《计算机辅助制造与应用》课程教学大纲

　　课程编码：1309Z3009 课程名称：计算机辅助制造与应用

　　课程类型：专业核心课程 英文名称：Technology of Machinery Manufacture

　　总学时数： 48 学 分 数：3

　　适用对象：机械工程 授课学期：5

　　先修课程： 机械原理、机械制图、金属切削原理、工程力学金工实习、机械制图、互换性与测量技术、理论力学、材料力学、机械设计基础、工程材料与成形技术基础

　　一、课程性质、目的和任务

　　1、课程性质

　　本课程是机械工程专业的主干专业课，主要是培养学生解决机械制造工艺问题的能力。本课程研究的对象是机械加工工艺系统，这是一门传授机械产品的零件机械加工方法、切削加工原理及刀具、机械加工工艺过程、机械加工工艺装备及工艺技术知识的综合性课程。该课程所讲授的内容是机械工程专业以及其他机械类、机电类本科学生知识结构中的重要组成部分。本课程是学分最多、与实际生产紧密联系最紧密的专业课，在学习本课程之前，不仅应先修完《高等数学》、《机械制图》、《理论力学》、《材料力学》、《工程材料》、《互换性与测量技术》、《机械原理》、《机械设计》、《机械制造基础》、《金属切削机床》等基础课程，还要求要有一定的实践环节，因此，在本课程进行课堂教学之前，要安排生产实习。该课程具有一定的理论性和较强的实践性。

　　2、教学目的

　　通过本课程的学习，使学生机械加工常用方法的选用，掌握掌握机械制造工艺的基本知识、基本理论，初步了解和生产实践知识;提高分析和解决有关机械制造工艺问题的能力;了解现代制造技术的新成就及发展动向，从而满足专业培养目标的要求，为学习其他有关课程和将来从事机械制造工艺方面的工作打好必要的基础。

　　3、教学任务

　　通过机械加工工艺理论和典型零件加工工艺的教学，培养学生处理机械切削加工和机械装配中的一般工艺问题。

　　二、教学基本要求

　　(一)掌握机械加工的一些基本概念的定义，对零件进行工艺分析，选择加工时的定位基准;安排加工路线;确定各工序余量、尺寸及公差;确定时间定额。

　　(二)掌握影响加工精度的各种原始误差及其各自的影响规律;掌握如何采取相应措施控制加工误差;掌握对加工误差进行统计分析的方法。

　　(三)掌握了解机械加工表面质量的含义及对零件使用性能的影响规律;掌握影响零件表面粗糙度的工艺因素及其改善措施;掌握影响零件表面层物理力学性能的因素及改善措施;掌握工艺系统振动的类型与控制振动的方法。

　　(四)掌握轴类零件、箱体零件的加工工艺过程安排及各种加工方法的选择。

　　(五)掌握了解保证装配精度的方法及相应装配尺寸链的解算方法;掌握装配工艺规程的制订及产品结构工艺性分析。

　　(六)了解现代制造技术的新成就及发展趋向。

　　三、教学内容及要求

　　(一)金属切削原理、刀具及机床

　　教学目的和要求：掌握了解金属切削原理，金属切削常用刀具，典型机床工作运动分析及常用机床的基本结构原理。

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：通过这部分内容的学习，使学习者了解金属切削原理的有关基础知识，了解刀具的基本结构及其应用，了解常用机床的基本结构和运动，从而掌握零件各种表面的加工方法，能够针对零件的形状及加工质量要求合理选用机械加工方法和刀具，为学习下面的内容打好的基础。

　　教学要求：理解切削运动及切削用量等金属切削基本知识，学会分析切削过程中的物理现象及其影响因素。切削力、切削热及其影响因素，了解切削液的种类及选择。普通外圆车刀的基本结构，以及其他常用刀具的特点与运用，刀具磨损形式、磨损原因及耐用度概念，初步掌握普通卧式车床的基本结构和其他常用机床加工范围，会根据零件加工要求选用机床。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：金属切削加工定义、形式、切削运动以及切削用量、切削力、切削热、切削液金属切削加工基本知识;普通外圆车刀的结构，其他常用切削刀具的特点;普通卧式车床的基本结构及其他金属切削常用机床的适宜的加工范围。

　　(二)机械制造工艺预备

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：培养学生机械制造工艺的基本意识和基本知识，为后续章节教学创造条件。

　　教学要求：了解机械产品开发及生产过程;掌握生产类型及其工艺特点;掌握机械零件加工质量;掌握工件尺寸及形状的获得方法;掌握机械加工工艺过程;掌握尺寸链基本计算方法。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：机械产品开发及生产过程概述;生产类型及其工艺特点;机械零件加工质量基本内容;加工精度的获得方法;机械加工工艺过程组成;基本尺寸链理论。

