吉林大学曲兴田老师机械制造技术基础
机械制造技术基础课程教学设计
《机械制造技术基础》课程教学设计课程编号: T1080200课程名称: 机械制造技术基础课程英文名称: Fundamentals of Machinery Manufacturing Technology 总学时: 56 讲课学时: 48 实验学时: 8学分: 3.5开课单位: 机电工程学院机械制造及自动化系、机电控制及自动化系授课对象: 机械设计制造及其自动化专业先修课程: 金属工艺学、互换性与测量技术基础、机械工程材料、机械原理、机械设计。
开课时间: 第6学期教材与主要参考书:1. 张士昌等.机械制造技术基础.高等教育出版社.2003.4.2. 韩荣第.金属切削原理与刀具.哈尔滨工业大学出版社.2004.2.3. 王启平.机械制造工艺学.哈尔滨工业大学出版社.1999.4.4. 卢秉恒.机械制造技术基础.机械工业出版社.1999.105. 冯之敬.机械制造工程原理.清华大学出版社.1999.26. 哈工大等.机床夹具设计.上海科学技术出版社.19907. 张福润.机械制造技术基础.华中理工大学出版社.1999.108.李益民.机械制造工艺学习题集.机械工业出版社.1993.59.李旦.机械制造工艺学试题精选与答题技巧.哈工大出版社.1999.10 （一）课堂教学1. 内容体系本课程主要讲授从毛坯到零件的整个机械加工过程中, 组成机械加工工艺系统的机床、刀具、夹具及工件方面的术语、定义及相关知识, 在此基础上, 以外圆车削为例讲授工件在切削加工过程中所产生的变形、力、热与温度及刀具磨损等一系列物理现象的原理、影响因素和规律, 从而找到提高生产效率和加工表面质量的基本途径（改善工件材料切削加工性, 使用性能好的切削液, 选择合理切削用量, 制定合理的刀具使用寿命及选择刀具的合理几何参数）。
为了适应课程设计和未来工作的需要, 还要介绍钻削、铣削和磨削方面的相关知识以及定位的基本概念、六点定位原理、典型定位元件及定位误差分析计算。
机械制造技术基础考试复习题吉林大学2019-2020学年第一学期期末考试复习资料
机械制造技术基础复习题一、填空题1. 时间定额中的作业时间是指和的总和。
2. 机械加工工序顺序的安排应遵循、、和四个原则。
3. 定位粗基准选择应遵循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、、和在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则四个原则。
4. 表面层材料物理力学性能包括表面层的冷作硬化、几个方面。
5. 表面层材料物理力学性能包括表面层的冷作硬化、和，，，几个方面。
6. 固定调整装配法适合装配那些组成环数较多、较高、生产类型的机器结构。
7.分组装配法适合装配那些组成环数较少、特别高生产类型的机器结构。
8. 修配装配法适合装配那些组成环数较多、较高、生产类型的机器结构。
9. 完全互换装配法适合装配那些组成环数较少、不高、生产类型的机器结构。
10. 在切削用量三要素中，对切削力影响最大的是、其次是、最小的是切削速度。
11. 在切削用量三要素中，对切削温度影响最大的是、其次是、最小的是切削速度。
12. 在切削用量三要素中，对刀具磨损影响最大的是、其次是、最小的是切削速度。
13. 刀具磨损的形态有、和边界磨损三种。
14. 机械加工通常划分、和等三个加工阶段。
15．机床导轨误差包括、和导轨间的平行度误差对加工精度的影响。
16. 在CA6140切削铸铁零件时，通常应该选择的硬质合金刀具材料为类。
17. 在加工外圆柱表面时，对碳钢材料的加工采用最多的加工方法为、对淬硬钢的加工一般采用、而对有色金属的精加工多采用。
18．专用机床夹具都有、和三个基本组成部分。
19．平面加工常用的方法有、和等。
20.齿轮齿面的加工方法主要有、和等。
21. 孔加工常用的方法有、、和等22. 在尺寸链中，凡属间接得到的尺寸称为。
23．切屑的形状主要分为、、和四种类型。
24．刀具的后角是指在正交平面内测量的与的夹角。
25．刀具的前角是指在正交平面内测量的与的夹角。
26．刀具的刃倾角是指在平面内测量的与的夹角。
27．刀具的主偏角是指在平面内测量的与的夹角。
基于混合循环算法的复杂装配体装配序列智能规划
基于混合循环算法的复杂装配体装配序列智能规划曲兴田; 张昆; 王学旭; 王宏一【期刊名称】《《东北大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(040)012【总页数】6页(P1767-1772)【关键词】装配序列智能规划; 遗传算法; 粒子群算法; 模拟退火算法; 虚拟现实【作者】曲兴田; 张昆; 王学旭; 王宏一【作者单位】吉林大学机械与航空航天工程学院吉林长春 130025【正文语种】中文【中图分类】TP391.9提高产品设计、加工到装配过程的效率和准确性是制造企业发展的重点.运用现代化方法针对复杂装配体进行装配序列规划(assembly sequence planning, ASP)，以低成本、高效率、高精度生成最优装配序列，成为未来制造业装配工艺规划领域的重要研究内容.国内外很多学者在ASP领域进行了深入研究.Zhang等[1]利用接触矩阵及优先约束关系生成汽车车身装配序列.Bedeoui等[2]额外考虑部件质量和重心位置两个变量，提高装配的稳定性.Samadhi等[3]提出一种基于三维实体模型自动检测组件装配时的无碰撞路径，从而生成装配序列.Ben Hadj等[4]提出对产品模型进行简化，规定标准件的装配方式，减少碰撞分析.