寸链；工艺尺寸链的概念；工艺基准(定位基准或测量基准)与设计基准不重合时工序尺寸及公差确定，同时保证多工序尺寸时工序尺寸及公差的确定，保证渗氮，渗碳层深度的工序尺寸及公差的计算；工序尺寸图解法。

本章的重点是：1.工艺过程的组成，制订工艺过程的原则、步骤和方法 2.熟练掌握基准的选择原则和拟定工艺路线的基本原则和方法 3.应用所学原则能正确制订中等复杂零件的机械加工工艺过程 4.极值法解尺寸链的基本计算公式及其应用

建议教学方法：本章内容较多，在教学方法上采取少而精的原则，启发式与形象化相结合，通过多媒体、网络技术、教具和课外实验等方法，提高教学效果。

习题与思考题：

1、1-

2、1-

4、1-

9、1-

11、1-

12、1-

15、1-

16、1-

19、1-20、1-

23、1-

24、1-26 第二章 机械加工精度（9学时）第一节 概述

加工精度的概念；影响加工精度的因素；原始误差与加工误差；研究加工精度的方法。第二节 工艺系统的几何误差

机床误差；安装误差；刀具误差；调整误差。第三节 工艺系统的受力变形

工艺系统的刚度及其对加工精神的影响；机床刚度及其测定；其他外力作用引起系统变形产生的误差；减小工艺系统受力变形的措施。

第四节 工艺系统的热变形

工艺系统的热源；机床的热变形；工件的热变形；刀具的热变形；减小工艺系统热变形的措施。

第五节 工件残余应力引起的误差

内应力引起变形的原因；内应力的产生；减小内应力引起变形的措施。第六节 加工误差的统计分析法和综合分析实例

加工误差的随机现象；分布图分析法；点图分析法；相关分析法；解决加工精度问题的方法和步骤。

第七节 提高和保证加工精度的途径

介绍实际生产中提高和保证加工精度的常用方法。

本章的重点是：1.掌握综合分析影响机械加工精度的基本工艺因素的初步能力；

2.重掌握几何误差、受力变形误差、内应力变形误差、热变形误差的基本概念及提高加工精度的措施与途径

3.掌握统计分析法的基本概念，以及怎样用来对加工误差进行统计分析

建议教学方法：本章内容较多，在教学方法上采取少而精的原则，启发式与形象化相结合，通过多媒体、网络技术、教具和课外实验等方法，通过图、表、公式和实例进行综合分析，提高教学效果。

习题与思考题：

1、2-

4、2-

7、2-

10、2-

16、2-

17、2-

19、2-20、2-22

第三章 机械加工表面质量（4学时）第一节 机械加工表面质量的含义及其对零件使用性能的影响

表面质量的含义和评定——表面微观几何形状和表面层的物理、机械性能。第二节 影响表面粗糙度的工艺因素及其改善措施 切削加工的表面粗糙度；磨削加工的表面粗糙度。第三节 影响零件表面层物理力学性能的因素及其改善措施

