《机械制造技术》课程标准

课程代码：50306905/50306906 《机械制造技术》课程标准 课程代码：QD0B08 课程名称：机械制造技术 适用专业：数控技术 教学模式：项目教学法 计划总课时：108 实践学时：18 第一部分：课程性质 一、课程性质： 《机械制造技术》是研究各种机械、机床、工具、仪器和仪等机械产品的加工原理、工艺过程和方法以及相应设备的一门工程技术，也是一门以制造一定质量的产品为目标，研究如何以最少的消耗，最低的成本和最高的效率的综合技术。 二、课程的基本理念： 1．坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，以“轻过程、重结论、精内容、宽适应”为指导思想。 2．树立“以明天的科技，培养今天的学生，为未来服务”的教学理念。 3．告诫学生切勿如“机械”的另一含义:“拘泥死板的方式，没有变化”，强调要灵活运用。 4．把创新素质的培养贯穿于教学中，强调要善于发现和解决问题，要勇于和善于实践。 5．注意吸纳随科技的发展而出现的新技术、新材料、新工艺，树立“与科技发展俱进”的思想。 6．强调现场教学的重要性，培养学生利用这种教学资源与就业平稳接轨的能力。 7．符合学生的认识过程和接受能力，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。 8．强调以学生发展为中心，帮助学生学会学习。 9．注意与相关专业技术、实训、实习“接口”。 三、课程的设计思路： 总目标：科技素养与方法论、知识与应用的整合发展。 目标的四个方面：金属切削机床←→金属切削刀具←→机械制造工艺←→工艺装备（夹具）。 实现目标的学习领域：机械制造基础知识、机械加工方法与装备、机械制造质量与控制、机械加工工艺规程制订、机械装配工艺、典型零件加工工艺设计、现代制造技术。 第二部分　课程教学目标 一、总目标 学习并掌握关于《机械制造技术》的基本知识和实际应用，获得基本的机械制造技术理念、方法和必需的技能，为学习后继专业课程和进一步学习现代制造技术打下专业基础。同时认识到机械制造技术的应用价值，启迪创新思维模式，培养学生严谨求实的科学态度及自学能力，给学生以就业与发展之阶。 （一）、知识目标： 通过学习，使学生较系统地掌握机械制造基础知识，掌握机械制造过程中常用的加工方法、加工原理和制造工艺，掌握切削参数、加工设备及装备的选用、机械制造质量的分析与控制方法、机械加工工艺规程的拟定和机械装配工艺规程的基本知识及有关计算方法等。了解轴类、套类及箱体类等典型零件加工工艺的设计、机械制造技术的发展与现代制造技术。 （二）、能力目标： 通过学习，使学生获得基本的机械制造技术理念和必要的应用技能。同时通过对工艺系统各环节的分析、比较、综合、概括和阐述等认知活动，培养独立思考能力、创新意识和严谨求实的科学态度。 （三）、素质目标： 1．通过对《机械制造技术》课程的学习，进一步了解我国机械制造业的国情、机械制造技术与发达国家的差距，逐步形成对国家、民族的历史使命感和社会责任感，树立为祖国现代化建设、人类科技事业做贡献的人生理想。 2．感悟机械制造工业在我国国民经济中的重要地位，进一步认识它对提高人民生活水平的重要作用，进而激发对所学课程与专业的热爱，并对自己和国家的未来充满信心。 3．加深对静止和变化、矛盾和统一、矛盾的主要方面和次要方面、主要矛盾和次要矛盾以及螺旋式上升等辩证关系的理解，树立辩证唯物主义观点。 4．感悟机械制造技术在众多领域和社会生活中的广泛应用，进一步认识其科学价值、应用价值。 5．培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实和创新的科学态度，形成科学的人生观、世界观。 6．