而随着人工智能算法的普及和虚拟装配技术的发展，遗传算法[5-7]、蚁群算法[8]被普遍应用于优化拆卸及装配过程，于宏等[9]成功将粒子群算法扩展到ASP领域，改进后的算法增强了全局寻优能力.Iacob等[10]则基于产品的几何约束条件，开发虚拟拆装仿真平台.刘振宇等[11]开发了约束行为管理器(CBM)以提高虚拟环境中装配关系识别的效率.吴昌盛等[12]基于典型装配情景建立装配过程库，以实现用户装配意图捕获.Fujimoto等[13]和夏平均等[14]利用虚拟环境下的装配操作对算法求解出的装配序列提出新的评价准则，实现了进一步优化.在这些方法中，单一算法易陷入早熟且进化速度较慢，同时后续模拟装配的过程中，平面人机交互无真实装配体验，序列优化效果不佳，导致无法获得合理的装配序列.因此本文提出一套复杂装配体的装配序列智能规划方法：以遗传算法为主体，嵌入模拟退火算法和粒子群算法，形成混合循环算法，实现快速全局寻优；而后结合虚拟现实技术(virtual reality，VR)，增强人机交互性，从而对算法所得序列进行改进.主要内容：叙述接触矩阵和干涉矩阵的快速获取方式；论述混合循环算法的原理及实现步骤；引入VR技术模拟装配进一步优化序列；给出计算汽车后桥总成装配序列的验证实例.1 接触矩阵和干涉矩阵接触矩阵和干涉矩阵是混合循环算法中序列可行性判断及调整的条件.以汽车前刹车调整臂装配模块为例，结合图1和表1，介绍接触矩阵及干涉矩阵的快速获取方法.图1 调整臂结构图Fig.1 The view of adjusting arm structure表1 调整臂结构明细表Table 1 The structure list of adjusting arm序列名称装配方向序列名称装配方向1外壳—7油杯-X2螺钉-Z8涡轮-Y3弹簧-Z9铆钉-Y4钢球-Z10前盖-Y5后盖+Y11蜗杆-Y6蜗杆轴-X12防尘盖+X接触矩阵表示某零件在完整装配体中与其余零件的接触情况，用于在装配下一个零件(除起始件)时，判断此前装配中是否存在与之接触的零件已经装配，从而保证装配的稳定性.在软件中设置静态碰撞检测，如图2所示，计算装配体模块中所有零件的接触及碰撞关系，因为软件中模型的螺纹及齿形配合处是模糊装配，所以碰撞检测中出现负值，按接触件处理即可.系统自动生成接触关系矩阵后，需对其进行后处理，若零件j与零件i在装配完成后的状态下存在接触关系，则记为X(j,i)=1，否则记为X(j,i)=0，依次生成对称接触矩阵X.图2 静态碰撞检测Fig.2 Static collision detection干涉矩阵表示零件自装配体沿坐标轴拆卸至无穷远处与其余零件的干涉情况.在软件中模拟零件的拆卸过程，检测其动态碰撞.假设所有零件沿+X,-X,+Y,-Y,+Z,-Z 这6个方向中的一个进行装配，以调整臂装配为例，选择外壳为初始基准件,在保证所有零件位置不变的情况下，按零件编号，拆卸基准件以外的零件，沿其反装配方向移动至完全与装配体分离(图3)，期间系统计算并红色高亮显示干涉位置，记录所有干涉零件编号后，恢复初始完整装配体状态，对下一个零件进行相同操作，依此类推.若零件j拆卸过程中与零件i发生碰撞，则记为M(j,i)=1，即j需要在i装配前装配；不发生碰撞则记为M(j,i)=0，依次生成干涉矩阵M，其中基准件对其余零件均标记为1，即在所有零件装配前装配.图3 动态碰撞检测Fig.3 Dynamic collision detection2 混合循环算法介绍2.1 混合循环算法的原理遗传算法是一种借鉴生物界自然选择和遗传机制的随机搜索算法，本文以该算法为主体，对其改进后形成混合循环算法，改进如下：1) 在适应度计算前，增加可行性判断操作.因零件数量增加使得排序方式呈指数型增长，且其中大部分为不可用序列，所以为降低运算量，提高优化效率，增加该操作过程.2) 引入模拟退火算法的思想.遗传算法初期按适应度筛选易陷入早熟，导致后期所有个体适应度趋于一致，种群进化停滞不前，因此在进化前引入温度控制，并利用Metropolis准则按概率接受交叉、变异后的个体序列，使个体适应度差异逐渐放大，避免局部最优解.3) 引入粒子群算法的跟踪极值思想.改变遗传算法的选择操作，直接选择个体最优序列和群体最优序列与后代种群交叉，继承优秀片段，再更新群体最优序列和个体最优序列，加快寻优速度.2.2 混合循环算法的主要操作过程上述三方面改进后形成的混合循环算法包含了6项主要操作过程，具体操作原理如下.1) 装配序列初始化. 采用单基因染色体编码方式，每个基因对应一个零件的编号，集合所有零件组成一条装配序列染色体，其中对作用相同的一类零件统一编号以简化计算过程.2) 可行性判断.装配序列可行性判断主要依据干涉矩阵M和接触矩阵X完成，其过程如图4所示.图4 可行性判断流程图Fig.4 The flow chart of feasibility judgment步骤1，获取初始化种群矩阵C，种群大小NIND，零件数Num，干涉矩阵M，接触矩阵X，令n=1；步骤2，若n>NIND，则结束，否则令j=2；步骤3，若j>Num，则执行n=n+1，并转至步骤2，否则令k=1；步骤4，若k>j-1，则执行j=j+1，并转至步骤3，否则零件j与零件k在接触矩阵X中的对应值为1，则二者接触，否则转至步骤6；步骤5，若零件j与零件k在干涉矩阵M中对应值为1，则二者发生干涉，零件j 应置于k之前，否则零件j置于k之后；步骤6，执行k=k+1，并转至步骤4.3) 建立适应度函数.设置装配方向、装配工具两个优化指标.假设装配均以表2所涵盖的6个方向进行装配，按各个零件的装配方向生成方向矩阵.