本書是為了指導學生完成“機械制造技術基礎課程設計”而編寫的,與《機械制造技術基礎》配套使用。本書從機械制造技術基礎課程設計的實用性出發(fā),介紹了課程設計的目的、要求、主要內容、設計方法和步驟,包括課程設計任務書、設計說明書、工藝過程卡等內容,為了助于教學,本書還提供了一些機械制造基礎課程設計題目圖例,供選書學校參考。本書可作為本科學�！皺C械制造技術基礎課程設計”的指導書,也可供從事工藝設計、夾具設計和數(shù)控編程的工程技術人員參考。
以企業(yè)實際環(huán)境為背景:以企業(yè)的實際工作環(huán)境、實際的工藝圖片以及與企業(yè)工作流程為背景,工程實例來自于企業(yè)。
機械制造技術基礎課程設計是高等學校機械類專業(yè)理論聯(lián)系實際的重要實踐環(huán)節(jié)。完成課程設計需綜合運用金屬切削原理和刀具、機械加工方法及設備、互換性與測量技術、機械制造工藝學、機床夾具設計、數(shù)控技術與數(shù)控編程等機械制造技術基礎課程的理論知識,還需要熟練掌握機械制圖、機械設計和機械原理等課程的知識。課程設計是學生作為準工程師在教師的指導下完成中等復雜程度零件加工的工藝設計與數(shù)控編程、夾具等工裝設計任務的實踐課程。為了培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型人才,滿足學生能解決工業(yè)一線工程實際的需求,課程設計需要結合生產實際。為了指導學生做好“機械制造工藝課程設計”和“機械制造技術基礎課程設計”,使其貼近數(shù)控裝備制造行業(yè)和企業(yè)生產流程的實際需求,力爭使學生能夠通過課程設計實現(xiàn)與企業(yè)生產實際的無縫對接,從事機械類專業(yè)的師生非常需要一本具有理論與實際緊密結合,貼近工廠工作實際的課程設計指導書。目前,為了提高高等教育質量,工程教育在國內得到重視。工程教育認證特別針對復雜工程問題在畢業(yè)要求的1、2、3、4、5、6、7和10條中有詳細要求,具體為:第1條:工程知識。能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決復雜工程問題。第2條:問題分析。能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理,識別、表達并通過文獻研究分析復雜工程問題,以獲得有效結論。第3條:設計/開發(fā)解決方案。能夠設計針對復雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元(部件)或工藝流程,并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識,考慮社會、健康、安全、文化以及環(huán)境等因素。第4條:研究。能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究,包括設計試驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、通過信息綜合得到合理有效的結論。第5條:使用現(xiàn)代工具。能夠針對復雜工程問題,開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具,包括對復雜工程問題的預測與模擬,并能夠理解其局限性。第6條:工程與社會。能夠基于工程相關背景知識進行合理分析,評價專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應承擔的責任。第7條:環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。能夠理解和評價針對復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。第10條:溝通。能夠就復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令,并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。復雜工程問題具有如下特點:必須運用工程原理,經過分析才可能得到解決;涉及多方面的技術、工程和其他因素,并可能相互有一定的沖突;需要通過建立合適的抽象模型才能解決,在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性,不是僅靠常用方法就可以完全解決的;問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中;問題相關各方利益不完全一致;具有較高的綜合性,包含多個相互關聯(lián)的子問題。結合機械制造技術基礎課程設計的要求和教學實際需求,基于工程教育認證標準,以解決復雜工程問題為切入點,本書在編寫上注重以下原則:①以企業(yè)實際環(huán)境為背景:以企業(yè)的實際工作環(huán)境、實際的工藝圖片以及與企業(yè)工作流程為背景,工程實例來自于企業(yè)。②實用性:面向一般本科生,理論上夠用,強化工程應用。③針對性強:本書既是學生的指導書,也是指導教師的教科書。本書還收集了符合機械制造技術基礎課程設計要求的零件圖,供教師在給學生確定題目時選用和參考。本書由王紅軍負責全書籌劃、統(tǒng)稿。王紅軍、鐘建琳任主編,杜改梅、劉國慶任副主編。王紅軍編寫第1、3章,付遙編寫第2章,鐘建琳編寫第4、5、8、9、10、11章,劉國慶編寫第6章,杜改梅、劉凌云、尚鮮軍編寫第7章,王楠編寫第12章并完成相關標準的搜集和整理。本書在編寫過程中采用了北京信息科技大學的教學管理規(guī)范及西安航空動力控制科技有限公司和北京第二機床有限公司的素材,在此對這些單位和素材的原創(chuàng)者表示感謝。本書在編寫中還參考或引用了一些學者的資料和文獻,并盡可能在參考文獻中列出,再次向這些學者表示感謝。由于作者水平和學識有限,時間倉促,書中難免存在不足和錯誤之處,敬請各位讀者朋友批評指正!編者
