《机械制造技术基础》课程教学大纲
英文课程名 | Foundation of Mechanical Manufacturing | 总 学 时 | 48 | 学 分 | 3 |
课程编码 | 202326 | 理论教学学时 | 40 | 适用专业 | 机械工程、车辆工程、工业工程、物流工程 |
课程类别 | 通识课程 |
| 实践 教学 学时 | 实验学时 | 8 | 先修课程 | 工程图学A；互换性和测量技术；机械原理；工程材料；机械工程训练A |
大类基础课程 | 必修 | 上机学时 |
|
专业基础及专业课程 |
| 其它 |
| 开课学院（部） | 机械工程学院 |
一、课程简介
《机械制造技术基础》课程是工科高等学校机械类专业的专业核心课程，让学生了解和掌握机械制造技术的基础知识、基本原理和基本技能，为进一步深入学习专业课程奠定基础。
课程主要内容包括：机械加工工艺过程所涉及的刀具、金属切削原理、机床和夹具等相关基础知识、基本理论和发展，及其对机械制造工艺的影响；机械加工和装配的基本知识和理论，机械工艺规程设计的基本方法，零件的机械加工工艺路线、简单的工艺规程编制方法，专用机床夹具的典型方案；机械加工中质量分析和控制的基本方法，先进制造技术为代表的新一代制造技术及数控加工、计算机辅助制造（CAM）、先进制造工艺技术等最新技术领域及对机械制造影响。
二、课程目标
课程目标1.系统掌握机械加工工艺过程所涉及的刀具、金属切削原理、机床和夹具等相关基础知识、基本理论和发展，及其对机械制造工艺的影响，并能用于机械制造工艺规程设计。掌握机械加工和装配的基本知识和理论，掌握机械加工和装配工艺规程设计的基本方法，并通过后续的课程实践初步具有拟定零件的机械加工工艺路线、和编制简单的工艺规程和设计专用机床夹具的能力，并具备工艺路线分析和比较的基本能力，了解成本、环境、效率等因素对机械制造的影响。
系统掌握机械加工中质量分析和控制的基本方法，具备对如何提高机制产品的质量和改进加工方式提出建议的初步能力。运用高等数学方法，解决夹具的定位误差计算、机械加工误差分布图法计算、机械加工工艺尺寸链与装配尺寸链计算等相关工程问题。
课程目标2. 运用文献检索、资料查询的基本方法及现代技术获取机械制造技术信息，通过对技术信息的分析与研究，了解机械制造技术前沿现状和发展趋势，熟悉新产品、新工艺、新技术和新设备的技术特点和应用领域，针对典型机械零件，明确其机械加工技术要求，考虑到经济、安全、环境等因素，设计机械加工工艺解决方案。理解机械制造的实施和运行对生态环境的影响，能充分考虑机械制造实践与环境保护的冲突问题；树立绿色制造的理念，正确评估机械制造过程对环境和社会可持续发展的影响。
课程目标3.完成机床静刚度试验、机械零件加工的误差分析实验、机械加工虚拟仿真实验，按照合理步骤进行实验并获取数据；参照科学的理论模型对比实验数据和结果，解释实验和理论模型结果的差异，并能综合运用力学、统计学及刀具切削原理，针对机床静刚度、机械零件加工的误差分析、虚拟仿真加工建立合适的抽象模型，确定需测定相关的技术参数。
三、课程目标与毕业要求的关联与达成贡献
课程目标 | 关联的毕业要求点 | 教学环节 | 具体内容 | 达成度评价 |
1 | 毕业要求1.3 | 课堂教学 | 讲解机械制造业中所必需的基础知识、基本理论和基本方法。并结合工程实际问题融入基本原理的讲解，使同学们更好地理解机械制造技术的基本方法、提高对机械制造技术基础课程的兴趣、初步了解机械制造技术的理论体系、思维方式和研究方法。 | 期末考试（占50%,满分50分） |
平时作业 | 习题内容注意类型搭配，以基本运算题和综合分析题为主。尽量选用加深概念，开拓思路、综合应用及训练基本技能的题目。 引入典型机械零件，学生通过课外资料的查询以及与同学、老师的交流互动，利用机械加工的基本原理，分析零件加工工艺特性，设计加工工艺流程。 | 平时作业记录（满分15分） |
2 | 毕业要求4.3 | 实验 | 通过实验环节进一步加深学生对基本原理的理解，要求学生能对比实验数据和结果，解释实验和理论模型结果的差异。 | 实验设计准备、实验操作完成、实验分析报告（满分15分） |
