理论课程教学大纲（机械制造工艺学）.doc

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1、机械制造工艺学课程教学大纲英文名称：Technics of Mechanics Manufacturing课程编码：学 时：48/4学 分：3课程性质：必修课课程类别：工程基础课程先修课程：机械制图、金属工艺学、工程材料与金属热处理、互换性原理、机械设计、金属切削原理与机床设计后续课程：专业课程设计、毕业设计开课学期：第 6 学期适用专业：机械工程卓越计划试点建设专业教 材：陈红霞、王先逵.机械制造工艺学.北京.北京大学出版社，2010年参 考 书：1韩荣第.现代机械加工新技术. 北京.电子工业出版社，2003年。 2王先逵.机械加工工艺手册(第2版). 北京.机械工业出版社，2007年3 陈

2、爱荣.机械制造技术. 北京.北京理工大学出版社，2004年。4 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书. 哈尔滨.哈尔滨工业大学 ，2012年一、课程的性质与任务1、性质本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业核心课程。2、任务通过本课程的学习,学生能学会制订零件机械加工工艺过程和部件、产品装配工艺过程的方法；了解影响加工质量的各项因素，学会分析研究加工质量的方法；掌握零件机械加工和装配方面的基本理论和知识；掌握机床夹具设计的基本理论和方法。二、课程学习目标与要求通过对本课程学习，使学生掌握机械制造工艺、装配工艺的基本原理和提高工业产品性能价格比的基本方法，掌握机械加工中解决质量问题的途径。

3、通过本课程的学习，应掌握机械制造技术的基本理论和基本方法；学会根据加工方法和常用设备制订零件机械加工工艺过程和部件、产品装配工艺过程；具有分析、解决机械制造过程中质量问题的能力及制订工艺规程和设计中等复杂程度的专用工艺装备的能力；具备设计简单专用机床夹具的能力。三、课程的基本内容与教学要求绪论教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够建立机械制造工程学科完整的概念，了使学生了解机械制造业在国民经济中的地位和作用，把握机械制造业的现状和发展趋势。本章主要内容：1机械工程学科的发展本章重点：1机械工程学科的发展本章难点： 第一章 机械加工工艺规程制订教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够了

4、解机械制造生产过程、工艺过程与工艺系统；熟悉生产类型与工艺特点；掌握工件加工时的定位和基准；掌握工艺路线的制订；掌握加工余量、工序尺寸及公差的确定；熟悉时间定额和提高生产率的工艺途径；了解工艺方案的比较与技术经济分析。本章主要内容：1.1 机械加工工艺过程的基本概念1.1.1 生产过程和工艺过程1.1.2 机械加工工艺过程的组成1.1.3 生产类型及其对工艺过程的影响1.2 工艺规程的概念、作用、类型及格式1.2.1 工艺规程的含义1.2.2 制订工艺规程的基本要求、主要依据和制订步骤1.3工艺分析及毛坯选择1.3.1 工艺分析1.3.2 毛坯选择1.4 基准及其选择1.4.1 基准的概念1.

5、4.2 设计基准1.4.3 工艺基准1.4.4 基准的选择1.5 工艺路线的拟定1.5.1 表面加工方法的选择1.5.2 加工阶段的划分1.5.3 工序集中与分散1.5.4 加工顺序的安排1.5.5 设备与工艺装备的选择1.6 确定加工余量、工序尺寸及其公差1.6.1 加工余量的确定1.6.2 切削用量的确定1.6 13工序尺寸及其公差的确定1.7 确定时间定额1.7.1 时间定额的含义1.7.2 时间定额的制定方法1.8 工艺过程的技术经济性分析本章小结习题综合实训本章重点：1生产过程、工艺过程与工艺系统2生产类型与工艺特点3工件加工时的定位和基准4工艺分析5工艺路线的制订6加工余量、工序尺

6、寸及公差的确定7时间定额和提高生产率的工艺途径8工艺方案的比较与技术经济分析 本章难点：1工件加工时的定位和基准2工艺路线的制订3加工余量、工序尺寸及公差的确定第二章 机械加工精度教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够熟悉工艺系统的几何精度、受力变形、热变形对加工精度的影响；掌握加工误差的统计分析；了解保证和提高加工精度的途径。本章主要内容：第2章 机械加工精度2.1 概述2.1.1 机械加工精度2.1.2 机械加工误差2.1.3 研究加工精度的目的与方法2.2 原理误差2.3 工艺系统的几何误差对加工精度的影响及其控制2.3.1 机床误差2.3.2 夹具的制造误差与磨损2.3.3 刀具

7、的制造误差与磨损2.3.4 调整误差2.4 工艺系统的受力变形对加工精度的影响及其控制2.4.1 工艺系统刚度的概念2.4.2 工艺系统刚度的计算2.4.3 工艺系统刚度对加工精度的影响2.4.4 机床部件刚度2.4.5 减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施2.4.6 工件残余应力引起的变形2.5 工艺系统受热变形对加工精度的影响及其控制2.5.1 概述2.5.2 工件热变形对加工精度的影响2.5 _3刀具热变形对加工精度的影响2.5.4 机床热变形对加工精度的影响2.5.5 减少工艺系统热变形对加工精度影响的措施2.6 加工误差的统计分析2.6.1 分布图分析法2.6.2 点图分析法2.

