机械制造工程学 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《机械制造工程学》教学大纲 课程编号： 302079030 课程类型： 必修课 Course Code: B302079030 Course Type: Compulsory 课程名称： 械制造工程学 授课对象： 本科三年级学生 Course Name: Mechanical Manufacturing Engineering Audience: Junior 学时/学分： 48/3 授课语言： 中文 Credit 48/3 Language of Chinese Mandarin Hours/Credits Instruction 先修课程： 机械制图、机械制造基础、机械设计 开课院系： 机械工程系 Prerequisite: Mechanical Graphics.Basis of Mechanical Course offered by:Department of Manufactory,Mechanical Design Mechanical Eng. 适用专业： 械设计制造及其自动化专业 授课教师： Intended for Mechanical Design,Manufacturing and Instructor: Automation 大纲执笔人： 日大庆张春雷 大纲审核人： 专业负责人 Edited by: Tian Daqing Zhang Chunlei Course Leade 一、课程简介 机械制造工程学是机制专业高年级必须课程。课程讲授金属切削的基本理论：阐述工件材料 刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等切削系统各组成因素对切削过程及加工质量的影 响：讲解金属切削机床的基本工作原理和类型：讲授零件加工工艺的编制方法和步骤，掌握专用 夹具的的设计理论和方法。通过本课程的学习，使学生对机械切削加工的过程、方法、设备及工 艺知识能有明确的认知，并通过课带实验环节培养学生的工程实践能力。 二、学习目标 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 1、能够正确分析刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等因素对切削过程中切削热 切削力的影响关系：根据切削效率、加工精度要求选择合适的刀具材料、切削液、切削用量、刀 具几何参数等因素。获得解决复杂切削加工工程间题所需的工程基础知识和专业知识。 2、能够运用数学、物理、工程材料知识理解金属切削的基本理论。了解金属切削变形过程的 现象及其影响因素。识别金属切削加工中的关健问题与参数：
机械制造工程学 四川大学制造科学与工程学院本科课程 《机械制造工程学》教学大纲 课程编号： Course Code: 302079030 302079030 课程类型： Course Type: 必修课 Compulsory 课程名称： Course Name: 机械制造工程学 Mechanical Manufacturing Engineering 授课对象： Audience: 本科三年级学生 Junior 学时/学分： Credit Hours/Credits 48/3 48/3 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 机械制图、机械制造基础、机械设计 Mechanical Graphics、Basis of Mechanical Manufactory， Mechanical Design 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： Intended for: 机械设计制造及其自动化专业 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 授课教师： Instructor: 大纲执笔人： Edited by: 田大庆\张春雷 Tian Daqing\Zhang Chunlei 大纲审核人： Inspected by: 专业负责人 Course Leade 一、课程简介 机械制造工程学是机制专业高年级必须课程。