一、 课程说明

1． 课程编码：  

2． 课程性质

本课程是机械设计制造及其自动化专业的专业课程，包括金属切削原理及刀具、工艺规程设计、夹具设计、机械加工精度与表面质量、机械装配工艺等。总学时为72，理论学时：66  实践学时：6 ；安排在机械制图、机械制造基础、机械原理、机械设计课程后进行。

3． 教学目标与任务

切削原理及刀具部分的任务是使学生掌握切削过程的基本规律及其应用，常用标准刀具的选择等基本知识和基本能力。机制工艺与夹具部分通过教学过程（如课堂理论教学、习题等）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；掌握机械加工的基础理论和知识，如定位理论、工艺尺寸链理论、加工精度理论等；掌握机床夹具设计的基本原理和方法。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；对于机械加工工艺的发展趋向有一定的了解。

4． 教学要求

本大纲是教师教学、学生学习的和命题考试的依据。以课堂教学为主，学生自学和讨论为辅，教学必须完成大纲所规定的内容。对教学内容的安排顺序、重点难点，教师可根据自己的教学经验、科研成果和学生的实际情况作适当的安排调整。本课程考核方式为闭卷考试，成绩为100分制。

二、学时分配

本课程学分为4学分，总学时72学时，其中理论课66学时，实验6学时。

 

《机械制造技术》学时分配表

 

 

 

三、 课程内容  

第一章 概论   （10学时）

【教学目标及要求】

掌握零件表面的四种成形方法，通过选择合适的机床、刀具和夹具，采用正确的装夹方法，对材料或毛坯进行加工，即变成具有一定形状、尺寸和精度的零件。掌握机械加工工艺系统（简称工艺系统）的概念，了解其对加工质量的影响。本章重点分析工艺系统各部分的特点及机械加工中常用的概念和方法。

 

【教学重点难点】

重点

1 工件表面的成形方法

2 典型机床的加工工艺范围

3 获得加工精度的方法

难点

1 刀具的几何角度

2 六点定则

【考核要求】

1掌握工艺系统的概念。掌握机床上工件表面的四种成形方法。

2掌握切削用量三要素。

3 熟悉12类机床的名称与代号（如MM1432A的意义），熟悉机床的主参数和第二主参数的意义。

4 掌握传动链的概念，学会区分一条传动链是外联系传动链还是内联系传动链。

5 熟悉常用刀具材料种类及用途。

6 掌握普通外圆车刀切削部分的构成要素（三面两刃一尖）。

7 掌握车刀静止参考系中基面、切削平面的概念，掌握正交平面系中车刀的6个基本角度的概念及其测量平面。

8 掌握基准的概念及工艺基准的分类。

9 掌握工件定位的三种方式。掌握“六点定则”，学会分析限制自由度与加工要求的关系。

【教学基本内容】

1 机械加工的基本概念

2 机械加工工艺装备

3 基准的概念及其分类

4 工件定位的六点定则

5 获得加工精度的方法

 

第二章  金属切削基本原理（10学时）

【教学目标及要求】

理解金属切削过程的实质（是工件切削层在刀具前刀面的挤压下产生塑性变形，变成切屑的复杂过程）。通过本章的学习，要了解金属切削基本原理，掌握金属切削变形过程的规律，从而主动地加以有效的控制，以便创造出更先进的加工方法和高效率的切削刀具，以适应现代制造技术发展的需要。 
【教学重点难点】

重点

1 切削力

2 切削热

3 刀具磨损

4 刀具几何参数选择

难点

1 切削变形

2 切削用量选择

【考核要求】

1理解金属切削过程的实质，理解刀—屑接触区的摩擦特点（内摩擦为主），掌握刀瘤的成因及其对切削过程的影响。

2掌握切削力的来源及其通常分解方法。

3 掌握切削热的来源、切削温度的概念。

4 了解刀具磨损的原因、刀具磨损的三个阶段。掌握刀具耐用度的概念及切削用量对刀具耐用度的影响程度。

5掌握前角、后角的作用，了解他们的选择原则及参考值。

6掌握选择切削用量的基本原则

【教学基本内容】

1 金属切削过程

2 切削力

3 切削热和切削温度

4 刀具磨损和刀具耐用度

5 磨削机理

6 刀具几何参数与切削用量选择

第三章  工艺规程设计 （12学时） 

【教学目标及要求】

本章在介绍基础知识和基本术语的基础上，按照制订零件机械加工工艺规程的步骤，介绍零件的工艺性分析、毛坯的选择、工艺路线的拟订、加工余量的确定、工序尺寸及其公差的确定等内容。要求通过本章的学习，初步理解和掌握零件机械加工工艺规程的制订原则、步骤和方法。

