《机械制造技术》课程规范

《机械制造技术》课程规范扬州大学机械工程学院机械制造教科部二00三年六月《机械制造技术》课程规范依据《机械制造技术》课程大纲的要求制定本课程规范第一章导论学时：1学时讲授内容：1．机械制造在国民经济发展中的作用。2．机械制造的研究内容、特点及其发展趋势。3．本课程的性质、任务和学习方法、要求第二章制造工艺装备学时：19学时学习要求：通过本章学习，要求掌握刀具角度的定义、常用刀具材料特点及其适用场合；通用机床的工作原理、工艺范围、性能和用途，机床的运动、传动及其调整方法；学生在学完本章后能根据具体零件的加工要求，合理选择刀具的角度、材料，合理选用机床。讲授内容及学时分配：第一节金属切削刀具的基本知识（5学时）一、金属切削加工的基本概念（1学时）1．切削运动与切削用量2．切削时的工件表面3．切削层参数与切削方式。二、刀具角度（2.5学时）1．刀具切削部分结构要素2．刀具角度参考系3．刀具标注角度4．刀具工作角度；三、刀具材料（1学时）1．刀具材料应具备的性能2．高速钢3．硬质合金4．其它刀具材料四、刀具角度选择（0.5学时）第二节常用金属切削刀具与砂轮（4学时）一、车刀1．硬质合金焊接式车刀2．硬质合金机夹重磨式车刀3．机夹可转位车刀二、孔加工刀具1．麻花钻2．扩空钻3．铰刀三、铣刀1．铣刀的几何角度2．硬质合金端铣刀3．铣削方式及合理选用四、拉刀1．拉刀的类型2．拉刀的结构3．刀齿几何参数五、齿轮刀具1．齿轮刀具的类型2．插齿刀3．滚刀六、砂轮第三节自动化加工中的刀具一、自动化加工对刀具的要求二、自动换刀装置、工具系统与刀具尺寸预调三、刀具管理系统四、刀具状态的在线检测第四节金属切削机床的基本知识（1学时）一、机床分类及型号编制二、零件表面的形成方法与机床的运动三、机床传动原理及运动调整第五节车床（1学时）一、车床的用途、工艺范围、分类二、ＣＡ６１４０型车床的传动系统（主链、车螺纹链、机动进给链）和主要结构三、ＣＭ１１０７型单轴纵切自动车床特点；数控车床简介。第六节齿轮加工机床（2学时）一、齿轮加工原理二、滚齿机的传动原理图；Ｙ３１５０Ｅ型滚齿机传动链及其调整（加工圆柱齿轮和斜齿轮）三、其他齿轮加工机床（插齿机、磨齿机）的工作原理第七节其他机床（2学时）一、磨床1．磨床的用途和特点、分类；2．Ｍ１４３２Ａ（或Ｍ１４３２Ｂ）型万能外圆磨床：运动、传动，磨削方式，主要结构；3．其他类型磨床：无心外圆磨、内圆磨、平面磨。二、铣床三、直线运动机床（刨、插类机床、拉床）简介四、钻床、摇臂钻床的运动、工作原理和用途五、数控机床和加工中心机床简介；组合机床的用途、工艺范围及配置型式。第八节机床夹具（4学时）一、概述二、基准及其分类三、工件在夹具中的定位１．六点定位原理２．常用定位方法与定位元件四、工件在夹具中的夹紧（2学时）1．夹紧装置的组成和基本要求2．夹紧力的确定五、典型夹紧机构本章重点：刀具角度的定义、常用刀具材料特点及其适用场合；通用机床的工作原理、工艺范围、性能和用途，机床的运动、传动及其调整方法；工件定位的基本原理。本章难点：刀具角度参考系及刀具角度。传动原理图和传动系统图（车螺纹链、展成链、附加链）的分析及调整。实验：①车刀几何角度测量②普通车床结构剖析③Y3180型滚齿机调整第三章切削过程及其控制学时：15学时学习要求：本章主要研究金属切削过程中的基本理论和规律，用以解决控制切屑、改善切削加工性、合理选用切削用量及切削液等方面的问题，从而达到保证加工质量、降低生产成本、提高生产率的目的，为合理选用刀具和机床、正确设计刀具、夹具，分析解决生产中的有关工艺技术问题奠定理论基础。第一节金属切削过程及切屑类型（3学时）一、切屑的形成过程二、三个变形区三、第一变形区内金属的剪切变形四、变形程度的表示方法五、前刀面上的挤压磨擦及其对切屑变形的影响六、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响七、影响切削变形的因素八、切屑的类型九、已加工表面的形成过程第二节切削力（2学时）一、切削力的来源、合力、分力和切削功率；二、切削力的测定和经验公式；三、影响切削力的主要因素。