机械制造技术基础

本课程为国家精品课程、精品资源共享课,国家精品在线开放课程。MOOC 教学团队九位教师授课。本课程采用三维仿真视频,充分展现结构原理;实际加工录像拉近课堂与生产现场;配套的教育部普通高等教育“十…

国家精品工程
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太原理工大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 16
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

“机械制造技术基础”是高等学校工科机械类专业必修的专业技术基础课。 本课程注重基本理论知识的深入学习,兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍,强调培养运用基础理论知识解决生产实际问题的能力。

课程设置的主导思想是以金属切削理论为基础,以金属切削机床和切削刀具为抓手,以机械制造工艺为主线,以获得加工合格零件、装备为目标,使学习者深入了解和掌握机械装备制造的基本理论和基本技术,同时注重培养学生的实践能力。

本课程充分利用信息技术的优势,理论讲解将教师、文字、图表、视频有机融为一体。课程设置了课堂教学视频、教学讨论、网上练习题和结课考试题;课堂教学视频中包含基础理论教学、典型机械结构原理分析、仿真视频演示、生产现场录像、典型先进制造技术的研究录像,让学习者真正掌握零件(或产品)制造的各个环节所需要的知识和技能,实现理论和实践的真正有机结合。

本课程是一门实践性很强的课程,只有在不断的理论—实践的循环中深入学习总结,才能到达机械制造自由王国的境界。为此课程中有关实践的例子尽量采用日常生活中的常见结构、生产中普遍应用的设备结构,方便各个行业的技术人员在工作过程中提高。教学内容按照国家教学指导委员会的建议学时和内容安排,与高校相关专业的教学内容同步,利于学习者进一步深入学习。

通过本课程的学习,使学习者能够对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握;掌握机械加工的基本知识和金属切削过程的基本规律;能够选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数;具备制订工艺规程和设计机床夹具的能力;掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识,初步具备分析解决现场工艺问题的能力; 奠定机械制造技术方面的基础知识和基本技能,并为学习其他有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作打下必要的基础。

课程大纲

01
金属切削过程的基础知识
掌握金属切削过程中的基本定义,深入理解刀具标注角度及工作角度的含义。掌握刀具材料的基本特性,了解常用刀具材料的适用范围。
课时
1.1 金属切削过程的基本定义
1.2 刀具切削部分的构造要素及静止参考系
1.3 刀具标注角度
1.4 刀具工作角度
1.5 切削层参数及切削形式
1.6 刀具材料(一)
1.7 刀具材料(二)
02
金属切削过程基本规律及其应用
掌握金属切削过程中的基本规律,并能够依照规律合理选择刀具角度、切削用量、切削液,满足加工质量要求。
课时
2.1金属切削的变形过程
2.2前刀面上的挤压摩擦与积屑瘤
2.3切削力
2.4切削温度
2.5刀具磨损与刀具耐用度
2.6切削用量的合理选择
2.7刀具几何参数的合理选择
2.8工件材料的切削加工性
2.9切削液
03
金属切削机床与刀具
掌握表面成形方法、工件表面成形方法与机床运动之间的关系、CA6140、Y3150E的传动原理及传动链的分析方法,了解各类加工机床的切削运动及与之相配的加工刀具,能够合理选用加工机床及刀具。
课时
3.1 机床的分类及型号编制
3.2 CA6140及其主运动传动链
3.3 CA6140主轴箱结构
3.4 CA6140米制螺纹进给传动链
3.5 CA6140机动进给传动链
3.6 CA6140溜板箱结构
3.7 孔加工机床
3.8 刨床、插床和铣床
3.9 外圆磨床与平面磨床
3.10 无心外圆磨床
3.11 滚齿原理及滚刀的安装
3.12 Y3150E滚齿机滚切直齿圆柱齿轮传动分析
3.13 Y3150E滚齿机滚切斜齿圆柱齿轮传动分析
3.14 其他齿轮加工机床
3.15 车刀、铣刀
3.16 孔加工刀具、齿轮加工刀具
3.17 砂轮
04
组合机床与自动线简介(自学)
了解组合机床与自动线的工艺范围和配置形式
课时
4.1组合机床与自动线的工艺范围和配置形式
05
机械加工工艺规程的制定
掌握机械加工的基础理论和知识。在现有的生产条件下,能够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。
课时
5.1 机械加工工艺过程的组成
5.2 基准概念及定位表面类型
5.3 精基准的选择原则
5.4 粗基准的选择原则
5.5 零件表面加工方案的确定
5.6 加工阶段的划分
5.7 加工顺序安排及工序的划分
5.8 加工余量的影响因素
5.9 尺寸链原理及极值法解尺寸链
5.10 极值法解尺寸链的解析方法
5.11 概率法解尺寸链原理
06
机床夹具设计原理
掌握工件的定位原理及定位误差分析计算方法;了解工件的夹紧及典型夹紧装置的工作原理;掌握机床夹具设计的方法。
课时
6.1 机床夹具概述
6.2 机床夹具各组成部分的作用
6.3 六点定位原理
6.4 固定式定位元件
6.5 其它定位元件
6.6 组合定位分析
6.7 过定位现象的消除方法
6.8 定位误差
6.9 典型定位方法的定位误差计算(一)
6.10 典型定位方法的定位误差计算(二)
6.11 夹紧装置设计的核心问题
6.12 常用夹紧装置的自锁条件及特点
6.13 机床夹具设计步骤
07
机械加工精度
掌握加工系统中各种误差的物理实质及其变化的基本规律,能够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 。
课时
7.1机械加工精度的基本概念
7.2影响加工精度的因素——机床误差
7.3影响加工精度的因素——工艺系统受力变形
7.4影响加工精度的因素——工艺系统热变形
7.5加工误差的统计分析——方法及应用
7.6提高加工精度的途径
08
机械加工表面质量
掌握机械加工中各种工艺因素对表面质量的影响规律,并能运用规律来控制加工中的各种影响因素,以满足表面质量的要求。
课时
8.1表面质量的内涵及发展
8.2表面质量的重要性
8.3表面的几何形状特征
8.4表面层的物理机械性能
8.5零件表面光整加工技术(一)
8.6零件表面光整加工技术(二)
09
机械装配工艺
掌握装配中互换法、选配法、修配法、调整法的基本原理、计算方法和应用范围,了解装配工艺规程的制定内容。
课时
9.1 概述
9.2装配尺寸链
9.3保证装配精度的方法——互换法
9.4保证装配精度的方法——选配法和调整法
9.5保证装配精度的方法——修配法
9.6装配工艺规程的制定

预备知识

机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量。

参考资料

课程教材:
《机械制造技术基础》(第3版),吕明主编,武汉理工大学出版社,2015
其他参考资料:
1 曾志新、吕明主编,《机械制造技术基础》,武汉理工大学出版社,2008。
2.吕明、轧刚主编 ,Foundation of machine manufacturing technology,武汉理工大学出版社, 
2002。
3.卢秉恒主编,《机械制造技术基础》,机械工业出版社,1999。 
4.张福润等编,《机械制造技术基础》,华中理工大学出版社,1999。 
5 王先逵,《机械制造工艺学》    机械工业出版社
6.顾崇衔,《机械制造工艺学》    陕西科学技术出版社
7.周泽华,《金属切削原理》       上海科学技术出版社
8.袁哲俊,《金属切削刀具》       机械工业出版社
9.贾亚洲,《金属切削机床概论》    机械工业出版社

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