机械制造工程学

54AUTO TIMEAUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育《机械制造工程学》课程是面向机械设计制造及其自动化专业核心课程。

课程从培养综合素质与应用能力出发，以机械制造工艺为主线，将加工方法与原理、工艺系统组成与功能、加工质量有机地结合起来，形成了宽结构、重实践的课程知识体系。

本课程旨在使学生掌握解决机械制造工艺问题所需的专业知识并应用于机械产品制造及改进中。

理解机械制造工艺基本原理，能够识别、表达、并通过文献研究分析工艺问题并获得有效结论。

逐步培养和提高设计针对机械加工工艺问题的解决方案的能力，能够设计满足特定需求的零件工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑经济、安全、环境等方面因素。

《机械制造工程学》课程教学环节很多，如实验、实习、习题、讨论等，如何在课程教学实施过程中进行思政教育是一个难点问题[3,4]。

1　课程思政内容体系进一步更新教学内容，增加思政教学和企业实际案例内容，编制适应本专业学生的课程思政内容，新增包含思政内容的教学视频、动画、视频、微信公众号等新媒体教学内容，调整教学方式，完善考核评价方式[5-9]。

1.1　课程目标（1）能够运用机械制造工艺的基本原理和方法，分析、解决复杂工艺问题；（2）能够在理解切削原理的基础上合理选择加工方法、机床、刀具、切削用量，并考虑环境、安全等因素；（3）能够运用夹具设计基本原理进行夹具设计，并对方案进行分析；（4）能够对加工质量影响因素进行分析并得到有效结论；（5）能够设计零件的工艺流程，能够计算余量、工序尺寸；（6）具有正确的价值观、人生观，热爱祖国，熟悉并认可专业，勇于担当制造强国使命。

1.2　教学内容里的思政构建一批教学实例项目，实现课程思政教学理论与实践紧密结合，增加思政元素与企业生产相关的内容，并融入先进制造技术。

将思政教育引入理论课堂、实验、实习，采用理论、实践与思政一体化教学，比如让学生在加工中理解工艺规程的拟定原则，体会规矩意识、规则意识。

机械制造工程学试卷一、选择题( 每题 2 分，共 20 分)1、磨削加工中，工件表层因受高温影响，金相组织发生变化，金属比重从转变成，则表面产生剩余。

A.拉应力B.压应力C.拉应力、压应力都有可能。

2、主轴加工采纳两中心孔定位，能在一次安装中加工大部分表面，切合________。

A.基准重合原则B.基准一致原则C.自为基准原则D.互为基准原则3、车床主轴存在纯轴向漂移时，对所车削出的工件的加工精度影响很大。

A.外圆B.内孔C.端面4、由 n 环构成的尺寸链，各构成环都呈正态散布，则各构成环尺寸的均匀公差采纳概率法计算比极值法计算放大倍。

（n ：尺寸链的数量）A. B. n C. 1/nD. n-15、镗模加工箱体孔系，镗杆与机床主轴采纳浮动联接，其孔系的地点精度只取决于。

A. 镗刀的尺寸精度B.机床的展转精度C.镗模和镗杆的制造精度。

6、斜锲夹紧机构的自锁条件是。

(α为斜锲锲角；Ф1、Ф2为摩擦角)A. α≥Ф1＋Ф2B. α≤Ф1＋Ф2C．α＝Ф1 ＋Ф2 D. α≠Ф1＋Ф27、以下孔加工方法中，属于定尺寸刀具法的是。

A．钻孔 B．车孔C．镗孔D．磨孔8、为减少毛坯偏差复映而惹起的加工偏差可采纳的正确方法是。

A. 增大切削深度B．提升切削进给量C．提升系统的刚度D．提升切削速度9、在同样的磨削条件下，以下哪一种资料的工件磨削此后获得的表面粗拙度数值最小。

A．20 钢B．铝 C．铜D．铸铁10 、如图，欲在其上钻孔O l及 O2，要 O1O 2与 A 面平行，孔 O 及其余表面均已加工，工件厚度为8mm ，保证设计尺寸 A 1、A2的最合理的定位方案是。