在教学过程中，实现上述课程目标是一个不可分割、相互交融、相互渗透的连续过程和有机整体。在掌握知识的过程中，既有能力的训练，也有方法的了解和运用，更有态度、情感和价值观的体验与培养。掌握知识不是课程学习的唯一和最终目标，而是全面提高科技素养的基础和载体。 第三部分　课程内容标准 一、必讲专题 主题1：机械加工工艺的基础知识（约1 学时） 1．说出生产过程和工艺过程的概念。掌握工序、工步与走刀、安装与工位的概念，区别其不同点。 2．掌握生产纲领的概念与计算。掌握生产类型的概念及其三种类型。概述三种类型的工艺特点。 3．掌握加工精度与加工误差的概念及其关系。概述获得加工精度的加工方法。 4．说出机械加工工艺规程的概念以及常用工艺文件的种类。了解工艺规程的作用。 主题2：金属切削的基本理论（约5 学时） 1．掌握切削运动的概念及其两种运动形式、切削用量三要素的概念及计算。了解工件上的三个表面、切削层的三个参数及计算。 2．了解刀具种类，说出刀具结构、常用刀具材料种类。概述刀具切削部分材料应具备性能。掌握两种高速钢、两类硬质合金牌号和基本性能及用途，了解涂层刀具材料、陶瓷刀具材料和超硬刀具材料。 3．掌握刀具切削部分的组成，说出实际应用中刀尖形状。说明正交平面参考系及三个空间相互垂直的参考平面。掌握正交平面参考系下刀具五个角度及标注。了解刀具工作角度的概念及成因。 4．复述切屑的形成过程、切削时材料在三个变形区的变形特点。掌握变形系数概念、积屑瘤的成因与控制、加工硬化与残余应力的概念。了解切屑类型，概述影响断屑的因素及断屑措施。 5．说出切削力两个来源，解释切削力的三个分力的实际意义。概述影响切削力的因素，掌握切削用量三要素对切削力影响的程度及应用时的选择原则。 6．说出切削热的来源与传出途经、切削温度在前刀面接触区的分布。概述影响切削热的因素，掌握切削用量三要素对切削热影响的程度及应用时的选择原则。 7．了解刀具磨损的三种形态及产生条件、刀具磨损的三个阶段。说出刀具正常使用的阶段。解释刀具磨损限度（磨钝标准）与刀具耐用度的关系，说明切削速度对刀具耐用度的影响程度。 8．了解刀具常用几何参数的功用和选择原则。列举75°强力车刀几何参数的选择。说出切削用量的选择原则与选择步骤、切削液的作用与种类。概述选用切削液时应考虑的因素和使用时的注意点。 主题3：机床夹具设计基础知识（约10-11学时） 1．说出夹具的概念和组成。了解夹具的种类及各自特点。 2. 掌握工件定位、自由度、支承点、六点定位规则的概念。掌握工件定位规律的概念与实质。掌握限制工件自由度与加工要求的关系，了解减少过定位对加工精度影响的几点方法、生产中使用的一些过定位事例。说出常用定位组件限制的自由度。 3．掌握常见的三种定位方式和常用的定位组件。了解其国标代号、说明有关结构参数和结构特点。 4．掌握定位误差的概念及造成定位误差的两个原因。会用合成法计算常见定位方式的定位误差。 5．掌握工件以一面两孔定位的定位方式、定位组件与消除的自由度。会计算菱形销定位的最小间隙X2min和其直径d2及一面两孔定位的定位误差。 6．了解夹紧装置的组成。掌握夹紧力方向与作用点的确定，说明不良夹紧的后果。概述三种基本夹紧机构、所用夹紧组件及机构特点，说明机构操作，掌握机构自锁条件，了解夹紧力与扩力比的计算。 7．了解分度装置的概念、分类与组成。列举常用分度对定机构的种类与使用场合，列举常用的锁紧机构。了解分度误差及其影响因素。 8．概述设计夹具体时应注意事项，了解夹具体的结构形式和毛坯类型，说明其特点与常用类型。概述夹具设计的基本要求。了解工件在夹具中加工的精度分析与计算，说明精度储备量的含义。 主题4：金属切削机床基础知识（约2学时） 1．了解机床分类，掌握通用机床型号的编制方法，说明机床型号的含义。 2．