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1、机械制造基础理论及实践课程教学大纲课程代码:ABJD0343课程中文名称:机械制造基础理论及实践课程英文名称:Fundamenta1TheoryandPracticeofMechanica1Manufacturing课程性质:必修课程学分数:8学分课程学时数:80学时+实践3周授课对象:机械设计制造及其自动化卓越班本课程的前导课程:高等数学、大学物理、材料力学、理论力学、画法几何及工程制图、金工实习一、课程简介本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础必修课,是培养机械工程领域高级技术人才不可缺少的主干课程。通过本课程的学习,培养学生掌握机械制造技术的基础知识、基本理论、基本技能与方法,
2、并通过相关的实践性教学环节的训练,培养学生运用所学知识分析和解决机械制造有关实际问题的基本方法和能力,并且为后续专业课的学习奠定基础。二、教学基本内容和要求机械加工部分1、金属切削过程的基本知识内容:金属切削过程的基本知识;刀具材料重点、难点:金属切削过程的基本知识要求:掌握金属切削的基本原理和基本知识,并有根据具体情况合理选择加工方法(机床、刀具、切削用量、切削液等)的初步能力;2、金属切削过程的基本规律及应用内容:金属切削过程基本规律;金属切削过程基本规律的应用重点:金属切削过程的基本规律难点:金属切削过程基本规律的应用要求:理解金属切削过程的基本概念;通过研究切削过程中的切削变形、切削力
3、、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等现象进行研究,揭示其内在的机理,探索和掌握金属切削过程的基本规律。并具备将金属切削过程基本规律应用于实际的初步能力3、金属切削机床与刀具内容:金属切削机床的分类、型号和主要技术参数;工件表面成形方法与机床运动分析;.车床与刀具;孔加工机床与刀具;刨床与插床;铳床与铳刀;磨床与砂轮;齿轮加工机床与齿轮刀具重点:金属切削机床的分类、型号和主要技术参数;工件表面成形方法难点:工件表面成形方法与机床运动分析要求:掌握关键表面成形方法,能够合理选用加工机床4、机械加工工艺规程的制定内容:零件制造的工艺过程;工艺规程的作用及设计步骤;定位基准的选
4、择;工艺路线的拟定;加工余量的确定;尺寸链和工序尺寸的确定;时间定额和经济分析重点、难点:定位基准的选择;尺寸链和工序尺寸的确定要求:掌握机械加工的基础理论和知识:如定位理论、工艺尺寸链理论、加工精度理论等。在现有的生产条件下,如何采用经济有效的加工方法,合理地安排加工工艺路线以获得符合产品要求的零件,这是本章所要解决的重点。5、机床夹具设计原理内容:机床夹具概述;工件的定位原理及定位元件;定位误差分析计算;工件的加紧及夹紧装置;机床夹具的设计要求及设计步骤;机床夹具设计举例重点:工件的定位原理及定位元件;定位误差分析计算难点:定位误差分析计算要求:掌握机床夹具设计的基本原理和方法6、机械加工
5、精度内容:机械加工精度的基本概念;影响机械加工精度的因素;加工误差的统计分析;提高加工精度的途径重点:影响机械加工精度的因素难点:加工误差的统计分析要求:研究加工系统中各种误差的物理实质,掌握其变化的基本规律,分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系,寻求提高加工精度的途径,以保征零件的机械加工质量,机械加工精度是本课程的核心内容之一。7、机械加工的表面质量内容:机械加工后的表面质量;机械加工后的表面粗糙度;控制加工表面质量的工艺途重点、难点:机械加工后的表面粗糙度要求:通过研究零件表面层在加工中的变化和发生变化的机理,掌握机械加工中各种工艺因素对表面质量的影响规律,并能运用这些规律来控制加
6、工中的各种影响因素,以满足表面质量的要求。了解影响加工质量的各种因素,学会分析研究加工质量的方法。金属工艺部分1、金属材料导论内容:金属工艺学的概念;金属材料的机械性能、物理性能、化学性能和工艺性能;金属的结晶过程和同素异晶转变,合金的晶体结构,铁碳合金的基本组织、状态图,钢的分类和应用,零件选材的般原则;钢的热处理工艺重点与难点:金属的结晶过程;合金的晶体结构;铁碳合金状态图;钢的热处理要求:掌握金属材料基本的机械性能、工艺性能、铁碳合金状态图及其与材料机械性能和工艺性能变化规律的关系、热处理工艺对材料性能的影响,了解钢的分类和应用,为加工工艺内容的学习打下基础。2、铸造内容:铸造工艺特点与
