機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教案.docx

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機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教案“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教案第1章緒論1.1制造與制造技術(shù)1.1.1生產(chǎn)（制造）的三種類型1.1.2廣義制造與狹義制造1.1.3制造技術(shù)與機械制造技術(shù)1.制造技術(shù)概念2.制造技術(shù)發(fā)展的三個階段3.機械制造技術(shù)1.2機械制造業(yè)的發(fā)展及在國民經(jīng)濟中的地位1.2.1機械制造業(yè)的發(fā)展1.2.2機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位1.2.3我國的機械制造業(yè)1.3課程內(nèi)容體系與特點1.3.1課程內(nèi)容體系1.3.2課程特點第2章機械制造過程的基礎(chǔ)知識2.1機械制造過程的基本概念2.1.1機械制造的工藝方法1.材料成形法2.材料去除法3.材料累加法2.1.2生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.生產(chǎn)綱領(lǐng)2.生產(chǎn)類型2.1.3機械加工工藝過程1.概念2.組成(1).工序(2).安裝(3).工位(4).工步(5).走刀2.1.4基準(zhǔn)1.設(shè)計基準(zhǔn)2.工藝基準(zhǔn)（1）.工序基準(zhǔn)（2）.定位基準(zhǔn)（3）.測量基準(zhǔn)（4）.裝配基準(zhǔn)2.1.5裝配工藝過程2.2機械加工的最基本方法—切削加工方法2.2.1工件表面形狀及其成形方法1.工件表面形狀（1）.旋轉(zhuǎn)表面（2）.縱向表面（3）.特征表面2.表面的成形方法(1).軌跡法(2).成形法(3).相切法(4).展成法 2.2.2成形運動與切削用量1.成形運動(1).主運動(2).進給運動(3).合成運動(4).其他輔助運動2.工件上的表面3.切削用量(1).車削用量(2).鉆削用量(3).銑削用量2.2.3各種加工方法的工件表面與切削運動分析—車、銑、鉆、刨、磨削2.2.4典型表面的加工方法1.外圓表面加工2.內(nèi)圓表面加工3.平面加工4.槽與臺階及成形曲面加工5.螺紋加工6.齒形加工2.3機床的基本概念機械加工工藝系統(tǒng)組成：機床、刀具、夾具與工件2.3.1機床分類與型號表示法1.分類2.機床型號表示方法2.3.2機床的基本組成2.3.3機床的技術(shù)性能指標(biāo)2.4刀具的基本概念2.4.1刀具切削部分組成1.車刀2.鉆頭3.銑刀2.4.2刀具幾何角度1.車刀的幾何角度(1).刀具角度的坐標(biāo)平面與坐標(biāo)平面參考系①.基面②.切削平面③.主剖（正交平）面④.法（平）剖面⑤.切深（進給）剖（平）面(2).刀具的標(biāo)注角度（主剖面參考系）①.基面內(nèi)②.切削平面內(nèi)③.測量平面內(nèi)(3).刀具的工作角度①.橫車時②.刀尖高低時2.鉆頭的幾何角度(1).坐標(biāo)平面(2).鉆頭的幾何角度3.銑刀的幾何角度(1).圓柱銑刀(2).端銑刀2.4.3切削層參數(shù) 1.外圓車削(1).概念(2).切削層厚度(3).切削層寬度(4).切削層面積2.鉆削(1).切削厚度(2).切削寬度(3).切削面積3.銑削(1).切削厚度(2).切削寬度(3).切削面積2.4.4切削方式1.直角切削與斜角切削2.自由切削與非自由切削3.逆銑與順銑(1).