第一篇：《機械制造技術裝備及設計》教學大綱

《機械制造技術裝備及設計》教學大綱

修訂單位：機械工程學院機電工程系 執 筆 人：王玉良

一、課程基本信息

1．課程中文名稱：機械制造技術裝備及設計 2．課程英文名稱：Design of Machine Tool 3．適用專業：機械設計、制造及自動化專業

4．總學時：64學時（其中理論60學時，實驗4學時）5．總學分：4學分

二、本課在教學計劃中的地位、作用、任務

制造業是工業的主體，直接創造國民生產總值的1/3，占整個工業生產的4/5。在制造業中，機器制造業尤其裝備制造業擔負著為各行各業各部門提供裝備的重要任務，是國民經濟發展的基礎。其中機床制造業又是裝備制造業的心臟，是裝備的“母雞”。必須用機器生產機器。只有高性能、高質量的制造設備才能制造出高質量的產品來。

“機械制造技術裝備及設計”課程為適應專業改革，將“金屬切削機床概論”與“機床設計”兩門課程整合。重視通用機床，突出數控機床。是機械設計制造及自動化專業的主干專業課。通過課程學習，使學生獲得分析機床、調整機床和設計機床的初步能力。

本課程的任務是：

1． 學會分析機床運動、傳動和傳動鏈調整計算方法； 2． 掌握機床典型結構和設計要點；

3． 學會機床方案設計的主要分析方法和主要參數選擇； 4． 了解機床基本性能，選用及現代化制造裝備的發展情況。

三、理論教學內容與教學基本要求

1．緒論：21世紀的設計與制造。了解現代設計方法與先進制造技術國內外發展情況。

（2學時）

2．第一章 車床

概述： 車床的運動；車床的分類； 臥式車床的工藝范圍和布局 ；CA6140型車床的傳動系統：主運動傳動鏈 進給傳動鏈；；CA6140型車床的主要構造：主軸箱 溜板箱。

掌握認識機床的方法；了解制造裝備的工作原理、傳動及結構；重點是GA6140車床的主傳動系統進給系統的傳動鏈（6學時）3．第二章 齒輪加工機床

滾齒機的運動分析：滾齒原理 滾切直齒圓拄齒輪 滾切斜齒圓拄齒輪 ；YC3180型滾齒機：主運動展成運動傳動鏈、進給傳動鏈。掌握滾切齒輪的傳動原理圖，滾刀的安裝角度，對傳動鏈會進行分析與計算。（6學時）

4．第三章 其它各種機床

銑床、鉆床、鏜床、數控鉆床與數控鏜床。重點是機床結構。（4學時）5． 第四章 組合機床

組合機床的組成及工藝特點，組合機床的通用部件（4學時）6． 第五章 數控機床

數控的工作原理數控機床的坐標系 加工中心和車削中心，柔性制造系統。

區分數控機床、加工中心、柔性加工單元、柔性制造系統、計算機集成制造系統。難點是刀具的裝卡與機械手換刀的結構。（6學時）

7． 第六章 機床主要參數的確定

尺寸參數、運動參數、動力參數。重點是分級變速主軸轉速數列，標準公比及選用。難點是功率的確定。（4學時）

8． 第七章 傳動系統設計

有級變速系統運動參數的確定，動力參數的確定，有級變速主傳動系統設計，無級變速主傳動系統設計，主傳動系統的結構設計。掌握機械制造技術裝備主運動及主要部件的設計方法，會進行運動設計、動力設計、結構設計。

（8學時）

9． 第八章 主軸組件

對主軸組件的基本要求，采用滾動軸承的主軸組件，主軸的滑動軸承，提高主軸組件性能的措施，主軸組件的剛度計算、潤滑與密封。重點內容為主軸組件的結構，難點內容是主軸組件的剛度計算。

（8學時）

10．第九章 進給傳動系統設計

運動設計，滾珠絲杠及支承。數控系統做一般介紹。（4學時）11．第十章 導軌設計

導軌的功用、分類和要求；導軌的材料；滑動導軌結構與演算；滾動導軌結構。難點內容是滑動導軌的壓強分析。

（6學時）12．第十二章 自動化生產線設計

組合機床自動線、柔性自動線、柔性制造系統簡介

（2學時）

四、實驗教學內容與要求

本課程應開設實驗2個，共4學時。實驗內容為

（1）通用機床的結構分析與拆裝 通過實物使學生對機床的工作原理、性能、傳動及結構作進一步了解；掌握認識機床，分析機床的方法；學會動手拆卸與組裝機器。（2）機床主軸精度測定 測定主軸的旋轉精度、靜剛度，學會精度的測量方法，從中分析主軸精度對加工精度的影響及提高精度的措施。

五、考核方式

期末考試采用開卷或閉卷方式來進行。

六、成績評定

學生必須獨立按時完成課外習題和課程作業，課程作業內容突出課程的設計性，有一定的方案設計、理論計算和草圖。習題、作業和實驗完成情況作為期末成績的15%。本課程為考試課程。

