1、机械制造工程课程教学大纲机械制造工程课程教学大纲机械制造工程课程教学大纲课程代码：MEEN3015课程类别：专业选修课程授课对象：机械电子工程专业开课学期：第7学期学 分：2学分学 时：36上课学时+18实验学时主讲教师：王明娣、施学斌指定教材：黄健求机械制造技术机械工业出版社，李森林机械制造基础化学工业出版社1.教学目的：本课程是高等工程本科学校机械电子工程专业选修的机械制造技术课。通过本课程的学习，应使学生（1）获得机械制造工艺过程的基本知识。（2）掌握铸锻焊等热加工工艺特点和各类加工方法的选择要素。（3）基本掌握金属切削原理与刀具方面的基础知识。（4）掌握金属切削机床的基础知识。（5）掌
2、握各种典型表面加工方法方面的基础知1 、锻造工艺基础 锻造生产的实质、特点及应用。了解自由锻造、锤上模锻、胎模锻造的基本方法。 2 、合金的锻造性能 金属的塑性变形及实质。金属的可锻性及其影响因素。常用合金的锻造性能。 3 、锻造工艺设计基础 锻件图绘制（确定余量、公差和余块），计算其坯料的质量和尺寸，确定其变形工序等。 4 、锻件的结构工艺性 自由锻造零件、胎模锻造零件、模锻零件的结构工艺性。 5 、锻造毛坯的选用 锻件的性能特点、锻造毛坯的选用条件。 课堂讨论 结合生产实例，正确选用锻造毛坯。 6 、板料冷冲压 冲压的基本工序。冷冲压模的结构和材料。冷冲压件的结构工艺性。典型冷冲压件生产举
3、例。 7 、特种锻造简介 辊锻、精密模锻、轧制、挤压、冷拔的基本原理、特点及应用。 焊接与胶接 课时：1周，共3课时教学内容：1 、熔化焊工艺基础 熔化焊的实质、特点及应用。手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊基本原理、特点及应用。 2 、焊接接头及金属焊接性能 焊缝及热影响区的组织和性能。金属的可焊性。碳钢、合金钢、铸铁的焊接性能。 3 、焊接应力与焊件的结构工艺性 焊接应力与变形：应力产生的原因，变形形式和防止变形的措施。焊接件的结构工艺性。 4 、熔化焊工艺设计基础 确定焊缝位置和焊接方法。确定焊接接头及坡口的形式和尺寸。合理选用焊条。简单焊接件工艺设计。 5 、焊接件选用 焊接件的性能特
4、点、焊接件的选用条件。 课堂讨论 结合生产实例，正确选用焊接件。 6 、其他焊接方法简介 气焊、接触焊、电渣焊基本原理、特点及应用。 7 、胶接技术 胶接的基本原理：机械作用、扩散作用、吸附作用。胶接剂的组成和分类。胶接工艺及胶接接头设计。金属切削加工基本知识课时：1周，共3课时第一节 金属切削加工中的基本定义一、切削运动及切削用量1、切削运动 2、切削用量的基本要素二、刀具几何角度1、刀具切削部分的刀面和刀刃 2、确定刀具几何角度的参考平面及参考系 3、刀具的标注角度与工作角度第二节 切屑形成过程及加工表面质量一、切削形成过程1、材料变形区的概念 2、材料变形对已加工表面质量的影响二、切屑类
5、型 1、切屑类型及控制 2、磨削与砂轮选择第三节 切削力与切削热的基本概念一、切削力1、切削力的形成 2、切削力的分解 3、磨削力二、切削热与切削温度1、切削热与切削温度 2、磨削热和磨削温度 3、刀具磨损和刀具耐用度第四节 影响切削加工效率及表面质量的主要因素 一、工件材料的切削加工性二、刀具材料的合理选择 1、刀具材料应具备的切削性能 2、刀具材料的种类 性能及选择 3、刀具几何参数的选三、切削液1、切削液的种类 2、切削液的选用四、切削用量选择1切削用量选择原则 2、切削用量的选择思考题：（见教材）金属切削机床与刀具课时：3周，共9课时第一节 金属切削机床概述一、工件表面成形方法1、工件
6、表面形状与成形方法 2、机床运动分析二、机床的分类 1、机床的分类方法 2、 机床的型号编制第二节 车床一、车床的种类1、普通车床 2、数控车床 3、其它车床 4、车床的主要加工范围二、车刀1、车刀的种类 2、车刀的材料第三节 孔加工机床与刀具一、钻床1、钻床的种类 2、钻床的主要加工范围二、镗床1、镗床的种类 2、镗床的主要加工范围三、孔加工刀具1、孔的粗加工刀具 2、孔的半精加工与精加工刀具 3、孔加工刀具的材料第四节 铣床与铣刀一、铣床的种类1、普通铣床 2、数控铣床 3、其它铣床 4、铣床的主要加工范围二、铣刀1、铣刀的种类 2、铣刀的材料第五节 刨床与插床一、刨床1、刨床的种类 2、
