机械制造工艺与装备 教学大纲

PAGEPAGE12“机械制造工艺与装备”教学大纲一、课程性质和任务1．课程性质本课程是机械设计制造类专业的一门主干专业课。2．课程任务本课程主要以机械制造工艺的基本理论为主线，有机融合了金属切削加工的基本知识、常用机床夹具及常用切削机床的基本知识。通过本课程的学习，可使学生围绕工艺知识的展开，系统地掌握工艺规程编制的基本内容、典型零件的加工工艺分析及机械加工质量分析等内容。为提高学生专业素质和为继续学习机械制造专业的相关知识打下一定基础。二、先修课程模块：“机械制图Ⅰ(项目教学)”（B15801112A）、“机械制图Ⅱ(项目教学)”（B15801113A）、“工程材料及热成型工艺基础”（B15801501A）、“典型零件质量检测”（B15801313A）三、教学目标⒈知识目标1）掌握机械加工的基本概念、基本理论。2）熟悉“六点定位原则”及定位误差的计算。3）熟悉“工艺尺寸链原理”并进行工序尺寸及其公差的确定方法。4）熟悉工艺路线拟订的原则和步骤及零件加工工艺规程编制的一般方法。5）了解切削加工过程中出现的各种现象及对加工质量的分析。6）熟悉典型零件的结构特点、功用及主要技术要求。7）熟悉典型零件常用的毛坯及材料的选择。8）熟悉典型表面的加工方法及常用工艺装备。9）熟悉机械零件不同定位表面常用的定位方法、定位元件及影响加工精度的三类误差。10）了解典型零件专用夹具的典型结构及加工工艺分析。11）熟悉机械装配工艺尺寸链基础知识及装配方法。⒉能力目标1）具备应用机械制造工艺学的基本知识分析和解决生产中技术问题的初步能力。2）具备查阅切削加工过程中的各种工艺参数的基本能力。3）具备根据工艺要求选择常用机床与刀具的基本能力。4）具备定位误差计算、工序尺寸及其公差计算的基本能力。5）具备分析零件结构工艺性和拟订工艺路线编制工艺文件的初步能力。6）具备生产中实际零件的加工误差分析能力。7）具备生产中实际零件的专用夹具设计能力。8）熟悉机械装配工艺尺寸链基础知识及装配方法。四、教学内容及要求单元一零件加工工艺路线的拟定1．课程教学基本要求1）了解机械加工工艺过程的组成2）了解机械加工生产类型及工艺特点3）熟悉工艺规程制订原则、步骤4）熟悉零件的结构工艺性分析5）熟悉毛坯的选择原则和方法6）了解基准与工件定位的概念7）熟悉定位基准的选择原则8）熟悉工艺路线的拟定2．教学重点、难点1）教学重点零件工艺分析、定位基准的选择、工艺路线的拟定。2）教学难点工艺路线的拟定单元二编制零件加工工艺文件1．课程教学基本要求1）熟悉“六点定位”原则2）了解零件常用的定位元件3）了解定位元件能限的自由度4）熟悉零件加工应限的自由度5）熟悉零件的定位方法6）熟悉零件的夹紧方法7）熟悉定位误差的分类与计算8）熟悉工序尺寸及公差9）熟悉零件加工中的切削用量参数的确定10）熟悉工时定额的计算2．教学重点、难点1）教学重点工件的装夹、工序尺寸及公差、切削用量及工时定额的确定2）教学难点分析零件应限的自由度、工件的装夹方法、定位元件的确定、工序尺寸及公差的确定、定位误差的计算、切削用量及工时定额的计算、零件加工工艺路线的拟定等。单元三分析机械加工质量1．课程教学基本要求1）了解机械加工精度2）了解机械加工表面质量的概念3）熟悉影响机械加工精度的因素及其分析4）熟悉提高加工精度的工艺措施5）熟悉加工误差统计分析6）熟悉影响机械加工表面质量的因素及其分析7）了解影响表面物理机械性能的因素8）了解机械加工中的振动及消除9）熟悉降低表面粗糙度值的措施2．教学重点、难点1）教学重点切削现象、工艺系统影响、表面质量2）教学难点现象分析、影响因素与解决措施单元四机械装配工艺1．