七、本課程對學生創新能力的措施

加強課堂討論及課程作業環節

根據教學要求，在一定章節適當安排課堂討論有助于調動學生學習的積極性。如主軸組件的結構，讓學生論證教材給出方案的合理性，還能構造出不同的方案來加以比較。

注意培養學生的綜合能力和創新精神，樹立正確的設計思想和良好的工作作風，鍛煉獨立工作的能力。畢業設計加強專用機床設計的題目，消化國外先進制造裝備技術，創造新產品。

八、教材與參考書

《金屬切削機車》戴曙主編，機械工業出版社，2000年

《機械制造技術裝備及設計》杜君文編，天津大學出版社，1999年。《機床設計手冊》機械工業出版社，1998年。

九、其它必要的說明

本課程與其它有關課程的聯系與分工 機械制造技術裝備及設計課程是機械設計制造及自動化專業的專業主干課程。它的先修課為機械制圖、金屬工藝學、理論力學與材料力學、互換性與測量技術、工程材料、機械原理與機械設計、電工電子學等。課程應安排在專業實習后第七學期開課。

為加強教學效果，尤其是要增強學生的結構意思，教研室要備有充足的教學模型、可拆卸的機器實物、掛圖等。教師課堂上要善于運用這些實物教材，處理得好就會取得事半功倍的效果。

學生實習期間自行錄制一些工廠生產、機械加工實況。購置先進的教學軟件，開展CAI與電化教學。

第二篇：機械制造工藝學教學大綱

《機械制造工藝學》教學大綱

學時：54 學分：3 理論學時：45 實驗學時：9 適用專業：農業機械化及其自動化

大綱執筆人：劉賢喜 大綱審定人：趙立新

一、說明

1、課程性質、地位和任務

《機械制造工藝學》是以機械制造中的工藝問題為研究對象的一門技術學科，是“機械制造工藝及設備”、“機械設計制造及其自動化”和“機械工程及自動化”等專業的一門主要專業課。通過本課程的教學過程（如課堂理論教學、習題、實驗等）及有關環節（如工廠實習等）的配合，使學生初步具有制定工藝規程的能力；掌握機械加工工藝方面的基本理論知識；對于改進機械加工工藝過程，保證加工質量方面的知識和技能應受到初步訓練；了解現代制造技術的新成就及發展趨向。

2、課程教學的基本要求

（一）機械加工工藝規程的制定和工藝尺寸鏈

掌握機械加工的一些基本概念的定義，對零件進行工藝分析，選擇加工時的定位基準；安排加工路線；確定各工序余量、尺寸及公差；確定時間定額。

（二）機械加工精度

掌握影響加工精度的各種原始誤差及其各自的影響規律；掌握如何采取相應措施控制加工誤差；掌握對加工誤差進行統計分析的方法。

（三）機械加工表面質量

掌握機械加工表面質量的含義及對零件使用性能的影響規律；掌握影響零件表面粗糙度的工藝因素及其改善措施；掌握影響零件表面層物理力學性能的因素及改善措施；掌握工藝系統振動的類型與控制振動的方法。

