1、机械设计制造及其自动化专业课程学教学大纲课程名称：机械制造工艺与机床夹具课程编号：17071007总学时：64学分数：3.5适用专业：机械设计制造及其自动化1、说明部分（1）课程性质机械制造工艺与机床夹具是 以 机 械 制 造 中 的 工 艺 问 题 与 夹 具 设 计 为研 究 对 象 的 一 门 应 用 性 技 术 学 科 ， 是 机 械 制 造 专 业 的 一 门 主 要 专 业 课 。 它 主 要研 究 各 种 机 械 的 制 造 方 法 和 制 造 过 程 、 产 品 的 质 量 及 其 控 制 、 提 高 劳 动 生 产 率及 经 济 效 益 的 措 施 、 机 械 制 造 工 艺
2、 装 备 及 其 设 计 基 础 。 本 课 程 的 主 要 任 务 是 通过 本 课 程 的 教 学 过 程 和 教 学 环 节 的 配 合 ， 使 学 生 初 步 具 有 利 用 各 种 基 础 理 论 知识 ， 综 合 分 析 和 解 决 工 艺 问 题 的 能 力 ， 正 确 使 用 和 设 计 机 床 专 业 夹 具 的 能 力 以及 自 学 工 艺 理 论 和 新 工 艺 新 技 术 的 能 力 。（2）教学目的通过学习，学生应了解常用金属材料的一般性能和工艺性能及其应用范围。初步掌握各种零件毛坯的成型方法和切削加工方法及其基本原理、工艺特点和应用，具有选择零件毛坯和切削加工的初步
3、能力。初步掌握零件的结构工艺。（3）教学内容本课程主要教学内容是：讲授常用金属材料的性能对加工工艺的影响；各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系；金属机体的加工工艺过程和结构工艺性；工艺规程的编制方法；机床专业夹具的分类、特点和设计方法等。（4）教学时数 64 学时（5）教学方式面授与自学相结合，并配有电子教案。章 1 章机械加工工艺规程的制订【教学时数】 16 学时【教学内容】1）基本概念。2）机械加工工艺规程概述。3）零件图的分析。4）毛坯的选择。5）定位基准的选择。6）工艺路线的拟订。7）加工余量的确定。8）工序尺寸及公差的确定。9）机械加工生产率和技术经济分析。【教学
4、要求】通过本章的学习，学生应理解和掌握生产过程、工艺过程的概念，掌握工艺过程的组成；理解和掌握零件加工精度的方法；理解和掌握常用零件工艺规程的编制方法。第 1 节 基本概念【教学时数】 2 学时【教学内容】1）生产过程和工艺过程。2）工艺过程的组成。3）生产纲领与生产类型。4）获得加工精度的方法。第 2 节 机械加工工艺规程概述【教学时数】 2 学时【教学内容】1）工艺规程的作用。2）工艺规程的格式。3）制定工艺规程的原则。4）制定工艺规程的原始资料。5）制定工艺规程的步骤。第 3 节 零件图的分析【教学时数】 2 学时【教学内容】1）检查零件图的完整性和正确性。2）零件的技术要求分析。3）零
5、件的结构工艺性分析。第 4 节 毛坯的选择【教学时数】 2 学时【教学内容】1）毛坯的种类。2）选择毛坯时应考虑的因素。3）毛坯的形状与尺寸的确定。第 5 节 定位基准的选择【教学时数】 2 学时【教学内容】1）基准的概念。2）定位基准的选择。第 6 节 工艺路线的拟订【教学时数】 2 学时【教学内容】1）表面加工方法的选择。2）加工顺序的安排。3）工序的集中与分散。第 7 节 加工余量的确定【教学时数】 1 学时【教学内容】1）基本概念。2）影响因素。3）加工余量的确定。第 8 节 工序尺寸及公差的确定【教学时数】 2 学时【教学内容】1）基准重合时的确定。2）基准不重合时的确定。第 9 节
6、 机械加工生产率和技术经济分析【教学时数】 1 学时【教学内容】1）机械加工生产率。2）技术经济分析。第 2 章 机械加工精度【教学时数】 4 学时【教学内容】1）概述。2）影响加工精度的因素。3）加工误差的综合分析。4）提高加工精度的工艺措施。【教学要求】通过本章的学习，学生应理解机械加工精度的概念以及研究加工精度的目的，学会分析影响加工精度的因素，掌握加工误差的数理统计方法。第 1 节 概述【教学时数】 1 学时【教学内容】1）概述。第 2 节 影响加工精度的因素【教学时数】 1 学时【教学内容】1）加工原理误差。2）机床、刀具、夹具的误差。3）受力变形对加工精度的影响。4）调整误差。第
