《机械制造工程学二》课程教学大纲

《机械制造工程学二》教学大纲课程编号：010170课程性质：专业方向课先修课程：材料力学、机械设计、互换性与技术测量总学时数：84学分：4讲课：78实验：6适合层次：本科适合专业：机械设计制造及其自动化一、课程的目的及任务本课程教学内容主要针对机械制造系统中所涉及到的有关加工设备及其工艺装备中的一般规律和基本理论。通过本课程的理论教学、实验以及生产实习、课程设计等教学环节，应使学生达到以下要求：1．了解和掌握金属切削过程的基本原理和一般规律。了解常用普通刀具的类型、结构特点和应用范围；了解金属切削原理及刀具学科的发展趋势。2．了解和掌握常用机床的工作原理、结构特点、技术性能和使用范围。3．了解和掌握机械制造工艺规程设计的基本理论以及机床夹具设计的基本理论。二、理论教学要求1．了解和基本掌握金属切削过程原理的基本概念。包括：工件表面的形成方法和成形运动、加工表面和切削用量三要素；刀具切削部分的结构要素；刀具角度；切削层参数与切削方式；刀具材料。金属切削的变形过程；切削力、切削热和切削温度。刀具磨损、破损和使用寿命。切削用量的优化选择。刀具合理几何参数的选择。工件材料的切削加工性。磨削加工类型和磨削运动。砂轮的特性及其选择。磨削力和磨削温度。2．了解和掌握金属切削机床及刀具的功用、类型和结构特点。包括：金属切削机床的发展概况及趋势。金属切削通用机床的分类及型号编制方法。典型机床的运动分析。各类典型通用机床的功用、类型和结构特点。组合机床的类型和结构特点。3．掌握和理解机床夹具的定义、作用、组成及其分类。机床夹具保证工件加工精度的原理。掌握和理解工件的安装；工件定位基本原理。工件以平面、圆柱孔、圆锥孔和外圆柱面的定位方式及其所用定位元件的结构形式。定位误差产生的原因。常见定位方式的定位误差的分析与计算。了解和掌握工件在夹具上夹紧的作用、类型和结构特点。夹紧装置的组成及其基本要求。夹紧力的确定。斜楔、螺旋和偏心三种典型夹紧机构的工作原理和结构特点。铰链夹紧机构。定心夹紧机构。联动夹紧机构。4．掌握和理解机械加工精度的基本概念。包括：加工精度和加工误差的定义。误差的性质及分类。工件获得加工精度的方法。原始误的定义及其分类。原始误差与机械加工表面质量误差之间的相互关系。原始误差产生的原因及其对加工精度的影响。重点掌握原理误差、机床误差、夹具误差、刀具误差、调整误差、测量误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响。工艺系统受热变形对加工精度的影响。工件内应力变化对加工精度的影响。加工误差的统计分析与控制。误差的性质及分类。加工误差的统计分析。包括分布图分析法及其应用、点图分析法及其应用。加工精度的综合分析方法及步骤。5．掌握和理解机械加工表面质量的概念。包括：加工表面粗糙度和表面层物理机械性能的概念。表面质量对零件使用性能（零件的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、配合质量等）的影响。表面粗糙度及其影响因素。切削与磨削加工表面粗糙度的形成机理及其影响因素。机械加工表面物理机械性能的变化。降低表面粗糙度的措施。机械加工表面层的冷作硬化、金相组织变化和残余应力形成机理及其影响因素。控制机械加工表面物理机械性能变化的措施。控制加工表面质量的途径。常用的保证和提高加工表面质量的方法。6．掌握和理解机械制造工艺规程的制定。包括：机械制造工艺学的研究对象和基本内容。生产过程、工艺过程的含义及其组成。生产纲领与生产类型。机械加工工艺规程制定的原则、方法和步骤。定位基准的选择原则。被加工零件的结构工艺性分析。