7、刨床的主要加工范围 二、插床1、插床的种类 2、插床的主要加工范围 第六节 磨床与砂轮一、磨床的种类1、万能外圆磨床 2、其它磨床 3、磨床的主要加工范围二、砂轮1、砂轮的组织结构 2、砂轮的选用第七节 齿轮加工机床与齿轮刀具一、齿形面的加工原理与方法 1、展成法 2、成形法二、滚齿机与滚刀三、插齿机与插齿刀四、磨齿机第八节 其它机床简介一、组合机床二、加工中心思考题：（见教材）机械加工工艺规程的制订课时：2周，共6课时第一节 机械加工工艺过程的基本概念一、机械加工工艺过程的组成 1、安装 2、工位 3、工步 4、走刀二、生产类型与机械加工工艺规程第二节 制订机械加工工艺规程的原则与步骤一、制
8、订机械加工工艺规程的原则二、制订机械加工工艺规程的步骤第三节 工件在加工时的定位与基准一、基准的概念与分类1、设计基准 2、工艺基准二、定位基准的选择1、粗基准的选择 2、精基准的选择第四节 加工工艺路线的制定一、加工经济精度与加工方法的选择 1、加工经济精度的概念 2、典型表面的加工方法与工艺路线（外圆柱面、孔与平面）二、加工顺序的安排与加工阶段的划分1、加工顺序的安排 2、加工阶段的划分第五节 加工余量、工序尺寸及公差的确定 一、加工余量与工序尺寸的确定 二、工序公差的确定第六节 提高劳动生产率的工艺措施一、缩短基本时间二、缩短辅助时间或辅助时间与基本时间重合三、缩短准备与终结时间思考题：
9、（见教材）机床夹具设计原理 课时：2周，共6课时第一节 机床夹具概述 一、机床夹具的分类二、夹具的作用和组成 1、夹具的作用 2、夹具的组成元件第二节 工件的定位原理与定位方法及元件一、定位原理二、定位方法及元件1、工件以平面定位 2、工件以圆孔定位 3、工件以外圆柱面定位 4、工件以一面两孔定位 5、 其他定位方式第三节 工件夹紧装置的设计一、夹紧装置的组成及设计要求二、正确施加夹紧力 三、常用夹紧机构 1、斜楔夹紧机构 2、螺旋夹紧机构 3、偏心轮夹紧机构 4、铰链夹紧机构 5、复合夹紧机构 6、定心夹紧机构第四节 典型机床夹具一、车床夹具1、车床夹具的工作特点 2、车床夹具与机床的联接
10、3、车床夹具设计要点二、铣床夹具1、铣床夹具的工作特点 2、铣床夹具与机床的联接 3、铣床夹具上工件与刀具相对位置的确定 4、铣床夹具设计要点三、钻床与镗床夹具1、钻床与镗床夹具的工作特点 2、钻床与镗床夹具与机床的联接 3、钻床与镗床夹具上工件与刀具相对位置的确定 4、钻床与镗床夹具设计要点四、柔性夹具简介 1、组合夹具 2、成组可调整夹具 3、其它柔性夹具思考题：（见教材）实验教学课时：6周，共18课时实验一 车刀几何角度测量1、实验目的要求(1)了解车刀量角台的构造与工作原理。(2)掌握车刀几何角度测量的基本方法。(3)加深对车刀各几何角度、各参考平面及其相互关系的理解。2、实验仪器及刀
11、具仪器：回转工作台式量角台车刀：直头外圆车刀3、实验内容及要求(1)利用车刀量角台分别测量直头外圆车刀的几何角度：要求学生测量r、r、s、o、o 等共5个基本角度。(2)在平面内绘出这5个基本角的视图。实验二 机床几何精度检验1、实验目的：（1）了解常用的机床几何精度检验项目、允许标准和检验方法（2）了解机床几何精度检验项目常用的检验工具和仪器（3）学习正确使用工具仪器进行测量操作的技能及测量数据的处理方法2、实验对象、实验内容及所有的工具仪器：（1）实验对象：CA6140A/4001000（2）实验内容：检验以下项目G1纵向：溜板移动时导轨在垂直平面内的直线度G1横向：溜板移动时导轨的倾斜度
12、G2：溜板移动在水平面内的直线度G6：主轴锥孔中心线的径向跳动G7：溜板移动对主轴中心线的平行度（3）实验用的工具和仪器水平仪 0.02/1000一 锥柄检验棒 4#莫氏圆柱部分长500CM 一根 千分表 0.001/格 二只 圆柱检验棒 L=600CM 一根 磁性表架 二台 钢尺 L=300MM 一把3、实验条件与实验程序内容和要求：（1）实验条件：机床的几何精度检验应在正常使用状态下进行对初次安装或迁移后重新安装的机床，应安装调试经试运转状态稳定后进行。（2）实验程序内容：多个检验项目应按一定次序逐个进行。本实验中个项目检验作业次序为G1、G2、G6、G7（3）实验要求：认真测得各检验项目