课程教学基本要求1）了解装配的基本概念2）熟悉机械零件的装配精度要求及决定因素3）熟悉装配尺寸链的建立及计算4）熟悉装配方法及选择5）了解典型部件的装配2．教学重点、难点1）教学重点各种装配方法的实质、保证装配精度的方法。2）教学难点各种装配方法的特点及应用、保证装配精度的计算方法。单元五轴类零件的工艺工装1．课程教学基本要求1）了解轴类零件的功用、结构特点及主要技术要求2）了解外圆表面的加工方法及常用的工艺装备3）熟悉轴类零件的定位方法及定位元件4）熟悉影响轴类零件加工误差的主要因素5）了解轴类零件的典型夹具结构及夹紧机构6）了解典型轴类零件的加工工艺2．教学重点、难点1）教学重点轴类零件工艺编制的思路与方法、工艺文件的编制、车夹具设计。2）教学难点轴类零件的加工工艺参数的确定，刀具选择、车夹具设计单元六套类零件的工艺工装1．课程教学基本要求1）了解套筒类零件的功用、结构特点及主要技术要求2）了解孔的加工方法及常用的工艺装备3）熟悉套筒类零件的定位方法及定位元件4）熟悉扩孔钻及铰刀的选择5）熟悉影响套筒类零件加工误差的主要因素6）了解套筒类零件的典型夹具结构7）了解典型套筒类零件的加工工艺及主要工艺问题2．教学重点、难点1）教学重点套类零件工艺编制的思路与方法、钻夹具的设计。2）教学难点套类零件的加工工艺参数的确定，钻夹具设计、加工工艺问题。单元七叉架类零件的工艺工装1．课程教学基本要求1）了解叉架类零件的功用、结构特点及主要技术要求2）了解平面的加工方法及常用的工艺装备3）熟悉叉架类零件的定位方法及定位元件4）了解典型叉架类零件的加工工艺5）熟悉铣床夹具结构及设计要点6）了解叉架类零件加工工艺问题2．教学重点、难点1）教学重点叉架类零件工艺编制的思路与方法、铣夹具的设计方法。2）教学难点叉架类零件的加工工艺参数的确定，刀具选择、铣夹具的设计。单元八轮盘类零件的工艺工装1．课程教学基本要求1）了解轮盘类零件的功用、结构特点及主要技术要求2）熟悉轮盘类零件的定位方法及定位元件3）了解轮盘类零件的典型夹具结构4）了解齿轮的功用、结构特点及主要技术要求5）了解齿轮的材料及常用的热处理方法6）了解圆柱齿轮的加工方法及加工方案7）了解圆柱齿轮常用的工艺装备8）了解典型齿轮零件的加工工艺2．教学重点、难点1）教学重点轮盘类零件工艺编制的思路与方法、工艺文件的编制。2）教学难点轮盘类零件的加工工艺参数的确定，刀具选择、夹具设计。单元九箱体类零件的工艺工装1．课程教学基本要求1）了解箱体类零件的功用、结构特点及主要技术要求2）熟悉箱体孔系加工及常用工艺装备3）熟悉箱体类零件的定位方法及定位元件4）熟悉箱体孔系加工方法及加工精度分析5）熟悉镗床夹具结构及设计要点6）了解典型箱体类零件的加工工艺2．教学重点、难点1）教学重点箱体类零件工艺编制的思路与方法、镗夹具的设计方法。2）教学难点箱体类零件的加工工艺参数的确定，刀具选择、镗夹具设计。五、教学时数分配表1“机械制造工艺与装备”课程学时分配表序号课程内容课时分配讲授习题课实验合计2单元一零件加工工艺路线的拟定第1讲课程导入1212第2讲工艺文件识读基础第3讲工艺规程的作用与要求第4讲分析零件的工艺性与毛坯选择第5讲选择定位基准第6讲拟定零件工艺路线3单元二编制零件加工工艺文件第1讲工序基准的选择261036第2讲工件装夹第3讲工件定位（一）第4讲工件定位（二）第5讲定位误差的分析与计算（一）第6讲定位误差的分析与计算（二）第7讲定位误差的分析与计算习题课第8讲工件夹紧第9讲确定加工余量第10讲工艺尺寸链概念及计算方法第11讲确定工序尺寸及公差（一）第12讲确定