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《机械制造》课程教学大纲课程名称：机械制造适用专业：机电一体化学分：4总学时：80理论学时：80实践学时：0主撰人：曹传剑审定人：学时：76学分：4适用专业：机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术应用一、课程的性质与任务《机械制造技术》是机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术应用等专业的一门重要的、涉及面宽、实践性很强的专业课程。课程设置的目的是使学生在制造技术方面获得最基本的专业知识和技能，同时进一步了解国内外先进制造技术，如数控加工、柔性制造、精密加工与超精密加工、纳米加工、智能制造技术与虚拟制造等现代科学技术。使学生初步具备分析问题解决问题的能力，为毕业设计以及将来胜任不同职业和不同岗位上的专业技术工作打下良好的基础。二、教学目标(一)知识教学目标1.全面掌握机械制造过程中工艺系统的基本知识、表面成形的基本理论、切削加工基本理论；2.掌握常用加工方法及其工艺装备的基本知识，了解现代制造技术的知识、应用及发展；3.掌握常用加工方法的综合应用以及机械加工工艺、装配工艺设计的方法；4.初步掌握工艺装备的选用和夹具设计的方法。(二)能力培养目标1.具有根据具体加工条件合理选择刀具（如种类、材质、几何参数等）、选择切削用量及切削液的能力。2.具备机械加工工艺设计的能力、工艺装备的选用和夹具设计的能力；3.初步具备综合分析机械制造过程中提高产品质量和生产率、降低生产成本等方面问题的能力；4.对制造技术的新发展有一定的了解。(三)思想培养目标1.以社会主义荣辱观教育为核心内容，从实际出发，注重实效，加强学生素质教育。将素质教育融于教学的全过程。2.坚持学习科学文化与加强思想修养相统一；坚持学习理论知识与注重实践相结合；坚持实现自身价值与服务社会相统一。3.培养热爱专业，刻苦钻研业务，具有实事求是的科学作风和良好道德修养，掌握现代化专业技术的应用性人才。三、教学内容和要求*理论教学第一编总论（10学时）（一）机械制造过程概述(2学时)教学内容：1.机械制造过程，包括机械零件加工过程与产品装配过程；机械制造过程及分析。2.机械制造生产组织，包括生产纲领和生产组织类型。目的要求：掌握机械制造过程的基本组成；机械加工工艺规程的基本单元及其基本概念；机械制造的生产组织类型。教学重点：机械零件加工过程分析。教学难点：工序、安装、工位、工步的基本概念。（二）机械加工工艺系统(4学时)教学内容：1.零件表面的成形与机械加工运动。2.工件。3.金属切削机床，包括机床概述、机床传动系统和传动原理、数控机床概述。4.刀具，包括刀具类型、结构参数及刀具材料。5.夹具概述。目的要求：掌握机械加工成形运动的类型、切削用量与切削层参数的概念；掌握机床的构成和分类、机床传动系统、数控机床的加工特点；掌握刀具的类型、正确理解并掌握刀具的结构和几何参数、熟悉刀具材料应具备的性能、了解常用的刀具的材料和选取刀具材料的原则；掌握夹具的基本构成和工件定位原理。教学重点：机械加工运动、刀具结构和参数、机床传动系统、工件定位原理。教学难点：切削用量、切削层参数的概念，刀具的结构和几何参数，工件定位原理。提示：通过教具、录像、实验及现场加工观察，使学生有更好的理解刀具的结构。（三）金属切削过程(4学时)教学内容：1.金属切削过程，包括切削层及参数、切削过程以及影响切削变形的因素。2.切削过程的基本规律，包括切削力、切削热与切削温度、刀具磨损与耐用度。3.切削过程基本规律的应用，包括切屑控制、材料的切削加工性、切削液、切削用量的合理选择。目的要求：掌握金属切削过程以及切削层参数、影响切削变形的因素；了解切削力的基本构成及影响切削力的因素、了解切削热产生的原因；掌握刀具磨损的形式、磨损的原因；掌握切削的种类及影响断屑的因素、了解材料的切削加工性；理解切削液的作用、了解切削液的种类和选用原则；学会切削用量的合理选择。