第三节切削热与切削温度（2学时）一、切削热的产生与传出二、切削温度及其测量方法三、影响切削温度的主要因素第六节刀具磨损与刀具耐用度（2学时）一、刀具磨损的形态二、刀具磨损的原因三、刀具磨损过程与磨钝标准；四、刀具耐用度及其经验公式五、刀具耐用度的选择六、刀具的破损第五节工件材料的切削加工性（1学时）一、衡量材料的切削加工性的指标二、改善材料切削加工性的途径第六节切削液（1学时）一、切削液的作用机理二、切削液的添加剂三、切削液的种类及选用。第七节切削用量的选择（2学时）一、切削用量选择的原则二、背吃刀量、进给量和切削速度值的选定第八节磨削过程及磨削机理（2学时）一、磨料的形状特征二、磨屑形成过程三、磨削运动与磨削用量四、磨削力五、磨削温度六、砂轮的磨损与耐用度七、磨削特点本章重点：切削过程中的基本理论和规律；切削力、切削温度及其影响因素；刀具耐用度及其选择；切削用量的合理选择。本章难点：金属切削过程的变形理论。实验：①车削力测定②车削温度测定第四章机械加工质量分析与控制学时：16学时学习要求：本章主要研究机械加工精度和机械加工的表面质量两部分内容，随着科学技术的发展和市场竞争的加剧，对零件机械加工质量的要求也越来越高，因此，对机械加工质量的深入研究与解决，不仅已成为机械制造工艺师的首要任务，而且是机械制造工艺学的核心内容，机械加工质量分析与控制就成为本课程内容中十分重要的一章，通过本章的学习，应使学生了解影响零件加工质量的因素及其分析方法，能对具体的工艺问题进行分析，并提出改进产品质量工艺途径。讲授内容及学时分配：第一节概述（1学时）一、加工精度与加工误差二、加工误差的来源－原始误差三、研究加工误差的方法第二节影响加工精度的因素（8学时）一、原理误差原理误差作一般了解二、机床误差机床误差是最基本的原始误差之一。分析和研究机床误差及其对加工精度的影响，无论在理论上或是实际应用上都具有重要的意义。因此，这一节是本章的重点内容之一。（一）主轴回转误差主轴回转误差讨论的内容包括：1）主轴回转误差的概念；2）主轴回转误差的基本形式及其产生的加工误差；3）主轴回转误差的来源；4）减少主轴回转误差及其对加工精度影响的措施；（二）导轨导向误差机床导轨是机床各主要部件相对位置和运动的基准，它的精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系。因此，它是产生工件形状误差和位置误差的主要因素之一。机床导轨误差的项目包括：①导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差；②前后导轨在垂直面内的平行度（扭曲度）误差。（三）传动链误差传动链误差讨论的内容包括：1）传动链误差的概念；2）传动链误差的传递；3）传动链误差的估算及传动链误差对加工精度的影响；4）减少传动链误差的措施。三、刀具误差四、工艺系统受力变形的影响工艺系统的受力变形是一项很重要的原始误差。它不但严重地影响工件的加工精度，而且还影响表面质量、限制切削用量和生产率的提高。因此，它不仅是本章的重点，而且是工艺学中的一个重要问题。工艺系统受力变形的分析是紧紧围绕着以下三个中心问题展开的：（1）工艺系统的刚度（2）受力变形对加工精度的影响（3）减少受力变形的途径第一个问题是基础；第二个问题是核心；第三个问题是目的。（一）工艺系统的刚度（二）工艺系统受力变形对加工精度的影响（三）减少工艺系统受力变形的措施五、工艺系统热变形的影响六、工件内应力引起的变形第三节加工误差的统计分析（3学时）一、加工误差性质二、加工误差统计分析方法1．分布图法分布图分析法，主要掌握的内容是：①实际分布图（直方图）的作法；②估计实际分布图与理论分布图的一致性；③利用分布图分析加工误差；④分布图分析法所能解决的问题。2．点图法点图法的目的主要是在分布图分析法的基础上，进一步判断各种加工误差对加工精度的综合影响、区分变值系统误差和随机性误差以及查明相关的误差；其次是为全面质量管理，减小工艺过程质量控制、评价工艺过程的调整质量、确定工艺过程的调整时间等奠定基础。