工序尺寸及公差（二）第13讲确定工序尺寸及公差习题课第14讲确定切削要素第15讲工时定额计算第16讲过程卡编制练习第17讲工艺卡编制练习第18讲工序卡编制练习4单元三分析机械加工质量第1讲机械加工误差628第2讲误差统计分析第3讲分析机械加工表面质量第4讲实验一：切削用量对表面粗糙度的影响5单元四机械装配工艺第1讲机械装配基础426第2讲装配方法选择第3讲装配过程实操6单元五轴类零件的工艺工装第1讲制订传动轴零件的工艺规程8210第2讲轴类零件表面加工方法第3讲车夹具设计(一)第4讲车夹具设计(二)第5讲车夹具设计训练7单元六套类零件的工艺工装第1讲制订轴承套零件的工艺规程8210第2讲孔加工方法第3讲钻夹具设计(一)第4讲钻夹具设计(二)第5讲实验二：钻夹具拆装训练8单元七叉架类零件的工艺工装第1讲异形零件过程卡解析8210第2讲平面加工方法第3讲铣夹具设计(一)第4讲铣夹具设计(二)第5讲实验三：铣夹具拆装训练9单元八轮盘类零件的工艺工装第1讲制订法兰盘零件的工艺规程66第2讲齿轮加工方法第3讲齿轮加工过程解析10单元九箱体类零件的工艺工装第1讲制订车床主轴箱的工艺规程8210第2讲孔系加工第3讲镗夹具设计第4讲箱体类零件工艺文件解析第5讲箱体零件工艺编制训练11合计86166108六、课程实践教学内容表2课程实践教学项目及时间分配表序号课程实践教学项目课时数1切削用量对表面粗糙度的影响22钻夹具拆装训练23铣夹具拆装训练2合计6七、学习评价1．评价形式1）出勤2）阶段测试：两次3）期末测试4）实践教学测试5）平时作业6）其它本课程将采用每个单元的总体评价作为平时成绩；每个单元结束后将进行随堂项目成果评定，评定成绩按项目成果评定60%；学习过程评价30%；团队合作评价10%进行评定。在单元间将安排两次理论测验，测试内容包括理论知识和实践两部分，期末进行一次理论测验，共进行三次测验。2．评价内容与评分结构学习态度与纪律评价：1）出勤；2）平时作业。专业知识、基本技能评价：1）笔试；2）口试；3）实践。项目任务完成情况评价：项目任务完成过程；2）项目任务完成结果。职业素质评价：5S执行情况；2）团队合作；3）完成任务态度。学生自评与项目组评价评价：1）学生自评；2）项目组评价。教师与企业专家评价评价：具体评分结构见表3。表3课程评分结构表序号测评内容测评部分成绩比例（%）测评项目成绩比例（%）测评项目测评部分1学习态度与纪律出勤414平时作业。102专业知识基本技能笔试与口试（期末）2044实践243项目任务完成情况项目任务完成过程1224项目任务完成结果124职业素质1）5S执行情况262）团队合作23）完成任务态度25学生自评项目组评价1）学生自评242）项目组评价26教师与专家评价综合评价887总计1003．测试的评分等级与规则1）测试的评分等级采用百分制；2）所得成绩依据任务进程、完成情况等采用累积办法；3）评分依据（见表4）。八、建议选用教材或讲义及教学参考资料“机械制造工艺与装备”倪森寿主编。该书主要介绍了金属切削中的基本知识、合理选择切削用量、零件图样分析、定位方式选择、表面加工方案的选择、加工顺序安排、工序尺寸及公差、加工质量分析、典型零件加工所选用机床与刀具、专用夹具设计、机械装配等内容。教学过程中可选用吴慧媛主编的“零件制造工艺与装备”。该书主要介绍了机床的认识方法、各类普通金属切削机床的加工工艺范围及主要刀具、零件结构分析、定位基准选择、夹具的初步认识及零件加工工艺路线拟定等内容。