教学重点：切削过程的基本规律的应用。教学难点：切削过程的基本规律，包括切削层参数、削力的基本构成；刀具磨损的过程和磨钝的标准、影响刀具耐用度的因素；切削的种类及影响断屑的因素、切削用量的合理选择。提示：通过录相观察切削变形规律，积屑瘤的产生和影响。第二编机械加工方法与装备（24学时）（四）车削加工(4学时)教学内容：1.车削加工概述。2.车床，包括车床类型与组成，CA6140车床、AD25型数控机床。3.车刀，包括车刀类型与特点、成形车刀。4.车削夹具。目的要求：掌握车床的加工范围、车床的类型和组成、掌握车床传动系统分析的方法；掌握车刀的结构特点及其应用；掌握车削夹具的组成，了解典型车削夹具的定位夹紧原理。教学重点：车床与车刀的结构与选用。教学难点：车床的传动系统分析。（五）铣削加工(4学时)教学内容：1.铣削加工加工概述，包括铣削加工范围、铣削要素、铣削方式、铣削力。2.铣床，包括普通铣床、加工中心。3.铣刀，包括铣刀类型及应用、尖齿铣刀和可转位铣刀、镗铣加工中心。4.铣削夹具。目的要求：掌握铣削加工的特点、会合理地选择机床刀具及其工艺参数，完成相应表面的加工、了解数控工具系统。初步掌握铣削夹具的设计要素。教学重点：1.铣削加工的特点、铣削要素及铣削方式。2.铣床与铣刀的选择及应用。3.铣削夹具的结构特点。教学难点：铣削要素及铣削方式、铣削夹具的结构特点（六）钻削、铰削和镗削加工(4学时)教学内容：1.钻削加工与钻头，包括钻头结构及参数、钻削过程特点及钻削用量、新型钻头。2.铰削加工与铰刀，包括铰削过程特点、铰刀结构参数。3.镗削加工与镗刀，包括镗削加工特点、镗刀类型及应用。4.镗床和钻床。5.钻削夹具和镗削夹具。目的要求：了解孔加工技术存在的四大问题，掌握各种孔加工的方法、工艺装备及应用，掌握麻花钻、铰刀的结构参数，会设计简单的铰刀，掌握钻削用量、铰削用量，教学重点：钻削、铰削和镗削的特点及应用范围比较、各种孔加工方法的选用、麻花钻和铰刀的结构参数。教学难点：麻花钻的几何参数的分析。（七）磨削加工(4学时)教学内容：1.磨具特征和选用。2.磨削原理，包括磨削过程分析、磨削力与磨削温度。3.磨削加工类型与运动。4.磨床的主要类型。※5.先进磨削技术简介。目的要求：掌握磨削加工的特点，能正确理解磨削的原理，了解磨床的基本结构；能够根据工件形状、材料、精度等方面的要求，合理选择磨削方法及磨具。教学重点：磨具的选用、常见磨削加工的类型及特点。教学难点：磨削原理。（八）齿形加工(4学时)教学内容：1.齿形加工方法及原理。2.滚齿加工，包括滚齿原理、滚齿运动与滚齿机传动系统、齿轮滚刀与蜗轮滚刀。3.插齿加工，包括插齿原理、特点、插齿机传动系统、插齿刀。※4.其他齿形加工方法。目的要求：掌握常用齿形加工方法的原理、特点及应用；熟悉齿轮滚刀、插齿刀的结构特点和选用；了解滚齿机的组成，学会分析滚齿机的传动系统；结合实验学会滚齿机的调整方法及滚刀安装方法；了解剃齿、珩齿与磨齿的工艺特点。教学重点：齿形加工的原理、特点及应用，滚刀的几何参数。分析滚齿机的传动系统。教学难点：滚齿机的传动系统。（九）其它加工方法(2学时)教学内容：1.刨削与插削加工。2.拉削加工。3.快速成形制造技术。目的要求：掌握刨削加工方法与加工特点，掌握插削加工工艺特点，掌握拉削加工的工艺过程和不同拉削方式的特点，了解快速成形制造技术的基本原理。教学重点：刨削、插削、拉削工艺特点与加工范围对比。教学难点：拉削方式与拉刀的结构。（十）精密加工和特种加工(2学时)教学内容：1.精密、超精密及纳米加工，包括加工范围、特点及加工方法。2.特种加工方法，包括激光加工、电火花加工、电子束与离子束加工。目的要求：了解机械制造技术发展的最新成果及其加工原理、加工特点和应用范围。教学重点：精密加工和特种加工的工艺特点。教学难点：精密加工和特种加工的原理。第三篇机械制造工艺（共22学时）（十一）机械制造工艺规程设计(6学时)教学内容：1.机械制造工艺规程概述。2.