二、名词解说(每题 3 分，共 12 分)1.工序2.机械加工精度3.六点定位原理4.磨削烧伤三、简答题： (共 14 分)1、依据六点定位原理，试剖析以下图中各个定位元件所除去的自由度。

并指出属于何种定位方式（指完整定位、不完整定位、过定位、欠定位）(8 分)(参照坐标轴 x,y,z 已标明在图中。

机械制造工程学复习题一、填空:1. 表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法和展成法四种.2. 从形态上看，切屑可以分为带状切屑、节状切削、粒状切削、和崩碎切削四种类型。

3. 刀具耐用度是指刀具从开始切削至达到磨损量达到磨钝标准为止所使用的切削时间,用T表示4。

切削时作用在刀具上的力,由两个方面组成：1)三个变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力；2）切屑、工件与刀具间的摩擦阻力。

5.刀具磨损可以分为四类：硬质点划痕、冷焊粘结、扩散磨损和化学磨损。

6.刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命。

7.磨削过程中磨粒对工件的作用包括摩擦阶段、耕犁阶段和形成阶段三个阶段。

8．靠前刀面处的变形区域称为第二变形区,这个变形区主要集中在和前刀面接触的切屑底面一薄层金属内.9。

牛头刨床的主运动是工作台带动工件的直线往复移动，进给运动是的间歇移动。

10.敏捷制造生产模式的核心是虚拟企业或称之为动态联盟.11.零件的加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置精度等三方面的内容。

12.装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。

13。

常用的刀具材料是高速钢和硬质合金两类。

14.切削用量三要素包括：切削速度、进给量(或进给速度）和背持刀量。

15。

基准分为设计基准和工艺基准两大类。

16。

构成外圆车刀切削部分的六个基本结构要素为: 前刀面、主后到面、副后到面、主切削刃、副切削刃和刀尖。

17。

切削加工的表面粗糙度值主要取决于切削残留面积的高度.二、选择：1. 磨削加工中必须使用切削液,其主要作用是（ A ）A。

散热 B。

消除空气中的金属微尘和砂粒粉末C.冲洗工作表面D. 冲洗砂轮的工作面2。

加工时．用来确定工件在机床上或夹具中正确位置所使用的基准为（B）P8A.工艺基准 B。

定位基准 C。

测量基准 D.设计基准3。

以下哪类孔最适宜用拉削加工（ D ）P94A.台阶孔 B。

孔深度等于孔径六倍的通孔C.盲孔D.孔深度接近孔径三倍的通孔4。

《机械制造工程学》习题及思考题第2章金属切削原理与刀具1.外圆车削加工时，车刀相对工件有哪些运动？2.外圆车削加工时，工件上出现了哪些表面？试绘图说明，并对这些表面下定义。

3.绘出刨削时，刀具和工件的运动关系，同时标出工件上三个表面的位置。

4.合成切削运动是由什么运动合成的？怎么合成？什么叫做合成切削速度角？5.何谓切削用量三要素？怎么定义？6.刀具切削部分有哪些结构要素？试给这些要素下定义。

7.为什么要建立刀具角度参考系？有哪两类刀具角度参考系？它们有什么差别？8.刀具标注角度参考系有哪几种？它们是由什么参考平面构成？试给这些参考平面下定义。

9.试绘图说明主剖面标注角度参考系的构成。

10.试绘图表示外圆车刀主剖面标注角度参考系各参考平面移置平面图，并在适当位置标注六个基本角度。

11.试给外圆车刀副切削刃选定点构造一个副剖面参考系，并将这个参考系应标注的角度标出。

12.确定一把单刃刀具切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？13.确定一把平前刀面外圆车刀切削部分的几何形状最少需要哪几个基本角度？14.试述判定车刀前角γ0 后角α0 和刃倾角正负号的规则15.切断车削时，进给运动怎样影响工作角度？16.纵车时进给运动怎样影响工作角度？17.试证明曲线切削刃和直线切削刃切削时，切削面积均为AD =f ·a P18.何为自由切削？19.切断车刀最后不是车断，而是挤断为什么？20.当用kr=45度的车刀车外圆时，工件加工前直径为62mm,加工后直径为54mm,工件每秒钟转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移动1.6mm，试求f, ap,vc, 切削宽度，切削厚度，切削面积。