九、本课程所需仪器、设备清单和消耗所需费用及承担者表5“机械制造工艺与装备”课程仪器、设备清单序号名称规格/型号数量/人价格（元）承担者备注1CA6140车床CA61401台/5人20000学院实验室已有2粗糙度比较仪Elcometer1331台/5人450学院实验室已有3钻夹具无1台/5人500学院实验室已有4铣夹具无1台/5人550学院实验室已有十、教学法建议根据高等职业技术学院教育的培养目标，在专业课的教学中要求以应用为目的，以必须够用为度。课程在教学进程、教学内容、教学场境、学生实践操作等许多方面，与实际的工作过程相一致。是实际工作过程中碰到问题，临时中断生产，分析问题、解决问题的授课方式。课程从问题开始，解决问题，再碰到问题，再解决问题，…，直到学生面临课程选定的任务所碰到的问题全部解决。课程进行中、是学生在遇到问题，也是学生在解决碰到的问题，学生是课程进行的主体，教师应采用示范、启发、鼓励、组织讨论等多种教学方法、方式结合在一起的教学模式。为便于课程顺利进行，对学生进行分组，按组进行个别辅导，同时主动培养学生的团队合作精神和职业道德。在课程内容安排上，应注意以下几点：1.机械加工工艺基本理论，适当注意系统性，理论联系实践。2.工艺尺寸链及定位误差分析计算，讲清类型及基本方法。3.选择切削用量时应着重讲清切削用量对零件加工工艺成本的影响，强化学生对切削用量三要素的认识。4.工艺编制时应结合企业实例，讲清工艺编制的基本方法。5.夹具设计应结合实物，讲清夹具设计的基本方法。十一、其它1．本课程模块可供共享的专业：机电专业、数控专业2．本课程模块适用于机电专业、数控专业（其他机械类专业）⒊实践教学指导书（由实验室负责编写）不同于传统的课堂教学，课程教学在模拟的生产环境中进行，存在较大的人生伤害风险、和设备损坏风险。在课程进行中，在现场管理方面，模拟的是现场管理的绝对权威，处于主导地位，是管理者；学生是在模拟的岗位上工作，模拟的是工作岗位的值守者，处于从属的地位，是被管理者，要求绝对服从管理。为此在课程开始、进行、结束的各个阶段，还应突出以下内容：1）学生应做出“绝对服从管理”、遵章守纪、接受课程综合评价结果、不与老师直接对抗、如有不满按程序反映情况的书面承诺之后，才能参加本课程的学习和培训；2）本课程建立“下岗”制度，即不遵守纪律，不完成任务，可做出本课程重修、补考等处理结论。情节严重的，不允许进入课堂。表4教务处统一安排的测试课程平时成绩评分规则“机械制造工艺与装备”/B15801303A/112学时单元/学时测试项目单项成绩单元成绩合计阶段测试成绩/开、闭卷形式总计（80%）单元成绩+项目评价单元一零件加工工艺路线的拟定/共12学时课后作业132分/项目评价注：1．单元成绩合计中还包含项目任务完成情况、职业素质、学生自评与项目组评价、教师与企业专家评价等。2．此成绩占总评成绩的80%，即80分。其中实践教学测试占24分，理论教学测试占56分。理论教学第1讲课程导入2第2讲工艺文件识读基础第3讲工艺规程的作用与要求第4讲分析零件的工艺性与毛坯选择第5讲选择定位基准第6讲拟定零件工艺路线单元二编制零件加工工艺文件/共36学时课后作业2186分/项目评价理论教学第1讲工序基准的选择6第2讲工件装夹第3讲工件定位（一）第4讲工件定位（二）第5讲定位误差的分析与计算（一）第6讲定位误差的分析与计算（二）第8讲工件夹紧第9讲确定加工余量第10讲工艺尺寸链概念及计算方法第11讲确定工序尺寸及公差（一）第12讲确定工序尺寸及公差（二）第14讲确定切削要素第15讲工时定额计算实践教学第7讲定位误差的分析与计算习题课10第13讲确定工序尺寸及公差习题课第16讲过程卡编制练习第17讲工艺卡编制练习第18讲工序卡编制练习单元三分析机械加工质量/共8学时