了解机床的基本组成、传动联系、传动链的概念。掌握定比传动机构、换置机构、外联系传动链、内联系传动链的概念和特点，列举实例。解释传动原理图。 主题5：车削加工—回转表面的主要加工方法（约5学时） 1．说出车床的类型和组成。掌握CA6140卧式车床传动系统主运动传动链的传动路线表达式、主轴的转速级数与转速计算，说明摩控离合器M1和齿式离合器M2的功用。辨认车削米制螺纹、模数螺纹、英制螺纹、径节螺纹时进给运动传动链的变化，比较齿式离合器M3、M4和M5开合状态。了解车削非标准螺纹与较精密螺纹时进给运动传动链的情况。了解机动进给和刀架的快速移动。 2．了解CA6140车床主要机构与操作，说明安全离合器M7的作用。了解其它类型的车床。 3．说出车刀种类及其优缺点，了解车刀刀片的种类与刀片型号编制规则，概述机夹可转位车刀刀片的选用。 4．列举车床夹具的种类与特点。了解典型车床夹具原理、特点与操作。概述车床夹具设计要点，说出夹具设计应考虑加工精度。 主题6：铣削加工—平面的主要加工方法（约4学时） 1．说出常用铣床类型，了解其特点与操作及适合加工的零件表面，说出铣床的常用附件。说明XA6132铣床主运动传动链的传动路线表达式、主轴的转速级数与转速计算，了解进给传动链和快速空行程传动链。了解龙门铣床和工作台不升降铣床。 2．了解铣刀种类、常用铣刀结构与应用。列举常用铣刀的名称与国标代号。了解铣刀材料选择应注意事项。 3．说明顺铣和逆铣概念，了解其优缺点和应用场合。了解对称铣削与不对称铣削。 4．列举铣床夹具主要类型，说出夹具设计应考虑加工效率。概述铣床夹具设计要点。 主题7：钻削、铰削与镗削加工—孔的主要加工方法（约6学时） 1．了解常见钻床的种类、特点、操作与应用场合。 2．说明麻花钻的分类与用途，了解麻花钻的组成和有关参数，列举其它用途的钻头，说明群钻的结构特征和优点。了解扩孔与扩孔钻、锪削与锪钻。概述钻孔质量问题产生的原因和解决措施。 3．了解铰刀组成、用途与类型。说明铰刀主要结构要素对铰削过程的影响。了解铰刀切削部分几何角度，说出刃带的作用。解释铰孔质量高于钻孔的原因。概述铰孔质量问题产生的原因和解决措施。 4．了解镗削加工特点，列举镗刀类型、特点、安装及应用。了解几种镗刀主要几何角度选择。 5．了解T68卧式镗床应用范围与主要加工内容、主要运动与辅助运动。了解坐标镗床。 6．列举钻模的主要类型、特点与使用场合，说出夹具设计应考虑劳动强度。列举一例进行结构分析。概述钻床夹具设计要点。 7．说出镗床夹具结构，了解双支承镗模和单支承镗模。 主题8：磨削加工—常见表面的主要精加工方法（约5学时） 1．了解砂轮概念与五个特性参数，概述粒度与硬度选择原则。区别砂轮硬度和磨料硬度，说出砂轮标志含义。 2．了解磨削加工类型。解释内圆磨削的加工精度不如外圆磨削的原因、端面磨削的加工精度不如圆周磨削的原因。 3．掌握磨削用量及其计算公式与标准单位，了解磨削运动、磨削阶段和磨削温度。复述磨削过程分析。说明表面烧伤原因，了解避免表面烧伤的措施。了解砂轮磨损与修整。 4．了解磨床及其种类，了解M1432A型万能外圆磨床的应用范围、机床布局和运动、机床主要部件结构和作用。解释砂轮轴应进行平衡校验、尾座用弹簧顶紧工件的原因。 5．了解普通外圆磨床、卧轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床和普通内圆磨床。 6．了解高速及超高速磨削概念。列举高速磨削中的一些冷却与安全措施、实现超高速磨削应具备的基本条件、超高速磨削技术的应用。 主题9：机械加工精度（约9-10学时） 1．掌握工艺系统、原始误差概念，说出原始误差内容。 2．掌握工艺系统几何误差的概念，列举其影响因素及提高加工精度的措施，说出误差敏感方向对加工精度影响的程度。 3．