21.车刀刃倾角等于多少度时，其主剖面和法剖面重合？22.研究金属切削变形过程有什么意义？23.研究金属切削变形过程有哪些实验方法？24.怎样划分金属切削变形区？25.在第一变形区里发生了怎样的变形？26.试阐述金属切削过程的本质？27.刀具是怎样把工件材料切下来的？28.切屑分哪几种类型？有什么特征？各类切屑在什么情况下形成？29.阐述刀—屑摩擦的特点。

一、名词解释1、制造：可以理解为制造企业的生产活动,输入的是生产要素,输出的是具有使用价值的产品;2、制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和;包括运用一定的知识和技术,操作可以利用的物质和工具,采取各种有效的方法等;3、铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固后以获得毛坯或零件的生产方法;4、充型：将液态合金金属填充铸型的过程;5、自由锻：自由锻镀是利用冲击力或压力使合金在两个抵铁之间产生自由变形,从而获得所需形状及尺寸的锻件;6、模锻：模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛,使坯料在模膛内受压变形;在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制,因此锻造终了时能得到和模膛形状相符的零件;7、胎模锻：胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的一种方法;胎模锻一般用自由锻方法制坯,然后在胎模中最后成形;8、焊接：焊接是用加热或加压力等手段,借助于金属原子的结合与扩散作用,使分离的金属材料牢固地连接起来;9、进给量：工件或刀具转—周或每往复一次,两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量,其单位是mm／r或mm／双行程;10、背吃刀量：刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主运动和进给运动的方向上的投影值称为背吃刀量;11、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成带状切屑的情况下;加工一般钢料或铝合金等塑性材料时,常在前刀面切削处粘着一块呈三角状的埂块,它的硬度很高、通常是工件材料硬度的2—3倍,这块粘附在前刀面的金属称为积屑瘤;12、刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用了,这个磨损限度称为刀具的磨钝标准;13、后刀面磨损：由于后刀面和加工表面问的强烈摩擦,后刀面靠近切削刃部位会逐渐地被磨成后角为零的小棱面,这种磨损形式称作后刀面磨损;14、边界磨损：切削钢料时,常在主切削刃靠近工件外皮处图2—36中的N区和副切削刃靠近刀尖处的后刀面上,磨出较深的沟纹,这种磨损称作边界磨损;15、刀具寿命：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标难为止所经历的总切削时间,称为刀具寿命,用T表示;16、刀具的破损：在切削加工中,刀具有时没有经过正常磨损阶段,在很短时间内突然损坏,这称为刀具破损;17、加工精度：是指零件加工后的几何参数尺寸、形状及相互位置与理想几何参数的接近程度;18、加工经济精度：是指在正常生产条件下采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间所能保证的加工精度;19、定位误差：因定位不正确而引起的误差称为定位误差;主要指由于定位基淮与工序基准不重合以及定位面和定位元件制造不准确引起的误差;20、夹紧误差：工件或夹具刚度过低或夹紧力作用方向、作用点选择不当,都会使工件或夹具产生变形,形成加工的误差;21、内应力：亦称残余应力,是指在没有外力作用下或去除外力作用后残留在工件内部的应力;22、装配：按照规定的技术要求,将零件或部件进行配合和联接,使之成为半成品或成品的过程,称为装配;机器的装配是机器制造过程中最后一个环节．它包括装配、调整、检验和试验等工作;23、工艺过程：在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程、统称为工艺过程;24、工序：一个工人或一组工人,在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程,称为工序;25、安装：在同一工序中,工件在工作位置可能只装夹一次．