“机械制造技术基础”课程教案第1章绪论1.1 制造与制造技术1.1.1 生产（制造）的三种类型1.1.2 广义制造与狭义制造1.1.3 制造技术与机械制造技术1.制造技术概念2.制造技术发展的三个阶段3.机械制造技术1.2 机械制造业的发展及在国民经济中的地位1.2.1 机械制造业的发展1.2.2 机械制造业在国民经济中的地位1.2.3 我国的机械制造业1.3 课程内容体系与特点1.3.1 课程内容体系1.3.2 课程特点第2章机械制造过程的基础知识2.1 机械制造过程的基本概念2.1.1 机械制造的工艺方法1. 材料成形法2. 材料去除法3. 材料累加法2.1.2 生产纲领与生产类型1. 生产纲领2. 生产类型2.1.3 机械加工工艺过程1. 概念2. 组成(1). 工序(2). 安装(3). 工位(4). 工步(5). 走刀2.1.4 基准1. 设计基准2. 工艺基准（1）.工序基准（2）.定位基准（3）.测量基准（4）.装配基准2.1.5 装配工艺过程2.2 机械加工的最基本方法—切削加工方法2.2.1 工件表面形状及其成形方法1. 工件表面形状（1）.旋转表面（2）.纵向表面（3）.特征表面2. 表面的成形方法(1). 轨迹法(2). 成形法(3). 相切法(4). 展成法2.2.2 成形运动与切削用量1. 成形运动(1). 主运动(2). 进给运动(3). 合成运动(4). 其他辅助运动2. 工件上的表面3. 切削用量(1). 车削用量(2). 钻削用量(3).铣削用量2.2.3各种加工方法的工件表面与切削运动分析—车、铣、钻、刨、磨削2.2.4典型表面的加工方法1. 外圆表面加工2. 内圆表面加工3. 平面加工4. 槽与台阶及成形曲面加工5. 螺纹加工6. 齿形加工2.3 机床的基本概念机械加工工艺系统组成：机床、刀具、夹具与工件2.3.1 机床分类与型号表示法1. 分类2. 机床型号表示方法2.3.2 机床的基本组成2.3.3 机床的技术性能指标2.4 刀具的基本概念2.4.1 刀具切削部分组成1. 车刀2. 钻头3. 铣刀2.4.2 刀具几何角度1. 车刀的几何角度(1). 刀具角度的坐标平面与坐标平面参考系①.基面②.切削平面③.主剖（正交平）面④.法（平）剖面⑤.切深（进给）剖（平）面(2). 刀具的标注角度（主剖面参考系）①.基面内②.切削平面内③.测量平面内(3). 刀具的工作角度①.横车时②.刀尖高低时2. 钻头的几何角度(1). 坐标平面(2). 钻头的几何角度3. 铣刀的几何角度(1). 圆柱铣刀(2). 端铣刀2.4.3 切削层参数1. 外圆车削(1).概念(2).切削层厚度(3).切削层宽度(4).切削层面积2. 钻削(1).切削厚度(2).切削宽度(3).切削面积3. 铣削(1).切削厚度(2).切削宽度(3).切削面积2.4.4 切削方式1. 直角切削与斜角切削2. 自由切削与非自由切削3. 逆铣与顺铣(1). 周铣(2). 端铣2.4.5 刀具材料1. 概述(1). 应具备的性能(2). 种类2. 工具钢3. 高速钢(1).普通高速钢(2).高性能高速钢(3).高速钢的表面处理4. 硬质合金(1). 概念(2).WC基硬质合金(3). 新型硬质合金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.金刚石②.立方氮化硼(CBN)2.5 夹具的基本概念2.5.1 夹具的组成与分类1. 组成2. 分类 (1). 按使用范围分 (2). 按使用机床分 (3). 按动力源分2.5.2 工件的装夹1. 概念2. 装夹方式 (1). 直接找正装夹 (2). 划线找正装夹 (3). 夹具装夹2.5.3 工件的定位1. 工件的六点定位原理2.定位元件及其定位分析3. 定位的几种情况分析 （1）.完全定位与不完全定位 （2）.欠定位与过定位2.5.4. 定位误差 1. 概述 2. 典型表面定位时的定位误差分析计算 （1）.平面定位（支承定位） (2).内孔定位（定心定位）①.孔销过盈配合，销水平或垂直放置 ②. 孔销间隙配合，销水平放置 ③. 孔销间隙配合，销垂直放置 ④.在锥度心轴上定位(3).外圆定位3. 计算举例第3章 切削原理任务1. 研究切削过程产生的各种物理现象任务2. 研究提高生产效率和质量的措施3.1 金属切削过程3.1.1 切屑的形成过程3.1.2 切削过程中的3个变形区3.1.3 切削变形的表示方法1. 剪切滑移量ε（剪应变）2. 变形系数Λh3. ε与Λh 的关系4. 剪切角φ3.1.4 剪切角(1). M. E. Merchant ()βγπφ-+=o 214 (2). Lee and Shaffer βγπφ-+=o 43.1.5 前刀面上的摩擦与积屑瘤1. 