加工表面的冷作硬化及其影响因素；表面层的残余应力及其影响因素；磨削的表面质量。第四节 工艺系统的振动

机械加工中的振动及其对表面质量影响。

本章的重点是：1.掌握机器零件表面质量的含义和评定

2.表面质量对零件使用性能的影响

3.影响表面质量的工艺因素及提高质量的工艺措施

建议教学方法：在先修课中已经学过部分内容，在教学方法上采取少而精的原则，通过多媒体、网络技术、教具和课外实验等方法，通过图、表和实例进行综合分析，提高教学效果。

习题与思考题：

1、3-

5、3-

12、3-

14、3-19 第四章 典型零件加工与加工方法（4学时）第一节 轴类零件加工

轴类零件加工工艺特点及质量分析。第二节 套类零件加工

长、短套类零件加工工艺特点及质量分析。第三节 箱体加工

不同类型箱体零件的加工工艺特点及质量分析。第四节 活塞加工

活塞加工中，粗、细基准的选择及其特种表面加工工艺。本章的重点是：1.掌握典型零件的加工工艺特点

2.掌握表面加工工艺质量分析方法

建议教学方法：在教学方法上采取少而精的原则，通过多媒体、网络技术、教具和课外实验等方法，通过工厂实习，达到教学目的，提高教学效果。

习题与思考题： 4-

4、4-

8、4-12 第五章 装配工艺基础（3学时）第一节 概述

机器的组成及零件的联接方式；装配精度；装配工艺过程及装配的作业组织形式。第二节 装配工艺规程的制订

完全互换法；部分互换法、选配法、修配法、调整法；装配工艺规程内容及原始资料，制订的原则、步骤和方法。本章的重点是：1.掌握保证机器装配精度的五种工艺方法──完全互换法、、部分互换法、选配法、修配法和调整法的基本概念、原理、解算及应用范围 2.掌握装配工艺规程制订的原则、步骤和方法

建议教学方法：在教学方法上采取少而精的原则，通过多媒体、网络技术、教具和课外实验等方法，通过工厂实习，达到教学目的，提高教学效果。

习题与思考题： 5-

2、5-

6、5-10 第六节 现代制造技术（9学时）第一节 概述

制造技术的发展过程；现代制造技术的产生及其特点。第二节 特种加工

特种加工技术的涵义、产生及其发展过程；常见的几种特种加工方法的原理、工艺特点和典型应用。

第三节 超精密加工

精密加工的概念、发展和意义；影响精密加工的主要因素；常见的精密加工方法。第四节 机械制造系统的自动化技术 成组技术、CAPP、FMS、CIMS。第五节 数控加工技术

数控技术与数控机床；数控加工的基本概念；数控机床程序编制；CAXAME软件简介。本章的重点是：1.掌握特种加工和精密加工的概念、原理和工艺特点

2.了解现代制造技术的作用和意义 3.掌握数控加工技术的原理与软件的使用

建议教学方法：在教学方法上采取少而精的原则，通过多媒体、网络技术、教具和数控加工实验等方法，通过工厂实习、参观，达到教学目的，提高教学效果。

习题与思考题： 6-

2、6-

12、6-22

（二）课程实验教学

本课程实验学时共9学时，设3个实验，分别如下： 实验一 机床主轴回转精度的测量（3学时）

观看利用传感器进行回转精度测量录像，利用千分表实际测量，使学生掌握回转精度测量方法。

实验二 机床刚度的测量（3学时）

通过对机床头架、尾架、刀架的加载，测量各部件的变形，进而画出变形随外力变化的曲线，确定各个部件的刚度。

实验三 数控铣削的基本编程及加工（3学时）

了解数控铣床加工程序的基本结构，学习数控加工中点位控制和直线补偿功能的编程与加工，了解加工零件的对刀操作，学会使用CAXAME进行造型和加工。

三、本课程考核方式、方法

1平时上课和作业考核，占20% ○2实验、实习和课程论文考核，占20% ○3闭卷课程考试，占60% ○以上三部分成绩的和，为本课程的最终成绩。

附：本课程建议使用教材、实验、实习指导书及参考书目：

建议使用教材：《机械制造工艺学》第2版，郑修本主编，机械工业出版社，1999年7月。实验指导书：《机械制造工艺学实验指导书》，自编。主要参考书：

1.《机械制造工艺学》王先逵编著，清华大学出版社，1989 2.《数字控制技术》叶蓓华主编，清华大学出版社，2002 3.《数控机床实验指南》陈吉红，杨克冲主编，华中科技大学出版社，2003

第三篇：机械制造装备设计教学大纲

《机械制造装备设计》 教学大纲

（课程编号 560351）（学分 7，学时70）

一、课程的性质与任务

本课程是工科机械设计制造及其自动化专业类专业方向课，本课程的任务是使学生了解机械制造装备是发展国民经济的重要基础，掌握机械制造装备设计原理和方法，具备一定的机械制造装备总体设计和结构设计能力。