7、3 节 加工误差的综合分析【教学时数】 1 学时【教学内容】1）加工误差的性质。2）加工误差的统计方法。第 4 节提高加工精度的工艺措施【教学时数】 1 学时【教学内容】1）消除和减少原始误差。2）补偿或抵消原始误差。3）转移变形或转移误差。4）加工过程的控制。第 3 章 机械加工的表面质量【教学时数】 4 学时【教学内容】1）概述。2）影响表面质量的因素。3）影响表面力学性能的因素。4）机械加工中的振动。5）控制表面质量的工艺途径。【教学要求】通过本章的学习，学生应理解机械加工表面质量的含义以及表面质量对零件使用性能的影响， 学会分析影响机械加工表面粗糙度的几何因素和物理因素，了解机械加工过
8、程中振动的类型及其产生的原因，熟悉控制表面质量的工艺途径。第 1 节 概述【教学时数】 0.5 学时【教学内容】1）表面质量的含义。2）表面质量对零件使用性能的影响。第 2 节 影响表面质量的因素【教学时数】 1 学时【教学内容】1）影响表面质量的几何因素。2）影响表面质量的物理因素。第 3 节 影响表面力学性能的因素【教学时数】 1 学时【教学内容】1）表面残余应力。2）表面层加工硬化。3）表面层金相组织变化。第 4 节 机械加工中的振动【教学时数】 1 学时【教学内容】1）强迫振动。2）自激振动。第 5 节 控制表面质量的工艺途径【教学时数】 0.5 学时【教学内容】1）减少表面粗糙度的加
9、工方法。2）改善表面力学性能的加工方法。第 4 章 机床夹具设计基础【教学时数】 14 学时【教学内容】1）概述。2）工件的定位原则及定位原件。3）定位误差的分析计算。4）工件的夹紧。5）分度装置。【教学要求】通过本章的学习，学生应了解机床夹具的分类、组成及其在机械加工中的作用。掌握工件定位的基本原理，熟悉各种定位方法及定位元件。了解机械加工对夹紧装置的要求，学会确定夹紧力三要素。第 1 节 概述【教学时数】 1 学时【教学内容】1）工件的安装。2）机床夹具的分类和组成。3）机床夹具的作用。第 2 节 工件的定位原则及定位原件【教学时数】 6 学时【教学内容】1）工件定位的基本原理。2）定位方
10、法及定位元件。第 3 节 定位误差的分析计算【教学时数】 4 学时【教学内容】1）定位误差产生的原因。2）定位误差的计算。3）定位误差的综合分析与计算实例。第 4 节 工件的夹紧【教学时数】 2 学时【教学内容】1）对夹紧装置的要求。2）夹紧力三要素的确定。3）典型夹紧机构。第 5 节 分度装置【教学时数】 1 学时【教学内容】1）概述。2）回转分度装置的基本结构。第 5 章 机床专用夹具及其设计方法【教学时数】 8 学时【教学内容】1）各类机床夹具及其设计特点。2）专用夹具设计的全过程。【教学要求】通过本章的学习，学生应掌握车床、钻床、铣床类夹具的基本结构及典型零件的设计。掌握专用夹具的设计
11、方法和步骤。第 1 节 各类机床夹具及其设计特点【教学时数】 5 学时【教学内容】1）车床类夹具。2）钻床类夹具。3）铣床类夹具。第 2 节 专用夹具设计的全过程【教学时数】 3 学时【教学内容】1）拟定夹具的结构方案。2）夹具总图设计。3）夹具精度的校核。4）绘制夹具零件图。第 6 章 典型零件加工【教学时数】 8 学时【教学内容】1）车床主轴加工。2）箱体加工。3）连杆加工。4）圆拄齿轮加工。【教学要求】通过本章的学习，学生应掌握箱体、车床主轴、连杆和圆拄齿轮的技术要求和毛坯特点，掌握典型零件的机械加工工艺过程及工艺分析，并掌握其加工方法。第 1 节 车床主轴加工【教学时数】 2 学时【教