第四节机械加工表面质量（4学时）机械加工表面质量对零件的使用性能有很大的影响，与加工精度具有同等重要的地位，了解表面层在加工中的变化及发生变化的机理，采取措施加以改善，提高产品质量，是学习机械加工表面质量内容的主要目的。一、概述二、表面质量及其对零件使用性能的影响三、机械加工的表面粗糙度（一）切削加工的表面粗糙度（二）磨削加工表面粗糙度2．机械加工中的振动四、机械加工表面层的物理力学性能1．表面层冷作硬化2．表面层金相组织变化；3．表面层残余应力。第四节机械加工中的振动（4学时）一、强迫振动二、自激振动本章重点：加工误差的单因素分析，即各种原始误差与加工误差的关系；加工误差的统计分析；机械加工表面质量及其影响因素。本章难点：原始误差与加工误差的关系，机械加工表面层的变化及发生变化的机理。实验：①三向刚度测定法②加工误差统计分析方法第五章典型表面加工工艺学时：6学时学习要求：掌握加工经济精度的概念，机械加工的经济精度是一个非常重要的概念。在拟定工艺路线时，经济精度是选择经济上合理的加工方法的主要依据。在机械加工过程中，影响经济精度的因素很多。同一种加工方法，由于加工条件不同，达到的加工精度也不相同。通过本章的学习，应使学生掌握平面、外圆、内圆、齿轮加工的方法及特点；能够确定典型表面常规的加工工艺方案。第一节外圆表面加工（1学时）一、外圆表面的车削二、外圆表面的磨削三、外圆表面的光整加工第二节孔加工（1.5学时）一、钻孔、扩孔和铰孔二、镗孔三、拉孔四、磨孔五、珩磨孔第三节平面加工（1学时）一、车平面二、刨平面三、铣平面四、拉平面五、磨平面六、刮研平面七、研磨平面第四节螺纹加工（0.5学时）一、螺纹的车削二、螺纹的铣削三、螺纹的磨削四、螺纹的滚压第五节齿轮加工（1学时）一、概述二、齿形加工方法第六节成形表面加工（0.5学时）一、用成形刀具加工二、用简单刀具加工本章重点：加工经济精度的概念；各种机械加工方法的工艺特点及适用范围；平面、外圆、孔的加工方案第六章工艺规程设计学时：１６学时学习要求：制订机械加工工艺规程是机制类专业的基本要求之一，因此本章也是本课程的重点之一。通过本章学习，学生应掌握机械加工工艺过程的基本概念；掌握制订工艺规程的方法和步骤；结合教材中其它章节的有关内容，合理解决制订工艺规程中的主要问题；初步学会运用质量、生产率和经济性三者的辩证关系，对工艺方案进行分析和对比。掌握各种装配方法的实质、特点,并合理选择装配方法。讲授内容及学时分配：第一节概述（1学时）一、生产过程和机械加工工艺过程二、机械加工工艺过程及其组成三、生产纲领与生产类型四、机械加工工艺规程第二节零件的工艺性分析（1学时）第三节定位基准的选择（2学时）一、粗基准的选择二、精基准的选择第四节机械加工工艺路线的拟定（1.5学时）一、表面加工方法的选择二、加工阶段的划分三、工序的集中与分散四、工序顺序的安排第五节机床加工工序的设计（1.5学时）一、加工余量的确定二、工序尺寸与公差的确定三、机床设备及工艺装备选择第六节加工工艺过程的生产率与技术经济分析（1学时）第七节工艺尺寸链（4学时）一、尺寸链的定义、组成及分类二、尺寸链的计算（一）尺寸链的计算方法（二）极值法解尺寸链的基本计算公式（三）尺寸链反计算中的公差分配（四）几种工艺尺寸链的计算第八节箱体零件加工工艺分析（略）第九节装配工艺规程设计（4学时）机器装配是整个机器制造工艺过程中的最后一个阶段。机器的质量，主要取决于机器结构设计的正确性、各组成零件的加工质量，以及机器的装配精度。装配精度是机器质量指标中的重要项目之一，零件的加工精度是保证装配精度的基础，但在实际生产中，单靠提高零件的加工精度来获得规定的装配精度要求，往往是不切实际和不经济的，而必须依靠适当的装配方法和装配工艺措施，来实现机器产品规定的装配精度要求。因此，装配工艺在很大程度上决定机器的最终质量。一、装配尺寸链二、装配方法的选择三、装配工艺规程本章重点：