Foundation of Mechanical ManufactureTechnology

一、课程的性质和目的

本门课程属于机械设计制造及自动化专业的一门专业核心课。

通过本课程的学习，使学生达到以下目的：

（1）熟悉金属切削的基本原理；

（2）掌握刀具的类型、刀具的几何角度和几何参数；

（3）理解改善零件切削精度的方法；

（4）熟悉机床的主要类型及其工艺范围，以及典型机床的传动系统分析和主要结构特点；

（5）了解机床设计的原则及步骤。为从事机械制造方面的工作提供一定的基本知识。

二、课程的教学内容和学时分配

绪论

教学内容：

机械制造技术的发展过程及在国民经济中的地位，机械制造系统、生产类型与机械制造方法。

第一篇  金属切削原理与刀具（26学时）

第一章  概述、刀具几何角度与材料（5学时）

教学内容：

切削运动，切削用量，刀具几何参数，切削层，刀具常用材料。

教学要求：

了解刀具材料应具备的基本性能；正确理解切削运动及切削用量的基本意义；理解刀具几何参数及切削层概念。

重点：刀具的五个基本角度；切削用量三要素及切削层几何参数。

难点：刀具几何角度的定义。

第二章  金属切削过程（4学时）

教学内容：

金属切削过程中三个变形区的划分，前刀面挤压、摩擦对切屑变形的影响，积屑廇、切屑种类及变化规律。

教学要求：

了解切削变形过程及规律，积屑廇的成因；了解切屑种类，掌握切屑变形的控制方法。

重点：切削变形的产生及变化规律、积屑廇的成因，切屑变形的控制方法。

难点：切削变形的物理本质。

第三章  切削力、切削热及切削温度（2学时）

教学内容：

切削力的产生及分解、影响切削力的因素、切削热的产生及传出。

教学要求：

了解切削力、切削热与切削温度等物理现象；理解切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具磨损之间的内在联系；掌握切削力、切削温度的影响因素和影响规律；掌握切削力的计算方法。

重点：切削力的计算方法，切削热对切削过程的不利影响如何消除。

难点：正确运用经验公式进行切削力的计算。

第四章  刀具磨损及刀具使用寿命，材料切削加工性　（4学时）

教学内容：

刀具磨损形态、磨损原因、磨钝标准、刀具使用寿命及使用寿命的选择、材料加工性的概念及衡量材料加工性的指标，影响切削加工的因素（自修1学时）。

教学要求：

了解刀具磨损原因及形态、掌握刀具磨钝标准如何确定；了解刀具使用寿命与切削用量的关系、理解刀具使用寿命的选择原则；熟悉工件材料的切削加工性。

重点：材料切削加工性。

难点：根据不同的刀具磨损形态，找出磨损原因，延长刀具使用寿命，对具体零件如何判别加工性。

第五章  切削条件的合理选择（5学时）

教学内容：

切削用量选择、刀具几何角度的选择、切削液的选择。

教学要求：

掌握选择常用刀具材料的基本原则和方法；掌握合理选择刀具几何参数的原则和要领；掌握合理选择切削用量的原则和方法；了解切削液的作用、种类及选用。

重点：工件材料的切削加工性，刀具几何参数的选择，切削用量的选择。

难点：前角与刃倾角的区别及选择方法

第六章  磨削与砂轮（2学时）

教学内容：

砂轮的种类、性能及选择，磨削力及磨削温度。

教学要求：

了解砂轮的基本组成和选择原则，掌握磨料、粒度、硬度、组织等基本概念；了解磨削过程及运动的特点；了解磨削力、磨削功率的计算，掌握磨削温度对加工质量的影响和避免磨削烧伤的方法；了解几种先进的磨削技术

重点：砂轮特性和选择，磨削过程，磨削温度对加工质量的影响。

难点：根据具体的被加工材料、加工要求、加工条件，正确选择砂轮及磨削用量。

第七章　金属切削刀具概述（4学时）

教学内容：

金属切削刀具种类及车刀、铣刀、孔加工刀具介绍，螺纹刀具、拉刀、齿轮刀具介绍。

教学要求：

了解刀具分类；了解铣削方式及铣刀类型；了解孔加工刀具的种类；掌握车刀的类型及成形车刀的一般知识；了解螺纹刀具、拉刀、齿轮刀具的原理及相关概念。

重点：车刀的类型及选用

难点：成形车刀的前、后角的形成。

第二篇   金属切削机床概论（18学时）

绪论

教学内容：

机床在国民经济中的地位，机床发展简史，机床分类编号。

教学要求：

认识机床工业在装备制造中的重要性；了解机床工业的产生，现状和今后发展方向；学会机床分类编号的应用；

第一章  机床的运动分析（2学时）

教学内容：

工件表面及其形成，机床运动、机床的传动原理图、机床运动调整；

教学要求：

了解工件表面形成的方法；了解机床运动的类型；学会阅读机床传动原理图；掌握机床运动调整的一般方法。

重点：传动原理图的阅读。

难点：机床运动调整的方法。

第二章 车床（6学时 ）

教学内容：

车床的种类、用途、CA6140的传动系统、CA6140的主要构造。

教学要求：

了解车床用途、运动以及分类，了解CA6140车床的加工工艺范围、组成、主要技术性能；掌握机床传动系统的分析方法，能分析CA6140车床主传动系统，以及加工各种制式螺纹时车床的进给传动系统；了解CA6140车床的典型结构（自修1学时）；了解其他车床及车削刀具的用途及特点。