课程讲授金属切削的基本理论；阐述工件材料、 刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等切削系统各组成因素对切削过程及加工质量的影 响；讲解金属切削机床的基本工作原理和类型；讲授零件加工工艺的编制方法和步骤，掌握专用 夹具的的设计理论和方法。通过本课程的学习，使学生对机械切削加工的过程、方法、设备及工 艺知识能有明确的认知，并通过课带实验环节培养学生的工程实践能力。 二、学习目标 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 1、能够正确分析刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等因素对切削过程中切削热、 切削力的影响关系；根据切削效率、加工精度要求选择合适的刀具材料、切削液、切削用量、刀 具几何参数等因素。获得解决复杂切削加工工程问题所需的工程基础知识和专业知识。 2、能够运用数学、物理、工程材料知识理解金属切削的基本理论。了解金属切削变形过程的 现象及其影响因素。识别金属切削加工中的关键问题与参数； 1
3、能够掌握金属切削机床型号编制方法，熟悉各类机床的传动原理和典型机构和加工范围： 能正确选择通用机床和通用刀具。能够掌握提高零件加工精度和装配精度的方法和措施，熟悉零 件工艺规程的编制方法和步骤，能灵活运用所学知识编制给定零件机械加工工艺规程。能够利用 装配尺寸链达到装配精度。能够掌握专用夹具的的设计理论和方法，能正确设计专用夹具，体现 定创新意识。 4、掌握刀具角度测量、加工误差分析、切削力测试等实验方法与试验设备，并能够对实验结 果进行分析。 5、在切削用量选择、零件工艺规程的编制和专用夹具的原材料选择、设计方案确定、加工工 艺制定制造过程中，能够认识和理解涉及到的环境保护和社会可持续发展的内涵和意义，了解环 境保护的相关法律法规：应该遵循相应的法律法规璎求。 6、在切削用量选择、零件工艺规程的编制和专用夹具的原材料选择、设计方案确定、加工工 艺制定制造过程中，能够认识和理解其设计、制造、加工中产生的三废消耗以及性能维护、包装 运输等方面复杂工程问题可能对环境、社会可持续发展产生的多种影响，并能够对上述影响进行 评价。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 单业要求 指标点 学习目标 (1)能够将数学、自然科学、机械工程 12具有解决机械工程领域设 基础知识和专业知识用于解决机械工计、制造、运行等过程中的复杂工 学习目标1 领域设计、制造、运行等方面的复杂工程问题所需的工程基础知识和专业 程问题。 知识： (2)能够应用数学、自然科学和机械 2.1能够应用数学、自然科学利 程科学的基本原理，通过信息检索、 献研究，对机械工程领域设计、制造 机械工程科学的基本原理，识别机 学习目标2 械工程领域设计、制造、运行中的 运行等方面的复杂工程问题进行识别 关键问题与参数： 表达、分析、评价，并获得有效结论。 (3)能够设计满足特定需求的机械产品 功能原理方案、零部件及机械系统，或 3.3针对机械工程领域设计、制 针对机械工程领域设计、制造、运行等造、运行中的复杂工程问题，能够 方面的复杂工程问题，拟定相应的设计、设计满足特定需求的系统、单元（部 学习目标3 制造、运行方案，并能够综合考虑社会、件)或机械制造工艺流程，并能够 健康、安全、法律、文化以及环境因素，在设计环节中体现创新意识。 体现创新意识
3、能够掌握金属切削机床型号编制方法，熟悉各类机床的传动原理和典型机构和加工范围； 能正确选择通用机床和通用刀具。能够掌握提高零件加工精度和装配精度的方法和措施，熟悉零 件工艺规程的编制方法和步骤，能灵活运用所学知识编制给定零件机械加工工艺规程。能够利用 装配尺寸链达到装配精度。能够掌握专用夹具的的设计理论和方法，能正确设计专用夹具，体现 一定创新意识。 4、掌握刀具角度测量、加工误差分析、切削力测试等实验方法与试验设备，并能够对实验结 果进行分析。 5、在切削用量选择、零件工艺规程的编制和专用夹具的原材料选择、设计方案确定、加工工 艺制定制造过程中，能够认识和理解涉及到的环境保护和社会可持续发展的内涵和意义，了解环 境保护的相关法律法规；应该遵循相应的法律法规要求。 6、在切削用量选择、零件工艺规程的编制和专用夹具的原材料选择、设计方案确定、加工工 艺制定制造过程中，能够认识和理解其设计、制造、加工中产生的三废消耗以及性能维护、包装 运输等方面复杂工程问题可能对环境、社会可持续发展产生的多种影响，并能够对上述影响进行 评价。