（四）典型零件加工與加工方法

掌握軸類零件、箱體零件的加工工藝過程安排及各種加工方法的選擇。

（五）裝配工藝基礎和裝配尺寸鏈

掌握保證裝配精度的方法及相應裝配尺寸鏈的解算方法；掌握裝配工藝規程的制訂及產品結構工藝性分析。

（六）現代制造技術

了解現代制造技術的新成就及發展趨向。

3、課程教學改革 教學手段：充分利用計算機網絡和現代教育技術對本課程進行教學；

教學內容：理論聯系實際，根據現代制造技術的發展，適當增加與制造業信息化和數控加工方面的有關內容。

二、教學大綱內容

（一）課程理論教學 緒論（1學時）

機械制造工業的發展簡況及發展方向。

課程的性質、特點、目的要求、與有關課程的聯系。

通過本章的學習，要求了解機械制造工業的發展簡況及發展方向和機械制造工業在國民經濟中的地位及作用。掌握課程基本內容的重要意義。

第一章 機械加工工藝規程的制訂和工藝尺寸鏈（15學時）第一節 基本概念

機械制造過程的基本概念：生產過程與工藝過程；生產系統與機構制造系統；生產綱領與生產類型。機械加工工藝過程的組成；工藝規程及其制訂原則、步驟和原始資料。

第二節 零件結構工藝性分析節

零件圖的完整性與正確性；零件的結構工藝性；零件結構工藝性的評定指標。第三節 確定毛壞

影響毛坯選擇的因素；毛坯的種類；毛坯形狀和尺寸的確定。第四節 定位基準的選擇

基準的概念及其分類；基準的分析；粗基準的選擇；精基準選擇；輔助基準的選擇。第五節 工藝路線的擬定

加工方法的選擇；加工階段的劃分；工序的集中與分散；工序順序的排列；設備與工藝裝備的選擇。

第六節 確定加工余量、工序尺寸及其公差

加工余量與工序尺寸的基本概念；影響加工余量大小的因素；加工余量的計算公式和確定方法；工序尺寸與公差的確定。

第七節 時間定額和提高勞動生產中的工藝途徑 工時定額；提高勞動生產率的工藝措施。第八節 工藝過程的技術經濟性分析

工藝成本的組成；工藝成本的分析與評比；相對技術經濟指標的評比。第九節 工藝尺寸鏈

尺寸鏈的概念、組成及分類；極值法解尺寸鏈；概率法解尺寸鏈；工藝尺寸鏈的概念；工藝基準(定位基準或測量基準)與設計基準不重合時工序尺寸及公差確定，同時保證多工序尺寸時工序尺寸及公差的確定，保證滲氮，滲碳層深度的工序尺寸及公差的計算；工序尺寸圖解法。

本章的重點是：1.工藝過程的組成，制訂工藝過程的原則、步驟和方法 2.熟練掌握基準的選擇原則和擬定工藝路線的基本原則和方法 3.應用所學原則能正確制訂中等復雜零件的機械加工工藝過程 4.極值法解尺寸鏈的基本計算公式及其應用

建議教學方法：本章內容較多，在教學方法上采取少而精的原則，啟發式與形象化相結合，通過多媒體、網絡技術、教具和課外實驗等方法，提高教學效果。

習題與思考題：

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 機械加工精度（9學時）第一節 概述

加工精度的概念；影響加工精度的因素；原始誤差與加工誤差；研究加工精度的方法。第二節 工藝系統的幾何誤差

機床誤差；安裝誤差；刀具誤差；調整誤差。第三節 工藝系統的受力變形

工藝系統的剛度及其對加工精神的影響；機床剛度及其測定；其他外力作用引起系統變形產生的誤差；減小工藝系統受力變形的措施。

第四節 工藝系統的熱變形

工藝系統的熱源；機床的熱變形；工件的熱變形；刀具的熱變形；減小工藝系統熱變形的措施。

第五節 工件殘余應力引起的誤差

內應力引起變形的原因；內應力的產生；減小內應力引起變形的措施。第六節 加工誤差的統計分析法和綜合分析實例

加工誤差的隨機現象；分布圖分析法；點圖分析法；相關分析法；解決加工精度問題的方法和步驟。

第七節 提高和保證加工精度的途徑

介紹實際生產中提高和保證加工精度的常用方法。

本章的重點是：1.掌握綜合分析影響機械加工精度的基本工藝因素的初步能力；

2.重掌握幾何誤差、受力變形誤差、內應力變形誤差、熱變形誤差的基本概念及提高加工精度的措施與途徑

3.掌握統計分析法的基本概念，以及怎樣用來對加工誤差進行統計分析

建議教學方法：本章內容較多，在教學方法上采取少而精的原則，啟發式與形象化相結合，通過多媒體、網絡技術、教具和課外實驗等方法，通過圖、表、公式和實例進行綜合分析，提高教學效果。

習題與思考題：

1、2-

4、2-

7、2-

10、2-

16、2-

17、2-

19、2-20、2-22

第三章 機械加工表面質量（4學時）第一節 機械加工表面質量的含義及其對零件使用性能的影響

表面質量的含義和評定——表面微觀幾何形狀和表面層的物理、機械性能。第二節 影響表面粗糙度的工藝因素及其改善措施 切削加工的表面粗糙度；磨削加工的表面粗糙度。第三節 影響零件表面層物理力學性能的因素及其改善措施

加工表面的冷作硬化及其影響因素；表面層的殘余應力及其影響因素；磨削的表面質量。第四節 工藝系統的振動

機械加工中的振動及其對表面質量影響。

本章的重點是：1.掌握機器零件表面質量的含義和評定

2.表面質量對零件使用性能的影響

3.影響表面質量的工藝因素及提高質量的工藝措施

建議教學方法：在先修課中已經學過部分內容，在教學方法上采取少而精的原則，通過多媒體、網絡技術、教具和課外實驗等方法，通過圖、表和實例進行綜合分析，提高教學效果。

習題與思考題：

1、3-

5、3-

12、3-

14、3-19 第四章 典型零件加工與加工方法（4學時）第一節 軸類零件加工

軸類零件加工工藝特點及質量分析。第二節 套類零件加工

長、短套類零件加工工藝特點及質量分析。第三節 箱體加工

不同類型箱體零件的加工工藝特點及質量分析。第四節 活塞加工

活塞加工中，粗、細基準的選擇及其特種表面加工工藝。本章的重點是：1.掌握典型零件的加工工藝特點

2.掌握表面加工工藝質量分析方法

建議教學方法：在教學方法上采取少而精的原則，通過多媒體、網絡技術、教具和課外實驗等方法，通過工廠實習，達到教學目的，提高教學效果。

習題與思考題： 4-

4、4-

8、4-12 第五章 裝配工藝基礎（3學時）第一節 概述

機器的組成及零件的聯接方式；裝配精度；裝配工藝過程及裝配的作業組織形式。第二節 裝配工藝規程的制訂

完全互換法；部分互換法、選配法、修配法、調整法；裝配工藝規程內容及原始資料，制訂的原則、步驟和方法。本章的重點是：1.掌握保證機器裝配精度的五種工藝方法──完全互換法、、部分互換法、選配法、修配法和調整法的基本概念、原理、解算及應用范圍 2.掌握裝配工藝規程制訂的原則、步驟和方法