8、7 保证和提高加工精度的主要途径2.7.1 误差预防技术2.7.2 误差补偿技术本章小结习题本章重点：1工艺系统的几何精度对加工精度的影响2工艺系统的受力变形对加工精度的影响；3工艺系统的热变形对加工精度的影响；4加工误差的统计分析；5保证和提高加工精度的途径；本章难点：1加工误差的统计分析 第三章 机械加工表面质量教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够了解加工表面质量及其对使用性能的影响，掌握影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改进措施；了解影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施；了解机械加工过程中的振动；了解已加工表面质量及工件材料的加工性能。本章主要内容：第3章 机械加工表面质

9、量3.1 概述3.1.1 机械加工表面质量的描述3.1.2 机械加工表面质量对零件使用性能和寿命的影响3.2 表面粗糙度的形成及其影响因素3.2.1 切削加工的表面粗糙度3.2.2 磨削加工的表面粗糙度3.3 表面层物理机械性能的变化及其影响因素3.3.1 加工表面的冷作硬化3.3.2 表面层金相组织的变化3.3.3 表面层残余应力3.4 控制加工表面质量的措施3.4.1 采用精密加工和光整加工方法降低表面粗糙度3.4.2 采用表面强化工艺改善表面层物理机械性能3.5 机械加工中的振动3.5.1 机械加工中的振动现象及分类3.5.2 机械加工中的强迫振动3.5.3 机械加工中的自激振动3.5.

10、4 机械加工中振动的诊断技术3.5.5 消减机械加工中振动的途径本章小结本章重点：1影响加工表面粗糙度的工艺因素及其改进措施； 2影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施3已加工表面质量及工件材料的加工性。本章难点：1加工表面质量及其对使用性能的影响因素及改进措施第四章 提高劳动生产率的途径教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够了解提高生产率的措施，熟悉成组技术；掌握计算机辅助工艺过程设计及其它提高劳动生产率的加工方法。本章主要内容：4.1 提高生产率的措施4.1.1 提高生产率的工艺措施4.1.2 提高生产率的组织措施4.2 成组技术4.2.1 概述4.2.2 零件的分类编码系统

11、4.2.3 零件分类成组方法4.2.4 成组加工工艺的制订4.2.5 成组生产的组织形式4.2.6 成组技术的优越性4.3 计算机辅助工艺规程设计4.3.1 概述4.3.2 CAPP的组成及基本技术4.3.3 CAPP的类型及基本原理4.3.4 CAPP的发展方向和特点4.4 其他有助于提高劳动生产率的加工方法4.4.1 计算机辅助制造4.4.2 计算机集成制造系统4.4.3 柔性制造系统本章小结习题本章重点：1零件的分类编码系统2成组加工工艺的制订本章难点：1成组加工工艺的制订第五章 装配工艺基础教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够使学生了解装配工艺规程的制定；了解机器结构的装配工艺

12、性；掌握保证装配精度的装配方法；了解机器装配的自动化；了解机器的虚拟装配。本章主要内容：第5章 装配工艺基础5.1 概述5.1.1 装配的概念5.1.2 装配工作基本内容5.1.3 装配精度5.2 保证装配精度的工艺方法5.2.1 互换法5.2.2 选择装配法5.2.3 修配装配法5.2.4 调整装配法5.2.5 装配方法的选择5.3 装配工艺规程5.3.1 制订装配工艺规程的原则5.3.2 制订装配工艺规程需要的原始资料5.3.3 装配的组织形式5.3.4 制订装配工艺规程的步骤5.4 装配自动化5.4.1 概述5.4.2 装配自动化的基本内容5.4.3 装配机器人及柔性装配系统本章小结习题

13、本章重点：1保证装配精度的装配方法2机器结构的装配工艺性； 本章难点：1保证装配精度的装配方法。第六章 尺寸链教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生能够了解尺寸链的基本概念，要掌握自工艺尺寸链的计算方法，掌握装配尺寸链的计算方法。本章主要内容：第6章 尺寸链6.1 基本概念6.1.1 尺寸链定义6.1.2 尺寸链组成6.1.3 尺寸链特征6.1.4 尺寸链分类6.1.5 尺寸链的作法6.2 尺寸链的计算6.2.1 极值法6.2.2 概率法6.3 工艺尺寸链的应用及计算6.3.1 工艺基准与设计基准不重合时工艺尺寸及其公差的计算6.3.2 工序间尺寸和公差的计算6.3.3 校核工序间余量6.3