7、方法概述;液态合金的充型,铸件的凝固、收缩、内应力、变形、裂纹、气孔和质量控制;铸铁件、铸钢件、铜铝合金铸件的生产;造型方法的选择,浇注位置与分型面的选择,工艺参数的选择;熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造及其比较;铸件结构与砂型铸造工艺、合金铸造性能、铸造方法的关系重点与难点:浇注位置与分型面选择要求:掌握铸造工艺特点、铸造性能、铸造主要工艺内容、机械造型方法、铸件结构分析与设计及其对铸件质量的影响;了解常用合金铸件的生产过程、各种铸造方法,了解铸造的发展趋势。3、压力加工内容:压力加工工艺特点与方法概述;金属塑性变形的实质,塑性变形后金属的组织和性能,金属的可锻性;自由锻工
8、艺规程的制订及其锻件结构工艺性;锤上模锻、胎模锻和其它设备上模锻;板料分离与变形工序,冲模的分类和构造,冲压件结构工艺性;精密模锻、挤压、轧制、超塑性成形、摆动碾压重点与难点:金属塑性变形;锻压、冲压工艺要求:掌握压力加工的工艺特点、塑性变形对材料性能的影响及该成形方法的优越性、锻件与冲压件结构工艺性以及模具在压力加工中的广泛应用与影响;了解压力加工的各种生产方法与设备,了解压力加工的发展趋势4、焊接内容:电弧焊的冶金过程特点,焊接接头金属组织与性能的变化,焊接应力与变形;埋弧自动焊、气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊接与切割、激光焊、真空电子束焊接、电阻焊、摩擦焊、钎焊;金属材料的可焊性,碳钢、
9、合金钢、铸铁、有色金属的焊接;焊接结构件材料、方法的选择,焊接结构工艺设计与举例;焊接接头缺陷分析,质量检验方法与过程;计算机在焊接中的应用重点与难点:焊接的冶金过程;焊接应力与形变及其防止措施;焊接结构的工艺性要求:掌握焊接接头金属组织与性能的变化、焊接应力与变形及其对焊接结构工艺设计的影响,掌握常用金属件的可焊性与焊接方法的选用;了解焊接件常见缺陷及质量检验方法与过程。三、实践教学内容及基本要求1、生产现场实习实训(2周)(1)热处理现场教学(1天)(2)铸造、锻压现场教学(1天)(3)机床及其关键部件结构的认知(1天)(4)典型零件的装夹设计与组合夹具拼搭现场教学(2天)(5)典型零件加
10、工工艺设计现场教学(2天)(6)专题讲座(3天):安排企业工程师针对与制造技术相关的工程实际问题进行68次专题讲座。2、零件加工工艺设计训练(1周):(1)根据生产类型,对指定的零件进行工艺分析。(2)选择毛坯种类及制造方法.绘制毛坯图(零件一毛坯合图)。(3)拟订零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定各工序切削用量及工序尺寸,计算某一代表工序的工时定额。(4)填写工艺文件:工艺过程卡片(或工艺卡片)、工序卡片(也可视工作量大小只填部分主要工序的工序卡片)。(5)撰写设计说明书。四、教学方法与手段(1)教学方法采用启发式教学、案例教学等多种教学方法
11、,培养学生独立分析问题和解决问题的能力;辅以讨论答疑等教学环节。(2)教学手段本课程采用多媒体教学系统,以电子教案、CA1课件与板书相结合,部分教学内容采取在生产现场进行教学的方式进行教学。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注绪论2金属切削过程的基本知识3金属切削过程的基本规律及应用4金属切削机床与刀具6机械加工工艺规程的制定12机床夹具设计原理8机械加工精度3机械加工的表面质量2金属材料导论10铸造10压力加工10焊接10合计80六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法:根据平时考勤、实习表现、作业和综合设计质量对学生进行综合考核。2、成绩评定:平时考勤占20%,作业占20乳实习实训表现占30%,综合设计占30%,最终成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级计分。七、教学参考资源1、参考书目:(1)卢秉恒等编著,机械制造技术基础,机械工业出版社,2010年。(2)邓文英等编著,金属工艺学(第五版)上册,高等教育出版社,2010年2、与课程相关主要网站(1) httpwww.51zz.org/机械加工技术网(2) (3) 八、说明1、本教学大纲适用于机械设计制造及其自动化专业卓越班。2、为适应面向21世纪对科技人才的要求,应根据具体情况,更新教学内容,注意反映现代科技发展新方向及市场经济的需要,对课程教学内容提出的新要求,适当增加一些本课程领域中的新内容,新方法和最新科技成果。