在序列中，若后一个零件的装配方向与前一个相同，则f=1，否则f=10.表2 装配方向编号Table 2 Assembly direction number方向+X-X+Y-Y+Z-Z 编号123456将装配工具分为扳手类、螺钉旋具、锤击类、吊装类，按表3编号，以此生成装配过程工具矩阵.在序列中，若后一个零件的装配工具与前一个相同，则g=1，否则g=10.表3 装配工具编号Table 3 Assembly tool number工具无扳手类螺钉旋具锤击类吊装类编号01234针对以上两项优化指标，建立适应度函数：fit=wff+wgg .其中：权重值wf=0.5，wg=0.5.适应度罚值的计算结果越小，则装配序列越合理.4) 模拟退火操作.设置初始温度T0，截止温度Tend，温度冷却系数q，当温度T 降至截止温度Tend以下，停止迭代.同时在交叉和变异操作后，假设所得序列适应度罚值为fitnew，此前序列适应度罚值为fit0，调用Metropolis算法准则判断是否接受变化后的染色体序列，具体如下：若fitnew<fit0，则接受变化后序列；若fitnew>fit0，则以概率exp(-(fitnew-fit0)/T)接受变化后序列.5) 交叉操作.采用去重后补法让子代个体与亲代个体最优序列、群体最优序列分别交叉.随机选取最优序列中两个交叉位之间的区段，将子代序列中与该区段相同的零件删除，最后把该区段置于子代序列末尾，交叉操作结束.6) 变异操作.随机选择个体序列中两个变异位，交换彼此位置从而完成变异操作. 2.3 混合循环算法的实现步骤基于混合循环算法的原理，其过程如图5所示.1) 初始化控制参数：种群大小NIND,最大进化次数MAXGEN，退火初始温度T0，温度冷却系数q，终止温度Tend.2) 随机生成初始化种群Chrom，判断种群每个个体的可行性并调整，之后计算每个个体的适应度罚值fit，并记录个体最优序列和群体最优序列；图5 混合循环算法流程图Fig.5 The flow diagram of algorithm3) 若T<Tend，则算法结束，得出最优装配序列，否则设置循环计数变量Gen=1，继续执行步骤4；4) 若Gen>MAXGEN，执行T=qT，并转至步骤3，否则继续执行步骤5；5) 让群体Chrom与个体最优序列、群体最优序列交叉，随后进行变异，计算所有生成的新个体的适应度罚值f，并以Metropolis准则接受新个体；6) 比较新生个体和最优群体中所有个体的适应度罚值，从而更新最优群体和最优个体序列；7) 执行Gen=Gen+1，并转至步骤4.3 虚拟环境下的序列优化算法所得序列忽略装配稳定性和工具操作范围，因此需人工模拟优化.建立产品整体模型，搭载HTC VIVE Pro头盔显示器运行，用户通过手柄按所得序列操作零件进行装配，依据自身装配经验和知识以及装配工具的操作空间提出新的评价准则，以提高装配序列可行性.按此前所述装配工具，主要包括扳手类、螺钉旋具、锤击类、吊装类，其中吊装类工具多为电机驱动的绳索，与装配体干涉较少，所以在此只考虑其余三种工具.利用VR技术的沉浸感，用户可直接观察工具与装配体间的碰撞情况，从而判断工具操作空间的合理性，判断准则如下：1) 抓取工具移动至工作位置的过程中不能与装配体发生碰撞.2) 针对扳手类工具(图6a)，以安装内六角螺钉为例，内六角扳手的工作段轴线与螺钉轴线重合，工作旋转角度应为60°及其整数倍，所以在该角度区域中不能与装配体发生碰撞；同时，假设内六角扳手工作段的高度为H，螺钉长度为h，则高度方向H+h范围内不能与装配体发生碰撞.3) 对于螺钉旋具(图6b)，假设旋具长度为L，螺钉长度为h，则高度方向L+h范围内不能与装配体发生碰撞.4) 对于锤击类工具(图6c)，以轴承安装为例，将套筒加载至轴承内圈，假设套筒长度为A，轴承宽度为B，锤击类工具的工作角度为0～80°，因此，在轴向A+B 以外的工作角度覆盖区域，不能与装配体发生碰撞.图6 工具操作空间图Fig.6 The operational space views of assemblytools(a)—扳手类工具； (b)—螺钉旋具； (c)—锤击类工具.4 基于混合循环算法的汽车后桥装配序列规划4.1 混合循环算法规划装配序列将后桥总成划分为减速器模块、调整臂模块、制动盘模块、轮毂模块四个子装配体，因为在后桥中两个半桥的结构完全对称，所以实际生产时可同时对两侧进行装配，因此以单侧结构为例，简化总成装配序列规划，如图7所示，共分为59种零部件，分析各零件及子模块的装配方向及工具，建立装配方向矩阵P，装配工具矩阵U，模拟零件静态接触碰撞及动态仿真碰撞，建立接触矩阵X，干涉矩阵M，利用混合循环算法求解，所得装配序列如表4所示.图7 后桥总成结构图Fig.7 The structure view of rear axle表4 装配序列表Table 4 The list of assembly sequence最优解:12—>13—>18—>3—>1—>11—>9—>4—>2—>10—>8—>32—>34—>33—>36—>46—>45—>44—>41—>48—>49—>47—>50—>51—>52—>53—>54—>55—>20—>14—>15—>16—>31—>17—>22—>21—>23—>25—>19—>26—>24—>27—>29—>30—>28—>35—>37—>38—>39—>40—>42—>43—>5—>6—>57—>59—>56—>58—>7适应度罚值:2744.2 虚拟现实优化装配序列利用产品模型建立VR装配场景，如图8所示，按混合循环算法所得装配序列进行模拟，验证工具操作空间及装配稳定性，应用新的评价准则生成调整方案(表5)，进一步优化，生成最优序列(表6).