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 学习目标 （1）能够将数学、自然科学、机械工程 基础知识和专业知识用于解决机械工程 领域设计、制造、运行等方面的复杂工 程问题。 1.2 具有解决机械工程领域设 计、制造、运行等过程中的复杂工 程问题所需的工程基础知识和专业 知识； 学习目标 1 （2）能够应用数学、自然科学和机械工 程科学的基本原理，通过信息检索、文 献研究，对机械工程领域设计、制造、 运行等方面的复杂工程问题进行识别、 表达、分析、评价，并获得有效结论。 2.1 能够应用数学、自然科学和 机械工程科学的基本原理，识别机 械工程领域设计、制造、运行中的 关键问题与参数； 学习目标 2 （3）能够设计满足特定需求的机械产品 功能原理方案、零部件及机械系统，或 针对机械工程领域设计、制造、运行等 方面的复杂工程问题，拟定相应的设计、 制造、运行方案，并能够综合考虑社会、 健康、安全、法律、文化以及环境因素， 体现创新意识。 3.3 针对机械工程领域设计、制 造、运行中的复杂工程问题，能够 设计满足特定需求的系统、单元（部 件）或机械制造工艺流程，并能够 在设计环节中体现创新意识。 学习目标 3 2
(4)能够基于科学原理并采用科学方 法，针对机械工程领域设计、制造、运 4.1对于机械工程领域设计、制 行等方面的复杂工程问题进行研究，通造、运行中的复杂工程问题，能够 学习目标4 过设计、实施实验，获取、分析和解释基于科学原理并采用科学方法，设 数据，并通过信息综合，获得合理有效 十相应的实验 的结论。 7.1能够理解环培保护和社会 可持续发展的内涵和意义，了解环 学习目标5 (7)能够理解和评价机械工程领域设境保护的相关法律法规： 计、制造、运行等方面的复杂工程问题 72能够认识和理解机械工程 的工程实践对环境、社会可持续发展产领域设计、制造、运行等方面复杂 生的影响。 工程问题可能对环境、社会可持线 学习目标6 发展产生的多种影响，并能够对上 述影响进行评价。 四、教学内容 学习目标 教学内容 教学方法 考核方式 第三章切削工程中的物理现象及影响因素 多媒体讲授 期末考试 学习目标1 第四章影响切削加工效率及表面质量的因 工程案例分析 课后作业 素 专题研讨 课堂表现 第一章金属切削加工中的基本定义 多媒体讲授 期末考试 学习目标2 第二章切屑形成过程及加工表面质量 工程案例分析 课后作业 专题研讨 课堂表现 第五章金属切削机床及刀具 期末考试 第六章机械加工精度 多媒体讲授 课后作业 学习目标3 第七章机械加工工艺规程的制订 工程案例分析 阶段测试 第八章装配工艺规程的制订 专题研讨 课堂表现 第九章机床夹具设计原理 学习目标4 本课程课带实验 实验教学 实验报告 第四章影响切削加工效率及表面质量的因 多媒体讲授 期末考试 素 学习目标5 工程案例分析 课后作业 第七章机械加工工艺规程的制 专题研讨 课堂表现 第九章机床夹具设计原理 学习目标6 第七章机械加工工艺规程的制订 多媒体讲授 期末考试
（4）能够基于科学原理并采用科学方 法，针对机械工程领域设计、制造、运 行等方面的复杂工程问题进行研究，通 过设计、实施实验，获取、分析和解释 数据，并通过信息综合，获得合理有效 的结论。 4.1 对于机械工程领域设计、制 造、运行中的复杂工程问题，能够 基于科学原理并采用科学方法，设 计相应的实验； 学习目标 4 （7）能够理解和评价机械工程领域设 计、制造、运行等方面的复杂工程问题 的工程实践对环境、社会可持续发展产 生的影响。 7.1 能够理解环境保护和社会 可持续发展的内涵和意义，了解环 境保护的相关法律法规； 学习目标 5 7.2 能够认识和理解机械工程 领域设计、制造、运行等方面复杂 工程问题可能对环境、社会可持续 发展产生的多种影响，并能够对上 述影响进行评价。 