14、.4 表面处理及镀层厚度工艺尺寸链6.4 装配尺寸链6.4.1 装配尺寸链的概念6.4.2 常用装配尺寸链的种类及建立方法6.4.3 装配尺寸链建立时的简化问题6.4.4 装配尺寸链的计算方法6.4.5 装配尺寸链的解算实例本章小结习题本章重点：1工艺尺寸链的计算 2装配尺寸链的计算 本章难点：1工艺尺寸链的计算 2装配尺寸链的计算第七章 机床夹具简介教学目的与要求：通过本章节的讲授，使学生熟悉工件在夹具上的定位与夹紧；各类机床夹具；机床夹具设计步骤和方法。本章主要内容：第7章 机床夹具简介7.1 概述7.1.1 工件的安装7.1.2 机床夹具的组成7.1.3 夹具装夹时保证加工精度的条件7.

15、1.4 机床夹具的分类与作用7.2 工件在夹具中的定位7.2.1 工件定位原理7.2.2 定位元件的选择与设计7.2.3 提高工件在夹具中定位精度的主要措施7.3 工件的夹紧7.3.1 夹紧装置的组成及其设计要求7.3.2 夹紧力的确定7.3.3 常用夹紧机构7.3.4 夹紧机构的动力装置7.4 机床夹具的设计步骤和方法7.4.1 机床夹具设计的一般步骤7.4.2 机床夹具设计举例7.4.3 夹具设计中的几个重要问题本章小结习题本章重点：1工件在夹具上的定位与夹紧2机床夹具设计步骤和方法 本章难点：1工件在夹具上的定位与夹紧2 机床夹具设计步骤和方法第八章 典型零件加工教学目的与要求：通过本章

16、节的讲授，使学生能够掌握利用机械零件加工方法对典型零件进行工艺分析。第8章 典型零件加工8.1 轴类零件加工8.1.1 轴类零件概述8.1.2 卧式车床主轴加工工艺过程8.1.3 丝杠加工工艺分析8.2 箱体类零件加工8.2.1 箱体类零件概述8.2.2 拟定箱体类零件机械加工工艺规程的原则8.2.3 孔系加工8.2.4 箱体类零件的加工工艺过程8.3 圆柱齿轮加工8.3.1 概述8.3.2 齿轮类零件的工艺分析8.3.3 典型齿轮零件加：工艺过程本章小结习题本章重点：1轴类零件加工的加工工艺规程2箱体类零件加工的加工工艺规程3圆柱齿轮加工的加工工艺规程 本章难点：1轴类零件加工的加工工艺规程

17、2箱体类零件加工的加工工艺规程3圆柱齿轮加工的加工工艺规程四、课程学时分配讲 课 内 容学 时讲课实验上机1 绪论22 机械加工工艺规程制订83 加工精度统计分析24 机械加工精度65 机械加工表面质量66 提高劳动生产率的途径27装配工艺基础38尺寸链89机床夹具简介310典型零件加工611零件加工工艺规程设计2合 计48/4五、课程习题课（讨论课）的要求讨论课要求：分组题目：根据课程发放气体压缩机等工程机械的部件或总装图，讨论图中零部件的工艺规程。组内分工：每组设定一个小组长，协调组内成员的资料收集、整理归纳和PPT汇报等各项工作，每位成员具体完成的工作请组长在总结报告中写清楚，这作为讨论

18、课打分的依据之一。实施步骤 ：第一步：各组员独立收集资料，可用手写稿，也可用打印稿。第二步：小组内讨论，归纳整理后形成该论题的总结报告，总结报告要求交打印稿。具体流程如右图。习题课要求：在统计学生作业、课外讨论、实验情况的基础上讲解重点难点习题。六、实验内容与要求1加工精度统计分析要求：在机床上加工一批零件，进行测量，绘制分布曲线图和点图，分析工艺能力和工艺稳定性。2零件加工工艺规程设计要求：给出一些结构比较简单的零件图纸，要求学生编制零件加工工艺规程，对工件进行加工和加工后的零件检测。七、教学方法及手段（含现代化教学手段）1多媒体教学与课程实验学相结合。2应用基于案例的学习等研究性学习方法。

19、3紧跟领域发展前沿，鼓励学生大量阅读外文文献，扩大知识面和视野。八、考核方式1考试形式及时间 考试形式：两种任选或两种综合 (1) 闭卷考试，考试时间：100分钟(2) 开卷考试，以轴或套零件为例，拟订其合理的加工工艺路线，填写工艺过程卡和某一工序的工序卡。 2考核题型及比例： （1）闭卷考试：解释（12%），填空（20%），选择（16%），论述（20%），判断(12%) ，简答(20%)。 （2）开卷考试：结合工程训练中心的现有生产条件，按其所拟订的工艺路线、工艺过程卡和工序卡合理性进行定性给分。工艺路线、工艺过程卡和工序卡的配分比例为：532。 3、实践能力考核： 实践过程表现（30%），完成课题情况（70%） 4、课程综合评定办法：平时作业成绩占20%，实践能力考核20%，期末占60%。