前刀面的摩擦（内摩擦）2. 积屑瘤 (1). 概念 (2). 成因 (3). 形成过程 (4). 特点 (5). 对切削过程的影响(6). 抑制措施3.1.6 影响切削变形的因素avστμs =, μβ1-=tg , βγπφ-+=o 4, o o h sin cos γγφ+⋅=ctg Λ 1. 工件材料2. 刀具几何角度3. 切削用量 (1). 切削速度v c （塑性与脆性材料）(2). 进给量f (3).切削深度 a p3.1.7 切屑类型及其控制1.切屑类型 (1) 按机理分类 ①. 带状 ②. 节状（挤裂） ③. 单元 ④. 崩碎(2) 按切屑处理分类2.切屑控制3.2 切削力3.2.1 切削力的概念1. 切削力的产生2. 切削合力与分力3. 切削功率4. 单位切削力3.2.2 切削力公式1. 车削力(1).理论公式(2). 经验公式2. 钻削力(1).钻削力的产生与分解(2). 钻削力经验公式(3). 钻削功率3. 铣削力(1).铣削分力(2). 逆铣与顺铣时的垂直进给力与水平进给力(3). 经验公式（高速钢、硬质合金）3.2.3 切削力的影响因素1. 工件材料2. 切削用量(1).v c (塑性与脆性材料) (2). f(3). a p3. 刀具几何参数(1). 前角(2).主偏角(3).刃倾角(4).刀尖圆弧半径(5).负倒棱4. 其他因素（刀具材料、VB、刃磨质量、切削液）3.3 切削热与切削温度3.3.1 切削热的产生与传出3.3.2 切削温度及其测量方法1. 自然热电偶法2. 人工热电偶法3. 切削温度分布特点(1). 最高处(2). 温度梯度3.3.3 切削温度的影响因素1.切削用量2.刀具几何参数(1). 前角(2).主偏角(3).负倒棱和刀尖圆弧半径3.工件材料(1). 强度(硬度) (2). 导热系数(3). 脆性与塑性4.其他因素(1). 刀具磨损(2). 切削液3.4 刀具磨损与破损及使用寿命3.4.1 刀具磨损形态（部位）1.正常磨损(1) . 前刀面磨损(2). 后刀面磨损(3). 边界磨损2.刀具破损3.4.2 刀具磨损原因1. 硬质点磨损2. 粘结磨损3. 扩散磨损4. 氧化（化学）磨损3.4.3 刀具的磨损过程及磨钝标准1. 磨损过程(1).初期磨损阶段(2). 正常磨损阶段(3). 急剧磨损阶段2. 磨钝标准3.4.4 刀具使用寿命及与切削用量关系1. 刀具使用寿命(1). 概念(2). 与总寿命关系2. 与切削用量关系(1). F. W. Taylor公式(2). 与f及a p的关系3.4.5 刀具合理使用寿命的选择1. 概念2. 最高生产效率使用寿命T p3. 最低成本使用寿命T c4. 刀具使用寿命T的选择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（相对性）2. 衡量指标(1). 刀具使用寿命T(2). 切削速度v c（相对加工性）(3). 切削力F (切削温度θ℃) (4). 表面质量(5). 断屑性能3. 影响因素(1). 物理力学性能（硬度、强度、塑性与韧性、导热系数）(2). 化学成分（钢与铸铁）(3). 金相组织3.5.2 改善加工性的途径1. 调整化学成分2. 改变金相组织3.6 合理选用切削液3.6.1 切削液应具备的基本性能3.6.2 切削液的种类3.6.3 切削液的合理选用3.6.4 切削液的使用方法3.7 刀具合理几何参数选择3.7.1 概述1.概念2.选择的一般原则3.7.2 刀具合理几何角度及其选择1. 前角(1). 功用（变形、强度与散热、切屑形态与断屑、表面质量）(2). 选择原则（刀具材料、工件材料、加工条件）2. 后角(1). 功用(2). 选择原则（精粗加工、工件材料、系统刚度、定尺寸刀具）3. 主偏角(1).功用（R Y、切削层尺寸、分力比值）(2).选择原则（系统刚度、工件材料、工件形状）4. 刃倾角(1).斜角切削概念及特点（切与割作用、工作前角、实际钝圆半径）(2).功用（流屑方向、刀尖强度与冲击位置、切削刃锋利程度、分力比值、切削刃工作长度）(3).选择原则（加工性质、系统刚度、刀具材料、工件材料）3.8 合理切削用量选择3.8.1 概念3.8.2 选择的基本原则1. 粗加工时选择的基本原则2. 精加工时选择的基本原则3.8.3 选择方法1. 选a p2. 选f3. 确定v c3.9 磨削3.9.1 砂轮特性五要素及选择1. 磨料（种类、特点及使用范围）2. 粒度（磨粒与微粉、概念及选用原则）3. 结合剂（种类、特点及使用范围）4. 硬度（概念与选用原则）5. 组织（概念、特性与选用）6. 