《精密与特种加工》教学大纲

1、精密与特种加工教学大纲一、课程基本情况英文名称：Precision and Special Machining课程编号：F071760005032总 学 时：32 讲课学时：30 实践学时：2总 学 分：2课程性质：选修考核方式：考查适用对象：机械设计制造及其自动化专业先修课程：数控技术、机械精度设计与检测、机械制造技术基础参考文献：1 王贵成.王振龙.精密与特种加工技术M.机械工业出版社，2017.2 张建华.精密加工与特种加工技术M. 机械工业出版社，2018.3 袁哲俊.精密和超精密加工技术（第3版）M.机械工业出版社，2016.4 白基成.特种加工（第6版）M.机械工业出版社，2019

2、.二、课程简介与目标精密与特种加工课程是机械设计制造及其自动化专业选修课，主要研究精密与超精密加工、特种加工及精细加工方面所必须的基础知识和技能。其主要目的是具有优化传统加工工艺解决复杂机械工程制造问题的能力，激发学生的创新意识和创新思维，并在工程实践中树立精密加工、绿色生产、低碳先行的理念。结合课程实验教学环节，进行机械工程技术人员所需的精密与特种加工基本技能训练，为进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计及制造工作，直接服务于社会奠定良好的基础。培养诚实守信的职业素养和精益求精的工匠精神。通过本课程的学习，达到如下目标：目标1：能够运用精密制造工程的思维方法，突破一般机械加工的范畴，将精密

3、加工技术相关知识用于分析和解决机械制造过程中的复杂工程问题。目标2：能够结合热力学、电化学、电磁学、光学、声学等技术，通过综合文献研究，优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，针对具体加工对象选择相应的方法，并获得有效结论。目标3：在工程实践中树立绿色生产、低碳先行的精密与特种加工理念。课程教学目标与毕业要求关系矩阵 课程目标毕业要求目标1目标2目标3指标点1-4 掌握机械设计原理与方法、机械制造工程原理与技术、机械系统中的传动与控制、计算机应用技术等专业知识，能够将相关知识和数学模型方法用于工矿机械设计与制造过程中复杂机械工程问题解决方案的比较与综合。指标点2-3 能够运用机械工程原理、技术

4、和方法，认识到解决复杂机械工程问题有多种方案，能借助文献研究寻找可替代的解决方案，并能分析工程问题的影响因素，获得有效结论。指标点6-2 能合理分析、评价机械专业工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律和文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。四、教学内容、教学方法和手段、学时分配（一）教学内容知识单元1：精密与特种加工技术概论（支撑课程目标3）（建议2学时）教与学要求： 能够通过实例，陈述精密与特种加工技术的形成的背景及意义；描述精密与特种加工方法及分类；说明精密与特种加工技术的研究重点及发展方向。教学内容：1-1：精密与特种加工技术的形成及作用。1

5、-2：精密与特种加工方法及分类及发展展望。重点：精密和特种加工的基本概念及研究、应用范围。难点：精密与特种加工形成的意义；精密与特种加工技术现状及发展展望。知识单元2：精密和超精密切削加工（支撑课程目标1）（建议6学时）教与学要求： 陈述精密和超精密切削加工分类与经济性；分析实现精密和超精密加工的基本条件；陈述超精密机床的特征及分类；举例说明超精密机床的关键部件及其系统；陈述国内外典型超精密机床；描述金刚石特性；描述刀具磨损、破损及寿命；解释金刚石刀具切削变形及切削过程；记忆毛刺的特征参数及分类体系；陈述毛刺形成与变化的基本规律，以及控制毛刺的方法和途径；举例说明精密和超精密切削技术应用。 教