建議教學方法：在教學方法上采取少而精的原則，通過多媒體、網絡技術、教具和課外實驗等方法，通過工廠實習，達到教學目的，提高教學效果。

習題與思考題： 5-

2、5-

6、5-10 第六節 現代制造技術（9學時）第一節 概述

制造技術的發展過程；現代制造技術的產生及其特點。第二節 特種加工

特種加工技術的涵義、產生及其發展過程；常見的幾種特種加工方法的原理、工藝特點和典型應用。

第三節 超精密加工

精密加工的概念、發展和意義；影響精密加工的主要因素；常見的精密加工方法。第四節 機械制造系統的自動化技術 成組技術、CAPP、FMS、CIMS。第五節 數控加工技術

數控技術與數控機床；數控加工的基本概念；數控機床程序編制；CAXAME軟件簡介。本章的重點是：1.掌握特種加工和精密加工的概念、原理和工藝特點

2.了解現代制造技術的作用和意義 3.掌握數控加工技術的原理與軟件的使用

建議教學方法：在教學方法上采取少而精的原則，通過多媒體、網絡技術、教具和數控加工實驗等方法，通過工廠實習、參觀，達到教學目的，提高教學效果。

習題與思考題： 6-

2、6-

12、6-22

（二）課程實驗教學

本課程實驗學時共9學時，設3個實驗，分別如下： 實驗一 機床主軸回轉精度的測量（3學時）

觀看利用傳感器進行回轉精度測量錄像，利用千分表實際測量，使學生掌握回轉精度測量方法。

實驗二 機床剛度的測量（3學時）

通過對機床頭架、尾架、刀架的加載，測量各部件的變形，進而畫出變形隨外力變化的曲線，確定各個部件的剛度。

實驗三 數控銑削的基本編程及加工（3學時）

了解數控銑床加工程序的基本結構，學習數控加工中點位控制和直線補償功能的編程與加工，了解加工零件的對刀操作，學會使用CAXAME進行造型和加工。

三、本課程考核方式、方法

1平時上課和作業考核，占20% ○2實驗、實習和課程論文考核，占20% ○3閉卷課程考試，占60% ○以上三部分成績的和，為本課程的最終成績。

附：本課程建議使用教材、實驗、實習指導書及參考書目：

建議使用教材：《機械制造工藝學》第2版，鄭修本主編，機械工業出版社，1999年7月。實驗指導書：《機械制造工藝學實驗指導書》，自編。主要參考書：

1.《機械制造工藝學》王先逵編著，清華大學出版社，1989 2.《數字控制技術》葉蓓華主編，清華大學出版社，2002 3.《數控機床實驗指南》陳吉紅，楊克沖主編，華中科技大學出版社，2003

第三篇：機械制造裝備設計教學大綱

《機械制造裝備設計》 教學大綱

（課程編號 560351）（學分 7，學時70）

一、課程的性質與任務

本課程是工科機械設計制造及其自動化專業類專業方向課，本課程的任務是使學生了解機械制造裝備是發展國民經濟的重要基礎，掌握機械制造裝備設計原理和方法，具備一定的機械制造裝備總體設計和結構設計能力。

