铸造工艺设计毕业论文

铸造工艺学课程教学大纲(本科)主编 荣守范 李俊刚 孙建波教研室:材料凝固教研室适用专业:材料成型及控制工程专业(铸造模块)课程类型:专业课 (60学时 3学分 )一,课程的性质与任务铸造工艺学是材料成型及控制工程专业主要专业课之一, 讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识, 使学生能了解和掌握铸件生产的过程,铸造工艺及工装设计的基础知识, 主要包括铸造工艺参数的确定,砂芯设计,浇注系统的设计,冒口的设计,模样,模板,芯盒设计等 二,课程的基本内容和要求 第一章铸造工艺设计概论第一节 铸造工艺设计的概念,设计依据,内容及程序1, 概念2, 设计依据3,设计内容和程序第二节 铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系第二章铸造工艺方案的确定第一节 零件结构的铸造工艺性1,从避免缺陷方面审查铸件结构 2,从简化铸造工艺方面改进零件结构第二节 造型,造芯方法的选择 第三节 浇注位置的确定 第四节 分型面的选择第三章 砂芯设计及铸造工艺设计参数第一节 砂芯设计1,确定砂芯形状 ( 分块 ) 及分盒面选择的基本规则2,芯头设计第二节 铸造工艺设计参数1,铸件尺寸公差 2,铸件重量公差 3,机械加工余量4,铸造收缩率5,起模斜度 6,最小铸出孔及槽7,工艺补正量8,分型负数9,反变形量10,砂芯负数 ( 砂芯减量 ) 11,非加工壁厚的负余量 铸造工艺学课程教学大纲(本科)主编 荣守范 李俊刚 孙建波编写曰期 2004年8月教研室:材料凝固教研室适用专业:材料成型及控制工程专业(铸造模块)课程类型:专业课 (60学时 3学分 )一,课程的性质与任务铸造工艺学是材料成型及控制工程专业主要专业课之一, 讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识, 使学生能了解和掌握铸件生产的过程,铸造工艺及工装设计的基础知识, 主要包括铸造工艺参数的确定,砂芯设计,浇注系统的设计,冒口的设计,模样,模板,芯盒设计等 二,课程的基本内容和要求 第一章铸造工艺设计概论第一节 铸造工艺设计的概念,设计依据,内容及程序1, 概念2, 设计依据3,设计内容和程序第二节 铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系第二章铸造工艺方案的确定第一节 零件结构的铸造工艺性1,从避免缺陷方面审查铸件结构 2,从简化铸造工艺方面改进零件结构第二节 造型,造芯方法的选择 第三节 浇注位置的确定 第四节 分型面的选择第三章 砂芯设计及铸造工艺设计参数第一节 砂芯设计1,确定砂芯形状 ( 分块 ) 及分盒面选择的基本规则2,芯头设计第二节 铸造工艺设计参数1,铸件尺寸公差 2,铸件重量公差 3,机械加工余量4,铸造收缩率5,起模斜度 6,最小铸出孔及槽7,工艺补正量8,分型负数9,反变形量10,砂芯负数 ( 砂芯减量 ) 11,非加工壁厚的负余量 3,易割冒口 第五节 冷铁1,外冷铁2,内冷铁第六节 铸肋1,割肋2,拉肋第六章 铸造工艺装备设计第一节 模样及模板 1,模样2,模板第二节 砂箱 1,设计和选用砂箱的基本原则2,类型的选择3,砂箱结构第三节 芯盒1,芯盒的类型和材质 2,芯盒结构设计3,一般金属芯盒的精度 4,热芯盒和壳芯盒的特点第四节 其他工艺装备1,高压造型用直浇道模和浇口杯模2,压砂板和成型压头 3,砂芯检验用具4,烘干器 ( 板 )5,工装图样的通用技术条件 在学完本课程之后, 应进行课程设计, 以巩固所学知识, 培养学生的独立工作能力 三,对先修课的要求考虑的前后相关课程的衔接, 要求学习本课程之前应修完《金属学》,《传热学》,《流体力学》,《铸件形成理论》等先行课程四,全面加强素质教育 , 提高动手能力,创新能力的要求和措施 教学方法上进行改革, 采用启发式教学, 调动教与学两方面积极性, 部分内容设置学生讲座;部分内容采用自修形式,文献综述形式,讨论形式完成 采用先进的多媒体教学系统, 并制备相应的教学软件, 对部分内容采用实物教学 引进本课程专业技术发展前沿, 让学生了解本学科最新发展动态, 扩大学生知识视野 考核方式以期末考试,专题报告,平时成绩等综合确定成绩 五,推荐教材及参考书王文清 李魁盛主编《铸造工艺学》机械工业出版社李魁胜主编: 《铸造工艺及原理》, 机械工业出版社孟爽芬主编: 《造型材料》, 哈工大出版社《砂型铸造工艺及工装设计》, 机械工业出版社 六,学时分配表(见附表)学时分配表章节内容理论课习题课实验或实践课上机自修备注第一章铸造工艺设计概论2第二章铸造工艺方案的确定8第三章砂芯设计及铸造工艺设计参数1022第四章浇注系统设计1424第五章冒口,冷铁和铸肋1024第六章铸造工艺装备设计82合 计52810