6、学内容：2-1：精密和超精密切削加工的基本条件。2-2：超精密切削机床的关键部件及其系统；典型超精密机床。 2-3：金刚石刀具及切削机理。2-4：精密切削加工零件的棱边(毛刺)质量、精密和超精密切削技术应用。 重点：切削参数变化及刀具锋锐度对加工表面质量的影响；精密主轴部件、床身、导轨；微量进给装置；激光在线检测系统。难点：金刚石刀具切削切屑成型及表面形成过程。知识单元3：精密和超精密磨削加工 （支撑课程目标1）（建议6学时） 教与学要求：描述精密和超精密磨削加工方法分类；说明精密和超精密磨削磨具；解释普通砂轮精密磨削机理；举例说明磨削质量和裂纹控制；说明精密磨床与普通磨床的区别；分析精密磨削

7、过程及磨削力；陈述超硬磨料砂轮精密磨削特点；说明超硬磨料砂轮磨床特点；说明精密磨削砂轮的选择依据、精密磨削砂轮的修整；陈述超硬磨料砂轮的平衡；说明超硬磨料砂轮的修整；分析超硬磨料砂轮磨削工艺；分析超精密磨削机理；说明超精密砂带磨削、研磨机理；陈述超精密磨削加工的特点。 教学内容：3-1：精密与超精密磨削加工方法及磨削磨具。 3-2：普通磨料砂轮精密磨削。 3-3：砂带磨削及研磨。 重点：精密和超精密磨削加工基本条件及机理。难点：区别精密切削和磨削加工机理和特征的差异性。知识单元4：电火花加工 （支撑课程目标2）（建议5学时）教与学要求：陈述电火花加工工艺方法的分类，归纳电火花加工特点及加工过程

8、；描述电火花加工机理及电火花加工原理；分析影响材料放电蚀除的主要因素；说明电火花加工的基本工艺规律；陈述电火花成形加工特点、机床组成，举例说明电火花成形加工的应用；说明电火花线切割加工的加工原理，归纳电火花线切割加工特点及应用。教学内容:4-1：电火花加工特点、分类和应用领域。4-2：电火花加工基本条件、形成过程和工艺规律。4-3：电火花成型及线切割加工原理、特点和应用。重点：电火花加工机床、原理和应用范围。难点：影响材料放电蚀除的主要因素和基本工艺规律。知识单元5：电化学加工 （支撑课程目标2）（建议5学时）教与学要求：陈述电化学加工的分类、特点及应用；说明电化学加工过程；分析影响电化学加工

9、的主要因素及其控制；说明电解加工基本原理；分析电解加工的基本工艺规律，说明电解加工基本设备组成；陈述电解加工的应用；说明阴极沉积加工的分类；说明电铸加工、电刷镀、复合镀加工的基本原理；举例说明阴极沉积加工的应用。教学内容：5-1：电化学加工的方法、分类、特点及应用。5-2：电化学加工过程及主要影响因素。5-3：电解加工和阴极沉积加工的基本条件、原理及工艺规律。重点：电解加工和阴极沉积加工的原理及工艺规律。难点：电化学加工理论基础。知识单元6：高能束加工 （支撑课程目标2）（建议4学时）教与学要求：陈述高能束加工概念、特点及高能束加工的分类；说明电子束加工的基本原理、设备组成；举例说明电子束加工

10、的应用；说明离子束加工的基本原理、设备组成；举例说明离子束加工的应用；说明激光加工的基本原理、设备组成；举例说明激光加工的应用。教学内容：6-1：高能束加工概念、特点及分类。6-2：高能束加工基本原理及应用范围。 重点：高能束加工的基本条件、应用范围及工艺规律。难点：高能束加工理论基础。知识单元7：复合加工 （支撑课程目标3）（建议2学时）教与学要求：陈述复合加工的特点和应用；说明电解机械复合加工 、超声电火花(电解)复合加工、电解电火花磨削加工机理及应用。 教学内容：7-1：复合加工的概念、发展及分类。7-2：复合切削加工的原理和应用范围。7-3：电解机械复合加工的原理和应用范围。7-4：超