二、课程内容、基本要求与学时分配

（一）绪论 2学时

了解机械制造设备及其在国民经济中的重要作用、主要功能及分类

（二）机械制造装备设计基础 4学时

1、了解机械制造装备设计的步骤及现代设计方法

2、了解对设计的评价和评价方法、内容

（三）金属切削机床设计 24学时

1、了解机床设计应满足的基本要求、方法步骤

2、掌握与金属切削机床设计有关的基础理论知识，如刚度、抗振性、热变形、噪声、磨损、低速运动平稳性

3、掌握金属切削机床总体设计方法、机床主要参数的确定。

4、学会设计机床主传动系统、进给传动系统。

5、通过对机床主轴部件的分析，掌握设计方法。

6、了解支承件、导轨的作用，设计时要满足的要求。

7、了解机床刀架和自动换刀装置

（四）机床夹具设计 10学时

1、了解机床夹具设计的要求、夹具的功能

2、掌握夹紧机构、刀具导向机构、分度机构的设计

3、会分析典型机床夹具结构

（五）物流系统设计 6学时

1、了解物流系统的功能和应满足的要求

2、了解物流系统总体设计及上料装置设计

3、了解机床间工件传送装置设计和仓储系统设计方法

（六）机械加工生产线总体设计 10学时

1、了解机械加工生产线设计应遵循的原则、基本组成

2、掌握生产工艺方案设计：生产线工艺方案制定原则、设备选型、总体设计方法； 生产线加工设备的选型、生产率和经济性核算。

3、了解柔性制造系统的设计特点

三、课程的其它教学环节实验内容与基本要求

（一）加工中心演示实验（2学时）

1、了解加工中心的用途，布局和主要技术性能

2、了解机床结构特点和传动系统，换刀结构

3、了解如何操作机床，加工零件的程序编制

（二）数控车床实验（2学时）

1、了解数控车床的用途、布局、性能

2、了解机床结构特点，传动系统，刀具安装特点

3、会编写加工程序，操作机床

（三）精密数控电火花成型机床的结构分析与性能演示（2学时）

1、了解数控电火花成型机床的用途、布局、结构特点

2、了解无接触放电加工特点、机床性能、操作及零件加工程序编制

（四）组合夹具组装实验（2学时）

了解组合夹具元件构造组成，针对具体加工零件学会设计和组装。

（五）复杂零件的CAD/CAM实验（2学时）

1、了解数控机床的整体布局、传动系统、刀具安装、数控加工指令、编程方法。

2、掌握用CAD绘制加工零件图的技能。

3、通过实验演示系统了解数控机床加工的工艺制定和数据处理过程。

（六）工业机器人演示实验（2学时）

1、了解机器人的构成、特点、主要技术参数、机械系统和控制系统。

2、了解机器人示教器的使用。

3、了解机器人运行过程，掌握用户程序的编写格式。注： 实验课可以从中选做三个。

四、说明

1、本课程的先修课程为机械制造技术基础

2、在学完本课程后，可进行课程设计。对学生进行综合训练，巩固、加深所学到的知识。

五、课程使用的教材和主要参考书 使用教材：《机械制造装备设计》 关慧贞、冯辛安等著 机械工业出版社 主要参考书：

1、《金属切削机床》 戴曙著 机械工业出版社

2、《金属切削机床设计》 戴曙著 机械工业出版社

3、《机械制造工艺学》 陈矛析著 辽宁科学技术出版社

4、《工业机器人设计》 周伯英著 机械工业出版社

第四篇：《机械制造技术基础》课程设计教学大纲

《机械制造技术基础》课程设计教学大纲

课程编码：

时间：3周 学分：3学分

开课学期：第六学期

课程类别：实践性教学环节 课程性质：课程设计

课程基础：机械制造技术基础 适用专业：机械类

一、课程设计目的与任务：

机械制造技术基础课程设计是在学完机械制造技术基础课程以后，进行的一项综合性设计，是机械类专业重要实践教学环节。通过本课程设计一方面使学生获得综合运用学过的知识进行工艺设计和夹具设计的基本能力，另一方面能巩固与扩大学生的工艺知识、结构设计知识，为综合课程设计和毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。