掌握工艺系统受力变形引起的加工误差的概念，列举其影响因素及减少工艺系统受力变形的措施，说出工艺系统刚度、误差复映系数的定义，提供减小误差复映影响的一个措施。 4．说出工艺系统两个热源。列举工艺系统（机床、工件和刀具）热变形对加工精度的影响、减少工艺系统热变形的主要途径。说出温度变化对细长轴零件加工精度影响的程度。 5．说出产生残余应力的原因及残余应力的种类，列举减少或消除残余应力的措施。 6．掌握常值系统误差、变值系统误差和随机性误差的概念，区别其不同点。掌握直方图概念、做直方图的步骤，会判别是否存在常值系统误差。 7．掌握正态分布曲线的概念，说出正态分布曲线公式中参数的含义、正态分布曲线的特征。解释6σ的含义。了解非正态分布的几种曲线。 8．掌握工序能力、工序能力等级（系数）的概念。会判别加工误差的性质，会求工件的废品率。了解分布图分析法的缺点。了解点图分析法及其应用。 9．了解提高加工精度的工艺措施，列举自铣、自磨加工等。 主题10：机械加工表面质量（约4学时） 1．了解表面质量的基本概念及包含的主要内容，概述零件的表面质量对零件使用性能的影响。 2．列举切削加工、磨削加工时，影响表面粗糙度的主要因素。概述减小表面粗糙度值的方法。说明主要影响因素、主要影响因素间的量变与质变、矛盾与统一的关系。 3．列举影响表面层物理力学性能的主要因素。概述减低磨削烧伤的主要措施，说明主要措施应以减低磨削温度为根本点。 4．了解机械加工中振动的负面影响，说出机械加工中振动的主要类型。了解机械加工中强迫振动、自激振动的概念、产生原因及主要特征，列举减少或消除强迫振动、控制自激振动的主要方法。 主题11：机械加工工艺规程制订（约9-10学时） 1．说出机械加工工艺规程制订的原则、步骤及所需的原始资料。 2．解释零件结构工艺性好的含义，举例分析零件的结构工艺性。 3．掌握毛坯的选择原则。掌握机床及工艺装备（夹具、刀具、量具及辅具等）的选择原则。 4．掌握基准及其它专业名词的概念、定位基准选择顺序、精基准选择原则和粗基准选择时应考虑的因素。 5．掌握加工路线的拟定步骤，解释经济精度概念。掌握加工方法选择应考虑的因素、加工阶段的划分及意义所在、工序集中与分散的概念和特点及使用场合，说出尽量采用一般的加工方法、工艺过程划分阶段不应绝对化的原因。 6．掌握加工余量的概念、影响因素及计算公式，举例说明具体情况下这些影响因素的考虑情况，了解确定加工余量的方法。掌握用“倒推法”确定基准重合时工序尺寸及其公差。 7．掌握尺寸链、环、封闭环、组成环概念，掌握增环、减环概念并判别。了解尺寸链分类。掌握极值法尺寸链计算的基本公式，解释尺寸链最短原则。了解概率法尺寸链计算的基本公式，了解尺寸链计算的几种情况。掌握用极值法求解简单尺寸链。 8．掌握时间定额概念与计算公式，了解工艺过程的技术经济分析，概述通过缩短单件时间提高机械加工生产率的工艺措施。 主题12：机械装配工艺（约6-7学时） 1．了解装配定义、装配单元概念，说出装配单元五个等级、划分装配单元的意义。了解装配工作基本内容、装配精度概念。概述装配精度与零件精度的关系。 2．掌握装配尺寸链、封闭环、组成环概念，掌握增环、减环概念并判别，解释路径最短原则。了解装配尺寸链的种类、研究装配尺寸链的意义。概述装配尺寸链的建立步骤。 3．掌握用极值法与概率法进行简单装配尺寸链的计算。掌握保证装配精度的方法及其选择。 4．列举两类装配工作法，说出其种类与应用方法。了解滚动轴承、圆柱齿轮传动装配时的注意点。 5．掌握装配工艺规程制订的基本原则，概述装配工艺规程制订的一般。 主题13：现场教学与参观（约3-4学时） 1．熟悉普通卧式车床与数控车床、立式与卧式升降台铣床、方柱立式钻床、万能外圆磨床、牛头刨床及其它常见机床，参观了解一些先进制造设备，如加工中心。 