二、課程內容、基本要求與學時分配

（一）緒論 2學時

了解機械制造設備及其在國民經濟中的重要作用、主要功能及分類

（二）機械制造裝備設計基礎 4學時

1、了解機械制造裝備設計的步驟及現代設計方法

2、了解對設計的評價和評價方法、內容

（三）金屬切削機床設計 24學時

1、了解機床設計應滿足的基本要求、方法步驟

2、掌握與金屬切削機床設計有關的基礎理論知識，如剛度、抗振性、熱變形、噪聲、磨損、低速運動平穩性

3、掌握金屬切削機床總體設計方法、機床主要參數的確定。

4、學會設計機床主傳動系統、進給傳動系統。

5、通過對機床主軸部件的分析，掌握設計方法。

6、了解支承件、導軌的作用，設計時要滿足的要求。

7、了解機床刀架和自動換刀裝置

（四）機床夾具設計 10學時

1、了解機床夾具設計的要求、夾具的功能

2、掌握夾緊機構、刀具導向機構、分度機構的設計

3、會分析典型機床夾具結構

（五）物流系統設計 6學時

1、了解物流系統的功能和應滿足的要求

2、了解物流系統總體設計及上料裝置設計

3、了解機床間工件傳送裝置設計和倉儲系統設計方法

（六）機械加工生產線總體設計 10學時

1、了解機械加工生產線設計應遵循的原則、基本組成

2、掌握生產工藝方案設計：生產線工藝方案制定原則、設備選型、總體設計方法； 生產線加工設備的選型、生產率和經濟性核算。

3、了解柔性制造系統的設計特點

三、課程的其它教學環節實驗內容與基本要求

（一）加工中心演示實驗（2學時）

1、了解加工中心的用途，布局和主要技術性能

2、了解機床結構特點和傳動系統，換刀結構

3、了解如何操作機床，加工零件的程序編制

（二）數控車床實驗（2學時）

1、了解數控車床的用途、布局、性能

2、了解機床結構特點，傳動系統，刀具安裝特點

3、會編寫加工程序，操作機床

（三）精密數控電火花成型機床的結構分析與性能演示（2學時）

1、了解數控電火花成型機床的用途、布局、結構特點

2、了解無接觸放電加工特點、機床性能、操作及零件加工程序編制

（四）組合夾具組裝實驗（2學時）

了解組合夾具元件構造組成，針對具體加工零件學會設計和組裝。

（五）復雜零件的CAD/CAM實驗（2學時）

1、了解數控機床的整體布局、傳動系統、刀具安裝、數控加工指令、編程方法。

2、掌握用CAD繪制加工零件圖的技能。

3、通過實驗演示系統了解數控機床加工的工藝制定和數據處理過程。

（六）工業機器人演示實驗（2學時）

1、了解機器人的構成、特點、主要技術參數、機械系統和控制系統。

2、了解機器人示教器的使用。

3、了解機器人運行過程，掌握用戶程序的編寫格式。注： 實驗課可以從中選做三個。

四、說明

1、本課程的先修課程為機械制造技術基礎

2、在學完本課程后，可進行課程設計。對學生進行綜合訓練，鞏固、加深所學到的知識。

五、課程使用的教材和主要參考書 使用教材：《機械制造裝備設計》 關慧貞、馮辛安等著 機械工業出版社 主要參考書：

1、《金屬切削機床》 戴曙著 機械工業出版社

2、《金屬切削機床設計》 戴曙著 機械工業出版社

3、《機械制造工藝學》 陳矛析著 遼寧科學技術出版社

4、《工業機器人設計》 周伯英著 機械工業出版社

第四篇：《機械制造技術基礎》課程設計教學大綱

《機械制造技術基礎》課程設計教學大綱

課程編碼：

時間：3周 學分：3學分

開課學期：第六學期

課程類別：實踐性教學環節 課程性質：課程設計

課程基礎：機械制造技術基礎 適用專業：機械類

一、課程設計目的與任務：

機械制造技術基礎課程設計是在學完機械制造技術基礎課程以后，進行的一項綜合性設計，是機械類專業重要實踐教學環節。通過本課程設計一方面使學生獲得綜合運用學過的知識進行工藝設計和夾具設計的基本能力，另一方面能鞏固與擴大學生的工藝知識、結構設計知識，為綜合課程設計和畢業設計做準備，為后續課程的學習及今后從事科學研究、工程技術工作打下較堅實的基礎。

通過本課程設計，學生能運用機械制造技術基礎課程中的基本理論和實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題。通過夾具設計的訓練，提高結構設計能力，學會使用相關的手冊及圖冊資料。

二、課程設計時間：3周

三、課程設計的教學要求：

1．掌握機械加工工藝規程設計的基本方法

能夠正確選擇定位基準；能夠根據工件各加工表面的技術要求和規定的生產條件合理選擇表面加工方案并且確定工藝路線；能夠為各加工表面確定加工余量；能夠運用尺寸鏈理論解工序尺寸及公差；能夠運用規定的定位夾緊符號，正確繪制工序圖，并能正確標注工序尺寸、尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。

2．掌握機床夾具設計的基本方法

能夠根據工序卡片規定的定位夾緊方法，正確選擇夾具元件；能正確進行定位誤差和夾緊力計算，合理布置夾緊力作用點和作用方向并進行夾具精度校核；能夠根據國家制圖標準，運用必要的視圖完整地表達一個夾具結構，能正確標注設計尺寸，合理標注技術要求。

3．課程設計答辯要求

課程設計完成后，要進行課程設計的答辯，其目的是進一步檢查和總結學生在課程設計過程中對所用有關的理論、概念和方法的理解和應用的情況了解情況，進一步掌握學生獨立完成課程設計的程度和能力。根據學生回答指導教師提出的問題，以期達到更準確了解學生對設計的態度、創新意識及獨立完成的能力。

4．成績評定

本課程設計的成績是獨立的，單獨記載。課程設計成績實行百分制，成績不及格應重新設計。根據學生的設計態度、設計質量及答辯情況綜合評定學生的成績。

四、課程設計的內容：

0．設計題目為：設計××××零件的機械加工工藝規程和夾具（生產綱領為中批或大批生產）設計工作要求提交：（1）零件圖一張

（2）毛坯圖一張（可以不畫）

（3）機械加工工藝卡片一套（在說明書內）（4）機械加工工藝過程綜合卡片一張（在說明書內）（5）專用夾具設計圖：一張裝配圖，一張零件圖（6）設計說明書一份 設計進度安排參考