12、学内容】1）概述。2）主轴加工工艺过程。3）主轴加工工艺过程分析。第 2 节 箱体加工【教学时数】 3 学时【教学内容】1）概述。2）箱体结构工艺性。3）箱体工艺分析。4）箱体平面和孔系的加工方法。5）箱体的检验。第 3 节 连杆加工【教学时数】 1 学时【教学内容】1）连杆的主要技术条件。2）连杆的加工工艺过程。3）连杆的加工工艺过程分析。4）连杆的检验。第 4 节 圆拄齿轮加工【教学时数】 2 学时【教学内容】1）齿轮的技术要求。2）齿轮的材料、热处理和毛坯。3）齿轮的机械加工。第 7 章 计算机辅助工艺工艺设计与现代制造技术【教学时数】 2 学时【教学内容】1）成组技术及其在工艺中的应用
13、。2）计算机辅助工艺过程设计。3）现代制造技术。【教学要求】通过本章的学习，学生应了解成组技术的基本概念以及成组生产的组织形式。 了解计算机辅助工艺过程设计的基本概念；了解修订式和创成式 CAPP 系统。了解数控机床和加工中心、计算机数控与直接数控系统、柔性制造系统、计算机辅助制造和计算机集成制造系统等现代制造技术的概念。第一节 成组技术及其在工艺中的应用【教学时数】 0.5 学时【教学内容】1）概念。2）成组生产的组织形式。3）成组技术的零件编码。4）制定成组工艺过程。第 2 节 计算机辅助工艺过程设计【教学时数】 1 学时【教学内容】1）概念。2）修订式 CAPP 系统。3）创成式 CAP
14、P 系统。第 3 节 现代制造技术【教学时数】 0.5 学时【教学内容】1）数控机床和加工中心。2）计算机数控和直接数控系统。3）柔性制造系统。4）计算机辅助制造和计算机辅助制造系统。第八章装配工艺基础【教学时数】 8 学时【教学内容】1）概述。2）保证装配精度的工艺方法。3）装配尺寸链。4）装配工艺的制定。【教学要求】通过本章的学习，学生应了解机器装配的生产类型及特点；了解机器装配精度的概念。熟悉保证装配精度的各种工艺方法。理解装配尺寸链的基本概念及特征；掌握建立和计算装配尺寸链的方法。熟悉装配工艺规程的制订原则及步骤。第 1 节 概述【教学时数】 1 学时【教学内容】1）机器装配的生产类型
15、及特点。2）机器装配精度。第 2 节 保证装配精度的工艺方法【教学时数】 2 学时【教学内容】1）互换法。2）选配法。3）修配法。4）调整法。第三 装配尺寸链【教学时数】 3 学时【教学内容】1）装配尺寸链的概念及特征。2）装配尺寸链的建立。3）装配尺寸链计算方法。4）装配尺寸链的计算实例。第 4 节 装配工艺的制定【教学时数】 2 学时【教学内容】1）装配工艺的制定原则。2）装配工作的基本内容。3）制订装配工艺的步骤。1基本概念理解生产过程、工艺过程的概念；掌握工艺过程的组成；熟悉生产纲领和生产类型的概念。熟悉获得零件加工精度的方法。2机械加工艺规程概述掌握工艺规程的概念；了解工艺规程的格式
16、；理解工艺规程的分类、作用以及制订工艺规程的原则、原始资料、步骤。3零件图的分析了解零件图工艺分析的内容；掌握零件的技术要求分析和结构工艺性分析的内容。4毛坯的选择熟悉毛坯的种类；熟悉选择毛坯时应考虑的因素。学会确定毛坯形状与尺寸的方法。5定位基准的选择掌握基准的概念及其分类；掌握定位基准的选择。6工艺路线的拟定熟悉选择表面加工方法；掌握加工顺序的安排原则。理解工序集中与工序分散的特点。7加工余量的确定理解加工余量的基本概念；学会分析影响加工余量的因素；熟悉确定加工余量的方法。8工序尺寸及其公差的确定熟悉工序尺寸及其公差的确定；掌握基准重合时工序尺寸及其公差的计算和基准不重合时工序尺寸及其公差
17、的计算方法。9机械加工生产率和技术经济分析熟悉机械加工生产率分析以及工艺过程的技术经济分析。（二）机械加精度1概述理解机械加工精度的概念以及研究加工精度的目的。2影响加工精度的因素及其分析学会分析影响加工精度的因素；理解加工原理误差、机床和刀具等的制造误差与磨损、工艺系统受力变形和热变形、工件的内应力、调整误差等对加工精度的影响。3加工误差的综合分析理解加工误差的性质；掌握加工误差的数理统计方法。4提高加工精度的工艺措施掌握保证和提高加工精度的工艺途径。（三）机械加工的表面质量1概述理解机械加工表面质量的含义以及表面质量对零件使用性能的影响。2影响机械加工表面粗糙度的因素学会分析影响机械加工表