2．熟悉普通钻头、普通车刀、普通铣刀、普通镗刀及其它常见刀具，参观了解一些先进刀具，如加工中心用刀具系统。掌握普通钻头、普通车刀的刃磨与安装。 3．现场参观熟悉普通钻床夹具（钻模）、普通车床夹具和普通铣床夹具，分析定位方式与夹紧方式，认知常用的定位元件与夹紧元件。 4．编制中等复杂程度零件的工艺规程，如套类、中等复杂程度的轴类零件。根据技术要求利用相关设备加工出合格零件。 二、选讲专题 本模块可根据各专业课程的需求选择主题。 主题1：数控机床与数控加工简介（约3学时） 1．了解数控机床概念与数控加工特点，说出脉冲当量含义。了解数控机床组成与类型，比较开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床的特点。了解数控工作原理，说出其实质。 2．了解数控车床的概念、组成、布局、分类和用途，说出与普车的异同点，列举MJ-50型数控车床实例。了解数控车床的程序编制，说出数控车削刀具的类型，解释尽量少用或不用成形车刀的原因。 3．了解数控铣床分类和主要功能，说出数控铣床结构特征与普铣的异同点，说出数控铣床常用附件可增大其加工范围。 4．了解钻削加工中心，说出其主要功能和主要加工对象，列举TC-201CNC型钻削中心实例。 5．了解数控自动换刀镗床（加工中心），说出机床主要特点、加工主要特点及发展与应用前景。 6．了解数控坐标磨床结构和工作特点，了解数控坐标磨削。列举MKA2945立式数控坐标磨床实例。 主题2：齿面加工（约4学时） 1．说出齿轮有屑加工的两类方法。了解成形法成形原理、铣床操作。说明齿轮齿廓形状精度由齿轮铣刀刀刃的形状保证，解释某刀号齿轮铣刀加工该范围中有些齿数的齿轮时会产生齿形误差的原因。了解展成法成形原理、主要加工特点。 2．了解滚齿原理。了解滚刀和Y3150E型滚齿机。说出滚齿加工特点与应用。 3．了解插齿原理。说出插齿刀种类和应用范围。与滚齿比较，说出插齿的工艺特点与应用。 4．说出齿面精加工的常用方法。说出剃齿、珩齿、磨齿的主要应用范围，了解剃齿、珩齿、磨齿的工艺特点。 5．了解影响齿轮传动准确性、传动平稳性、齿轮接触精度的因素。 主题3：精密及超精密加工和特种加工（约5课时） 1．了解精密及超精密加工的概念与加工方法，列举影响精密超精密加工质量的主要因素和实现加工须具备的基本条件。 2．了解金刚石刀具切削机理、刀具结构及刃磨。了解超精密机床及其结构，列举与普通机床的异同。说出超精密切削的应用。 3．说出光整加工解决的工艺问题，了解常用的光整加工的方法，说出生产中研磨、珩磨主要用于精密孔与孔系的终加工；超精加工主要用于提高表面质量。 4．了解精密及超精密磨削的概念、磨削机理、砂轮磨料的材料、砂轮选用及其修整、磨削用量选择、应用。了解精密及超精密磨床结构要求。了解精密及超精密砂带磨削，说出其实质。 5．了解特种加工的概念与加工方法、特点。 6．了解电火花加工的基本原理及组成，电火花加工中的一些基本规律，列举电火花加工实际运用（穿孔成型加工及其它典型加工）。 7．了解电火花线切割加工原理、特点及应用，了解电火花线切割加工设备和加工工艺及影响线切割工艺指标的因素，掌握电火花线切割编程技术。 8．了解电化学加工的原理和典型运用（电解加工、电解磨削、电铸、电镀等）。 9. 了解其它一些特种加工方法（激光加工、电子束和离子束加工、超声加工、化学加工、等离子体加工等）。 主题4：典型零件加工工艺设计（约6课时） 1．了解轴类零件功用、结构特点、材料与毛坯、热处理及所起作用。说出轴类零件的装夹方法、装夹特点和适用范围。概述外圆柱表面常见的加工路线。了解精密主轴加工工艺的主要特点。列举中心孔的质量对加工精度的影响、中心孔的修研方法及其特点。 2．了解套类零件功用、结构特点、主要技术要求、材料与毛坯。