　　教学要点：机械加工精度与获得方法;机械加工表面质量的含义;制定机械加工工艺规程的基本概念;加工尺寸链理论。

　　(三)机械加工工艺规程制定

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：培养学生制定机械加工工艺规程的能力。

　　教学要求：掌握机械加工工艺规程的作用、设计原则、步骤和内容;掌握工艺性分析和毛坯选择方法;掌握机械加工工艺路线拟定及工序设计方法;掌握数控加工工艺设计特点;掌握机械加工过程的时间定额，掌握提高劳动生产率的途径及工艺过程的技术经济分析内涵。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：机械加工工艺规程的作用、设计原则、步骤和内容;机械加工工艺性审查和毛坯选择方法;机械加工工艺路线拟定内容及步骤;机械加工工序设计;数控加工工艺设计特点概述;工艺方案的生产率及技术经济分析。

　　教学要点：零件加工工艺性分析;定位基准的选择，加工方法的确定，加工阶段的划分，加工工序的组织;加工余量及其影响因素;工序尺寸分析计算;工艺方案的生产率及技术经济分析。

　　(四)机床夹具设计

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：培养学生进行机床夹具设计的能力。

　　教学要求：掌握机床夹具的基本概念;掌握六点定位原理及主要定位方式;掌握定位精度分析与计算方法;掌握典型夹紧机构及夹具的其他元件;掌握典型机床夹具的设计要点;掌握夹具设计的基本方法。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：工件装夹与夹具概念;工件在夹具中的定位;工件在夹具中的夹紧;夹具的其他元件;典型机床夹具设计设计要点;夹具的设计方法与步骤。

　　教学要点：工件装夹与夹具概念;工件定位原理与应用;定位方式与定位误差分析;工件夹紧原理;典型夹紧机构;典型机床夹具设计要点。

　　(五)机械加工精度

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：培养学生分析影响零件加工精度的因素的能力，使其掌握分析加工误差的基本方法，培养其解决生产中的实际问题的能力。

　　教学要求：掌握原始误差及其敏感方向;熟悉工艺系统的几何误差、受力变形、热变性及其他影响加工精度的因素;掌握加工误差的统计学分析方法;了解控制加工精度的途径。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：影响机械加工精度的因素;工艺系统的几何误差及磨损;工艺系统的受力变形;工艺系统的热变形;其他影响加工精度的因素及改进措施;加工误差的统计学分析;控制加工精度的途径。

　　教学要点：原始误差与误差敏感方向;工艺系统的几何误差;工艺系统的受力变形;工艺系统的热变形;加工误差的分布图分析法;加工误差的点图分析法。

　　(六)机械加工表面质量

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：培养学生分析影响机械加工表面质量的因素的能力;培养分析机械加工系统振动及其对表面质量影响的能力，培养其改善加工表面质量的能力。

　　教学要求：掌握机械加工表面质量的影响因素;熟悉机械系统的振动及其对表面质量的影响;掌握控制机械加工表面质量的途径。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：影响加工表面质量的因素;机械加工中的振动;控制机械加工表面质量的措施。

　　教学要点：已加工表面的形成机理;影响加工表面质量的因素;机械加工中的强迫振动;机械加工中的自激振动。

　　(七)装配工艺规程的制定

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：培养学生具备正确选择机器装配方法和装配尺寸链计算的能力;培养学生制定装配工艺规程的能力。

　　教学要求：掌握装配基本概念;掌握装配的组织形式及其工艺特点;掌握装配尺寸链分析与计算;掌握保证装配精度的方法;掌握装配工艺规程制定要点。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：装配与装配精度;装配的组织形式及生产纲领;装配尺寸链;保证装配精度的装配方法;装配工艺规程的制定。

　　教学要点：装配与装配精度的概念;装配的组织形式;装配工艺规程的制定;装配尺寸链与概率解法;保证装配精度的方法、原理;运用修配法解装配尺寸链。

　　(八)先进制造技术简介

　　1.教学目的和要求

　　教学目的：使学生掌握非常规加工方法的原理、特点及应用;使学生了解成组技术及计算机辅助工艺设计的基本知识;了解先进制造模式。

　　教学要求：掌握非常规加工方法的原理、特点及应用;掌握成组技术及计算机辅助工艺设计基础;掌握先进制造模式基础。

　　2.教学内容和要点

　　教学内容：非常规加工方法;成组技术;计算机辅助工艺过程设计;先进制造模式。

　　教学要点：常用非常规加工方法的原理、特点与应用;先进生产模式。

　　四、各教学环节学时分配表

　　五、考核方式

　　总评成绩=平时成绩+期末考试成绩

　　平时成绩占40%

　　期末考试成绩占60%

　　六、教材及参考书

　　[1] 赵敖生 沈其文 主编. 材料成型与机械制造技术基础. 武汉：华中科技大学出版社，2016

　　参考书：

　　[1] 伍少敏 主编.机械制造工艺.北京：航空工业出版社，2015

　　[2] 倪小丹 主编.机械制造技术基础(第2版).北京：清华大学出版社，2011

　　[3] 郑修本 主编. 机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社，2014

　　七、说明(选填项目)