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

　�、僬莆諜C器零件機械加工工藝規(guī)程的一般過程,學會機械加工工藝規(guī)程的編制思想和方法。

　�、谕ㄟ^機械加工專用夾具的設(shè)計課題,掌握機床夾具的一般設(shè)計方法。

　�、蹖W會使用有關(guān)標準、手冊、圖冊以及其他技術(shù)資料,學會分析和解決設(shè)計中的各種問題。

　�、芫C合運用所學課程知識,進一步提高機械設(shè)計、分析計算、機械制圖、編寫工藝技術(shù)文件及獨立的技術(shù)工作能力。

　�、菔煜と�維軟件的使用方法,強化三維設(shè)計能力的訓練。

　�、奘煜�CAPP軟件,學會用CAPP軟件實現(xiàn)計算機輔助工藝的編制。

　　2設(shè)計內(nèi)容及要求

　　為保證課程設(shè)計質(zhì)量,達到培養(yǎng)學生機械制造創(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,并導出毛坯二維工程圖。

　�、诠に嚲幹�。編制零件的工藝流程,需考慮先進加工設(shè)備的使用;填寫工藝卡片(可使用電子版)。

　�、蹔A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,進行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計;夾具的三維設(shè)計與裝配,利用《機床夾具標準件與三維圖庫》和《組合夾具標準件與三維圖庫》,選取夾具所用的標準零件,并設(shè)計繪制非標件;提交夾具的二維工程圖(裝配圖)。

　�、芰慵�制造。參考所編工藝文件,指導實驗室完成該零件的加工。

　�、輸�(shù)控加工。對零件進行手工編程(或用Mastercam等軟件實現(xiàn)自動編程);熟悉數(shù)控機床操作面板上各控制鍵的操作(如加工中心、數(shù)控慢走絲線切割機床、數(shù)控雕刻加工機床、數(shù)控電火花成型機);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。

　�、倏傮w要求。

　�、诹慵�工藝分析與毛坯設(shè)計。

　�、酃に囈�(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、機床設(shè)備選擇、金屬切削刀具、量具選用、切削液選用、機械加工定位與夾緊、工藝文件填寫等內(nèi)容。

　�、芮邢饔昧坑嬎�,主要有車削、銑削、孔加工、插削、拉削加工等。

　�、輽C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、機床夾具常用定位件、常用夾緊件、其它元件與部件等內(nèi)容。

　�、抻嬎銠C輔助工藝過程設(shè)計,講解了CAPP概念和CAXA工藝圖表的用法。

　�、叩湫驮O(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。

　�、喔戒洸糠纸o出了軸類、輪盤類、支架類、箱體類、桿叉類等典型工件供學生選用。

　　4教材特點

　　4.1針對該課程設(shè)計中題目少、多人同題的缺點,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,可有效避免學生拷貝,促使學生認真完成自己的題目。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,方便學生讀懂零件結(jié)構(gòu),也便于學生進行夾具設(shè)計時快速進行三維裝配。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,彌補該課程理論教學中金屬切削刀具、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機床夾具設(shè)計部分,對機床夾具常用定位件、常用夾緊件、其它元件與部件等詳細列舉了其二維圖、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《機床夾具標準件與三維圖庫》和《組合夾具標準件與三維圖庫》兩個數(shù)據(jù)庫和本教材配套,便于學生進行數(shù)據(jù)查詢和三維裝配。5結(jié)束語機械制造工程學課程設(shè)計教材內(nèi)容組織以培養(yǎng)學生的現(xiàn)代制造能力和創(chuàng)新意識為出發(fā)點,配以大量的三維圖片和三維模型,為學生進行機床夾具的三維設(shè)計提供方便。也可為指導教師進一步促使學生提高課程設(shè)計質(zhì)量提供可用素材。