学习目标 6 四、教学内容 学习目标 教学内容 教学方法 考核方式 学习目标 1 第三章 切削工程中的物理现象及影响因素 第四章 影响切削加工效率及表面质量的因 素 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 课后作业 课堂表现 学习目标 2 第一章金属切削加工中的基本定义 第二章 切屑形成过程及加工表面质量 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 课后作业 课堂表现 学习目标 3 第五章 金属切削机床及刀具 第六章 机械加工精度 第七章 机械加工工艺规程的制订 第八章 装配工艺规程的制订 第九章 机床夹具设计原理 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 课后作业 阶段测试 课堂表现 学习目标 4 本课程课带实验 实验教学 实验报告 学习目标 5 第四章 影响切削加工效率及表面质量的因 素 第七章 机械加工工艺规程的制订 第九章 机床夹具设计原理 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 课后作业 课堂表现 学习目标 6 第七章 机械加工工艺规程的制订 多媒体讲授 期末考试 3
第九章机床夹具设计原理 工程案例分析课后作业 专题研讨 课堂表现 第一章金属切削加工中的基本定义(3学时) 1、切削运动及切削用量。 2、刀具几何角度定义及车刀工作图绘制。 3、切削层参数定义。 要求学生：掌握切削三要素含义及表达符号。在车刀工作图上能正确识别和绘制刀具标注几 何角度。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标2，支撑毕业要求指标点2.1。 第二章切屑形成过程及加工表面质量(3学时) 1、第一、二、三变形区的变形及特征、及已加工表面质量。 2、切屑类型、形状及控制。 要求学生：掌握金属切屑形成过程及各变形区特征，了解工件表面质量的指标。能识别切屑 形状。 半业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标2，支撑毕业要求指标点2.1。 第三章切削工程中的物理现象及影响因素（学时2） 1、切削力的来源、合成及分解，切削功率。 2、切削力的计算公式。 3、影响切削力的因素 4、切削热的产生、传出及影响切削温度的因素。 5、刀具磨损形式、磨损原因及耐用度。 要求学生：掌握切削力的经验公式及式中各参量的工程实际含义。掌握影响切削力、切削热 的因素。掌握刀具磨损形式、磨损原因。能根据耐用度公式正确选择切削三要素。能够正确分析 刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等因素对切削过程中切削热、切削力的影响关系。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点12。 第四章影响切削加工效率及表面质量的因素(2学时) 1、工件材料可切削性的表征：加工精度、表面质量、加工效率知识及表达： 2、刀具材料的合理选择： 3、刀具角度的合理选择： 4、切削用量的合理选择： 5、切削液的种类及作用
第九章 机床夹具设计原理 工程案例分析 专题研讨 课后作业 课堂表现 第一章 金属切削加工中的基本定义（3 学时） 1、切削运动及切削用量。 2、刀具几何角度定义及车刀工作图绘制。 3、切削层参数定义。 要求学生：掌握切削三要素含义及表达符号。在车刀工作图上能正确识别和绘制刀具标注几 何角度。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 2，支撑毕业要求指标点 2.1。 第二章 切屑形成过程及加工表面质量（3 学时） 1、 第一、二、三变形区的变形及特征、及已加工表面质量。 2、切屑类型、形状及控制。 要求学生：掌握金属切屑形成过程及各变形区特征，了解工件表面质量的指标。能识别切屑 形状。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 2，支撑毕业要求指标点 2.1。 第三章 切削工程中的物理现象及影响因素（学时 2） 1、切削力的来源、合成及分解，切削功率。 2、切削力的计算公式。 3、影响切削力的因素。 4、切削热的产生、传出及影响切削温度的因素。 5、刀具磨损形式、磨损原因及耐用度。 要求学生：掌握切削力的经验公式及式中各参量的工程实际含义。掌握影响切削力、切削热 的因素。掌握刀具磨损形式、磨损原因。能根据耐用度公式正确选择切削三要素。能够正确分析 刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等因素对切削过程中切削热、切削力的影响关系。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 1.2。 第四章 影响切削加工效率及表面质量的因素（2 学时） 1、工件材料可切削性的表征：加工精度、表面质量、加工效率知识及表达； 2、刀具材料的合理选择； 3、刀具角度的合理选择； 4、切削用量的合理选择； 5、切削液的种类及作用。 4