数控技术经过50年的2个阶段和6代的发展： 第1阶段：硬件数控（NC） 第1代：1952年的电子管 第2代：1959年晶体管分离元件 第3代：1965年的小规模集成电路 第2阶段：软件数控（CNC） 第4代：1970年的小型计算机 第5代：1974年的微处理器 第6代：1990年基于个人PC机（PC－BASEO） 第6代的系统优点主要有： （1） 元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达到5万小时以上； （2） 基于PC平台，技术进步快，升级换代容易； （3） 提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域（如CAD、CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）； （4） 对数控系统生产厂来说，提供了优良的开发环境，简化了硬件。 目前，国际上最大的数控系统生产厂是日本FANUC公司，1年生产5万套以上系统，占世界市场约40％左右，其次是德国的西门子公司约占15％以上，再次是德海德汉尔，西班牙发格，意大利菲地亚，法国的NUM，日本的三菱、安川。 国产数控系统厂家主要有华中数控、北京航天机床数控集团、北京凯恩帝、北京凯奇、沈阳艺天、广州数控、南京新方达、成都广泰等，国产数控生产厂家规模都较小，年产都还没有超过300～400套。 近10年数控机床为适应加工技术发展，在以下几个技术领域都有巨大进步。 （1） 高速化 由于高速加工技术普及，机床普遍提高各方面速度，车床主轴转速由3000～4000r／min提高到8000～10000r／min，铣床和加工中心主轴转速由4000～8000r／min提高到12000r／min、24000r／min、40000r／min以上�快速移动速度由过去的10～20m／min提高到48m／min、60m／min、80m／min、120m／min在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度，其已由过去一般机床的0．5G（重力加速度）提高到1．5～2G，最高可达15G，直线电机在机床上开始使用，主轴上大量采用内装式主轴电机。 （2） 高精度化 数控机床的定位精度已由一般的0．01～0．02mm提高到0．008mm左右，亚微米级机床达到0．0005mm左右，纳米级机床达到0．005～0．01μm，最小分辨率为1nm（0．000001mm）的数控系统和机床已有产品。 数控中两轴以上插补技术大大提高，纳米级插补使两轴联动出的圆弧都可以达到1μ的圆度，插补前多程序段预读，大大提高插补质量，并可进行自动拐角处理等。 （3） 复合加工、新结构机床大量出现 如5轴5面体复合加工机床，5轴5联动加工各类异形零件。也派生出各新颖的机床结构，包括6轴虚拟轴机床，串并联铰链机床等。采用特殊机械结构，数控的特殊运算方式，特殊编程要求。 （4） 使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床“如虎添翼”。如内冷钻头由于使高压冷却液直接冷却钻头切削刃和排除切屑，在钻深孔时大大提高效率。加工钢件切削速度能达1000m／min，加工铝件能达5000m／min。 （5） 数控机床的开放性和联网管理，已是使用数控机床的基本要求，它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段，而且是企业合理化、最佳化利用这些制造手段的方法。因此，计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、异行工程等等各种新技术都在数控机床基础上发展起来，这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。 2, 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面〔1～8〕。 2．1 高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(01μm)。 在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。 为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

材料成型及控制工程 专业类别：工学 > 机械类 主干学科：机械工程、材料科学与工程主要课程：工程力学、机械原理及机械零件、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程、CAD/CAM基础。主要实践性教学环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。主要实验：塑性成型工艺过程综合实验、铸造工艺过程综合实验、焊接工艺过程综合实验、材料性能及检证、CAD上机实验。学年：4年授予学位：工学学士备注：开设该专业的所有学校： - 华北地区(22所学校开设该专业) 北京理工大学 天津理工大学 中北大学 河北理工大学 内蒙古科技大学 河北工程学院 燕山大学 北京航空航天大学 太原理工大学 中国石油大学(北京) 北京科技大学 北华航天工业学院 内蒙古工业大学 燕山大学里仁学院 包头医学院 河北工业大学 天津工程师范学院 太原科技大学 河北科技大学理工学院 河北科技大学 天津大学 天津科技大学 - 东北地区(19所学校开设该专业) 沈阳理工大学 东北大学 大连