重点：车床的加工范围，传动系统的分析和解读。

难点：传动系统的分析和解读。

第三章 齿轮加工机床（3学时）

教学内容：

齿轮加工机床工作原理及分类、YC3180滚齿机的传动原理及调整方法，其它类型齿轮加工机床。

教学内容：

了解齿轮加工机床的种类及其用途；了解插齿机、磨齿机、锥齿轮加工机床的工作原理及调整方式及应用范围；掌握齿轮齿形的形成方法及其原理、常用齿轮的加工方法；了解YC3180滚齿机的传动系统图（自修1学时），掌握滚齿加工的调整方法。

重点：常用齿轮的加工方法，滚齿加工的调整方法。

难点：加工直齿及斜齿轮时滚齿机的调整方法。

第四章  其它各种机床（7学时）

教学内容：

铣床、镗床、磨床、钻床、直线运动机床（自修1学时）

教学要求：

了解上述机床的主要类型、工作方法、机床运动；掌握上述机床的结构特点、应用范围。

重点：各类机床的结构特点及工艺范围。

难点：机床工作运动原理。

三、课程教学环节的基本要求

课堂讲授：

本门课程以课堂讲授为主，同时辅以适当的习题、现场参观（课内实践），组织一定的课堂讨论。讲授课程要注意理论联系实际。要充分利用及发挥学生现有的感性知识及前期课程所学过的相关知识；教学中要注意抓重点，不能平均分摊，要抓住典型、举一反三。

采用启发式教学、鼓励学生自学、培养学生自学能力。贯彻少而精的原则，精选教学内容，精讲多练。建议采用多媒体的教学手段。

实践教学 (4学时)

要求：

通过对金属切削刀具角度的测量和刀具几何参数的合理选择，了解刀具各角度在切削加工中的作用；学会刀具角度的测量方法和仪器的使用；了解刀具几何参数、切削的合理选择方法、切削液的选择和应用；了解切削根据典型表面选择机床的方法和道理；认真研究实验结果，对实验项目能够正确分析和得出定性或定量的实验结论；具备正确处理实验数据的能力学会撰写实验报告的能力。

序号	实验项目名称	项目学时	每组人数	内容提要	实验项目类型	实验项目要求
1	刀具角度测量	1	10	测量刀具的前角、后角、刃倾角、主偏角等标注角度，了 解刀具的组成、刀具标注角度的参考系。	操作型	必修
2	机床结构特点、工艺范围	1	﹤10	了解车、铣、刨、磨、钻等机床的机床结构特点、工艺 范围、调整方法。	操作验证型	必修
3	刀具材料、刀具角度选择，切削用量的选择	2	﹤10	在CA6140车床上车削45钢（调质钢和非调质钢各一）和Q235A 钢的轴，选择不同的刀具材料及刀具角度，使用不同的切削用 量分别进行粗、半精加工，观察了解不同条件下工件的加工质量。	操作验证型	必修
4	切削液的选用			本项目与第3项实验一起进行。	操作验证型	必修
5	钻床加工实验	1	﹤5	针对2~3种材料进行相应实验	操作验证型	选修
6	铣床加工实验	1	﹤5	针对2~3种材料进行相应实验	操作验证型	选修
7	刨床加工实验	1	﹤5	针对2~3种材料进行相应实验	操作验证型	选修

注：每组人数应根据设备的数量及实验老师的人数来定。

作业方面：

各章均应布置一定数量的作业，学生可通过作业巩固所学知识，同时培养学生分析和解决问题的能力。习题的类型一般应包括计算题、概念题和应用题等。课外习题内容以设计计算为主，也可以布置有利于培养的分析能力和加强重要概念理解的思考题。

考试环节：

课程成绩采用百分制，由三部分组成：平时成绩（教学活动过程）占20%，实验成绩占20%；期末考试成绩占60%。期末考试采取笔试、闭卷形式。

教学活动过程考核包括：考勤20%，课堂表现20%，作业60%。

实验成绩由过程成绩、实验报告完成情况构成，具体由实验教师决定。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程为《高等数学》、《工程数学》、《工程图学》、《工程力学》、《机械设计》、《材料成形技术基础》、《控制工程基础》、《金工实习》等。只有学好本门课程，打好基础，才能使后续课程的学习取得满意效果。

五、建议教材与教学参考书

[1] 贾振元，王福吉. 机械制造技术基础 . 2012. 科学出版社

[2] 黄健求. 机械制造技术基础 . 2008. 机械工业出版社    

[3] 卢秉恒. 机械制造技术基础  .2007. 机械工业出版社