《机械装备设计》课程教学大纲

第页《机械装备设计》课程教学大纲课程编号:013084课程名称（中／英文）：机械装备设计MachineryandEquipmentDesign课程类型:模块课总学时：32讲课学时：28实验学时：4学分：2适用对象:机械类专业先修课程：机械设计，机械原理后续课程：开课单位：机械工程学院一、课程性质和教学目标装备分为加工装备、工艺装备、仓储传送装备、辅助装备。其中，本课程重点介绍金属切削机床和特种加工机床。通过本课程的学习，要求学生达到以下目标：知识目标:目标1：掌握常用机床分类及编号方法、各种机床代号的定义及编号规律。目标2：理解机床常用运动的方式，包括表面成形运动、辅助运动、主运动和进给运动，机床内外联系传动链的特点，复合成形运动的特点能及运动分解与分析，并能够用传动原理图进行分析。目标3：理解车床的功能、类型、布局及工艺范围。CA6140机床的加工对象特点，传动系统图的识别与分析，主轴箱正反转转速的传动路径，主轴箱的正反转实现方式，主轴箱上齿轮与轴的3种结合方式，车削螺纹的内联系传动链与加工外圆时外联系传动链的区别，进给箱中实现不同制式螺纹加工的实现方式。车床上重要的零部件，双向摩擦离合器、卸荷带轮、互锁机构、变速机构、开合螺母、超越离合器及安合离合器的结构特点。目标4：理解齿轮加工机床的分类及特点。展成法加工齿轮时，加工直齿和斜齿时所需的运动，差动运动的特点以及合成机构的实现方式。YC3180滚齿机的整体布局及运动分析，主运动、展成运动、进给运动以及差动运动的传动路线及两端件。齿轮加工时滚刀架角度的调整与计算。加工直齿锥齿轮、锥齿弧齿轮、内齿圈时需要的机床及特点。齿轮粗加工与精加工时所用机床的特点。目标5：理解常用机床功用、布局、类型及结构特点。铣床、钻床、镗床、磨床的分类及特点，加工工艺及对象，经济的加工效率及表面质量。目标6：理解机床主要参数的确定，公比的确定及应用。采用结构式、结构网以及转速图进行分级传动系统设计。了解扩大传动范围的常用方法。目标7：了解机床重要零部件的特点，包括主轴、床身、导轨、丝杠的分类及特点。能力目标:目标8：具有根据加工艺进行加工装备选型的能力；根据生产纲领的要求，选择合适的加工设备及工装夹具、刀具；目标9：具有初步的机床设计及分析能力；能够对机床传动链进行分析和设计，对机床床身进行设计和分析；对机床的材料进行合理地选型；目标10：具备有效交流的能力，能够运用外语和专业术语获取新型机床领域的前沿及发展趋势的能力。本课程所能支撑的毕业要求、以及本课程的教学目标与毕业要求的对应关系如下:序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容本课程的教学目标与毕业要求的对应关系1毕业要求1.41.4掌握机械设计、制造及其自动化领域的专业知识，能将其与数理基础和工程基础等知识相结合，解决机械产品或生产系统的设计、控制或改进。课程目标1-72毕业要求5.35.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测，并能够分析其局限性。课程目标8-93毕业要求10.310.3了解本专业领域的国际发展趋势、研究热点。课程目标10二、教学基本要求课程教学的基本要求是：使学生建立机械加工装备结构以及加工特点的基本概念，掌握机械加工中常用的各种机械装备，掌握装备设计过程中常用的刚度准则及精度失效原则，掌握机床各关键件的特点及重要参数指标；了解机械装备的现状和发展，具有继续自学并结合工作实践应用、扩展的能力。三、教学内容及要求第一章绪论1、介绍机械装备的概念，及其涵盖内容。2、简要介绍本课程的重要性，机床行业的发展，以及当前国内通用的机床分类和型号编制。3、重点、难点是机床型号的编制，要使学生看到型号大体能分析出机床的类别和主要特性。第二章机床运动分析1、工件的加工表面及形成方法（母线、导线）。机床的运动，包括表面形成运动、辅助运动、主运动和进给运动。机床的传动联系，内、外联系传动链，以及传动原理图的识别。机床运动的调整计算步骤，举例说明换置器官在传动链中的位置对运动调整计算的影响。2、重点、难点是表面成形运动的理解和传动原理图的分析。第三章车床1、车床类机床的功用、类型、布局工艺范围介绍。CA6140型车床的传动系统分析，认知系统图。CA6140型车床的主要结构介绍。了解纵切自动车床的特点及布局、传动系统和工作循环调整的步骤。2、重点是车床的功用、布局和主要特点，以及对CA6140型车床传动系统的理解。第四章齿轮加工机床1、齿轮加工机床的工作原理和分类。滚齿机的运动分析以及YC3180滚齿机的传动分析，并结合滚齿机的传动系统讨论传动链换置器官的布置及其他类型齿轮加工机床的运动分析。2、重点为齿轮加工机床的工作原理和分类，难点为YC3180滚齿机的传动分析。第五章数控机床1、数控机床的由来、工作原理以及坐标系的判定。加工中心、数控机床和车削中心的特点和功用。柔性自动化的发展。介绍NC编程的基础知识。2、重点为数控机床的基础知识的掌握。第六章其他各种机床及特种机床1、以铣床为例介绍功用、布局、类型、结构特点，并安排学生自学并讨论镗、钻、磨、组合机床。2、重点是各类机床特点的掌握。3、介绍常见的特种机床。第七章机床主要参数确定1、主要介绍机床的尺寸参数、运动参数、动力参数。重点：公比的确定和应用；难点：主运动功率的组成和公比的确定及应用。第八章传动设计1、了解分级变速和无级变速。2、会用结构式、结构网、转速图、传动系统图设计分级传动链。3、了解无级变速传动链的设计。4、了解主轴箱的构造和温升，传动件的疲劳强度计算以及内联传动链的设计原则。重点、难点：分级传动链的设计过程。第十章主轴组件1、熟记主轴组件的基本要求。2、掌握主轴上的轴承（滚动、滑动）的选择原则，以及主轴组件在不同机床上的布置。3、熟知主轴结构、材料和技术要求。4、了解提高主轴组件性能的措施和简单的主轴组件的计算。5、了解主轴上所用到的润滑和密封。重点：主轴的结构的主轴上的轴承的选择；难点：主轴的结构的主轴上的轴承的选择和技术要求的计算。四、课程建设与改革（含教学思想、教学方法、教学手段）实验的总学时为4学时，车床结构现场学习、滚齿机的加工齿轮现场教学。习题均为思考题，要求学生以书面形式作答本课程以课堂讲授为主，辅以多媒体展示，结合讨论、自学、实验以加深学生课堂所授内容的理解。五、各教学环节学时分配讲课习题课讨论课实验其他合计第一章22第二章44第三章426第四章426第五章22第六章22第七章22第八章44第十章44合计28432六、考核及成绩评定方式本课程采用闭卷考试，成绩评定由：卷面考试成绩80%+实验成绩10%+平时表现10%=100%。评分标准：1）作业：每次作业必须在规定时间上交，迟交作业或作业满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评后折算为5分。作业的评分标准：完成情况得分严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案。80-100分基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基本正确、基本合理60-79分不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基本不正确、不合理，40-59分不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合理解决问题的方案。0-39分2）课堂表现：案例分析讨论、知识点讨论、作业讨论等，按百分制评分，总评后折算为5分。课堂表现评分标准：完成情况得分资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。80-100分基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。60-79分做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。40-5