《机械制造技术基础》课程教学大纲
开课单位：冶金石油装备系
课程负责人：李钢
适用于本科机械设计制造及其自动化等专业
教学时数：64学时
一、课程概况
《机械制造技术基础》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课。本课程的任务是：通过本课程的教学，使学生掌握机械加工及装配过程中的加工理论和技术方法、零件加工工艺规程设计，为学生学习后续专业课程及从事机械设计、制造、维修工作，成为机械制造工程师打下基础。
本课程的先修课程主要有《机械制图与CAD基础Ⅱ》、 《制图测绘与计算机绘图》、《互换性与测量技术》、《金属工艺学Ⅱ》、《工程技能训练I》、《理论力学》、《电工电子学基础》、《机械原理》、《机械原理课程设计》、《材料力学》、《 机械设计》、《机械设计课程设计》、《液压与气压传动》、《液压与气压传动课程设计》等。
本课程的后续或同期课程主要有 《工程技能训练II》、《数控加工技术》、《机械加工装备》、《逆向工程》、《机械加工工艺及装备设计技能训练》、《机械设计制造及其自动化参观实习》、《数控加工技能综合训练》、《机械制造生产实习》、《泵与压缩机》、《石油装备认识实习》、《石油钻采机械》、《石油装备技术综合实验》、《石油装备生产实习》、《石油装备新技术》、《石油装备综合训练》、《石油钻机电力电子》、《冶金装备设计技能训练》、《冶炼机械》、《轧钢机械》、《冶金装备工程认识实习》、《设备工程与项目管理》、《设备状态监测与故障诊断技》、《冶金装备技术综合实验》、《冶金装备工程生产实习》、《毕业设计(论文)》等。
二、教学基本要求
1. 了解生产过程、制造技术以及产品开发、制造与设计维修关系；
2. 理解机械加工的方法；熟悉机床、刀具、夹具的选用；了解先进制造技术的概念；
3. 理解机械加工中切削原理的基本理论、切削过程控制及刀具选用的主要方法；
4. 掌握影响机械加工中零件加工质量因素；掌握改善零件加工质量途径方法；
5. 理解装配方法；掌握机械加工过程、工艺规程制订方法及步骤；掌握尺寸链概念及工艺尺寸计算；
6. 布置完成简单零件，单件生产类型的机械加工工艺规程设计大作业。要求在课程前期布置，讲授“机械加工工艺规程设计”章节时同期进行，课程结束前完成。
7. 成绩确定：期末试卷成绩60%，平时作业20%，大作业20%。
8. 课程教学结合工程技能训练进行教学，尽可能利用多媒体静动态教学。
三、教学内容及要求
1．前言
教学内容：机械制造概论、机械制造技术的发展过程、机械制造系统、机械制造与维修关联作用。
基本要求：了解机械制造概论、机械制造技术的发展过程、机械制造系统；了解机械制造与设备设计维修关联作用。
重点：机械制造系统。
难点：机械制造系统。
2．机械加工方法
教学内容：零件成形方法、机械加工方法；特种加工方法（线切割、电火花、激光加工、水切割、超声波加工）。
基本要求：掌握机械加工方法，理解机械零件成形方法、了解特种加工方法。
重点：机械加工方法既车削、铣削、钻削、磨削加工。
难点：机械加工方法。
3．金属切削原理及刀具
1) 金属切削原理
教学内容：刀具结构及几何角度与材料、金属切削过程、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损和刀具使用寿命、材料的切削加工性、刀具角度及切削条件的合理选择、砂轮及其磨削过程。
基本要求：理解刀具的几何角度与材料、金属切削过程、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损和刀具使用寿命、材料的切削加工性；掌握切削条件的合理选择；理解砂轮及其磨削过程。
重点：刀具的几何角度与材料、材料的切削加工性，切削条件的合理选择。
难点：刀具的几何角度、金属切削过程。
2) 金属切削刀具
教学内容：车刀、铣刀、孔加工刀具结构及应用、选择。