通过本课程设计，学生能运用机械制造技术基础课程中的基本理论和实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题。通过夹具设计的训练，提高结构设计能力，学会使用相关的手册及图册资料。

二、课程设计时间：3周

三、课程设计的教学要求：

1．掌握机械加工工艺规程设计的基本方法

能够正确选择定位基准；能够根据工件各加工表面的技术要求和规定的生产条件合理选择表面加工方案并且确定工艺路线；能够为各加工表面确定加工余量；能够运用尺寸链理论解工序尺寸及公差；能够运用规定的定位夹紧符号，正确绘制工序图，并能正确标注工序尺寸、尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。

2．掌握机床夹具设计的基本方法

能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法，正确选择夹具元件；能正确进行定位误差和夹紧力计算，合理布置夹紧力作用点和作用方向并进行夹具精度校核；能够根据国家制图标准，运用必要的视图完整地表达一个夹具结构，能正确标注设计尺寸，合理标注技术要求。

3．课程设计答辩要求

课程设计完成后，要进行课程设计的答辩，其目的是进一步检查和总结学生在课程设计过程中对所用有关的理论、概念和方法的理解和应用的情况了解情况，进一步掌握学生独立完成课程设计的程度和能力。根据学生回答指导教师提出的问题，以期达到更准确了解学生对设计的态度、创新意识及独立完成的能力。

4．成绩评定

本课程设计的成绩是独立的，单独记载。课程设计成绩实行百分制，成绩不及格应重新设计。根据学生的设计态度、设计质量及答辩情况综合评定学生的成绩。

四、课程设计的内容：

0．设计题目为：设计××××零件的机械加工工艺规程和夹具（生产纲领为中批或大批生产）设计工作要求提交：（1）零件图一张

（2）毛坯图一张（可以不画）

（3）机械加工工艺卡片一套（在说明书内）（4）机械加工工艺过程综合卡片一张（在说明书内）（5）专用夹具设计图：一张装配图，一张零件图（6）设计说明书一份 设计进度安排参考

1．对零件进行工艺分析画零件图（1天）对零件的作用及零件图上的技术要求进行分析；

对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙以及设计基准等进行分析； 对零件的材质、热处理及机械加工的工艺性进行分析。2．选择毛坯的制造方式，绘制毛坯简图(1天)毛坯的选择和绘制，应该以生产批量的大小、零件的复杂程度，加工表面及非加工表面的技术要求等方面综合考虑。

3．制订零件的机械加工工艺路线（4天）

制订工艺路线：在对零件进行工艺分析的基础上，制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段，对于比较复杂的零件可先考虑几个加工方案，分析比较后再从中选择比较合理的加工方案；

选择定位基准：进行必要的工序尺寸计算，根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准，当某工序的定位基准与设计基准不重合时，需对它的工序尺寸进行换算；

选择机床及工、夹、量、刀具； 加工余量及工序间尺寸与公差的确定； 切削用量和时间定额的确定； 填写机械加工工艺过程卡和工序卡。4．机床夹具设计计算和结构设计（6天）结合某道工序设计一套专用夹具：

确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图； 选择定位元件，计算定位误差； 计算夹紧力；

画夹具装配图和零件图。

5．编写设计说明书、准备答辩（2天）6．答辩、评定成绩（1天）

五、课程设计参考资料：

1．卢秉恒主编.机械制造技术基础.机械工业出版社.2005 2．王启平主编.《机床夹具设计》.哈尔滨工业大学出版社.2007 3．李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社.2003 4．赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.机械工业出版社.2004 5．李旦等主编.机床专用夹具图册.哈尔滨工业大学出版社.2008 6．崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社.2007