周銑(2).端銑2.4.5刀具材料1.概述(1).應(yīng)具備的性能(2).種類2.工具鋼3.高速鋼(1).普通高速鋼(2).高性能高速鋼(3).高速鋼的表面處理4.硬質(zhì)合金(1).概念(2).WC基硬質(zhì)合金(3).新型硬質(zhì)合金5.其它刀具材料(1).陶瓷①.氧化物系②.氮化硅系③.Sialon(2).超硬材料①.金剛石②.立方氮化硼(CBN)2.5夾具的基本概念2.5.1夾具的組成與分類1.組成22.分類(1).按使用范圍分(2).按使用機床分(3).按動力源分2.5.2工件的裝夾1.概念2.裝夾方式(1).直接找正裝夾(2).劃線找正裝夾(3).夾具裝夾2.5.3工件的定位1.工件的六點定位原理2.定位元件及其定位分析3.定位的幾種情況分析（1）.完全定位與不完全定位（2）.欠定位與過定位2.5.4.定位誤差1.概述2.典型表面定位時的定位誤差分析計算（1）.平面定位（支承定位）(2).內(nèi)孔定位（定心定位）①.孔銷過盈配合，銷水平或垂直放置②.孔銷間隙配合，銷水平放置③.孔銷間隙配合，銷垂直放置④.在錐度心軸上定位(3).外圓定位3.計算舉例第3章切削原理 任務(wù)1.研究切削過程產(chǎn)生的各種物理現(xiàn)象任務(wù)2.研究提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的措施3.1金屬切削過程3.1.1切屑的形成過程3.1.2切削過程中的3個變形區(qū)3.1.3切削變形的表示方法1.剪切滑移量ε（剪應(yīng)變）2.變形系數(shù)Λh3.ε與Λh的關(guān)系4.剪切角φ3.1.4剪切角(1).M.E.Merchant(2).LeeandShaffer41o24o3.1.5前刀面上的摩擦與積屑瘤1.前刀面的摩擦（內(nèi)摩擦）2.積屑瘤(1).概念(2).成因(3).形成過程(4).特點(5).對切削過程的影響(6).抑制措施3.1.6影響切削變形的因素,tg1,o,Λhctgcooinoav41.工件材料2.刀具幾何角度3.切削用量(1).切削速度vc（塑性與脆性材料）(2).進給量f(3).切削深度ap3.1.7切屑類型及其控制1.切屑類型(1)按機理分類①.帶狀②.節(jié)狀（擠裂）③.單元④.崩碎(2)按切屑處理分類2.切屑控制3.2切削力3.2.1切削力的概念31.切削力的產(chǎn)生2.切削合力與分力3.切削功率4.單位切削力3.2.2切削力公式1.車削力(1).理論公式(2).經(jīng)驗公式 2.鉆削力(1).鉆削力的產(chǎn)生與分解(2).鉆削力經(jīng)驗公式(3).鉆削功率3.銑削力(1).銑削分力(2).逆銑與順銑時的垂直進給力與水平進給力(3).經(jīng)驗公式（高速鋼、硬質(zhì)合金）3.2.3切削力的影響因素1.工件材料2.切削用量(1).vc(塑性與脆性材料)(2).f(3).ap3.刀具幾何參數(shù)(1).前角(2).主偏角(3).刃傾角(4).刀尖圓弧半徑(5).負倒棱4.其他因素（刀具材料、VB、刃磨質(zhì)量、切削液）3.3切削熱與切削溫度3.3.1切削熱的產(chǎn)生與傳出3.3.2切削溫度及其測量方法1.自然熱電偶法2.人工熱電偶法3.切削溫度分布特點(1).最高處(2).溫度梯度3.3.3切削溫度的影響因素1.切削用量2.刀具幾何參數(shù)(1).前角(2).主偏角(3).負倒棱和刀尖圓弧半徑3.工件材料(1).強度(硬度)(2).導(dǎo)熱系數(shù)(3).脆性與塑性4.其他因素(1).刀具磨損(2).切削液3.4刀具磨損與破損及使用壽命3.4.1刀具磨損形態(tài)（部位）1.正常磨損(1).前刀面磨損(2).后刀面磨損(3).邊界磨損2.刀具破損3.4.2刀具磨損原因1.硬質(zhì)點磨損2.粘結(jié)磨損3.擴散磨損4.