图8 虚拟操作空间Fig.8 Virtual operational space表5 装配序列调整方案Table 5 Adjustment scheme of assembly sequence① 半轴套管13及内油封18可于后期安装,以减少装配方向改变次数;② 定位螺钉14用于定位半轴套管13,应紧接其后安装;③ 接合器47与螺栓45配合以固定刹车室壳44,为保持其稳定性应提前;④在轮毂22安装之前需要对刹车进行调试,调整垫片35至开口销43区段应提前,配合回位弹簧17的安装.表6 优化后装配序列表Table 6 The list of optimized assembly sequence最优解:12—>3—>1—>11—>9—>4—>2—>10—>8—>32—>34—>33—>36—>46—>45—>44—>47—>41—>48—>49—>50—>51—>52—>53—>54—>55—>13—>14—>18—>20—>15—>16—>31—>35—>37—>38—>39—>40—>42—>43—>17—>22—>21—>23—>25—>19—>26—>24—>27—>29—>30—>28—>5—>6—>57—>59—>56—>58—>75 结论本文以遗传算法为主体，引入模拟退火算法和粒子群算法，建立了面向复杂装配体装配序列规划的混合循环算法，通过干涉矩阵、接触矩阵进行可行性判断，减少不必要的运算量，又由装配方向、装配工具的统一性构建目标优化函数，求解出装配序列.然后以该序列为引导，结合虚拟现实技术模拟装配过程，通过装配稳定性、工具操作范围进一步优化序列.最后以计算汽车后桥总成的装配序列为例，得出一条符合实际装配的序列，证明了所提的整套智能装配序列规划方法切实有效.参考文献：【相关文献】[1] Zhang Y Z,Ni J,Lin Z Q,et al.Automated sequencing and sub-assembly detection in automobile body assembly planning[J].Journal of Materials ProcessingTechnology,2002,129(1/2/3):490-494.[2] Bedeoui A,Benhadj R,Trigui M,et al.Assembly plans generation of complex machines based on the stability concept[J].Procedia CIRP,2018,70:66-71.[3] Alfadhlani A,Ari Samadhi T M A,Toha I S,et al.Automatic collision detection for assembly sequence planning using a three-dimensional solid model[J].Journal of Advanced Manufacturing Systems,2011,10(2):277-291.[4] Ben Hadj R,Belhadj I,Trigui M,et al.Assembly sequences plan generation using features simplification[J].Advances in Engineering Software,2018,119(1):1-11.[5] Kheder M,Trigui M,Aifaoui N.Disassembly sequence planning based on a genetic algorithm[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C—Journal of Mechanical Engineering Science,2015,229(12):2281-2290.[6] Belhadj I,Trigui M,Benamara A.Subassembly generation algorithm from a CADmodel[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2016,87:2829-2840.[7] Tseng H E,Chang C C,Lee S C,et al.A block-based genetic algorithm for disassembly sequence planning[J].Expert Systems with Application,2018,96:492-505.[8] Huang W J,Xu Q C.Automatic generation and optimization of stable assembly sequence based on ACO algorithm[C]//2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA).Takamatsu,2017:2057-2062.[9] 于宏，王成恩，于嘉鹏，等.基于粒子群算法的复杂产品装配序列规划[J].东北大学学报(自然科学版),2010,31(2):261-264.(Yu Hong,Wang Cheng-en,Yu Jia-peng,et al.Assembly sequence planning based onparticle swarm optimization algorithm for complex product[J].Journal of Northeastern University(Natural Science),2010,31(2):261-264.)