探索機(jī)械制造的教材體系理工論文

　　1設(shè)計總體要求

　　通過理論教學(xué),使學(xué)生在理解機(jī)械制造理論知識的同時,了解傳統(tǒng)和現(xiàn)代機(jī)械加工手段及其對應(yīng)的工藝裝備,掌握機(jī)械制造工藝的編制、機(jī)床夾具的三維CAD/CAM、數(shù)控編程以及零件的制造精度測試方法,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識,為今后的工作和學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。其目的在于:

　　①掌握機(jī)器零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的一般過程,學(xué)會機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制思想和方法。

　　②通過機(jī)械加工專用夾具的設(shè)計課題,掌握機(jī)床夾具的一般設(shè)計方法。

　　③學(xué)會使用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊以及其他技術(shù)資料,學(xué)會分析和解決設(shè)計中的各種問題。

　　④綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識,進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計、分析計算、機(jī)械制圖、編寫工藝技術(shù)文件及獨(dú)立的技術(shù)工作能力。

　　⑤熟悉三維軟件的使用方法,強(qiáng)化三維設(shè)計能力的訓(xùn)練。

　　⑥熟悉CAPP軟件,學(xué)會用CAPP軟件實現(xiàn)計算機(jī)輔助工藝的編制。

　　2設(shè)計內(nèi)容及要求

　　為保證課程設(shè)計質(zhì)量,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械制造創(chuàng)新能力的目的,課程設(shè)計內(nèi)容包括下述各項:①工藝分析。熟悉零件的結(jié)構(gòu),用三維軟件對零件建模,并繪出零件二維工程圖;零件的加工工藝審查;設(shè)計毛坯,分析計算毛坯余量,用三維軟件對毛坯建模,并導(dǎo)出毛坯二維工程圖。

　　②工藝編制。編制零件的工藝流程,需考慮先進(jìn)加工設(shè)備的使用;填寫工藝卡片(可使用電子版)。

　　③夾具設(shè)計。設(shè)計某道工序使用的夾具,確定使用專用夾具或組合夾具,進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計;夾具的三維設(shè)計與裝配,利用《機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫》和《組合夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫》,選取夾具所用的標(biāo)準(zhǔn)零件,并設(shè)計繪制非標(biāo)件;提交夾具的二維工程圖(裝配圖)。

　　④零件制造。參考所編工藝文件,指導(dǎo)實驗室完成該零件的加工。

　　⑤數(shù)控加工。對零件進(jìn)行手工編程(或用Mastercam等軟件實現(xiàn)自動編程);熟悉數(shù)控機(jī)床操作面板上各控制鍵的操作(如加工中心、數(shù)控慢走絲線切割機(jī)床、數(shù)控雕刻加工機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī));加工仿真或?qū)嶋H加工。

　　⑥測試實驗。對加工完成后的零件尺寸精度、形狀精度、位置精度等進(jìn)行測量,提交測量結(jié)果報告;把測量結(jié)果和零件設(shè)計圖比較,分析加工工藝。

　　3教材內(nèi)容體系

　　全書共分8部分。

　　①總體要求。

　　②零件工藝分析與毛坯設(shè)計。

　　③工藝規(guī)程編制,主要有編制過程、加工方法選擇、熱處理工序安排、工序加工余量、機(jī)床設(shè)備選擇、金屬切削刀具、量具選用、切削液選用、機(jī)械加工定位與夾緊、工藝文件填寫等內(nèi)容。

　　④切削用量計算,主要有車削、銑削、孔加工、插削、拉削加工等。

　　⑤機(jī)床夾具設(shè)計,主要有夾具設(shè)計與計算、夾具結(jié)構(gòu)與繪圖、夾具的公差與配合、夾具零件的公差和技術(shù)條件、定位誤差的分析與計算、夾緊力的確定、機(jī)床夾具常用定位件、常用夾緊件、其它元件與部件等內(nèi)容。

　　⑥計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計,講解了CAPP概念和CAXA工藝圖表的用法。

　　⑦典型設(shè)計題目與夾具示例,給出了CA6140后托架、法蘭盤、撥叉等幾個典型工件的專用夾具三維圖。

　　⑧附錄部分給出了軸類、輪盤類、支架類、箱體類、桿叉類等典型工件供學(xué)生選用。

　　4教材特點(diǎn)

　　4.1針對該課程設(shè)計中題目少、多人同題的缺點(diǎn),選擇了34個常規(guī)零件作為參考題目。大部分題目網(wǎng)上資料較少,可有效避免學(xué)生拷貝,促使學(xué)生認(rèn)真完成自己的題目。每個零件都用二維圖、三維圖片、三維模型(Pre/E、NX/UG、CATIA、Solidworks)等6種形式給出,方便學(xué)生讀懂零件結(jié)構(gòu),也便于學(xué)生進(jìn)行夾具設(shè)計時快速進(jìn)行三維裝配。圖1、圖2為某零件的三維圖片、Solidworks三維模型。

　　4.2在工藝規(guī)程編制部分,彌補(bǔ)該課程理論教學(xué)中金屬切削刀具、量具選用部分的欠缺,編列了孔加工刀具和銑刀的型式和尺寸參數(shù),并給出了三維圖片。量具部分編列了實物類量具(量塊、塞規(guī)、塞尺、R規(guī)、螺紋規(guī))、卡尺類量具(游標(biāo)卡尺、表盤卡尺、電子卡尺、高度尺)、千分尺類量具(外徑千(百)分尺、內(nèi)徑千(百)分尺、電子千分尺、杠桿千分尺)、角度類量具(萬能角度尺、萬能角度規(guī))、指示表類量具(百分表、杠桿百分表、內(nèi)徑百分表、千分表)、形位誤差類量具(水平儀、平臺、平板、方箱)、綜合類量具、可靠度類量具等。

　　4.3機(jī)床夾具設(shè)計部分,對機(jī)床夾具常用定位件、常用夾緊件、其它元件與部件等詳細(xì)列舉了其二維圖、三維模型圖片和有關(guān)尺寸數(shù)據(jù),V形塊如圖3所示。為配合該部分設(shè)計,課題組編寫了《機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫》和《組合夾具標(biāo)準(zhǔn)件與三維圖庫》兩個數(shù)據(jù)庫和本教材配套,便于學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和三維裝配。5結(jié)束語機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計教材內(nèi)容組織以培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代制造能力和創(chuàng)新意識為出發(fā)點(diǎn),配以大量的三維圖片和三維模型,為學(xué)生進(jìn)行機(jī)床夾具的三維設(shè)計提供方便。也可為指導(dǎo)教師進(jìn)一步促使學(xué)生提高課程設(shè)計質(zhì)量提供可用素材。