氧化（化學(xué)）磨損3.4.3刀具的磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)1.磨損過程(1).初期磨損階段(2).正常磨損階段(3).急劇磨損階段 2.磨鈍標(biāo)準(zhǔn)3.4.4刀具使用壽命及與切削用量關(guān)系1.刀具使用壽命(1).概念(2).與總壽命關(guān)系2.與切削用量關(guān)系(1).F.W.Taylor公式(2).與f及ap的關(guān)系3.4.5刀具合理使用壽命的選擇41.概念2.最高生產(chǎn)效率使用壽命Tp3.最低成本使用壽命Tc4.刀具使用壽命T的選擇3.5改善工件材料的切削加工性3.5.1工件材料切削加工性1.概念（相對性）2.衡量指標(biāo)(1).刀具使用壽命T(2).切削速度vc（相對加工性）(3).切削力F(切削溫度θ℃)(4).表面質(zhì)量(5).斷屑性能3.影響因素(1).物理力學(xué)性能（硬度、強度、塑性與韌性、導(dǎo)熱系數(shù)）(2).化學(xué)成分（鋼與鑄鐵）(3).金相組織3.5.2改善加工性的途徑1.調(diào)整化學(xué)成分2.改變金相組織3.6合理選用切削液3.6.1切削液應(yīng)具備的基本性能3.6.2切削液的種類3.6.3切削液的合理選用3.6.4切削液的使用方法3.7刀具合理幾何參數(shù)選擇3.7.1概述1.概念2.選擇的一般原則3.7.2刀具合理幾何角度及其選擇1.前角(1).功用（變形、強度與散熱、切屑形態(tài)與斷屑、表面質(zhì)量）(2).選擇原則（刀具材料、工件材料、加工條件）2.后角(1).功用(2).選擇原則（精粗加工、工件材料、系統(tǒng)剛度、定尺寸刀具）3.主偏角(1).功用（RY、切削層尺寸、分力比值）(2).選擇原則（系統(tǒng)剛度、工件材料、工件形狀） 4.刃傾角(1).斜角切削概念及特點（切與割作用、工作前角、實際鈍圓半徑）(2).功用（流屑方向、刀尖強度與沖擊位置、切削刃鋒利程度、分力比值、切削刃工作長度）(3).選擇原則（加工性質(zhì)、系統(tǒng)剛度、刀具材料、工件材料）3.8合理切削用量選擇3.8.1概念3.8.2選擇的基本原則1.粗加工時選擇的基本原則2.精加工時選擇的基本原則3.8.3選擇方法1.選ap2.選f3.確定vc3.9磨削3.9.1砂輪特性五要素及選擇1.磨料（種類、特點及使用范圍）2.粒度（磨粒與微粉、概念及選用原則）3.結(jié)合劑（種類、特點及使用范圍）54.硬度（概念與選用原則）5.組織（概念、特性與選用）6.砂輪要素的表示法舉例3.9.2磨削類型與運動參數(shù)1.磨削類型（外圓、內(nèi)圓、平面、成形、無心）2.運動參數(shù)（主運動v、徑向進給fr、軸向進給fa、工作臺進給vw）3.術(shù)語（縱磨、橫磨、周磨與端磨、順磨與逆磨）3.9.3磨削過程1.磨削特點（速度高、冷硬程度與能量消耗大、單顆磨粒切削厚度hDg小、Fp大、隨機分布、自礪性）2.磨削過程(1).單顆磨粒磨削(2).單顆磨粒切削厚度3.9.4磨削的其他概念1.磨削溫度（點、區(qū)、工件）2.砂輪使用壽命與磨削（耗）比3.磨削表面質(zhì)量（燒傷、裂紋） 3.9.5先進磨削方法簡介1.高效磨削（高速磨削、緩進給大切深磨削、砂帶磨削）2.高精度小粗糙度磨削第4章機械加工質(zhì)量的影響因素及控制4.1概述4.1.1機械加工質(zhì)量的含義4.1.2機械加工精度及獲得方法1.機械加工精度與加工誤差2.機械加工精度的獲得方法(1).尺寸精度獲得方法(2).形狀精度獲得方法(3).位置精度獲得方法4.1.3機械加工表面質(zhì)量及其對零件使用性能的影響1.機械加工表面質(zhì)量的含義2.機械加工表面質(zhì)量對使用性能的影響4.2機械加工精度的影響因素及控制措施4.2.1機械加工工藝系統(tǒng)原有誤差的影響1.