1．對零件進行工藝分析畫零件圖（1天）對零件的作用及零件圖上的技術要求進行分析；

對零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙以及設計基準等進行分析； 對零件的材質、熱處理及機械加工的工藝性進行分析。2．選擇毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖(1天)毛坯的選擇和繪制，應該以生產批量的大小、零件的復雜程度，加工表面及非加工表面的技術要求等方面綜合考慮。

3．制訂零件的機械加工工藝路線（4天）

制訂工藝路線：在對零件進行工藝分析的基礎上，制訂零件的工藝路線和劃分粗、精加工階段，對于比較復雜的零件可先考慮幾個加工方案，分析比較后再從中選擇比較合理的加工方案；

選擇定位基準：進行必要的工序尺寸計算，根據粗、精基準選擇原則合理選定各工序的定位基準，當某工序的定位基準與設計基準不重合時，需對它的工序尺寸進行換算；

選擇機床及工、夾、量、刀具； 加工余量及工序間尺寸與公差的確定； 切削用量和時間定額的確定； 填寫機械加工工藝過程卡和工序卡。4．機床夾具設計計算和結構設計（6天）結合某道工序設計一套專用夾具：

確定夾具設計方案，繪制結構原理示意圖； 選擇定位元件，計算定位誤差； 計算夾緊力；

畫夾具裝配圖和零件圖。

5．編寫設計說明書、準備答辯（2天）6．答辯、評定成績（1天）

五、課程設計參考資料：

1．盧秉恒主編.機械制造技術基礎.機械工業出版社.2005 2．王啟平主編.《機床夾具設計》.哈爾濱工業大學出版社.2007 3．李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業出版社.2003 4．趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書.機械工業出版社.2004 5．李旦等主編.機床專用夾具圖冊.哈爾濱工業大學出版社.2008 6．崇凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南.化學工業出版社.2007

第五篇：機械制造技術基礎課程教學大綱

《機械制造技術基礎》課程教學大綱

課程名稱：機械制造技術基礎

課程代碼：INDE3010 英文名稱：Foundation of Mechanical Manufacturing Technology 課程性質：專業必修課程

學分/學時：3學分/54學時 開課學期：第5學期

適用專業：材料成型與控制工程

先修課程：機械制圖、金工實習、材料科學基礎 后續課程：材料成型工藝與設備、材料成型原理 開課單位：機電工程學院 大綱執筆人：陳再良

課程負責人：陳再良 大綱審核人：楊宏兵

一、教學目的

通過本課程學習，要求學生能對制造活動有一個總體的、全貌的了解和把握，能掌握金屬切削過程的基本規律，掌握機械加工的基本知識，能選擇加工方法與機床、刀具、夾具及加工參數，具備制訂工業規程的能力和掌握機械加工精度和表面質量分析的基本理論和基本知識，初步具備分析解決現場工業問題的能力，了解當今先進制造技術的發展概況，初步具備對制造單元及制造系統選擇決策的能力。