3 | 毕业要求2.2 毕业要求7.1 毕业要求7.2 | 综合作业 | 针对机械制造工程问题，完成专题研究论文，要求两篇（每篇满分10分）。 1、结合课程学习，研究机械制造中的环境影响及冲突,探索机械制造中环境问题解决。 2、针对机械制造发展关键技术问题，通过课外资料的查询，利用机械制造技术基本原理，提出解决方案。以培养同学们文献检索的能力、自主学习的意识和抓住要点的能力。 | 综合报告（满分20分） |
四、课程教学内容及学时分配
1．理论教学安排
序号 | 章节或 知识模块 | 教学内容 | 学时分配 | 能力培养 教学要求 | 素质培养 教学要求 | 学生任务 |
作业要求 | 自学要求 |
1 | 第1章： 绪论 | 第一节 机械制造 第二节 机械制造技术及其发展 第三节 21世纪制造业的主要特点与挑战 第四节 中国机械制造业的发展状况 第五节 本课程学习目的、内容和方法 | 2 | 培养学生自主学习的能力。 | 培养学生职业道德、社会责任感、开阔视野。 |
| 课前预习。 |
2 | 第2章：属切削原理与刀具 | 第一节 金属切削的基本概念 1、切削成形运动的组成 2、工件加工中的表面 3、切削层及切削用量三要素 第二节 切削刀具切削部分的几何角度 1、刀具切削部分的组成 2、刀具的几何角度 第三节 刀具材料 1、刀具材料应具备的基本性能 2、常用刀具材料及用途 第四节 金属切削过程及切削参数优化设计 1、常规切削与高速切削 2、金属切削过程中材料变形规律 3、切削中材料变形长呢高度的度量 4、切屑的类型 5、切削过程中积屑瘤和鳞刺现象 6、切削力和切削功率 7、切削热与切削温度 8、刀具的磨损与寿命 第五节 金属切削刀具主要种类及应用（自学） 第六节 先进切削加工技术（自学） | 6 | 集中问题进行习题讲解，提高学生刀具结构认知与切削加工特性分析的能力。 | 培养学生科学的思维观，并开阔视野。 | 每次课堂教学后有课外作业（2-3题），要求独立完成。 | 课前预习；自学内容：先进切削技术。 |
3 | 第3章： 金属切削方法、机床和夹具 | 第一节 金属切削的常用方法及典型普通机床 1、车削与车床（车削特点及车床主轴箱结构） 2、介绍其它主要普通机床种类及加工方法 第二节 数控机床 1、数控机床的基本原理 2、数控机床的主运动及进给运动系统 3、数控机床的发展 第三节 机床夹具基础 1、机床夹具的作用、类型和组成 2、工件在夹具上的定位分析 3、工件在夹具中的夹紧分析 4、典型机床夹具设计特点 | 10 | 集中问题进行习题讲解，提高学生对机床结构、夹具结构的认知能力以及对零件定位精度的分析与计算能力。 | 培养学生科学的思维观。 | 每次课堂教学后有课外作业（2-3题），要求独立完成。 | 预习机床结构 |
4 | 第4章： 机械加工质量及其控制 | 第一节 机械加工精度概念 1、加工精度的概念和意义 2、研究机械加工精度的方法 3、工艺系统原始误差及其对工件加工精度的影响 4、加工质量控制及加工误差的统计分析 第二节 机械加工表面质量 1、机械加工表面质量的概念及其对使用性能的影响 2、切削加工中工件表面粗糙度产生及其影响因素 3、切削加工中表面金属材料物理机械性能变化及其影响因素 4、提高加工表面质量的工艺途径（自学） | 10 | 提高工艺系统精度分析和质量控制分析与计算的能力。 | 培养学生科学的思维观。 | 每次课堂教学后有课外作业（2-3题），要求独立完成。 | 课前预习加工误差统计分析方法 |
5 | 第5章：机械加工工艺及装配工艺设计 | 第一节 机械加工工艺规程制定中的基本概念 第二节 机械加工规程制订中的关键技术问题 1、零件的工艺分析 2、零件的毛坯选择 3、定位基准选择 4、工艺路线的拟订 第三节 工序尺寸和工艺尺寸链计算 1、加工余量的确定 2、工序尺寸及公差的确定 第四节 计算机辅助工艺规程设计（实验） 第五节 机械产品装配工艺规程设计 1、装配的概念 2、装配精度 3、机械产品装配的工艺性评价 4、装配精度与零件精度间的关系 5、装配尺寸链 6、机械产品的装配方法的选择与设计计算 | 12 | 提高机械加工工艺分析与计算的能力。 | 培养学生科学的思维观。 | 课外作业（2-3题） | 自学计算机辅助工艺设计一节。 |