概述(1).概念(2).誤差敏感方向2.原有誤差的影響(1).原理誤差(2).量具與測量誤差(3).機床誤差①.機床回轉(zhuǎn)精度②.機床直線運動精度③.成形運動精度ⅰ.成形運動的位置關(guān)系ⅱ.成形運動的速度關(guān)系4.2.2加工過程因素的影響1.力變形的影響及控制(1).剛度(2).切削力變化(3).提高工藝系統(tǒng)剛度的措施（工件剛度、刀具剛度、機床與夾具剛度）2.熱變形的影響及控制(1).熱源(2).熱變形的影響（工件、刀具、機床熱變形的影響）(3).控制措施4.3加工誤差的統(tǒng)計分析4.3.1加工誤差的統(tǒng)計性質(zhì)（系統(tǒng)誤差、隨機誤差） 4.3.2加工誤差的分布規(guī)律（正態(tài)分布、偏態(tài)分布、平頂分布、雙峰分布）4.3.3加工誤差的統(tǒng)計分析法（分布圖法、點圖法）4.4機械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制措施64.4.1切削加工表面的形成過程4.4.2加工表面粗糙度1.概述2.產(chǎn)生的原因及控制(1).切削加工表面粗糙度的成因（理論粗糙度、積屑瘤的影響、鱗刺的影響、切削機理變化、顫振、切削刃損壞）(2).切削加工表面粗糙度的控制（刀具、工件、切削條件）(3).磨削表面粗糙度4.4.3加工變質(zhì)層1.加工硬化2.殘余應(yīng)力3.磨削燒傷與裂紋及控制措施4.5機械加工過程中的振動及控制4.5.1概述4.5.2強迫振動及控制措施1.成因2.特點3.消除與控制措施4.5.3自激振動及控制措施1.概述2.特點3.激振機理(1).再生激振機理(2).振型耦合激振機理產(chǎn)生條件、提高系統(tǒng)動特性、采用減振裝置）第5章機械加工工藝規(guī)程制訂5.1概述5.1.1概念5.1.2作用5.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析5.2.1概述5.2.2零件結(jié)構(gòu)的機械加工工藝性5.2.3零件結(jié)構(gòu)的裝配與維修工藝性5.3定位基準(zhǔn)的選擇5.3.1精基準(zhǔn)的選擇5.3.2粗基準(zhǔn)的選擇 5.4機械加工工藝路線的擬定5.4.1加工方法的選擇5.4.2加工階段的劃分5.4.3加工順序的安排5.4.4工序的集中與分散5.5加工余量與工序尺寸及工序公差的確定5.5.1加工余量的概念1.加工總余量與工序（工步）余量2.最大余量與最小余量及平均余量與余量公差7(3).控制措施（消除3.加工余量與工序尺寸公差對機械加工的影響4.影響加工余量的因素5.5.2加工余量的確定方法1.分析計算法2.查表法3.經(jīng)驗法5.5.3工序尺寸及其公差的確定5.6工藝尺寸鏈5.6.1概述（定義、組成與分類）5.6.2基本計算方法1.極值法2.概率法5.6.3應(yīng)用舉例1.基準(zhǔn)不重合時的工序尺寸計算2.工序基準(zhǔn)為待加工設(shè)計基準(zhǔn)時的工序尺寸計算3.工序余量的校核4.有表面處理工序的尺寸鏈計算5.6.4工藝尺寸鏈的圖表法5.7工藝過程的經(jīng)濟性分析與優(yōu)化5.7.1概述（概念及提高生產(chǎn)效率措施）5.7.2工藝方案的經(jīng)濟性分析5.7.3工藝過程優(yōu)化5.8機械加工工藝規(guī)程制訂舉例5.9計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計（CAPP）簡介第6章機器的裝配工藝6.1概述6.2裝配尺寸鏈6.3保證裝配精度的工藝方法6.3.1概述6.3.2工藝方法 1.互換裝配法（完全互換法）2.修配裝配法3.選擇裝配法與調(diào)整裝配法簡介6.3.3機器的自動裝配簡介8