第五篇：机械制造技术基础课程教学大纲

《机械制造技术基础》课程教学大纲

课程名称：机械制造技术基础

课程代码：INDE3010 英文名称：Foundation of Mechanical Manufacturing Technology 课程性质：专业必修课程

学分/学时：3学分/54学时 开课学期：第5学期

适用专业：材料成型与控制工程

先修课程：机械制图、金工实习、材料科学基础 后续课程：材料成型工艺与设备、材料成型原理 开课单位：机电工程学院 大纲执笔人：陈再良

课程负责人：陈再良 大纲审核人：杨宏兵

一、教学目的

通过本课程学习，要求学生能对制造活动有一个总体的、全貌的了解和把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，具备制订工业规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量分析的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工业问题的能力，了解当今先进制造技术的发展概况，初步具备对制造单元及制造系统选择决策的能力。

二、课程教学内容及学时分配

第一章 机械加工方法（6课时）

第一节 零件的成形方法

一、Δm＜0的制造工程

原材料或毛坯制造成零件后质量变化Δm＜0的制造过程

二、Δm＝0的制造过程

原材料或毛坯制造成零件后质量变化Δm＝0的制造过程。

三、Δm＞的制造过程

原材料或毛坯制造成零件后质量变化Δm＞0的制造过程

第二节 机械加工方法

一、车削

车削方法的特点和车床加工的典型工序

二、铣削

铣削加工的方法和特点

三、刨削

刨削加工的特点和方法

四、钻削与镗削 钻削与镗削的方法与的、特点

五、齿面加工

成形法和展成法的特点

六、复杂曲面加工

复杂曲面加工的方法

七、磨削

磨削加工的方法与特点

八、特种加工

电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工各自的方法和特点

思考题：

1、简述电解加工、电火花加工、激光加工和超声波加工的表面成形原理和应用范围

2、镗削与车削有哪些不同？

3、车削加工能形成哪些表面？

第二章 金属切削原理与刀具（12课时）

第一节 刀具的结构

一、切削运动与切削要素

切削运动定义、削运动的主运动和进给运动、切削用量、切削几何参数

二、刀具角度

刀具切削部分的组成、刀具角度的参考平面、刀具的标注角度、刀具的工作角度

三、刀具种类

刀具分类、常用刀具简介

第二节 刀具材料

一、刀具材料应具备的性能

刀具材料应满足的基本要求

二、常用的刀具材料

常用的刀具材料及其各自的特性

三、新型刀具材料

新型刀具材料及其优点

第三节 金属切削过程及其物理现象

一、切削过程及切削种类

切削的形成过程、切削的类型及其控制、积屑瘤现象

第四节 切削力与切削功率

一、切削力的来源，切削合力及其分解，切削功率

二、切削力的测量

目前采用的切削力测量手段

三、切削力的经验公式与切削力估算

计算切削力的指数公式、按单位切削力计算切削力和切削功率

第五节 切削热和切削温度

一、切削热的产生和传导

切削热的定义及产生

二、切削温度的测量

三、影响切削温度的主要因素

切削用量、工件材料、刀具角度、刀具磨损、切削液

四、切削液

三类切削液

五、切削温度对工件、刀具和切削过程的影响

第六节 刀具磨损与刀具寿命

一、刀具磨损的形态及其原因

刀具磨损的三种形式

二、具磨损过程及磨钝标准

刀具磨损过程的三个阶段

三、刀具寿命的经验公式

刀具寿命的定义、刀具寿命公式

第七节 切削用量的选择及工件材料加工性

一、切削用量的选择

对加工质量、基本工艺时间、刀具寿命和辅助时间的影响

二、工件材料的切削加工性

工件材料切削加工性的概念、改善工件材料切削加工性的途径

思考题：

1、金属切削过程有和特征？用什么参数来表示和比较？

2、车刀的角度如何定义？表注角度与工作角度有什么不同？