[10] Iacob R,Popescu D,Mitrouchev P.Assembly/Disassembly analysis and modeling techniques:a review[J].Strojniski Vestnik—Journal of MechanicalEngineering,2012,58(11):653-664.[11] Liu Z Y,Tan J R.Constrained behavior manipulation for interactive assembly in a virtual environment[J].The International Journal of Advanced ManufacturingTechnology,2007,32(7/8):797-810.[12] 吴昌盛，汪代勇，代英明，等.基于框架的虚拟装配运动引导[J].计算机辅助设计与图形学学报,2010,22(6):997-1003.(Wu Chang-sheng,Wang Dai-yong,Dai Ying-ming,et al.Frame-based motion guidance for virtual assembly[J].Journal of Computer-Aided Design & ComputerGraphics,2010,22(6):997-1003.)[13] Fujimoto H,Ahmed A,Sebaaly M F.An evolutionary and interactive approach to simulation of assembly planning in virtual environment[C]//24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society.Aachen,1998:187-192.[14] 夏平均，姚英学，刘江省，等.基于虚拟现实和仿生算法的装配序列优化[J].机械工程学报,2007,43(4):44-52.(Xia Ping-jun,Yao Ying-xue,Liu Jiang-sheng,et al.Generating optimized assembly sequence by virtual reality and bionic algorithm[J].Journal of Mechanical Engineering,2007,43(4):44-52.。
吉林大学机械制造技术基础
2：欠定位是指工件加工所需限制的自由度数少于 6 个定位现象。
正确 错误
3：
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。
正确 错误
4：
切削变形程度有三种不同的表示方法，分别为①变形系数②相对滑移 角
③剪切
正确 错误
统计报表、运输等过程。 正确 错误
17：生产过程包括原材料的运输保管、把原材料做成毛坯、把毛坯做成机器零
件、把机器零件装配成机械装备、检验、试车、油漆、包装等。 正确 错误
18：在选择加工方法时，一般先选定该表面终加工工序加工方法，然后再逐一
选定该表面各有关前导工序的加工方法。 正确 错误
19：
在选择定位基准时，一般都是先根据零件的加工要求选择粗基准，然后选择精 基准。
正确 错误
23：可变费用与零件的年产量有关，它包括材料费（或毛坯费）、机床工人工资、
通用机床和通用工艺装备维护折旧费。 正确 错误
24：直接改变生产对象的尺寸、形状、性能和相对位置关系所消耗的时间称为
辅助时间。 正确 错误
25：
拉刀、麻花钻等复杂刀具的材料通常采用高速钢。
正确 错误
26：工序基准是指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
（ ）。
1.
2.
3.
4.
22：
某工件以外圆
在平面上定位并在该外圆上加工键槽，当其工
序基准为工件下母线时，其基准不重合误差大小为（ ）。
1. 2.
3.
4.
23： 在非导体材料上加工微小孔时通常采用（ ）
1.电火花加工 2.超声波振动加工 3.电解加工
吉林大学曲兴田老师机械制造技术基础PPT课件
.
5
机械制造技术基础
机械学院在智能精密制造、数控机床可靠性、工程机 器人、工程装备现代设计理论与方法、流体传动及电液伺 服控制、结构振动分析与控制、材料微观性能原位测试技 术、制造系统集成等研究方向具有优势和特色。
拥有机械工业数控装备可靠性技术重点实验室、吉林 省车辆零部件先进制造技术及系统重点实验室、吉林省汽 车零部件先进制造技术工程研究中心和工程装备先进设计 制造重点实验室。
中国大飞机C919，载客190座位，将有3个厨房、3个卫生间, 空中客车公司日前首次单独对中国市场作出预测：2005年到 2025年的20年里，中国内地将需要3000多架客机和货机。
.
25
机械制造技术基础
渤乐咨询公司致力于为中德企业互相投资提供咨询平台。 该公司在展台上打出了“德国制造、中国创造”的标语。 该展台的项目经理米莉雅告诉记者，中国创新技术，现在 正越来越多地引入到德国企业。制造业是德国的强项，而 信息、互联网技术方面，中国有很好的基础，两者结合将 奏响“工业4.0”的协奏曲。
学校拥有教师6428人，全日制学生60067人，占地面积 622万平方米。
.