11、声电火花加工的原理和应用范围。重点：复合加工方法的原理和应用范围。学时分配教学内容学时课堂教学学时教与学方式、方法讲授实验上机作业训练知识单元122案例式教学、多媒体课件、作业知识单元26622讲授、多媒体课件、作业知识单元36622讲授、多媒体课件、作业（知识单元45522讲授、多媒体课件、作业知识单元55522案例式教学、多媒体课件、作业知识单元6642讲授、实验操作知识单元722案例式教学、多媒体课件、学时合计3230288五、实践教学环节实验目的：了解激光产生的原理和激光加工成套设备的主要组成，了解激光加工的优点和应用领域，了解激光溶覆的基本操作方法及注意事项。掌握KUKA KR30H

12、A中负荷高精度六轴工业机器人编程及操作，分析影响金属激光溶覆加工质量的因素，并能够选择合适的加工工艺参数实验内容与要求见下表：（建议2学时）序号实验名称实验目的主要内容实验学时实验类型开出要求1激光束加工实验熟悉激光束加工系统结构，掌握KUKA KR30HA中负荷高精度六轴工业机器人编程及操作；分析影响金属3D打印加工质量的因素，并能够选择合适的加工工艺参数。激光束加工系统结构结构；KUKA KR30HA中负荷高精度六轴工业机器人编程方法；影响金属3D打印加工质量的因素。2验证必做六、成绩构成和评价方法（一）考核方式说明1. 以案例式项目训练（综合训练）、作业或论文、实验等形式考核。2. 课程

13、成绩组成：案例式项目训练占总成绩40%，平时成绩占总成绩60%：其中作业或论文占30%、读书笔记占20%，实验占10%。（二）考核权重分配 考核方式及权重内容案例式项目训练作业或论文读书笔记实验备注40%30%20%10%知识单元1知识单元2知识单元3知识单元4知识单元5知识单元6 知识单元7七、成绩评价标准1.平时成绩评价标准（1）作业成绩评价标准基本要求评价标准完成情况得分课程目标1：能够运用精密制造工程的思维方法，突破一般机械加工的范畴，将精密加工技术相关知识用于分析和解决机械制造过程中的复杂工程问题。毕业要求指标点1-4所表述的概念严谨、准确，查阅资料充分，条理清晰；能较好地运用精密与

14、超精密加工技术知识分析和解决相关机械问题；按时上交；作业整洁、规范。90100所表述的概念严谨、准确，查阅资料较多，条理基本清晰；能运用精密与超精密加工技术知识分析和解决相关机械问题；按时上交；作业整洁、规范。8089所表述的概念严谨、准确，查阅一些资料，条理性一般；能运用精密与与超精密加工技术知识分析和解决部分相关机械问题；按时上交；作业规范性一般。7079所表述的概念基本准确，查阅资料较少，条理性一般；能运用精密与与超精密加工技术知识分析和解决部分相关机械问题；按时上交；作业规范性一般。6069所表述的概念不准确，查阅资料较少，条理性差；不能运用精密与与超精密加工技术知识分析和解决相关机械

15、问题；不能按时上交；作业规范性差。059课程目标2：能够结合热力学、电化学、电磁学、光学、声学等技术，通过综合文献研究，优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，针对具体加工对象选择相应的方法，并获得有效结论。毕业要求指标点2-3所表述的概念严谨、准确，查阅资料充分，条理清晰；能够较好地优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法进行分析；按时上交；作业整洁、规范。90100所表述的概念严谨、准确，查阅资料较多，条理基本清晰；能够优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法进行分析；按时上交；作业整洁、规范。8089所表述的概念严谨、准确，查阅一些资料，条理性一般；能

16、够优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法进行分析；按时上交；作业规范性一般。7079所表述的概念基本准确，查阅资料较少，条理性一般；能够优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法进行分析；按时上交；作业规范性一般。6069所表述的概念不准确，查阅资料较少，条理性差；不能优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法进行分析；不能按时上交；作业规范性差。059（2）读书笔记成绩评价标准基本要求评价标准完成情况得分课程目标3：在工程实践中树立绿色生产、低碳先行的精密与特种加工理念。毕业要求指标点 6-2题目和内容贴切，层次清楚，重点突出，有个人观点。