基本要求：理解车刀、铣刀、孔加工刀具结构及应用、选择。
重点：车刀、铣刀。
难点：刀具结构及应用、选择。
4．金属切削机床
教学内容：机床概述（机床组成、机床运动、机床型号）、、常见的金属切削机床（车床、铣床）、数控机床简介。
基本要求：理解机床概述；了解数控机床；理解常见金属切削机床结构及功能。
重点：常见机床功能。
难点：金属切削机床结构
5．机床夹具设计基础
教学内容：基准概念、工件的定位、定位误差、工件的夹紧、夹具的选用。
基本要求：掌握工件的定位、定位误差及计算；理解工件的夹紧、夹具的选用和设计理论及方法。
重点：工件的装夹方法、定位原理。
难点：工件的装夹方法、定位原理。
6．机械加工工艺规程设计及工艺规程设计大作业
教学内容：零件结构的工艺性与毛坯选择；定位基准的选择、工艺路线的确定、工序内容的确定、工序尺寸计算、提高机械加工生产率的工艺措施，工艺方案的技术经济性分析、典型零件加工。
基本要求：理解零件结构的工艺性与毛坯选择；掌握定位基准的选择、工艺路线的确定、工序内容的确定、工序尺寸计算、提高机械加工生产率的工艺措施；了解工艺方案的技术经济性分析；理解典型零件加工。
重点：定位基准的选择、工艺路线的确定、工序内容的确定、工序尺寸计算、零件结构的工艺性。
难点：定位基准的选择、工艺路线的确定、工序内容的确定、工序尺寸计算、零件结构的工艺性。
作业要求及内容：
1）生产类型：单件生产；
2）工艺文件：机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺卡片（工序卡）；机械加工工艺编制说明书；
3）零件类型：选用无碳小车零件、轴套类及简单箱体零件，尽可能选用有热处理要求零件；
4）完成内容：分析图纸的完整及正确性、零件结构的工艺性、选择毛坯、选择定位基准、确定工艺路线及选择机床及加工装备、确定工序内容、计算工序尺寸等；
5）完成方式：本章开始布置作业、提供零件图，作业跟随相关授课内容进行。
7．机械加工质量及控制
1) 机械加工精度及控制
教学内容：概述、影响加工精度的因素、加工精度分析方法、加工误差综合分析、提高加工精度的工艺措施，例举分析工艺规程设计大作业零件加工误差现象。
基本要求：掌握影响加工精度的因素及分析方法；掌握提高加工精度的工艺措施；了解加工误差综合分析。
重点：影响加工精度的因素、提高加工精度的工艺措施。
难点：影响加工质量的因素及分析方法。
2) 机械加工表面质量及控制
教学内容：概述、表面质量对零件使用性能影响、影响表面质量的因素、提高表面质量的途径、振动对加工质量影响及控制振动途径。例举分析工艺规程设计大作业零件加工表面质量现象。
基本要求：理解概述、表面质量对零件使用性能影响；掌握影响表面质量的因素；掌握提高表面质量的途径；理解振动对加工质量影响及控制振动途径。
重点：表面质量对零件使用性能影响、提高表面质量的途径。
难点：影响加工质量的因素及分析方法，提高加工质量的途径、控制振动途径。
8．机械装配工艺
教学内容：装配精度概念、装配精度方法。
基本要求：了解装配精度概念；掌握保证装配精度方法（完全互换法、修配法）。
重点：保证装配精度方法。例举分析无碳小车装配精度提高方法。
难点：保证装配精度方法。
9． 现代制造技术
教学内容：现代制造技术现状及发展。
基本要求：了解现代制造技术现状及发展。
四、课时分配表
序号 | 章 节 内 容 | 学 时 分 配 |
合计 | 讲课 | 实验 | 上机 | 设计 | 习题课 | 课外阅读 | 其它 |
1 | 前言及机械加工方法 | 2 | 2 | | | | | | |
2 | 金属切削原理及刀具 | 10 | 8 | 2 | | | | 4 | |
3 | 金属切削机床 | 4 | 4 | | | | | 2 | |
4 | 机床夹具设计原理 | 8 | 8 | | | | | 6 | |