也可能要装夹几次;安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程;26、工位：工位是在工件的一次安装中,工件相对于机床或刀具每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程;27、工步：工步是在加工表面、切削刀具和切削用量仅指机床主轴转速和进给量都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程;28、走刀：在一个工步中,如果要切掉的金属层很厚,可分几次切,每切削一次,就称为一次走刀;29、基准：用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面,称为基准;30、工序基准：在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准,称为工序基难;31、定位基准：在加工中用作定位的基准,称为定位基准;32、测量基准：工件在加工中或加工后,测量尺寸和形位误差所依据的基准,称为测量基准;33、装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准,称为装配基准;34、柔性制造单元：柔性制造单元是由计算机直接控制的自动化可变加工单元,它由单台具有自动交换刀具和工件功能的数控机床和工件自动输送装置所组成;35、柔性制造系统：柔性制造系统由两台以上数控机床或加工中心、工件储运系统、刀具储运系统和多层计算机控制系统组成;二、简答题1、与外圆表面加工相比,加工孔要比加工外圆困难;试简述其原因答：1孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动；2用定尺寸刀具加工孔时,孔加工工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度；3加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制;2、机械加工系统由机床、夹具、刀具和工件组成;试列出影响加工精度的主要因素答：1工艺系统的几何误差．包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损；2工件装夹误差；3工艺系统受力变形引起的加工误差；4工艺系统受热变形引起的加工误差；5工件内应力重新分布引起的变形；6其他误差,包括原理误差、测量误差、调成误差等;3、何谓顺铣法和逆铣法,各有何优缺点逆铣:铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反, 可以避免顺铣时发生的窜动现象;逆铣时切削厚度从零开始逐渐增大,因而刀刃开始经历了一段在切削硬化的已加工表面上挤压滑行的阶段,加速了刀具的磨损;逆铣时铣削力将工件上抬,易引起振动,这是不利之处;顺铣:铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同.铣削力的水平分力与工件的进给方向相同,工件台进给丝杠与固定螺母之间一般有间隙存在,因此切削力容易引起工件和工作台一起向前窜动,使进给量突然增大,引起打刀;在铣削铸件或锻件等表面有硬度的工件时,顺铣刀齿首先接触工件硬皮,加剧了铣刀的磨损;4、外圆车削加工时,工件上出现了哪些表面试绘图说明,并对这些表面下定义;待加工表面：即将被切去金属层的表面；加工表面：切削刃正在切削着的表面；已加工表面：已经切去一部分金属形成的新表面;5、影响切削变形有哪些因素各因素如何影响切削变形8 分6、前角、工件材料、切削速度、进给量、vc在低速范围内提高,积屑瘤高度随着增加,刀具实际前角增大,使剪切角φ增大,故变形系数Λh减小； vc在中速范围内提高,积屑瘤逐渐消失,刀具实际前角减小,使φ减小, Λh 增大;高速,由于切削温度继续增高,致使摩擦系数μ下降,故变形系数Λh减小;增大前角,使剪切角φ增大,变形系数Λh减小,切屑变形减小;进给量f 增大,使变形系数Λh减小工件材料的机械性能不同,切屑变形也不同;材料的强度、硬度提高,正压力Fn增大,平均正应力σav增大,因此,摩擦系数μ下降,剪切角φ增大,切屑变形减小7、绘图表示外圆车刀的标注角度;已知： . γ0= 6°,α0= 4°, α0＇= 2°,κr=75° ,κr ＇=15° ,λs =5°8、为什么要划分加工阶段答：A 在粗加工阶段,可以及早发现毛坯的缺陷夹渣、裂纹、气孔等,以便及时处理,避免浪费；B 为粗加工引起工件的变形充分变现需要在粗加工后留一定时间；C 划分加工阶段可以合理利用机床；D 划分加工阶段可以插入必要的热处理工序;9、为什么说夹紧不等于定位答：目的不同：定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具有一个确定的正确位置夹紧的目的是使工件在切削中在切削力、惯性力等作用下仍然保持已定好的位置; 10、磨削加工时,影响加工表面粗糙度的主要因素有哪些答：A 几何因素：磨粒的微刃形状和分布B 物理因素：工件材料特性C 