18、面粗糙度的几何因素和物理因素；学会分析影响磨削加工表面粗糙度的因素。3影响表面物理力学性能的工艺因素理解表面残余应力、表面层加工硬化、表面层金相组织变化与磨削烧伤等对表面物理力学性能的影响。4机械加工中的振动了解机械加工过程中振动的类型及其产生的原因；了解减少机械振动的工艺措施。5控制表面质量的工艺途径熟悉控制表面质量的工艺途径；熟悉减少表面粗糙度以及改善表面物理力学性能的加工方法。（四）机床夹具设计基础1概述掌握工件的安装方法。了解机床夹具的分类、组成及其在机械加工中的作用。2工件的定位原则及定位元件掌握工件定位的基本原理；熟悉各种定位方法及定位元件。3定位误差的分析和计算学会分析定位误差及
19、其产生的原因；掌握常见定位方式的定位误差计算。4工件的夹紧了解机械加工对夹紧装置的要求；学会确定夹紧力三要素。熟悉各种典型的夹紧机构、机动夹紧装置、定心夹紧装置。5分度装置 熟悉分度装置的基本结构及其工作原理。（五）机床专用夹具及其设计方法 1各类机床夹具及其设计特点熟悉车床、钻床、铣床类夹具的基本结构及典型零件的设计。2专用夹具设计的全过程熟悉专用夹具的设计方法和步骤。（六）典型零件加工1车床主轴加工了解车床主轴的功用、结构特点及技术要求；掌握主轴的机械加工工艺过程及工艺分析；了解主轴加工中的几个工艺问题。2箱体加工了解箱体的功用、结构特点及技术要求；学会分析箱体的结构工艺性；掌握箱体的机械
20、加工工艺过程及工艺分析；掌握箱体孔系及平面的加工方法。3圆柱齿轮加工掌握齿轮的技术要求；熟悉齿轮的材料、热处理和毛坯；掌握齿轮齿坯和齿形的机械加工方法。（七）特种加工工艺1概述了解特种加工的定义及其应用。2电火花加工 了解电火花加工的原理及其特点；熟悉电火花加工的分类及其应用；了解电火花加工的基本规律。3电解加工了解电解加工的原理及其特点；熟悉电解加工的应用。4其它特种加工了解电解磨削、激光加工、超声加工、电子束加工、磨料喷射加工等工艺的原理及其应用。（八）计算机辅助工艺设计与现代制造技术1成组技术及其在工艺中的应用了解成组技术的基本概念以及成组生产的组织形式；熟悉成组技术中的零件编码。2计算
21、机辅助工艺过程设计了解计算机辅助工艺过程设计的基本概念；了解修订式和创成式 CAPP系统。3现代制造技术了解数控机床和加工中心、计算机数控与直接数控系统、柔性制造系统、计算机辅助制造和计算机集成制造系统等现代制造技术的概念。（九）装配工艺基础1概述了解机器装配的生产类型及特点；了解机器装配精度的概念。2保证装配精度的工艺方法熟悉保证装配精度的各种工艺方法。3装配尺寸链了解装配尺寸链的基本概念及特征；掌握建立和计算装配尺寸链的方法。4装配工艺的制订 理解装配工作的基本内容；熟悉装配工艺规程的制订原则及步骤。三、学时分配序号 主要内容学时分配作业题量 备注1 机械加工工艺规程的制订 17 42 机
22、械加精度 8 23 机械加工的表面质量 8 24 机床夹具设计基础 10 45 机床专用夹具及其设计方法 8 26 典型零件加工 14 27 特种加工工艺 7 18 计算机辅助工艺设计与现代制造技术 8 19 装配工艺基础 8 210 其他 2四、考核方式考试五、教材、教学参考书、教学手段1教材刘守勇主编. 机械制造工艺与机床夹具（第 2 版）. 北京：机械工业出版社, 2005.92教学参考书 1 郑修本、冯冠大主编. 机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社, 1994. 2 刘友才、肖继德主编. 机床夹具设计. 北京：机械工业出版社, 1992. 3 顾崇衔主编. 机械制造工艺学. 西安：陕西科学技术出版社, 1989. 4 艾兴、肖诗纲编. 切削用量简明手册. 北京：机械工业出版社, 1994. 5 刘晋春，赵家齐，赵万生主编 . 特种加工（第 4 版）. 北京：机械工业出版社，20043教学手段多媒体课件