5 | 机械加工工艺规程设计 | 20 | 14 | | | | 6 | 12 | 习题课与大作业同步进行 |
6 | 机械加工质量 | 14 | 12 | 2 | | | | 10 | |
7 | 机械装配工艺 | 4 | 4 | | | | | 4 | |
8 | 现代制造技术 | 2 | 2 | | | | | 2 | |
| 总 计 | 64 | 54 | 4 | | | 6 | 42 | |
五、实验
开课实验室：机械设计制造实验室
应修实验学时 | 4 | 课程性质 | 必修 |
本课程实验教学目的和基本要求 | 目的：学生通过实验教学进一步掌握课程基本知识、基本理论、基本技能，熟悉测试仪器、实验工具装备的工作原理及使用方法，提高综合运用知识、分析解决机械制造过程中的实际问题能力，培养学生创新意识和能力，养成实事求是科学作风，为成为合格机械工程师奠定基础。 基本要求：学生应在实验课前仔细阅读实验指导书，明确实验目的和要求；了解各种实验仪器和设备的原理、构造及操作规程。通过实验课学生应掌握以下基本技能：实验设备的操作，仪器的使用、测量的方法，试验数据的收集和整理与运算，实验结果与理论结论的对比及分析，试验现象与结论的论证等，写出实验报告。 |
实验的考核 | 依据实验参与程度、动手能力、操作技能、实验数据与现象分析等综合情况，以及实验报告评分。成绩等级为：优秀、良好、中等、及格、不及格五级积分。 |
指导书要求 | 实验指导书内容及要求： 1．实验目的及要求明确合理，实验书符合国家标准及规范，实验书语言规范，插图正确规范、清晰； 2．实验指导书及报告书项目：实验目的；目的明确；实验原理；实验内容；.实验报告； |
序号 | 实验项目名称 | 实验学时 | 实验类别 | 必做 | 选做 | 实验内容简述 |
1 | 刀具几何角度测量 | 2 | 验证 | √ | | 测量外圆45°90°车刀的主偏角、副偏角、前角、后角、副后角及刃倾角等角度，绘制刀具图 |
2 | 机床主轴回转精度测定及对加工精度影响 | 2 | 综合 | | √ | 测量主轴中心线的径向跳动、轴向窜动，理解主轴回转精度的概念 |
3 | 切削加工切削力对加工精度影响及误差测量 | 2 | 综合 | | √ | 测量细长轴，偏心轴孔加工切削位置改变，测量切削力对加工形状误差影响， |
4 | 加工误差统计分析 | 2 | 综合 | | √ | 测量统计100件工件某尺寸，用统计方法处理数据，分析加工误差性质及产生原因，指出消除减小误差的基本途径 |
六、推荐教材、参考资料
1．推荐教材
(1) 卢秉恒，《机械制造技术基础》(第3版)，北京：机械工业出版社．2015。
(2) 袁绩乾，李文贵．《机械制造技术基础》，北京：机械工业出版社．2014。
(3) 于骏一，邹青，《机械制造技术基础》，北京：机械工业出版社．2015。
2．推荐参考书
(1) 吴拓．《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》．北京：机械工业出版社．2015。
(2) 戴曙．《金属切削机床》．北京：机械工业出版社．2015。
(3) 陈日曜．《金属切削原理(第２版)》．北京：机械工业出版社．2014。
(4) 乐兑谦．《金属切削刀具(第２版)》．北京：机械工业出版社．2014。
(5) 王先逵．《机械制造工艺学》．北京：机械工业出版社．2015。
(6) 郑修本．《机械制造工艺学》．北京：机械工业出版社．2014。
七、执行大纲说明
1. 本课程教学必须有一定的制造车间现场实习基础，可安排在金工实习、制造参观和生产实习后教学；
2.大纲适用于少学时的处理建议：减少前言、金属切削机床、机械加工质量学时，实验开设4学时。
制定：李钢 参与：吴睿、王孜、何高发、胡晋、李绪武
审核：李翔 批准：
制定日期：2015年5月29日