说出套类零件的装夹方法和特点。概述孔的常见的加工路线。列举套类零件的变形及其解决方法、套类零件位置精度的保证方法。 3．了解箱体零件功用、结构特点、主要技术要求、毛坯和材料。区别其结构工艺性的优劣。说出箱体零件的装夹方法和适用范围。概述平面的加工路线。 4．了解箱体加工顺序安排中应遵循的基本原则。列举箱体孔系加工的方法。了解镗床上镗削箱体孔时，影响孔的加工精度的主要因素。了解镗孔方式对镗孔精度（加工误差）的影响。 主题5：现代制造技术简介（约2课时） 1．了解与传统制造技术比较，现代制造技术更趋向于自动化、智能化与信息化。 2．了解成组技术概念及实施步骤，说出推广成组技术可取得成效。 3．了解CAPP概念，说出两种CAPP系统的适用范围。 4．了解FMS及其定义，了解FMS组成及其所起的作用（功能），说出FMS的最大优点。了解CIM和CIMS定义，说出CIM的核心概念和CIMS的核心技术。 5．了解现代集成制造系统定义，区别与CIMS的不同点，说出其特征。了解并行工程(CE)、虚拟制造(VM)、敏捷制造(AM)的概念。 第四部分：课程实施建议 一、教学建议： 1．本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。在规定的学时内，保证该标准的贯彻实施。 2．教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解不同专业与行业对机械制造技术知识的需求，注意与有关课程相配合，把握好“必需、够用为度”的原则，以“轻过程、重结论、精内容、宽适应”为指导思想。 3．教学过程中，要从高职教育的目标出发，注重课本内容对机加工实训、钳工实训、机械制造生产实习的理论指导；机加工实训、钳工实训、机械制造生产实习对课本内容的实践指导。同时可采用案例教学的方法，使学生做到学习与就业平稳过渡。 4．结合学院办学特色，重视将艺术贯穿于本课程教学过程之中，以提高学生综合素质。 5．教学过程中，在内容上要突出重点，循序渐进，深入浅出。 6．教学过程中，要适当采用教学实物或模型并逐渐采用多媒体软件等现代化教学手段。 7．重视对学生学习方法的指导，培养学生独立学习的习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。 8．重视课堂提问、习题的选择和课外作业。督促学生及时、独立地完成课外作业。 二、评价建议： （一）对学生的评价 按照学院的相关规定进行，可以采取形式多样的考核形式，以定量方式呈现评价结果。 （二）对教师的评价 按照学校相关规定进行。 （三）对课程体系的评价 按照《课程建设工作条例》评价。 三、课程资源的开发与利用： 根据课程目标、学生实际以及本课程的针对性、专业性和应用性等特点，本课程的教学应该建设由文字教材、教学实物或模型、CAI和现场教学与参观等多种媒体教学资源为一体的配套教材，全套教材各司其职，以文字教材为中心，提供内涵不同，形式多样的学习支持服务，共同完成教学任务，达成教学目标。 四、教材的编写与使用建议： 教材的编写要体现本课程的性质、价值、基本理念、课程目标以及内容标准。 参考资料： 金属切削原理（第2版）（陈日曜编）北京：机械工业出版社 1993 金属切削机床概论（贾亚洲编）北京：机械工业出版社 1994 机械制造工艺学（第3版）（顾崇衔主编）西安：陕西科技出版社 1990 机床夹具设计（龚定安编）西安：西安交通大学出版社 1992 机械制造技术基础（卢秉恒主编）北京：机械工业出版社 1999 机械制造技术基础（张福润等编）武汉：华中理工大学出版社 1999 机械制造技术基础（张世昌主编）北京：高等教育出版社 2001 机械制造技术基础（魏康民主编）重庆：重庆大学出版社 2004