2．实践教学安排
序号 | 实验项目 | 学时 | 类型 | 每组人数 | 基本教学要求 |
1 | 机械加工虚拟仿真实验 | 4 | 综合 | 30 | 学习用虚拟仿真软件进行典型机械零件机械加工工艺的编制与模拟加工。 |
2 | 机床单向静刚度测量 | 2 | 验证 | 5 | 掌握机床单向静刚度测量原理和方法，分析机床部件刚度的特点及影响因素。 |
3 | 机械加工误差统计分析 | 2 | 验证 | 5 | 测量和分析一批机械加工零件的误差。掌握机械加工误差的分析方法和特点。 |
五、考核方式及成绩评定方式
（a）综合计分方法
项 目 | 比例 |
平时作业 | 10% |
综合作业 | 20% |
实验 | 15% |
期终考试 | 50% |
总计 | 100% |
注：按照学校相关政策，完成免听生的各项手续者，综合计分方法为：实验20%，综合作业30%，期终考试50%，总计100%。
（b）评分标准
（b.1）平时作业情况
平时作业情况 | 得分 |
作业严格按要求并及时完成；书写清晰、逻辑性强，正确率95%以上，没有抄袭情况。 | 9-10分 |
作业按要求并及时完成；书写清晰，正确率80%至95%，没有抄袭情况。 | 7-8分 |
不能按照作业要求，未及时完成次数少于三次，但改正及时，态度端正。 | 5-6分 |
不能按照作业要求，未及时完成，未及时完成次数大于三次，老师指出后改正态度端正并补充完成。 | 3-4分 |
不能按照作业要求，未及时完成，老师指出仍不改正次数达三次以上。 | 0-2分 |
（b.2）实验
机械制造技术基础实验成绩评分标准表 |
实验准备 （分值占比30％） | 实验操作 （分值占比30％） | 实验报告（分值占比40％） | 折算 分值 |
按预排时间准时到达实验室；预习报告完成率95％以上，且表达准确、书写端正，条理清晰。 | 按要求分组、遵守纪律、认真独立完成实验；原始数据完整准确，且书写端正、修改规范。 | 报告内容完整，正确率95％以上；书写端正并保留完整清晰的计算过程，没有抄袭；对实验过程中存在问题有详细透彻的分析。 | 14-15 |
按预排时间准时到达实验室；预习报告完成率80%至95％，且表达基本准确、书写端正，条理清晰。 | 按要求分组、遵守纪律、认真独立完成实验；原始数据完整准确，且书写端正、修改规范。 | 报告内容完整，正确率80%至95％；书写端正并保留完整清晰的计算过程，没有抄袭。 | 12－13 |
预习报告完成率60%至80％，且书写端正。 | 按要求分组完成实验；原始数据完整准确，且书写端正。 | 报告内容基本完整，正确率60%至80％，且书写端正。 | 9－11 |
预习报告完成率30%至60％。 | 按要求完成实验；原始数据完整。 | 报告内容不完整，指导教师指出后补充完整。 | 5－8 |
预习报告完成率30％以下。 | 未能按要求完成实验；原始数据不完整。 | 报告内容不完整，指导教师指出后补充仍不完整。 | 0－4 |
各实验项目的成绩占比： 1. 机械加工虚拟仿真实验占比40％； 2.机床单向静刚度测量占比30％； 3.机械加工误差统计分析占比30％ |
（b.4）综合作业
本课程综合作业要求与评定方法如下：
l 学生需在任课教师给出的多个专题方向中选择一个专题完成报告，学生通过查询学术期刊与文献独立完成报告撰写，相关参考文献应不少于10篇。
l 报告撰写格式参照《浙江工业大学学报》科技论文撰写规范，撰写论文时应注意引文标注，版面格式，图、表标注方法，中英文摘要等论文写作的基本要求。
l 任课教师按照版面格式总分值4分，报告内容总分值6分对报告评定分数。