17、表述的术语和概念充分、严谨、正确。页面整洁规范，内容没有雷同，准时上交。90100题目和内容较贴切，层次较清楚，有重点，有较少个人观点。表述的术语和概念较充分、正确。页面较整洁，内容没有雷同，准时上交。8089题目和内容基本贴切，层次较清楚，有重点，有较少个人观点。表述的术语和概念较充分、正确。页面基本整洁规范，内容没有雷同，准时上交。7079题目和内容基本贴切，层次不太清楚，重点不突出，有较少个人观点。表述的术语和概念个别有误。页面整洁规范性一般，内容有少量雷同，准时上交。6069题目和内容不贴切，层次不清楚，重点不突出，没有个人观点。表述的术语和概念错误较多。页面整洁规范性交差，内容雷同，

18、未准时上交。059（3）实验成绩评价标准（具体评价标准见机械精度设计与检测实验报告）基本要求评价标准实际完成情况得分课程目标2：能够结合热力学、电化学、电磁学、光学、声学等技术，通过综合文献研究，优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，针对具体加工对象选择相应的方法，并获得有效结论。毕业要求指标点2-3能够根据实验要求，实现六轴工业机器人轨迹路径编程；能够了解激光溶覆的基本操作方法及注意事项；能够正确分析影响金属激光溶覆加工质量的因素。90100能够根据实验要求，基本实现六轴工业机器人轨迹路径编程；能够了解激光溶覆的基本操作方法及注意事项；能够正确分析影响金属激光溶覆加工质量的因素。8089能

19、够根据实验要求，基本可实现六轴工业机器人轨迹路径编程；能够了解激光溶覆的基本操作方法及注意事项；基本能够正确分析影响金属激光溶覆加工质量的因素。7079能够根据实验要求，在指导教师协助下，基本可实现六轴工业机器人轨迹路径编程；能够了解激光溶覆的基本操作方法及注意事项；基本能够正确分析影响金属激光溶覆加工质量的因素。6069不能够根据实验要求，实现六轴工业机器人轨迹路径编程；能够了解激光溶覆的基本操作方法及注意事项；不能够正确分析影响金属激光溶覆加工质量的因素。0592.案例式项目训练评价与评分标准基本要求评价标准知识掌握情况得分课程目标1：能够运用精密制造工程的思维方法，突破一般机械加工的范畴

20、，将精密加工技术相关知识用于分析和解决机械制造过程中的复杂工程问题。毕业要求指标点1-4所表述的概念严谨、准确，对工程问题的解决措施正确合理。90100所表述的概念较严谨、较准确，对工程问题的解决措施正确合理。8089所表述的概念较严谨、较准确，对工程问题的解决措施基本正确合理。7079所表述的概念部分准确，对工程问题的解决措施部分正确合理。6069所表述的概念准确性较差，对工程问题的解决措施不合理。059课程目标2：能够结合热力学、电化学、电磁学、光学、声学等技术，通过综合文献研究，优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，针对具体加工对象选择相应的方法，并获得有效结论。毕业要求指标点2-3明

21、确训练目标和要求，查阅资料充分，条理清晰；能够较好地优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法进行准确分析。90100明确训练目标和要求，查阅资料充分，条理较清晰；能够优化传统加工工艺、寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法分析较准确。8089明确训练目标和要求，查阅部分相关资料，条理较清晰；能够寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法分析较准确。7079明确训练目标和要求，查阅资料不充分；在指导教师协助下，能够寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法分析不够准确。6069不明确训练目标和要求，未查阅相关资料、逻辑混乱；不能够寻找可替代的解决方案，对特种加工技术方法分析不准确。059课程目标3：在工程实践中树立绿色生产、低碳先行的精密与特种加工理念。毕业要求指标点 6-2在优化传统加工工艺、寻找可替代解决方案的过程中，全面考虑绿色生产、低碳先行、多学科融合的精密与特种加工理念。90100在优化传统加工工艺、寻找可替代解决方案的过程中，较全面考虑绿色生产、低碳先行、多学科融合的精密与特种加工理念。8089在优化传统加工工艺、寻找可替代解决方案的过程中，部分考虑绿色生产、低碳先行、多学科融合的精密与特种加工理念。7079