要求学生：根据本章所学，结合第三章知识，掌握根据切削效率、加工精度要求选择合适的 刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等因素。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标1和学习目标5，支撑毕业要求指标点12、7.1和72 第五章金属切削机床及刀具(10学时) 1、金属切削机床的分类及型号编制。 2、工件表面成形方法与机床运动分解。 3、机床与刀具（车床与车刀、孔加工机床与刀具、铣床与铣刀、磨床、齿轮加工机床与齿轮 刀具)。 4、组合机床。 5、数控机床简介。 要求学生：能够掌握金属切削机床型号编制方法，熟悉各类机床的传动原理和典型机构和加 工范用：能正确选择通用机床和通用刀具。 半业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点33 第六章机械加工精度(4学时) 1、机械加工精度及加工误差分类。 2、获得加工精度的方法。 3、影响加工精度的因素，。 4、加工误差的分析与控制 要求学生：能够了解影响加工精度的因素及其分类，掌握提高零件加工精度和装配精度的方 法和指施。了解加工误差的控制方法。 半业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标3，支撑毕业要求指标点3.3。 第七章机械加工工艺规程的制订(8学时) 1、制订机械加工工艺规程的方法和步骤。 2、定位基准的选择。 3、工艺路线的制订。 4、加工余量、工序尺寸及公差的确定。 5、尺寸链系统（重点与难点）。 6、工时定额计算方法，提高劳动生产率的工艺措施及工艺过程的技术经济分析。 要求学生：能够熟悉零件工艺规程的编制方法和步骤，能灵活运用所学知识编制给定零件机 械加工工艺规程。能正确计算尺寸链， 半业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标3和学习目标5和6，支撑毕业要求指标点33、7.1和72。 5
要求学生：根据本章所学，结合第三章知识，掌握根据切削效率、加工精度要求选择合适的 刀具材料、切削液、切削用量、刀具几何参数等因素。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 1 和学习目标 5，支撑毕业要求指标点 1.2、7.1 和 7.2。 第五章 金属切削机床及刀具（10 学时） 1、金属切削机床的分类及型号编制。 2、工件表面成形方法与机床运动分解。 3、机床与刀具（车床与车刀、孔加工机床与刀具、铣床与铣刀、磨床、齿轮加工机床与齿轮 刀具）。 4、组合机床。 5、数控机床简介。 要求学生：能够掌握金属切削机床型号编制方法，熟悉各类机床的传动原理和典型机构和加 工范围；能正确选择通用机床和通用刀具。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。 第六章 机械加工精度（4 学时） 1、机械加工精度及加工误差分类。 2、获得加工精度的方法。 3、影响加工精度的因素，。 4、加工误差的分析与控制。 要求学生：能够了解影响加工精度的因素及其分类，掌握提高零件加工精度和装配精度的方 法和措施。了解加工误差的控制方法。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 3，支撑毕业要求指标点 3.3。 第七章 机械加工工艺规程的制订（8 学时） 1、制订机械加工工艺规程的方法和步骤。 2、定位基准的选择。 3、工艺路线的制订。 4、加工余量、工序尺寸及公差的确定。 5、尺寸链系统（重点与难点）。 6、工时定额计算方法，提高劳动生产率的工艺措施及工艺过程的技术经济分析。 要求学生：能够熟悉零件工艺规程的编制方法和步骤，能灵活运用所学知识编制给定零件机 械加工工艺规程。能正确计算尺寸链。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 3 和学习目标 5 和 6，支撑毕业要求指标点 3.3、7.1 和 7.2。 5