l 注意学术道德规范，若存在简单抄袭网络文献或同学间报告雷同情况，将依照《浙江工业大学学术道德管理规范》和《浙江工业大学考试纪律管理规定》，取消涉事同学本学期本门课程成绩。
（b.5）期终考试
按照期终考试的标准答案或要求，按百分制评分，总评后折算成50分。
（b.6）成绩汇总示例
姓名 | 平时作业 | 综合作业2 | 综合作业1 | 实验 | 期终考试 | 总评 |
张三 | 9 | 4 | 15 | 14 | 40 | 80 |
李四 | 8 | 3 | 8 | 12 | 30 | 61 |
…… | …… | …… | …… | …… | …… | …… |
王五 | 9 | 7 | 14 | 15 | 44 | 89 |
六、课程目标达成度自评方式
课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：
达成度评价值计算的具体说明及示例如下表所示。其中：
A0表示总评成绩中作业的目标分值，A表示总评成绩中作业的实际平均得分。
B0表示总评成绩中实验的目标分值，B表示总评成绩中实验的实际平均得分，实验分别为5个课程目标设置，因此对B0和B进行分解，B10、B20、B30、B40、B50分别表示总评成绩中各目标的目标分值，B1、B2、B3、B4、B5分别表示总评成绩中学生的实际平均得分；且有B0=B10+B20+B30+B40+B50，B=B1+B2+B3+B4+B5。
C0表示课程设计的目标分值，C表示课程设计的实际平均得分。
D0表示期末考试的卷面目标分值，D表示期末考试的实际平均得分，在期末试题中，简答题主要用于考核学生对基本理论和方法的掌握程度，分析计算题主要用于评价学生解决工程分析问题的综合能力，两大类型题分别对应4个课程目标，因此，将D0分解为D10、D20、D30 和D40，分别表示期末考试中各目标的卷面目标分值，将D分解为D1、D2、D3、D4，分别表示期末考试中各目标的实际平均得分; 且有D0=D10+D20+D30+D40，D=D1+D2+D3+D4。
课程目标 | 支撑环节 | 目标分值 | 学生平均得分 | 达成度计算示例 |
课程目标1 | 作业 | A0（10） | A |
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实验 | B10（5） | B1 |
课程设计 | C0（25） | C |
期末考试 | D10（12） | D1 |
课程目标2 | 作业 | A0（10） | A |
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实验 | B20（2） | B2 |
课程设计 | C0（25） | C |
期末考试 | D20（11） | D2 |
课程目标3 | 实验 | B30（3） | B3 |
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课程设计 | C0（25） | C |
期末考试 | D30（15） | D3 |
课程目标4 | 实验 | B40（4） | B4 |
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课程设计 | C0（25） | C |
期末考试 | D40（12） | D4 |
课程目标5 | 实验 | B50（1） | B5 |
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课程设计 | C0（25） | C |
课程总体目标 | 总评成绩 | 100 | A+B+C+D |
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七、教材及参考书目
教 材：机械制造技术基础，卢波，中国科学技术出版社，2006年6月，第1版
参考书：【1】机械制造基础，卢秉恒，机械工业出版社，2006年10月2版
执笔者：胡晓冬
课程教学团队成员：卢波、胡晓冬、丁红刚、桂元坤
审核者：金伟娅