3、刀具的正常磨损过程可以分成几个阶段？各个阶段的特点是什么？

4、简述车刀、铣刀、钻头的特点。

5、刀具材料具备哪些性能？常用刀具材料有哪些？

第三章 金属切削机床（9课时）第一节 概述

一、机床的基本组成

二、机床的运动

表面形成运动和辅助运动

三、机床技术性能指标

机床的工艺范围、机床的技术参数

四、机床精度与刚度

机床精度的分类及各自定义

五、机床的型号编制

通用机床型号的编制方法、机床的特性代号、主参数、第二主参数和设计序号

第二节 金属切削机床部件

一、传动系统 主传动系统及其按特征分类、进给传动系统

二、主轴部件

主轴部件的组成结构、主轴部件满足的基本要求、主轴部件的传动方式

三、机床支承件

机床支承件的组成结构、满足的基本要求及其材料

四、机床导轨

导轨应满足的主要技术要求、截面形状和组合形式、导轨的结构类型及特点

五、机床刀架和自动换刀装置

机床刀架自动换刀装置的类型、应满足的要求

第三节 常见的金属切削机床

一、机床

二、磨床

三、钻床

四、铣床

五、加工中心

思考题：

1、机床常用的技术性能有哪些？

2、试说明如何区分机床的主运动和进给运动？

3、主轴部件、导轨、支承件及刀架应满足的基本技术要求有哪些？

第四章 机床夹具原理与设计（9课时）第一节 机床夹具概述

一、工件的装夹方法

工件在机床上的两种装夹方法

二、机床夹具的工作原理和在机械加工过程中的作用

夹具的主要工作原理、夹具的作用

三、夹具的分类与组成

第二节 工件在夹具中的定位

一、基准的概念

基准的定义及分类 二、六点定位原理

六点定位原理的概念、注意事项、具体设计和定位分析中常遇到的问题

三、常见的定位方式与定位元件

定位元件设计应满足的要求、各种典型表面的定位方法和定位元件

第三节 定位误差分析

一、定位误差及其产生原因

二、定位误差的计算

三、保证精度加工的条件

第四节 工件在夹具中的夹紧

一、夹紧装置的组成及基本要求

二、夹紧力的确定

夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力的大小

三、典型夹紧机构

几种利用机械摩擦实现夹紧

四、夹紧动力原装置

气动夹紧、液压加紧、气-液压组合夹紧

第五节 各类机床夹具

一、车床夹具

二、铣床夹具

三、钻床夹具

第六节 现代机床夹具

一、自动线夹具

二、组合夹具

三、通用可调夹具和成组夹具

四、数控机床夹具

第七节 机床夹具设计的基本步骤

思考题：

1、机床夹具由哪几部分组成？各部分起什么作用？

2、工件在机床上的装夹方法有哪些？其原理有哪些？

3、什么是“六点原理”？

4、定位误差产生的误差有哪些？其实质是什么？

5、夹紧装置的基本组成及基本要求是什么？

第五章 机械制造质量分析与控制（6课时）第一节 机械加工精度

一、概述

加工精度与加工误差、加工经济精度、原始误差、误差敏感方向的概念、研究机械加工精度的方法

二、工艺系统几何误差

机床的几何误差、刀具的几何误差、夹具的几何误差

三、调整误差

调整误差方式

四、工业系统受力变形引起的误差

基本概念、工件刚度、刀具刚度、机床部件刚度、工艺系统刚度及其对加工精度的影响

五、工业系统受热变形引起的误差

工艺系统的热源、工艺热变形对加工精度的影响、刀具热变形对加工精度的影响、机床热变形对加工精度的影响、减小工艺系统热变形的途径

六、内应力重新分布引起的误差 基本概念、内应力的产生、减小内应力变形误差的途径

七、提高加工精度的途径

减小原始误差、转移原始误差、均分原始误差、均化原始误差、补偿误差

第二节 工艺工程过程的统计分析

一、误差统计性质的分类

二、工艺工程的分布图分析

正态分布的基本概念及特点、机械制造中常见的误差分布规律、工艺过程的分布图分

三、工艺过程的点图分析

工艺过程的稳定性、点图的基本形式、点图的正常波动与异常波动

第三节 机械加工表面质量

一、机械加工表面质量对机器使用性能的影响

表面质量对耐磨性的影响、表面质量对疲劳强度的影响、表面质量对耐腐蚀性的影响、表面质量对配合质量的影响

二、影响表面粗糙的因素