工艺系统振动11、什么是加工原理误差举例说明;答：由于采用近似的切削运动或近似的切削刃形状所产生的加工误差,如：齿轮滚到刀刃数有限,因而切削不连续,包络成的实际齿形不是渐开线,而是一条折线;此为加工原理误差;12、刀具切削部分材料应具备哪些性能5分1高的硬度和耐磨性2足够的强度和韧性3高的耐热性4良好的工艺性5良好的经济性13、什么是顺铣和逆铣顺铣有何特点5分14、工件进给方向与铣刀旋转方向相反为逆铣,工件进给方向与铣刀旋转方向相同为顺铣；2分从切屑截面形状分析；1分从工件安装装夹的可靠性分析；1分从工作状态丝杠螺母间隙分析；1分15、在粗加工中,合理选择切削用量的基本原则是什么5分首先选择尽可能大的背吃刀量,2分其次根据机床进给系统强度和刀杆的刚度等限制条件选取尽可能大的进给量,2分最后根据刀具的寿命选择切削速度;1分16、简述安排机械加工工序顺序的基本原则;5分先加工定位基面,再加工其它表面2分；先加工主要表面,再加工次要表面；1分先安排粗加工工序,后安排精加工工序；1分先加工平面,后加工孔;1分17、工件在锻造前为什么要加热什么是金属的始锻温度和终锻温度若过高和过低将对锻件产生什么影响金属坯料锻造前,为了提高其塑性,降低变形抗力,使金属在较小的外力作用之下产生较大的变形,必须对金属坯料进行加热;金属在锻造时,允许加热到的最高温度称为始锻温度,始锻温度过高会使坯料产生过热、过烧、氧化、脱碳等缺陷,造成废品；金属停止锻造的温度叫做终锻温度,终锻温度过低,塑性下降,变形抗力增大,当降到一定温度的时候,不仅变形困难,而且容易开裂,必须停止锻造,重新加热后再锻;18、简述刀具磨损的种类及磨损过程;刀具磨损的种类分为：前刀面磨损、后刀面磨损、前后刀面磨损;磨损过程：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段19、机械加工工艺过程应划分为那几个阶段荒加工阶段、粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段18、简述按照工序的集中与分散原则分别组织工艺过程时各自的特点答：按工序集中原则组织工艺过程的特点是：1有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺装备,生产效率高;2工序数少,设备数少,可相应减少操作工人数和生产面积;3工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且出于在一次装夹中加工了许多面,有利于保证各加工表面之间的相互位置精度要求;按照工序分散原则组织工艺过程的特点是：1所用机床和工艺装备简单,易于调整;2对操作工人的技术水平要求不高;3工序数多,设备数多．操作工人多．占用生产而积大;19、简述机械加工中,工序先后顺序的安排原则答：机械加工工序先后顺序的安排,一般应遵循以下几个原则1失加工定位基准面,冉加工其他表面;2先加工主要表面,后加工次要表面;3先安排粗加工工序,后安排桔加工工序;4先加工平面,后加工孔;20、为了合理确定加工余量,必须深入了解影响加工余量的各项因素;试述影响加工余量的因素答：有以下四个方面：1上工序留下的表面粗糙度值表面轮廓的最大高度和表面缺陷层深度;2上工序的尺寸公差Ta3Ta值没合包括的上工序留下的空间位置误差;4本工序的装夹误差;21、简述机床夹具在机械加工中的作用答：1保证加工精度；2提高生产率；3减轻劳动强度；4扩大机床的工艺范围; 22、试比较顺铣和逆铣加工的特点1从切屑截面形状分析逆铣时,刀齿的切削厚度由零逐渐增加,刀齿切入工件时切削厚度为零,由于切削刃钝圆半径的影响,刀齿在巳加工表面上滑移一段距离后才能真正切入工件,因而刀齿磨损快;加工表面质量较差;顺铣时则无此现象;实践证明,顺铣时铣刀寿命比逆铣高2—3倍,加工表面也比较好,但顺铣不宜铣带硬皮的工件;2从工件装夹可靠性分析逆铣时,刀齿对工件的垂直作用力Fv向上,容易使工件的装夹松动：顺铣时,刀齿对工件的垂直作用力向下,使工件压紧在工作台上,加工比较平稳;的3从工作台丝杠、螺母间隙分析逆铣时,工件承受的水平铣削力小与进给速度vf方向相反,铣床工作台丝杠始终与螺母接触;顺铣时,工件承受的水平铣削力与进给速度相同,由于丝杠螺母间有间隙,铣刀会带动工件和工作台窜动,使铣削进给量不均匀,容易打刀;采用顺铣法加工时必须采取措施消除丝杠与螺母之间的间隙;23、简述切削加工中的误差复映想象答：加工过程中由于毛坯加工余量和工件材质不均等因素,会引起切削力变化,使工艺系统变形发生变化,从而产生加工误差;待加工表面上有什么样的误差,加工表面上必然也有同样性质的误差,这就是切削加工中的误差复映现象;24、简述粗基准的选择原则答：1保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准,这样可以保证不加工文而相对于加工表面具有一定的相对位置关系;2合理分配加工余量的原则从保证重要表面加工余量均匀考虑,应选择重要表面作粗基淮;3便于装夹的原则为使工件定位稳定,夹紧可靠,要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其他缺陷,并有足够的支承面积;4粗基唯一般不得重复使用的原则粗基准通常只允许使用一次,这是因为粗基准一般都很粗糙,重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大,所以,粗基准一般不得重复使用;25、机械加工工序先后顺序的安排,一般应遵循的原则答：1先加工定位基准面,再加工其他表面;2先加工主要表面,后加工次要表面;3先安排粗加工工序,后安排精加工工序;4先加工平面,后加工孔。