砂轮要素的表示法举例3.9.2 磨削类型与运动参数1. 磨削类型（外圆、内圆、平面、成形、无心）2. 运动参数（主运动v s、径向进给f r、轴向进给f a、工作台进给v w）3. 术语（纵磨、横磨、周磨与端磨、顺磨与逆磨）3.9.3 磨削过程1. 磨削特点（速度高、冷硬程度与能量消耗大、单颗磨粒切削厚度h D g小、F p大、随机分布、自砺性）2. 磨削过程(1). 单颗磨粒磨削(2). 单颗磨粒切削厚度3.9.4 磨削的其他概念1. 磨削温度（点、区、工件）2. 砂轮使用寿命与磨削（耗）比3. 磨削表面质量（烧伤、裂纹）3.9.5 先进磨削方法简介1. 高效磨削（高速磨削、缓进给大切深磨削、砂带磨削）2. 高精度小粗糙度磨削第4章机械加工质量的影响因素及控制4.1 概述4.1.1 机械加工质量的含义4.1.2 机械加工精度及获得方法1. 机械加工精度与加工误差2. 机械加工精度的获得方法(1). 尺寸精度获得方法(2). 形状精度获得方法(3). 位置精度获得方法4.1.3 机械加工表面质量及其对零件使用性能的影响1. 机械加工表面质量的含义2. 机械加工表面质量对使用性能的影响4.2 机械加工精度的影响因素及控制措施4.2.1 机械加工工艺系统原有误差的影响1. 概述(1). 概念(2). 误差敏感方向2. 原有误差的影响(1). 原理误差(2). 量具与测量误差(3). 机床误差①.机床回转精度②.机床直线运动精度③.成形运动精度ⅰ.成形运动的位置关系ⅱ.成形运动的速度关系4.2.2 加工过程因素的影响1. 力变形的影响及控制(1). 刚度(2). 切削力变化(3). 提高工艺系统刚度的措施（工件刚度、刀具刚度、机床与夹具刚度）2. 热变形的影响及控制(1). 热源(2). 热变形的影响（工件、刀具、机床热变形的影响）(3). 控制措施4.3 加工误差的统计分析4.3.1 加工误差的统计性质（系统误差、随机误差）4.3.2 加工误差的分布规律（正态分布、偏态分布、平顶分布、双峰分布）4.3.3 加工误差的统计分析法（分布图法、点图法）4.4 机械加工表面质量的影响因素及控制措施4.4.1 切削加工表面的形成过程4.4.2 加工表面粗糙度1. 概述2. 产生的原因及控制(1). 切削加工表面粗糙度的成因（理论粗糙度、积屑瘤的影响、鳞刺的影响、切削机理变化、颤振、切削刃损坏）(2). 切削加工表面粗糙度的控制（刀具、工件、切削条件）(3). 磨削表面粗糙度4.4.3 加工变质层1. 加工硬化2. 残余应力3. 磨削烧伤与裂纹及控制措施4.5 机械加工过程中的振动及控制4.5.1 概述4.5.2 强迫振动及控制措施1. 成因2. 特点3. 消除与控制措施4.5.3 自激振动及控制措施1. 概述2. 特点3. 激振机理(1). 再生激振机理(2). 振型耦合激振机理(3). 控制措施（消除产生条件、提高系统动特性、采用减振装置）第5章机械加工工艺规程制订5.1 概述5.1.1 概念5.1.2 作用5.1.3 制订的原则5.1.4 需要的原始资料5.1.5 制订的步骤5.2 零件的结构工艺性分析5.2.1 概述5.2.2 零件结构的机械加工工艺性5.2.3 零件结构的装配与维修工艺性5.3 定位基准的选择5.3.1 精基准的选择5.3.2 粗基准的选择5.4 机械加工工艺路线的拟定5.4.1 加工方法的选择5.4.2 加工阶段的划分5.4.3 加工顺序的安排5.4.4 工序的集中与分散5.5 加工余量与工序尺寸及工序公差的确定5.5.1 加工余量的概念1. 加工总余量与工序（工步）余量2. 最大余量与最小余量及平均余量与余量公差3. 加工余量与工序尺寸公差对机械加工的影响4. 影响加工余量的因素5.5.2 加工余量的确定方法1. 分析计算法2. 查表法3. 经验法5.5.3 工序尺寸及其公差的确定5.6 工艺尺寸链5.6.1 概述（定义、组成与分类）5.6.2 基本计算方法1. 极值法2. 概率法5.6.3 应用举例1. 基准不重合时的工序尺寸计算2. 工序基准为待加工设计基准时的工序尺寸计算3. 工序余量的校核4. 有表面处理工序的尺寸链计算5.6.4 工艺尺寸链的图表法5.7 工艺过程的经济性分析与优化5.7.1 概述（概念及提高生产效率措施）5.7.2 工艺方案的经济性分析5.7.3 工艺过程优化5.8 机械加工工艺规程制订举例5.9 计算机辅助工艺规程设计（CAPP）简介第6章机器的装配工艺6.1 概述6.2 装配尺寸链6.3 保证装配精度的工艺方法6.3.1 概述6.3.2 工艺方法1. 互换装配法（完全互换法）2. 修配装配法3. 选择装配法与调整装配法简介6.3.3 机器的自动装配简介。