加工经济精度与加工方法的选择。典型表面加工工艺路线的拟定。加工顺序的安排。工序的集中与分散。加工阶段的划分。影响工序加工余量的主要因素。加工余量的确定方法。工序尺寸及公差的确定。工艺尺寸链的定义和特征及其基本计算式。工艺尺寸链的建立。工艺尺寸链跟踪图的绘制。工艺尺寸链的分析、解算及运用。7．了解和掌握装配工艺规程的制定。包括：装配工艺过程的基本概念。零件的装配性质和装配精度。装配工艺规程的制定。装配尺寸链的定义和形式；装配尺寸链的建立。保证装配精度的四种方法。三、实践教学要求实验学时6应开实验项目个数3序号实验项目名称实验要求学时分配实验类型备注1车刀几何角度的测量必做2基础型​2车削力的测量及经验公式的建立选做2基础型3工艺系统静刚度的测定选做2综合型4加工过程误差的统计分析必做2综合型​5动态测量与实时补偿选做2综合型6PLC顺序控制程序设计与调试实验必做2综合型​7步进电机两轴联动控制实验选做2综合型8C轴（旋转工作台）控制实验选做2综合型​​​​​​​四、学时分配序号课程内容学时分配讲课习题实验上机其它小记1金属切削基本原理18​4​​222金属切削机床与刀具16​​​​123工件的定位与夹紧10​​​​104机械加工精度6​2​​85机械加工表面质量4​​​​46机械制造工艺规程的制定14​​​​147装配工艺规程的制定4​​​​48机动6​​​​69合计78​6​​84五、课程有关说明1．本课程与其它课程的关系学习本课程之前，应先修下列课程：画法几何与机械制图；机械制造基础；金属材料及热处理；理论力学；材料力学；机械原理；机械设计；互换性与技术测量等。2．对习题课的要求根据学生作业的反馈情况，及时对作业出现的问题适当安排习题课进行讲解，力求达到学生及时理解、消化和巩固所学知识。注意本课程各章节内容之间以及与其它相关课程之间的衔接与配合，引导学生循序渐进，不断培养学生分析和解决机械制造工程方面的问题。3．对生产实习的要求考虑到本课程是一门实践性较强的专业课，因此要求在本课程开课之前安排一周认识实习，开课后以及课程设计进行之前安排两周生产实习。以便使学生从感性认识不断提高到理性认识，以加深和巩固所学知识。并使学生能将生产现场所见到的实际工程问题与书本知识相比较，从中找出其共性和特性，不断扩展和拓宽知识面，培养学生独立观察、思考和分析问题的能力。4．对课程设计的要求在本课程及生产实习结束后，根据机械制造工程学课程设计大纲要求，安排五周的课程设计。由4~5名学生为一组，分别对年生产纲领为2万件／年的零件进行机械加工工艺设计以及某道工序所用设备和工艺装备的设计。以检验和锻炼学生的独立完成机械制造工程设计的能力。5．对教学方式的说明本课程以课堂教学、实验课和习题为主要教学手段，并结合生产实习和课程设计等实践性教学环节不断理解和消化书本知识。本课程为考试课。考虑到本课程总学时为81学时，分成两个学期进行，因此要求分别考核。6．对实验的说明本课程的实验课程开设了验证型、综合型和设计型等多种类型的实验项目，学生可从中任选3个实验项目。六、建议使用教材与参考书目[1]卢秉恒主编．机械制造技术基础（第2版）．北京：机械工业出版社，2005[2]于竣一主编．机械制造技术基础．北京：机械工业出版社，2004[3]张福润主编．机械制造技术基础（第2版）．武汉：华中科技大学出版社，2000[4]冯敬之主编．机械制造工程原理．北京：清华大学出版社，1999[5]周泽华主编．金属切削原理（第2版）．上海：上海科学技术出版社，1993[6]袁哲俊主编．金属切削刀具（第2版）．上海：上海科学技术出版社，1993[7]贾亚洲主编．金属切削机床概论．北京：机械工业