3
机械制造技术基础
吉林大学机械科学与工程学院前身是始建于1955年的 长春汽车拖拉机学院的机械系，有上海交通大学、华中工 学院、山东工学院等相关专业组合而成，后更名为吉林工 业大学机械系，1997年2000年先后吉林工业大学的工程机 械系、力学系以及有长春科技大学、吉林大学、长春邮电 学院的相关专业合并而成，于20000年组成现在吉林大学 机械科学与工程学院。
.
21
机械制造技术基础
这里“制造强国”有两重含义： 其一，“强”是形容词，中国由制造大国成
为制造强国；
机械制造技术基础课程改革研究
概 述
机械设计制造及其 自动化新专业 自成立 以来 ，按照新专 业基本要求开设 了机械制造技术基础课程 ，该课程 是本专业 的一 门技术基础课程 ，新课程包含 了过去 机械 制造 专业多门 课程 的内容 ，使该课程 的教学遇到 了很 多新 问题 ，需要 在教 学过程 中进行研究 解决 。本 次教 学计 划改 革的主要原 因 ： １ 为了适应拓 宽专业培养通才的需要。面向 ２ 世纪教学 ． １ 改革的重要 内容之一就是要拓宽专业培养通才 ， 将过去多 门课 程的 内容合并到一 门课程 中来 ，即机械制造技术基 础课 程中 来。以改变我 国长期以来高等教育专业过细过 窄过专的现状 。 ２ 减轻学生课 业负担 。由于过去我国高等教育专业过细 ． 过窄过专 ，设 置的课程非常多 ，就机械制造方面 的课程 就包 含了金属工艺学 、金属切削原理与刀具 、 金属切削机床概论 、 金属切削机床设计 、机械制造工艺学和金属切削机床夹具设 计等课程 ， 总学时最少在 ３０ ０ 学时以上。 学生课业负担很重 ， 也限制了学生学习其它课业 内容 。现在将这些课程合并 为一 门课 程使 学时大大 压缩 ，减轻 了学生负担 。 ３ ．扩大学生知识面 ，增加就业机会。老的教学体 系培养 的学生知识面较窄 ，主要适应机械制造方面 的专才需要 ，限 制了学生的就业途径 ，新的教学体系 ，虽然压缩 了学 时 ，但 是并 未降低基本要 求 ，而是对要求过高 的内容进行删减 ， 使 学生 有更 多的时间和精力 学习其 它新 知识新 内容 ，从而扩大 了学生 的知识面 ，增加 了就业机会 。
教研 探ห้องสมุดไป่ตู้
机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 改 革 研 究
眭满仓
［ 要］ 摘 本文对我校机械制造技 术基础课程改革的 内容和方法进行 了介绍 ，对教 学改革过程 中一些基本问题进行了 初步探讨和研 究，对今后本课程 的进一步改革提 出了基本方向。
吉林大学机械硕士专业学位研究生培养方案终稿
吉林大学机械硕士专业学位研究生培养方案牵头修订学院：机械与航空航天工程学院参加修订学院：汽车工程学院、生物与工业工程学院一、培养定位及目标针对国家重大工程项目和重要科技攻关项目对高层次机械、车辆、农机与仿生等应用型创新人才的需求，培养掌握机械专业领域坚实的基础理论和系统深入的专业知识，具备解决复杂工程技术问题、进行工程技术创新以及组织实施高水平工程技术项目等能力，培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。
具体的知识、能力和素质要求如下：1.拥护党的基本路线和方针政策，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神、科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风，身心健康。
2.掌握所从事机械领域的基础理论、宽广的专业知识、先进技术方法和手段，了解本领域的技术现状及发展趋势，在本领域的某一方向具有独立从事工程设计、工程实施、工程研究、工程开发、工程管理等能力，具有良好的职业素养。
3.掌握一门外国语。
二、学习方式及修业年限机械硕士专业学位研究生采用全日制学习方式。
机械硕士专业学位研究生学习年限一般为3年，最长学习年限为4年。
对提前完成培养计划，学位论文符合申请答辩要求的机械硕士专业学位研究生，经过规定的审批程序可以提前答辩、毕业并申请学位，具体按学校有关规定执行。
三、培养方式及导师指导采用课程学习、专业实践和学位论文相结合的培养方式。
1.课程学习是硕士专业学位研究生掌握基础理论和专业知识，构建知识结构的主要途径。
课程设置应体现厚基础、重实际应用、博前沿知识，着重突出专业实践类课程和工程实践类课程。
2.专业实践是硕士专业学位研究生获得实践经验，提高实践能力的重要环节，鼓励硕士专业学位研究生到企业实习，可采用集中实践和分段实践相结合的方式。
硕士研究生在学期间，必须保证不少于半年的专业实践，应届本科毕业生的专业实践时间原则上不少于1年。
3.学位论文研究工作是硕士专业学位研究生综合运用所学基础理论和专业知识，在一定实践经验基础上，掌握对工程实际问题研究能力的重要手段。