13、的数据，进行必要的数据处理，得到结论数据根据GB/T4020-1997确定相应项目的允许值，对所测机床的各项精度作出合格与否的结论。实验三、车铣复合加工中心实验一、实验目的1.了解车铣复合加工中心编程软件的特点，掌握使用车铣复合加工中心编程的方法。2.了解车铣复合加工中心各轴的运动特点及机床的特性。3.了解车铣复合加工中心自动加工的整体过程 二、实验原理 加工中心，简称cnc，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工
14、序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成车、铣、钻、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。三、实验设备 马扎克INTEGREX200 车铣复合中心一台以及气源等辅助设备。四、注意事项1.操作者应先仔细阅读加工中心及雕铣机操作规程，并按其要求认真熟悉机床操作。2.必须熟悉所使用的自动编程软件，然后再上机操作。3.程序模拟加工完毕后，应请指导人员检查。4.操作过程中，如遇问题，应及时请教指导教师，禁止鲁莽操作。5.实验过程中，不准离开机床。五、实验内容1.实验前
15、仔细阅读本实验指示书的内容；2.观看学习利用计算机演示数控机床CAD/CAM软件的使用方法；3.使用数控机床CAD/CAM软件对指定零件进行设计和编程；4.模拟运行程序，观察仿真加工过程并确保程序无误；5.熟悉机床系统的界面和操作面板以及相关的功能按键；6.进行零件加工程序的传输；7.装卡毛坯，建立工件坐标系；8.启动机床，完成零件加工；9.检验零件的尺寸精度等。六、实验步骤（一）零件的工艺分析（二）零件的程序编制本次实验使用Mazatrol编程软件进行数控自动编程。（三）机床操作1.了解熟悉控制面板分布及数控系统面板操作2.导入程序2.建立工件坐标系4.加工运行及检测5.紧急停止七、数控自动
16、加工实验自动编程铣削图形见现场实验四 机床传动系统的分析实验一、实验目的 通过实验过程的各个实践环节，让学生直接接触机床传动系统实物，增进学生对机械部件的感性认识、提高学习兴趣。通过观察实验机床的机械传动结构、零部件形状特征，及相关实验内容使学生能熟悉机床传动系统中的齿轮传动副、带轮传动副、离合器、传动丝杠螺母副、主轴、花键轴、传动轴结构、轴系支承等各类典型传动零部件结构。 二、实验要求： 观察实验机床的机械传动系统工作过程、结构、零部件特征，结合所学知识完成下列诸项实验内容 1. 结合课程内容，对CA4160车床总体结构、工作原理进行分析。 2. 结合课程内容，对CA4160车床传动系统结构
17、进行分析； 3. 根据学习所得认识与知识，完成实验题三、实验内容1、CA6140普通卧式车床的组成及各部分功能2、CA6140各机械系统及其功用参考书目1 邓文英主编金属工艺学（下册）高教出版社 2 鞠鲁粤主编机械制造基础上海交大出版社3 卢秉恒主编机械制造技术基础 机械工业出版社4 王先逵主编机械制造工艺学 机械工业出版社5 蔡安江主编机械工程生产实习，机械工业出版社6 李华主编机械制造技术 机械工业出版社7 李云主编机械制造工艺及设备设计指导手册 机械工业出版社8 冯辛安主编机械制造装备设计 机械工业出版社9 梁炳文主编机械加工工艺图集（第一集） 航空工业出版社10 梁炳文主编机械加工工艺图集（第二集） 航空工业出版社11 梁炳文主编机械加工工艺图集（第三集） 航空工业出版社12 机械制造工程实验指导书，机械基础课实验教学中心编13 张世昌机械制造技术基础，高等教育出版社 14 周宏莆机械制造技术基础，高等教育出版社15 吉卫喜现代制造技术与装备，高等教育出版社16 李森林机械制造技术基础，化学工业出版社 执笔人：王明娣 2017年4月19日