【教学重点难点】

重点

1 零件的结构工艺性分析

2 工艺路线的拟定

3 加工余量的确定

难点

1 工序尺寸及其公差的确定

2 工艺尺寸链的建立与解算

【考核要求】

1掌握概念：工序、安装、工步、工位、走刀。

2 熟悉生产纲领的概念、三种生产类型。

3学会对零件进行工艺分析（对常见的工艺问题应能指出其错误）。学会选择毛坯（对要求明显的零件，如连杆、变速箱箱体等，应能正确选择毛坯种类）。

4掌握定位基准（粗、精基准）的选择原则。

5 掌握经济精度的概念。

6 熟悉加工阶段划分的目的，掌握机械加工顺序的安排原则。

7 掌握加工余量的基本概念，熟悉确定加工余量的方法。

8 了解时间定额和提高机械加工生产率的途径。

9 掌握工艺尺寸链的正确建立和解算。

【教学基本内容】

1 概述

2 机械加工工艺规程设计

3 工艺尺寸链

4 计算机辅助工艺规程设计

第四章  机械加工精度与表面质量（12学时）

【教学目标及要求】

介绍各种原始误差对加工精度的影响和解决方法，表面质量的基本概念，分析影响表面质量的各种因素。目的是使学生理解加工精度的基本概念，了解影响加工精度的主要因素，能运用统计分析法进行零件加工质量和废品率分析，提出提高加工精度的措施。理解和掌握表面质量的一些基本概念，学会分析表面质量的方法，能采取改善表面质量的工艺措施，解决生产实际问题。 

【教学重点难点】

重点

1 各种原始误差及其对加工精度的影响。

2 工艺系统受力变形产生的误差。

难点

1 机械加工振动、热变形和残余应力产生机理及其导致的误差

2 保证和提高加工精度及表面质量的途径

【考核要求】

1 了解影响加工精度的原始误差，掌握误差的敏感方向。     

2 了解主轴回转误差的三种基本型式。

3 学会分析工艺系统受力变形对机械加工精度的影响，掌握误差复映的概念及其规律。

4 掌握表面质量的内容，了解表面质量对零件使用性能的影响。

5 了解工艺系统热变形、工件内应力引起的变形对机械加工精度的影响。

6 理解加工误差的性质（分类）。了解加工误差的数理统计分析方法，掌握“6σ”原则。结合实例理解提高机械加工精度的各种工艺措施。

【教学基本内容】

1 概述

2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响

3 工艺系统的受力变形对加工精度的影响

4 机械加工表面质量

5 机械加工过程中的振动

6 机械加工过程中的热变形

7 加工质量的统计分析方法与应用

第五章  夹具设计 （12学时）

【教学目标及要求】

本章主要介绍专用夹具设计的基本知识和方法，包括定位元件的选择、定位误差的分析与计算、夹紧力的确定及典型夹紧装置、各类机床夹具的基本类型、特点和设计要点，专用机床夹具设计的基本方法与步骤。通过本章的学习，能根据零件的结构和加工要求，合理确定零件的定位和夹紧方案，初步掌握机床专用机床夹具的设计方法与技巧。

【教学重点难点】

重点

1 各类典型夹具的特点和设计要点

2 专用夹具的设计方法

难点

1 定位误差的分析与计算

2 组合表面的定位分析

【考核要求】

1 学会区分（定位、限位）基准和（定位、限位）基面。

2 掌握可调支承辅助支承的本质区别、V形块定位的优点。

3掌握定位误差产生的两个原因，掌握常见定位方式（工件以平面、圆柱孔、外圆定位）的定位误差的分析与计算。了解组合表面的定位分析（明确“一面两孔”定位采用削边销的好处）。

4 了解典型夹具及专用夹具的设计方法。

【教学基本内容】

1 工件的定位方式及定位元件

2 定位误差的分析与计算

3 工件的夹紧

4 典型夹具

5 专用夹具设计方法

第六章 机械装配工艺基础（6学时）

【教学目标及要求】

根据规定的技术要求将有关的零件接合成部件，或将有关的零件和部件接合成产品的过程称为装配，前者称为部件装配，后者称为总装配。通过本章学习应能设计一般机器的装配工艺规程；掌握保证装配精度的四种装配方法；以及能根据产品或部件的需要，选择合适的装配方法并合理设计各零件的尺寸及其精度。