机械制造工程学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械制造工程学的基本概念、原理和方法；2. 学生能了解机械制造工艺的流程、技术要求及设备选择；3. 学生能掌握机械加工误差的成因、控制方法和精度分析；4. 学生能掌握金属材料的性能、应用范围及其在机械制造中的应用。

技能目标：1. 学生具备运用CAD/CAM软件进行零件造型、加工编程的能力；2. 学生能够根据零件图纸制定合理的机械加工工艺方案；3. 学生能够运用测量工具进行机械加工误差的检测和调整；4. 学生能够分析并解决机械制造过程中出现的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，树立正确的职业观念；2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，养成良好的团队合作精神；3. 增强学生的创新意识，鼓励学生勇于尝试、不断探索，提高其解决实际问题的能力；4. 培养学生关注环境保护，遵循可持续发展原则，将绿色制造理念融入机械制造过程。

课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生掌握机械制造工程的基本理论、方法和技能，为从事机械制造领域工作奠定基础。

学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作和工程实践能力的培养。

通过课程学习，使学生具备从事机械制造相关工作的基本素质。

二、教学内容1. 机械制造工程学基本概念：包括机械制造的定义、分类和特点；制造过程的组成及各阶段任务。

2. 机械加工工艺：介绍车削、铣削、磨削等常见加工方法的原理、工艺参数及设备选择；讲解工艺路线的制定、加工顺序的安排。

3. 机械加工精度与表面质量：分析加工误差的成因、控制方法；探讨表面质量对零件性能的影响及其控制措施。

4. 金属材料及热处理：介绍金属材料的性能、分类及应用；讲解热处理工艺对材料性能的影响及其在机械制造中的应用。

5. 零件加工工艺规程：学习制定零件加工工艺规程的基本原则、步骤和方法；掌握工艺文件编写技巧。

《机械制造工程学》复习思考题1. 什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。

2. 画出Y0=10°、λs=6°、α0=6°、0α'=60°、K r=60°、K'=15°的外圆车刀刀头部分投影图。

r3. 用K r=70°、r K'=15°、λs=7°的车刀，以工件转速n=4r/s，刀具每秒钟沿工件轴线方向移动 1.6mm，把工件直径由dw=60mm一次车削到dm=54mm，计算：1) 切削用量(a sp、f、v)2) 切削层参数(a sp、a f、A c)3) 刀刃工作长度L S；4) 合成切削速度Ve；4. 什么叫刀具的工件角度参考系？什么叫刀具的标注角度参考系？这二者有何区别？在什么条件下工作角度参考系与标注角度参考系重合？5. 标注角度参考系中，主剖面参考系的座标平面：Pr、Ps、Po及刀具角度：γ0、K r、λs是怎样定义的？试用这些定义分析45°弯头车刀在车削外圆、端面、及镗孔时的角度，并用视图正确地标注出来。