二、課程教學內容及學時分配

第一章 機械加工方法（6課時）

第一節 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質量變化Δm＜0的制造過程

二、Δm＝0的制造過程

原材料或毛坯制造成零件后質量變化Δm＝0的制造過程。

三、Δm＞的制造過程

原材料或毛坯制造成零件后質量變化Δm＞0的制造過程

第二節 機械加工方法

一、車削

車削方法的特點和車床加工的典型工序

二、銑削

銑削加工的方法和特點

三、刨削

刨削加工的特點和方法

四、鉆削與鏜削 鉆削與鏜削的方法與的、特點

五、齒面加工

成形法和展成法的特點

六、復雜曲面加工

復雜曲面加工的方法

七、磨削

磨削加工的方法與特點

八、特種加工

電火花加工、電解加工、激光加工和超聲波加工各自的方法和特點

思考題：

1、簡述電解加工、電火花加工、激光加工和超聲波加工的表面成形原理和應用范圍

2、鏜削與車削有哪些不同？

3、車削加工能形成哪些表面？

第二章 金屬切削原理與刀具（12課時）

第一節 刀具的結構

一、切削運動與切削要素

切削運動定義、削運動的主運動和進給運動、切削用量、切削幾何參數

二、刀具角度

刀具切削部分的組成、刀具角度的參考平面、刀具的標注角度、刀具的工作角度

三、刀具種類

刀具分類、常用刀具簡介

第二節 刀具材料

一、刀具材料應具備的性能

刀具材料應滿足的基本要求

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

新型刀具材料及其優點

第三節 金屬切削過程及其物理現象

一、切削過程及切削種類

切削的形成過程、切削的類型及其控制、積屑瘤現象

第四節 切削力與切削功率

一、切削力的來源，切削合力及其分解，切削功率

二、切削力的測量

目前采用的切削力測量手段

三、切削力的經驗公式與切削力估算

計算切削力的指數公式、按單位切削力計算切削力和切削功率

第五節 切削熱和切削溫度

一、切削熱的產生和傳導

切削熱的定義及產生

二、切削溫度的測量

三、影響切削溫度的主要因素

切削用量、工件材料、刀具角度、刀具磨損、切削液

四、切削液

三類切削液

五、切削溫度對工件、刀具和切削過程的影響

第六節 刀具磨損與刀具壽命

一、刀具磨損的形態及其原因

刀具磨損的三種形式

二、具磨損過程及磨鈍標準

刀具磨損過程的三個階段

三、刀具壽命的經驗公式

刀具壽命的定義、刀具壽命公式

第七節 切削用量的選擇及工件材料加工性

一、切削用量的選擇

對加工質量、基本工藝時間、刀具壽命和輔助時間的影響

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徑

思考題：

1、金屬切削過程有和特征？用什么參數來表示和比較？

2、車刀的角度如何定義？表注角度與工作角度有什么不同？

3、刀具的正常磨損過程可以分成幾個階段？各個階段的特點是什么？

4、簡述車刀、銑刀、鉆頭的特點。

5、刀具材料具備哪些性能？常用刀具材料有哪些？

第三章 金屬切削機床（9課時）第一節 概述

一、機床的基本組成

二、機床的運動

表面形成運動和輔助運動

三、機床技術性能指標

機床的工藝范圍、機床的技術參數

四、機床精度與剛度

機床精度的分類及各自定義

五、機床的型號編制

通用機床型號的編制方法、機床的特性代號、主參數、第二主參數和設計序號

第二節 金屬切削機床部件

一、傳動系統 主傳動系統及其按特征分類、進給傳動系統

二、主軸部件

主軸部件的組成結構、主軸部件滿足的基本要求、主軸部件的傳動方式

三、機床支承件

機床支承件的組成結構、滿足的基本要求及其材料

四、機床導軌

導軌應滿足的主要技術要求、截面形狀和組合形式、導軌的結構類型及特點

五、機床刀架和自動換刀裝置

機床刀架自動換刀裝置的類型、應滿足的要求

第三節 常見的金屬切削機床

一、機床

二、磨床

三、鉆床

四、銑床

五、加工中心

思考題：

1、機床常用的技術性能有哪些？

2、試說明如何區分機床的主運動和進給運動？

3、主軸部件、導軌、支承件及刀架應滿足的基本技術要求有哪些？

第四章 機床夾具原理與設計（9課時）第一節 機床夾具概述

一、工件的裝夾方法

工件在機床上的兩種裝夾方法

二、機床夾具的工作原理和在機械加工過程中的作用

夾具的主要工作原理、夾具的作用

三、夾具的分類與組成

第二節 工件在夾具中的定位

一、基準的概念

基準的定義及分類 二、六點定位原理

六點定位原理的概念、注意事項、具體設計和定位分析中常遇到的問題

三、常見的定位方式與定位元件

定位元件設計應滿足的要求、各種典型表面的定位方法和定位元件

第三節 定位誤差分析

一、定位誤差及其產生原因

二、定位誤差的計算

三、保證精度加工的條件

第四節 工件在夾具中的夾緊

一、夾緊裝置的組成及基本要求

二、夾緊力的確定

夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力的大小

三、典型夾緊機構

幾種利用機械摩擦實現夾緊

四、夾緊動力原裝置

氣動夾緊、液壓加緊、氣-液壓組合夾緊

第五節 各類機床夾具

一、車床夾具

二、銑床夾具

三、鉆床夾具

第六節 現代機床夾具

一、自動線夾具

二、組合夾具

三、通用可調夾具和成組夾具

四、數控機床夾具

第七節 機床夾具設計的基本步驟