【教学重点难点】

重点

1 装配的概念

2 装配工艺性

难点

1 装配工艺规程的设计

2 保证产品装配精度的四种方法

【考核要求】

1 掌握机械装配的顺序（合装-组装-部装-总装）。

2了解机器结构的装配工艺性要求，了解零件精度与装配精度的关系。

3掌握装配尺寸链的特点（封闭环是装配精度或技术要求）。

4掌握保证装配精度的方法（互换法、选配法、修配法、调整法）。

【教学基本内容】

1 机器结构的装配工艺性

2 装配工艺规程设计

3 装配尺寸链

4 保证装配精度的装配方法

 

第七章 典型零件加工  （4学时）

【教学目标及要求】

机械产品是由很多不同功能和结构的零件组成的，同种类型零件的加工具有一定的共性。分析典型零件的加工工艺，找出这类零件的加工特性，就可以用来指导同种类型零件的工艺设计工作。

【教学重点难点】

轴、套、箱体、齿轮类零件的加工工艺特点

【考核要求】

1 掌握轴类零件加工工艺中采用中心孔的作用及基准转换的实施方法。

2 熟悉在加工箱体类零件时控制其孔距精度的方法。

【教学基本内容】

1 轴类零件加工

2 套类零件加工

3 箱体零件加工

4 圆柱齿轮加工

 

四、 教材和参考书

教材

1. 《机械制造技术基础》，倪小丹主编，清华大学出版社，2007年版

2. 《机械制造技术基础》（第二版），韩秋实主编，机械工艺出版社，2005年版

参考书

1. 《金属切削原理》（第二版）陈日曜 编 机械工业出版社 2005年版

2. 《金属切削原理及刀具》 吴道全 等编 重庆大学出版社 1993年版

3. 《机械制造工艺与机床夹具》（第二版）刘守勇 编  机械工业出版社 2000年版

4. 《机械制造工艺学》（第二版）王先逵 编    机械工业出版社 1995年版

5. 《机械制造工艺学》(第三版)  顾崇衔 编   陕西科学技术出版社 1990年版

 

五、《机械制造技术》实验教学大纲

 

实验一  车床机构剖析实验（3课时）

【预习内容】

预习教材第1章1.2（P13-15）的内容，复习有关《冷热加工》中车削加工工艺的内容。

【目的要求】

1、了解CA6140车床的总体布局以及主要技术性能指标。

2、了解CA6140车床的传动路线，理解传动过程中的变速原理。

3、了解主轴箱、进给箱、溜板箱等主要箱体不见的内部结构，理解其中操纵机构的工作原理。

4、了解CA6140车床上卡盘、刀架、尾座、挂轮架、丝杠和光杆等主要零部件的构造和功能，理解其工作原理。

【实验内容】

1、观察CA6140车床整体结构，熟悉其各部件的名称，了解各部件的功能。

    2、了解CA6140车床的主要技术性能指标及实现原理。

    3、观察主轴箱双向片式摩擦离合器、齿形离合器和制动器的结构形式和工作原理。

    4、观察变速机构的工作原理，了解滑动齿轮的作用和操纵机构的工作原理。

    5、了解进给箱的传动路线及操纵机构的工作原理。

    6、了解光杠、丝杠的运动传递原理，纵向进给和横向进给的工作原理，以及刀架快速移动机构的工作原理。

【实验报告】

画出普通车床结构简图，标明主要部件及操纵机构，写出实验感想。

 

实验二  六点定位及加工中心夹具实验（3课时）

【预习内容】

预习教材第5章5.1.2（P205-209）的内容，复习1.4.2六点定则的内容。

【目的要求】

1、通过六点定位实验，学习和掌握六点定位原理。

2、学习完全定位、不完全定位，欠定位、过定位的区别和使用方法。

3、了解小型立式加工中心夹具的设计与安装特点。

【实验内容】

1、认识加工小型箱体类工件所采用的夹具的结构与组成（夹具体、定位元件、夹紧元件）。

2、通过建立空间坐标系，理解各定位元件分别限制的自由度（工件沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动）。

3、理解限制工件自由度与加工要求的关系，认识该定位方式的类型。

4、观察夹具在加工中心工作台的安装特点，理解气动夹紧元件的布置如何与工件的结构相适应。

【实验报告】

画出夹具结构简图，标明主要部件，写出实验感想。