机械制造工艺规程设计，包括零件图审查、毛坯确定、定位基准选择、工艺路线、工艺过程分析。3.加工余量与工序尺寸确定。4.数控加工工艺设计（NCPP）。5.成组工艺与计算机辅助工艺规程设计（CAPP）。6.装配工艺规程设计，包括装配工艺规程、步骤及其内容、装配规程设计实例。※7.时间定额和提高生产率的工艺途径。目的要求：掌握工艺规程的设计原则和设计方法，掌握零件定位基准的选择原则，学会简单零件的工艺路线的制订，掌握零件工序加工余量和工序尺寸的计算方法，初步了解数控加工工艺规程设计、成组技术及CAPP的基本原理；熟悉机械装配工艺规程制订的方法和步骤；了解工艺时间定额和提高生产率的工艺途径。教学重点：机械加工工艺规程的制订、工序加工余量和工序尺寸的计算方法、装配工艺规程制订的方法和步骤。教学难点：零件定位基准的选择及加工余量的确定。（十二）机械制造精度的实现(4学时)教学内容：1.机械零件制造精度。2.零件机械加工工艺尺寸链。3.工序尺寸及公差计算的图表追踪法。4.机械装配精度，包括装配精度构成及装配工艺尺寸链。目的要求：初步掌握工艺尺寸链的分析与计算方法，结合实践教学，学会图表追踪法，初步掌握装配尺寸链建立的步骤和原则。教学重点：加工工艺尺寸链与装配尺寸链计算。教学难点：加工工艺尺寸链与装配尺寸链计算。提示：通过实例、练习分析说明加工工艺尺寸链的计算方法（十三）机械加工误差分析(4学时)教学内容：1.机械加工误差的组成。2.工艺系统的几何误差，包括机床、刀具、夹具及工件误差。3.定位误差。4.工艺系统受力变形误差。5.工艺系统的热变形误差。6.工件内应力造成的误差。7.加工误差综合分析，包括加工误差的性质、加工误差的统计分析。目的要求：掌握加工误差的分类及特征、各类误差对加工误差的影响及基本的计算方法、减少和消除加工误差的主要方法、加工误差的统计分析方法。教学重点：分析机床的几何误差、夹具的定位误差、工艺系统受力变形误差与热变形及内应力所产生的加工误差，加工误差综合分析方法及应用。教学难点：机床几何误差、夹具定位误差的分析与计算、工艺系统受力变形误差的分析与计算、加工误差综合分析。（十四）机械加工表面质量(4学时)教学内容：1.表面质量含义及对使用性能的影响。2.加工表面几何特征的形成及影响因素，包括几何因素、物理因素、工艺因素分析。3.加工表面物理力学性能的变化及影响因素，包括加工硬化、金相组织变化及磨削烧伤、表面残余应力。※4.机械加工振动简介。目的要求：掌握加工表面质量的概念以及影响加工表面质量的因素。教学重点：影响加工表面质量的因素及其在实践中的应用。教学难点：各种影响加工表面质量因素的机理分析和规律的掌握。（十五）专用夹具设计(4学时)教学内容：1.工件的定位方式及定位元件。2.工件的夹紧。3.专用夹具设计方法。※4.组合夹具简介。※5.计算机辅助机床夹具设计。目的要求：能根据工件定位基准面的具体情况，合理选择或设计定位元件；能合理确定夹紧力的方向和作用点的位置，了解基本夹紧机构的结构及应用；了解夹具设计的基本原则，具备夹具设计总体设计的初步能力，了解计算机辅助机床夹具设计的基本知识。教学重点：工件定位元件的应用、夹紧方案的确定。教学难点：夹紧方案的确定。*实践教学实验一(2学时)教学内容：了解金属切削机床、熟悉刀具的结构目的要求：了解金属切削机床的构成、种类类型，了解成形发生线的方法，了解机床的传动系统；熟悉刀具的结构、刀具的材料。教学重点：金属切削机床的构成、种类类型，刀具的结构、刀具的材料。实验二(2学时)教学内容：了解切削过程和刀具磨损的形式（切削过程教学录相和现场观察）目的要求：掌握金属切削过程；了解切削力的基本构成及影响切削力的因素、了解切削热产生的原因；掌握刀具磨损的形式、磨损的原因；掌握切削的种类及影响断屑的因素、了解材料的切削加工性；理解切削液的作用。教学重点：了解切削过程的基本规律，包括切削层参数、削力的基本构成；刀具磨损的形式；切削的种类及影响断屑的因素。教学内容：熟悉车床结构和车刀、车夹具目的要求：了解车加工的应用，熟悉车床的外部