6. 常用高速钢的牌号有哪些？根据我国资源条件创造的新高速钢牌号有哪些？其化学成分如何？主要用在什么地方？7. 常用硬质合金有哪几类？各类中常用牌号有哪几种？哪类硬质合金用于加工钢料？哪类硬质合金用于加工铸铁等脆性材料？为什么？同类硬质合金刀具材料中，哪种牌号用于粗加工？哪种牌号用于精加工？为什么？8. 按下列条件选择刀具材料类型或牌号：1) 45#钢锻件粗车； 2) HT20—40铸铁件精车；3) 低速精车合金钢蜗杆； 4) 高速精车调质钢长轴；5) 高速精密镗削铝合金缸套； 6) 中速车削高强度淬火钢轴；7) 加工HRC65冷硬铸铁或淬硬钢；9. 选出下列加工条件的刀具材料：变形区是如何划分的?各变形区有何特点?它们之间有何联系?试绘图表示其位置?11. 什么叫剪切面?它的位置如何确定?影响剪切角中的因素有哪些?12. 试述切削厚度、切削速度、刀具前角、工件材料等对金属变形程度的影响。

工艺尺寸链1.图为一轴套零件图，图2 b）为车削工序简图，图2 c）为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，均需保证图a所规定的位置尺寸10± 0.1mm的要求，试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差图2 a）为一轴套零件图，图2 b）为车削工序简图，图2 c）为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，均需保证图a所规定的位置尺寸10± 0.1mm的要求，试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差a) b)方案一方案二方案二解：（1）方案一设计基准和工序基准重合，工序尺寸等于设计尺寸，即：A=10± 0」mm（2）方案二① 建立工艺尺寸链图：A4=8-0,050'=10±0.1A2其中：A0为封闭环，A2为增环，A4为减环。

A = 10 ± 0.1 mm, A = 8 0 mm4 - 0.05②计算工序尺寸及其公差:10 = A一8 n A = 18 mm0.10 = ESA - (-0.05) n ESA = 0.05mm一0.10 = EIA一0 n EIA =-0.10mmA = 18 +0.05 mm结果：2 - 0.10(2)方案三① 建立工艺尺寸链其中：A0为封闭环，A5为增环，A3和A4为减环。

A = 10 ± 0.1 mm, A = 8 0 mm, A = 38 0 mm4 - 0.05 5 - 0.01②计算工序尺寸及其公差：10 = 38 - A - 8 n A = 20mm0.10 = 0 - EIA - (-0.05) n EIA = -0.05mm-0.10 = -0.1 - ESA - 0 n ESA = 0mmA = 20 0 mm结果： 3 -0.052.言殳一零件，材料为2Cr13,其内孔的加工顺序如下:(1)车内孔①31.81」4(2)氰化，要求工艺氧化层深度为磨内孔①32 +0：010 , 要求保证氧化层深度为0.1〜0.3mm,试求氰化工序的工艺氧化层深度t5r?［解］按加工顺序画出形成氰化层深度0.1〜0.3mm的尺寸链计算图。