切削加工影响表面粗糙的因素、磨削加工影响表面粗糙的因素

三、影响加工表面层物理力学性能的因素

表面层冷作硬化、表面层材料金相组织变化、表面层残余应力

第四节 机械加工过程中的振动

一、机械加工过程中的强迫振动

二、机械加工过程中的自激振动

思考题：

1、什么叫主轴回转误差？它包括哪些方面？为什么磨床头架主轴采用死顶尖，而车床主轴采用活顶尖？

2、什么是误差复映？误差复映的大小与哪些因素有关？

3、什么样性质的误差服从偏态分布？什么样性质的误差服从正态分布？

4、试简述机械加工中产生自激振动的条件。

第六章 工艺规程设计（6课时）第一节 概述

一、生产过程与工艺过程

二、机械加工工艺过程的组成

工序、工步和工作行程、装夹和工位

三、零件获得加工精度的方法

形状精度的获得方法、位置精度的获得方法、尺寸精度的获得方法

四、机械加工工艺与生产类型

生产类型、生产类型与组织方式

五、工艺规程的设计原则及原始资料

第二节

机械加工工艺规程设计

一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤

二、工艺路线的制定

定位基准的选择、表面加工方法的选择、加工阶段的划分、工序的集中与分散、工序顺序的安排、机床设备与工艺装备的选择

第三节 加工余量与工序尺寸

一、加工余量及其影响因素

加工余量的定义、影响加工余量的因素

二、工序尺寸及其公差的确定

基准重合时的情况、基准面在加工时经过转换的情况、孔系坐标尺寸的计算

第四节 工艺尺寸链

一、尺寸链及其尺寸计算公式

尺寸链的定义、分类、计算，极植法解尺寸链的计算公式、统计法解直线尺寸链基本计算公式

二、工艺尺寸链分析与计算的实例

第五节 机械加工工艺的技术经济性分析

一、时间定额

时间定额的概念、组成

二、工艺成本

工艺成本的组成计算、工艺方案的经济评比

三、编制工艺规程文件

机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片

第六节 机器装配工艺规程设计

一、概述

机械装配与装配工艺系统图、装配精度与装配尺寸链

二、保证装配精度的四种装配方法

互换装配法、分组装配法、修配装配法、调整装配法

三、装备工艺规程设计

第七节 机械产品设计的工艺性评价

一、概述

二、机械产品设计的机械加工工艺性评价

三、机械产品设计的装配工艺性评价

思考题：

1、什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？

2、什么是加工余量、工序余量和总余量？

3、试分析比较用极值法解算尺寸链与用统计法解算尺寸链的本质区别。

第七章 先进制造技术（6课时）第一节 快速成形制造技术

一、简介 快速成形技术的优点

二、快速成形的基本原理

三、快速成形的工艺方法

四、基于快速成形的快速模具技术

快速模具按模具制造的分类

第二节 高速切削

一、高速切削技术的概念与特点

二、高速切削的机理

切削立、切削热、刀具磨损

三、高速切削的关键技术

高速切削的机床机构、高速切削的刀具系统

第三节 微机械及其微细加工技术

一、引言

二、微细加工技术

三、典型微电子机械系统装置

思考题：

1、基于快速成形的常见快速模具工艺方法有哪些？

2、总结高速切削工艺的特点。

3、简述常见的各种微细加工方法的工艺特点。

三、考核及成绩评定方式

考核方式：闭卷笔试，平时测验及作业

成绩评定方式：笔试成绩50%，平时成绩50%（含期中考试）

四、教材及参考书目

教材：《机械制造技术基础》，王健求，机械工业出版社，2011 参考书目： 卢秉恒主编.机械制造技术基础（第三版）.北京：机械工业出版社，2010 2 张世昌主编.机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，2014 3 刘英等.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2008 4 刘旺玉等.机床夹具设计.北京：华中科技大学出版社，2013