高等院校教師
前言第1章機械制造技術基礎課程設計概述111課程設計的目的112課程設計的基本要求213課程設計的內容314課程設計的方法與步驟415課程設計的進度安排與提交材料616課程設計考核與成績評定8第2章設備制造企業(yè)的技術管理體系與流程921技術管理體系的組織結構9211技術部的組織結構類型9212典型設備制造企業(yè)技術部崗位介紹1022企業(yè)工藝設計流程及實施13221零件工藝設計概述13222工藝設計流程13223機械加工工藝規(guī)程的制訂14224工藝規(guī)程的更改1523夾具設計任務的下達流程與執(zhí)行過程16231夾具概述16232夾具設計任務的下達流程16233夾具設計任務的執(zhí)行過程1624數(shù)控程序的編制18241數(shù)控程序編制任務的下達流程18242數(shù)控程序編制步驟18第3章機械加工工藝規(guī)程的設計1931機械加工工藝規(guī)程設計概述19311基本概念19312機械加工工藝規(guī)程設計的基本原則24313課程設計采用的機械加工工藝過程卡26314機械加工工藝規(guī)程設計的目標2732機械加工工藝規(guī)程設計的內容、要求和流程27321設計內容27322設計要求27323設計流程2733圖樣研究與毛坯設計27331審查零件圖27332讀懂圖28333毛坯對工藝規(guī)程的影響29334毛坯的種類29335毛坯形狀的確定30336毛坯尺寸的確定31337毛坯圖的畫法3234機械加工工藝路線的擬訂33341工作內容33342合理選擇定位基準33343零件表面加工方法的選擇35344工序內容的確定38345加工階段的劃分39346加工工序的排序40347熱處理工序安排40348輔助工序4135機械加工設備及工藝裝備的選擇42351機械加工設備及工藝裝備選擇相關問題42352機械加工設備的選擇42353刀具的選擇4336機械加工工藝方案分析43361加工質量44362加工效率44363加工成本與經濟性分析4437機械加工工藝過程卡的填寫44第4章機械加工工序設計4541工序簡圖的繪制4642工序余量、工序尺寸、工序公差的確定5543切削用量的確定5744工時定額的確定5845機械加工工序卡的填寫59第5章專用夾具設計6151夾具設計概述6152夾具總體方案設計63521六點定位原理和定位方案63522根據(jù)定位基準選擇定位元件65523工件在夾具中加工的精度分析70524選擇對刀或引導元件74525專用夾具夾緊裝置設計78526夾具對機床的定位82527夾具的轉位和分度裝置84528夾具體的設計8453夾具總裝配圖的設計85531繪制結構草圖85532夾緊力計算86533夾具結構工藝性分析91534夾具方案經濟性分析92535繪制夾具總裝配圖92536夾具尺寸和技術要求9354圖樣校對和審核及設計說明書的撰寫9955夾具設計中的注意事項及常見錯誤100551夾具設計中的注意事項100552夾具設計中的常見錯誤10256各類機床夾具設計要點104561車床專用夾具104562銑床專用夾具105563鉆床專用夾具105564鏜床專用夾具107第6章數(shù)控編程10961基于PowerMILL的銑削加工數(shù)控編程109611模型輸入110612毛坯定義111613刀具定義111614進給和轉速設置112615快進高度設置113616加工開始點設置113617粗加工刀具路徑的生成114618半精加工刀具路徑的生成116619精加工刀具路徑的生成1186110粗加工刀具路徑的仿真1196111半精加工刀具路徑的仿真1206112精加工刀具路徑的仿真1216113NC程序的生成1216114保存12262基于Caxa數(shù)控車的車削加工數(shù)控編程123621繪制零件圖和毛坯圖123622輪廓粗車124623輪廓精車124624拾取被加工工件表面輪廓、毛坯輪廓和進退刀點126625切槽127626切斷127627后置處理和生成程序129第7章機械制造技術基礎課程設計實例13171泵蓋零件課程設計實例13172傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設計15973葉輪的機械加工工藝規(guī)程設計165第8章常用金屬切削機床的技術參數(shù)17181車床的技術參數(shù)171811數(shù)控車床171812臥式車床17182銑床的技術參數(shù)174821立式銑床174822臥式(萬能)銑床17583鉆床的技術參數(shù)177831搖臂鉆床177832立式鉆床179833臺式鉆床18084鏜床的技術參數(shù)181841臥式銑鏜床181842坐標鏜床183843金剛鏜床18585磨床的技術參數(shù)185851內、外圓磨床185852平面磨床18886刨床的技術參數(shù)190861牛頭刨床190862龍門刨床19187插床的技術參數(shù)19288拉床的技術參數(shù)19389花鍵銑床的技術參數(shù)194810滾齒機的技術參數(shù)194811插齒機的技術參數(shù)196812剃齒機的技術參數(shù)196第9章常用金屬切削刀具的規(guī)格19891鉆頭19892鉸
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