机械制造工程学课后作业答案Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第一次作业（部分解答）：1. 试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o γ、o α、r K 、r K '、s λ（要求标出假定主运动方向c v 、假定进给运动方向f v 、基面r P 和切削平面s P ）3. 如下图所示，镗孔时工件内孔直径为mm 50φ，镗刀的几何角度为 10=o γ， 0=s λ，8=o α， 75=r K 。

若镗刀在安装时刀尖比工件中心高mm h 1=，试检验镗刀的工作后角o α。

解答：在背平面（切深剖面）P-P 内： 带入数值，求得：)cos(cos )tan(tan s s so o oe θλλθαα++=（1）代入(1)式求得：1510.tan =oe α，第二次作业部分答案：6. 试按下列条件选择刀具材料或编号。

⑴ 45钢锻件粗车；（C. YT5(P30)） ⑵ HT200铸件精车；（A. YG3X(K01)） ⑶ 低速精车合金钢蜗杆；（B. W18Cr4V ） ⑷ 高速精车调质钢长轴；（G. YT30(P01)） ⑸ 中速车削淬硬钢轴；（D YN10(P05)） ⑹ 加工冷硬铸铁。

（ F ．YG6X(K10)）A ．YG3X(K01)B ．W18Cr4VC ．YT5(P30)D ．YN10(P05)E ．YG8(K30)F ．YG6X(K10)G ．YT30(P01)7．简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括r K 、s λ、o γ、o α）1）r K ：细长轴刚性不足，取90°； 2）s λ：取正刃倾角。

（0~5°）3）o γ：刚性不足的情况下，前角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较大的值。

4）o α：刚性不足的情况下，后角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较小的值。

第一章金属切削原理1、基本定义（1）切削运动：工件和刀具之间的相对运动。

通常，切削运动按其作用可分为主运动和进给运动，这两个运动的向量和，称为合成切削运动。

（2）切削用量三要素：1）切削速度Vc（切削刃上选定点相对于工件沿主运动方向的瞬时速度。

单位：m/s 或m/min（r/s 或r/min )2）进给速度Vf（切削切削刃上选定点相对于工件沿进给运动方向的瞬时速度。

单位：mm/s 或mm/min）或进给量f（工件或刀具每回转一周或往返一个行程时，两者沿进给运动方向的相对位移。

单位：mm/r 或mm/d•str（double stroke双行程）3）背吃刀量ap (切削深度)（在基面上）垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸。

单位：mm 例如，外圆车削: ap＝(dw-dm)/2（3）刀具几何参数最常用的刀具标注角度参考系1)正交平面参考系；组成：①基面Pr 通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。

通常平行于车刀的安装面（底面）。

基面中测量的刀具角度：主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与进给运动速度Vf方向之间的夹角。

副偏角κr′副切削刃在基面上的投影与进给运动速度Vf反方向之间的夹角。

刀尖角εr 主、副切削刃在基面上的投影之间的夹角，它是派生角度。

εr=180°-(κr ＋κr′)。

εr是标注角度是否正确的验证公式之一。

②切削平面Ps 通过切削刃上选定点，垂直于基面并与主切削刃相切的平面。

切削平面中测量的刀具角度：刃倾角λs 主切削刃与基面之间的夹角。

③正交平面Po 通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。

正交平面中测量的刀具角度：前角γo 前刀面与基面之间的夹角。

后角αo后刀面与切削平面之间的夹角。

楔角βo前刀面与后刀面之间的夹角。

书上第九页图11-1 外圆车刀正交平面参考系的标注角度2)法平面参考系；3)假定工作平面与背平面参考系2、金属切削过程（1）切削层的变形第Ⅰ变形区近切削刃处切削层内产生的塑性变形区；第Ⅱ变形区与前刀面接触的切屑层内产生的变形区；第Ⅲ变形区近切削刃处已加工表层内产生的变形区。