吉林大学网络教育2009~2010学年第一学期教学执行计划.doc
本学期开课时间为2009年8月24日，正常教学班教学周数为16周，课程考试安排在2010年1月上旬进行。
注：本学期开课时间为2009年8月24日，正常教学班教学周数为16周，课程考试安排在2010年1月上旬进行。
注：本学期开课时间为2009年8月24日，正常教学班教学周数为16周，课程考试安排在2010年1月上旬进行。
吉林大学网络教育2009~2010学年第一学期教学执行计划
本学期开课时间为2009年8月24日，正常教学班教学周数为16周，课程考试安排在2010年1月上旬进行。
吉林大学网络教育2009~2010学年第一学期教学执行计划
注：本学期开课时间为2009年8月24日，正常教学班教学周数为16周，课程考试安排在2010年1月上旬进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械制造技术基础
提纲
1. 备课、授课要领
2. 重、难点讲解
3.课堂的模式设计与教学示范 4.案例的特征、研究及教学控制 5.如何结合当前热点进行现实应用讲授 6.工程领域的研究热点和趋势
7
机械制造技术基础
课程设置
“创新驱动，制造未来”
会议由工信部、科技部、 中国科学院、中国工程 院主办，中国机械工程 学会、汉诺威米兰展览7孔
钻 φ8H7 孔
机械制造技术基础
钻M8底孔
精铣上表面
铰φ8H7孔
40
机械制造技术基础
钻φ8H7 孔
钻φ8H7
孔
41
机械制造技术基础
精铣 上表 面
42
机械制造技术基础
尺寸链分析
制造工艺技术与尺寸链分析
43
机械制造技术基础
制造工艺技术的发展
机械制造技术基础
装配凸轮轴工艺
22
机械制造技术基础
2012年，我国制造业增加值为20792.62亿美元，在全球制 造业占比约20%，与美国相当，成为世界制造大国。
机械制造技术基础
2012年，我国制造业增加值为20792.62亿美元，在全球制 造业占比约20%，与美国相当，成为世界制造大国。
机械制造技术基础
中国商用飞机制造公司研制的ARJ21支线飞机为进行自然结
机械制造技术基础
理论课 72学时
实习 4周
课程 体系
实验课 8学时
课程设 计3周
机械制造技术基础 吉林大学机械制造技术基础课程组
课程简介
本课程任课教师共计12名（包括双语教师两名）， 其中教授5名，副教授4名，讲师3名。 授课对象包括机械工程、工业工程、车辆工程、 车身专业（工业设计）、农机、交通、热能与动力 工程、物流、食品等10个专业。 机械制造技术基础教材为十.五、十一.五规划教材， 正在积极申报十二.五规划教材，机械制造技术基础 课程设计教材、电子版教学课件均由机械工业出版 社出版。
冰适航试飞，完成横跨三大洲两大洋、飞越10个国家、辗转 18个机场、飞行3万公里的环绕地球飞行壮举！中国商飞公 司为研制该型飞机组建的项目广域协同平台，采用主制造商 +供应商的管理模式，实现了全球10多个国家、104家供应商 之间的协同研发和制造，全机结构零部件约31000多项，中 国商飞公司承担了7000余项，占22.5%，典型的网络化制造。 中国大飞机C919，载客190座位，将有3个厨房、3个卫生间,
2014年全国高校机械制造 系列课程教师培训班
机械制造技术基础
— 浅谈 曲兴田 吉林大学 吉林大学
曲兴田 2014.7.20
1
2014.7.19
机械制造技术基础
吉林大学坐落在吉林省长春市，2000年6月12日由原吉
林大学，吉林工业大学，白求恩医科大学，长春科技学院， 长春邮电学院合并组建而成，2004年8月29日原中国人民解
吉林大学机械科学与工程学院的机械工程学科，是国
家一级重点学科，其涵盖的机械制造及其自动化、机械设 计及其自动化、机械电子工程等学科均为国家二级重点学 科。
机械制造技术基础
学院下设机械制造及其自动化系、机械设计及其自动化
系、机械电子工程、力学系、工业工程系等五个系和计算 机图形教研室、机械原理与设计教研室等两个基础课教研
服控制、结构振动分析与控制、材料微观性能原位测试技
术、制造系统集成等研究方向具有优势和特色。 拥有机械工业数控装备可靠性技术重点实验室、吉林 省车辆零部件先进制造技术及系统重点实验室、吉林省汽 车零部件先进制造技术工程研究中心和工程装备先进设计 制造重点实验室。 学院拥有教职员工230名，本科生1600名，研究生900 余名。
放军军需大学并入吉林大学。
吉林大学始建于1946年的东北行政学院，1950年更名
为东北人民大学，1952年经院系调整成为我党创建的第一
所综合性大学，1958年更名为吉林大学。 1960年被国家被 列为国家重点大学。
吉林工业大学1954年长春汽车拖拉机学院，1958年更
名为吉林工业大学。是我国汽车工业和机械工业培养高层 次人次的重要基地之一。
室，并建立了吉林大学国家工科机械基础课程教学基地、