思考題：

1、機床夾具由哪幾部分組成？各部分起什么作用？

2、工件在機床上的裝夾方法有哪些？其原理有哪些？

3、什么是“六點原理”？

4、定位誤差產生的誤差有哪些？其實質是什么？

5、夾緊裝置的基本組成及基本要求是什么？

第五章 機械制造質量分析與控制（6課時）第一節 機械加工精度

一、概述

加工精度與加工誤差、加工經濟精度、原始誤差、誤差敏感方向的概念、研究機械加工精度的方法

二、工藝系統幾何誤差

機床的幾何誤差、刀具的幾何誤差、夾具的幾何誤差

三、調整誤差

調整誤差方式

四、工業系統受力變形引起的誤差

基本概念、工件剛度、刀具剛度、機床部件剛度、工藝系統剛度及其對加工精度的影響

五、工業系統受熱變形引起的誤差

工藝系統的熱源、工藝熱變形對加工精度的影響、刀具熱變形對加工精度的影響、機床熱變形對加工精度的影響、減小工藝系統熱變形的途徑

六、內應力重新分布引起的誤差 基本概念、內應力的產生、減小內應力變形誤差的途徑

七、提高加工精度的途徑

減小原始誤差、轉移原始誤差、均分原始誤差、均化原始誤差、補償誤差

第二節 工藝工程過程的統計分析

一、誤差統計性質的分類

二、工藝工程的分布圖分析

正態分布的基本概念及特點、機械制造中常見的誤差分布規律、工藝過程的分布圖分

三、工藝過程的點圖分析

工藝過程的穩定性、點圖的基本形式、點圖的正常波動與異常波動

第三節 機械加工表面質量

一、機械加工表面質量對機器使用性能的影響

表面質量對耐磨性的影響、表面質量對疲勞強度的影響、表面質量對耐腐蝕性的影響、表面質量對配合質量的影響

二、影響表面粗糙的因素

切削加工影響表面粗糙的因素、磨削加工影響表面粗糙的因素

三、影響加工表面層物理力學性能的因素

表面層冷作硬化、表面層材料金相組織變化、表面層殘余應力

第四節 機械加工過程中的振動

一、機械加工過程中的強迫振動

二、機械加工過程中的自激振動

思考題：

1、什么叫主軸回轉誤差？它包括哪些方面？為什么磨床頭架主軸采用死頂尖，而車床主軸采用活頂尖？

2、什么是誤差復映？誤差復映的大小與哪些因素有關？

3、什么樣性質的誤差服從偏態分布？什么樣性質的誤差服從正態分布？

4、試簡述機械加工中產生自激振動的條件。

第六章 工藝規程設計（6課時）第一節 概述

一、生產過程與工藝過程

二、機械加工工藝過程的組成

工序、工步和工作行程、裝夾和工位

三、零件獲得加工精度的方法

形狀精度的獲得方法、位置精度的獲得方法、尺寸精度的獲得方法

四、機械加工工藝與生產類型

生產類型、生產類型與組織方式

五、工藝規程的設計原則及原始資料

第二節

機械加工工藝規程設計

一、機械加工工藝規程設計的內容及步驟

二、工藝路線的制定

定位基準的選擇、表面加工方法的選擇、加工階段的劃分、工序的集中與分散、工序順序的安排、機床設備與工藝裝備的選擇

第三節 加工余量與工序尺寸

一、加工余量及其影響因素

加工余量的定義、影響加工余量的因素

二、工序尺寸及其公差的確定

基準重合時的情況、基準面在加工時經過轉換的情況、孔系坐標尺寸的計算

第四節 工藝尺寸鏈

一、尺寸鏈及其尺寸計算公式

尺寸鏈的定義、分類、計算，極植法解尺寸鏈的計算公式、統計法解直線尺寸鏈基本計算公式

二、工藝尺寸鏈分析與計算的實例

第五節 機械加工工藝的技術經濟性分析

一、時間定額

時間定額的概念、組成

二、工藝成本

工藝成本的組成計算、工藝方案的經濟評比

三、編制工藝規程文件

機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片

第六節 機器裝配工藝規程設計

一、概述

機械裝配與裝配工藝系統圖、裝配精度與裝配尺寸鏈

二、保證裝配精度的四種裝配方法

互換裝配法、分組裝配法、修配裝配法、調整裝配法

三、裝備工藝規程設計

第七節 機械產品設計的工藝性評價

一、概述

二、機械產品設計的機械加工工藝性評價

三、機械產品設計的裝配工藝性評價

思考題：

1、什么是生產過程、工藝過程和工藝規程？

2、什么是加工余量、工序余量和總余量？

3、試分析比較用極值法解算尺寸鏈與用統計法解算尺寸鏈的本質區別。

第七章 先進制造技術（6課時）第一節 快速成形制造技術

一、簡介 快速成形技術的優點

二、快速成形的基本原理

三、快速成形的工藝方法

四、基于快速成形的快速模具技術

快速模具按模具制造的分類

第二節 高速切削

一、高速切削技術的概念與特點

二、高速切削的機理

切削立、切削熱、刀具磨損

三、高速切削的關鍵技術

高速切削的機床機構、高速切削的刀具系統

第三節 微機械及其微細加工技術

一、引言

二、微細加工技術

三、典型微電子機械系統裝置

思考題：

1、基于快速成形的常見快速模具工藝方法有哪些？

2、總結高速切削工藝的特點。

3、簡述常見的各種微細加工方法的工藝特點。

三、考核及成績評定方式

考核方式：閉卷筆試，平時測驗及作業

成績評定方式：筆試成績50%，平時成績50%（含期中考試）

四、教材及參考書目

教材：《機械制造技術基礎》，王健求，機械工業出版社，2011 參考書目： 盧秉恒主編.機械制造技術基礎（第三版）.北京：機械工業出版社，2010 2 張世昌主編.機械制造技術基礎.北京：高等教育出版社，2014 3 劉英等.機械制造技術基礎.北京：機械工業出版社，2008 4 劉旺玉等.機床夾具設計.北京：華中科技大學出版社，2013