吉林大学工程装备中心，，学院拥有机械制造及其自动化、 机械设计及理论、机械电子工程、固体力学、工程力学、
生物医学工程、工业工程等七个硕士点，四个博士点，两
个博士后流动站。
机械制造技术基础
机械学院在智能精密制造、数控机床可靠性、工程机 器人、工程装备现代设计理论与方法、流体传动及电液伺
33
• a)
• b)
34
机械制造技术基础
• a)
• b)
35
机械制造技术基础
36
机械制造技术基础
某拨叉零件图
37
机械制造技术基础
某拨叉零件部分加工工艺过程
1）铣削上表面 2）铣削下表面
3）钻φ22孔
4）钻φ8孔
5）精铣削下表面
6）铰φ22孔 7）钻M8底孔
38
机械制造技术基础
铣 下 表 面
机械制造技术基础
连杆裂解工艺技术
机械制造技术基础
F
连杆 楔铁
小孔定位轴
胀块
定位块
定位块 应力槽 胀断口
机械制造技术基础
机械制造技术基础
尺寸链
工艺尺寸链 确定工序尺寸
装配尺寸链 确定零件设计尺寸
基 准 不 重 合
余 量 校 核
多 尺 寸 保 证
涂 镀 尺 寸 链
自 由 加 工
孔 系 加 工
互 换 法 装 配
空中客车公司日前首次单独对中国市场作出预测：2005年到
2025年的20年里，中国内地将需要3000多架客机和货机。
机械制造技术基础
渤乐咨询公司致力于为中德企业互相投资提供咨询平
台。该公司在展台上打出了“德国制造、中国创造”的标
语。该展台的项目经理米莉雅告诉记者，中国创新技术， 现在正越来越多地引入到德国企业。制造业是德国的强项， 而信息、互联网技术方面，中国有很好的基础，两者结合 将奏响“工业4.0”的协奏曲。
转变二： 由低成本 竞争优势 向质量效 益竞争优 势转变
绿色发展
转变三： 由资源消耗 大、污染物 排放多的粗 放制造向绿 色制造转变
结构优化
转变四： 由生产 型制造 向服务 型制造 转变
主线：以体现信息技术与制造技术深度融合的数字 化智能化制造为主线。
21
机械制造技术基础
这里“制造强国”有两重含义： 其一，“强”是形容词，中国由制造大国成 为制造强国； 其二， “强”是动词，制造业强则国家强， 通过制造业的发展使中国更加繁荣富强
机床、加工方法
外圆 内孔 平面 齿面
工件夹紧 夹具设计
装配方法
刀具刃磨
曲面
装配精度
零件的加工精度和表面质量
机械制造技术基础
重点难点讲解
15
机械制造技术基础
绪论部分
16
机械制造技术基础 1
制造业和制造技术：介绍制造业、制造技术的概念，制造 业在国民建设中的地位与作用。
2
制造业强则综合国力强：制造业决定一个国家综合实力 的强弱，美国80年代视制造业为夕阳工业的后果。
机械制造技术基础
吉林大学机械科学与工程学院前身是始建于1955年的 长春汽车拖拉机学院的机械系，有上海交通大学、华中工 学院、山东工学院等相关专业组合而成，后更名为吉林工 业大学机械系，1997年2000年先后吉林工业大学的工程机
械系、力学系以及有长春科技大学、吉林大学、长春邮电
学院的相关专业合并而成，于20000年组成现在吉林大学 机械科学与工程学院。
5
通过“物联网”和“务(服务)联网”，把产品、机器、资源、人 有机联系在一起，推动各环节数据共享，实现产品全生命周期和 全制造流程的数字化。
6
中国制造2025：中国制造全面走向制造强国的旅途中， 制造大国正在向制造强国迈进。中国商飞ARJ21，小米
运用互联网思维，依靠个性化定制、供应链整合及饥渴营销 等新商业模式 。2011年5亿，2013年316亿年均增速700%。
机械制造技术基础
吉林大学学科门类齐全，涵盖哲学、经济学、法学、
教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理
学、军事学等全部12大学科门类，有本科生专业122个，一 级学科学位授权点28个，硕士学位授权点278个，博士学位
授权点191个，有一级学科国家重点学科4个（覆盖17个二
级学科），二级学科国家重点学科15个，国家重点培育学 科4个。 学校拥有教师6428人，全日制学生60067人，占地面积 622万平方米。
29
机械制造技术基础
有一批工件如图所示，圆孔和各平面均已加工合格，今在 铣床上铣宽度为b-Δ b的槽子。要求保证槽底到底面的距离 为h -Δ h槽子，槽对称面通过孔中心线，｛槽侧面到A面距 离为a-Δa， ｝且槽的侧面与A面平行，试分析该工序的定位 情况。
a）
b）
30
机械制造技术基础
31
机械制造技术基础 理 论 上 限 制 的 自 由 度 分 析
分 组 装 配
修 配 法 装 配
调 整 法 装 配
位设 基计 准基 不准 重与 合定
量设 基计 准基 不准 重与 合测
涂 镀
渗 入
50
机械制造技术基础
谢谢！
51
机械制造技术基础
内容 设计
重点 难点
流程 设计
备课
背课
素材 准备
结论
12
机械制造技术基础
课程总体情况介绍
13
机械制造技术基础
机械制造技术基础 零件的机械加工工艺技术 切削理论 切削变形