工艺与夹具设计课程标准(机制)

机械加工工艺与夹具设计课程名称：机械加工工艺与夹具设计方案学时：84学时适用专业：机械制造与自动化开设学期：第五学期制订：成佳审定：石亮婷一、前言1.课程性质本课程是高等职业技术学院机械制造类专业的一门应用性较强的专业必修课。该课程主要以机械制造工艺学的根本理论为根底，有机融合了金属切削加工的根本知识、常用机床夹具的根本知识、机械加工工艺规程的制定、典型零件的加工工艺的编制及常用的工艺装备的设计等内容而建设的一门综合性课程。2.课程设计思路本课程设计思路是按实际的机械制造工作为主线，以完成某一具体任务为驱动，并以完成此具体工作任务的过程为导向进行课程设计。具体思路是：职业岗位群→职业综合能力要求→专业培养目标→知识、能力、职业素质要求→课程教学目标→课程教学内容→课程教学方法→课程教学手段。本课程坚持以强化学生机械加工工艺制定和实施能力为主线，结合国家相关职业标准和机械加工业职业岗位群所需的根本职业素养、操作技能与技术应用能力的培养要求，以工学结合、工程教学为主要手段、以职业能力培养为核心，教学方式采用以任务驱动、工程导向的学训结合教学形式，实现教、学、做、工一体化。〔1〕以工程〔实训实验过程〕为导向整合、序化、优化教学内容，确定教学目标。结合生产实际和学生特点和本院教学条件，在教学内容、教学体系、教学秩序上源于教材又不完全等同于教材，将教学内容整合为工程，通过“两大环节〞〔理论教学与实践教学〕将对学生的“知识、能力和素质〞培养目标结合在一起，增强教学内容的针对性、适用性和实用性。〔2〕以任务为驱动组织教学资源，确定教学内容，组织教学。以工程为导向，每一个工程又分为假设干个又针对性的学习任务，一任务来驱动，教师在课前需要大量的准备工作〔寻找参考资料、收集案例、视频音频资料〕，然后选择最正确教学方法、手段，确定实践教学方案，才能更好地展开教学活动。〔3〕以追求时效性为目的的组织课堂教学，开展课外教学，选择教学方法。注重学生“学〞和“做〞的过程，这是理论教学和实践教学、课堂教学和课外教学所要实现的。任何一种教学发难和教学手段都必须围绕教学目标〔任务〕而选择。二、课程目标培养目标是面向工业企业所急需的高素质、技能型的工程技术应用人才。通过三年的根底理论、专业知识的培养及专业技能的训练，使学生成长为具有高职层次德、智、体、美全面开展，具有制订中等难度零件加工的工艺规程、分析和解决机械制造中质量问题的能力和设计简单的机床夹具的能力等核心能力，能够从事机电一体化设备的使用和技术管理工作的高级技术应用型专门人才。1.专业能力目标通过对如下各工程的实施，使学生掌握制订中等难度零件加工的工艺规程、分析和解决机械制造中质量问题的能力和设计简单的机床夹具的能力。主要有：〔1〕具备查阅切削加工过程中的各种工艺参数和图册的根本能力。〔2〕具备实施机械加工工艺规程的能力。〔3〕具备常用机床夹具的设计的根本能力。〔4〕掌握机械产品装配常用的方法及选择。2.方法能力目标〔1〕具有较好的表达能力和沟通能力；〔2〕具备终生学习、分析问题和解决问题的能力；3.社会能力目标〔1〕具有良好的职业道德及爱国创业精神；〔2〕具有良好的团队协作精神；〔3〕具有目标追求毅力。〔包括职业定位、个人规划、挫折承受力等专业必备素质〕三、课程内容1.学习情境安排及课时分配表学习领域学习情境工程序号工程名称分配学时〔H〕情境一金属切削原理子情境1金属切削条件的合理选择2子情境2金属切削过程的物理现象2子情境3刀具磨损与刀具耐用度2子情境4工件材料的切削加工性2情境二金属切削加工子情境1车削加工4子情境2铣削加工4子情境3磨削加工4子情境4齿轮加工4情境三机械加工质量子情境1影响机械加工精度的因素4子情境2机械加工精度的综合分析4子情境3影响机械加工外表质量的因素4子情境4提高机械加工外表质量的途径和方法4情境四机械加工工艺规程的制订子情境1机械加工工艺规程的准备2子情境2机械加工工艺路线的拟定4情景五典型零件加工子情境1轴套类零件的加工4子情境2箱体类零件的加工4子情境3圆柱齿轮的加工4情景六机床夹具设计根底子情境1工件在夹具中的定位2子情境2定位误差的分析与计算4子情境3典型机床夹具的设计4子情境4专用夹具的设计方法4情景七装配工艺子情境1装配方法4子情境2装配工艺规程的设计4情景八先进制造技术子情境1计算机辅助和综合自动化技术2子情境2计算机集成制造系统；2总计842.学习情境设计情境一金属切削原理课时:8H理论:8H实践:教学目标教学载体根本要求：1.掌握切削运动、切削用量、刀具几何参数的概念2.理解刀具磨损的原因与影响刀具耐用度的因素、金属切削条件的合理选择。较高要求:1.金属切削过程的物理现象、工件材料的切削加工性。车床实训室教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1金属切削条件的合理选择〔1〕制造技术与社会开展的关系；〔2〕概括的阐述零件成形的方法。1.分组讨论2.理论讲授子情境2金属切削过程的物理现象〔1〕掌握切削加工过程中的根本理论；〔2〕了解金属切削过程中主要物理现象、变化规律及其控制方法；1.分组讨论2.理论讲授子情境3刀具磨损与刀具耐用度〔1〕掌握刀具静止角度的标注方法；〔2〕掌握刀具几何角度的合理选择、切削用量的合理选择。〔1〕了解刀具工作家督的计算方法。1.分组讨论2.理论讲授子情境4工件材料的切削加工性〔1〕了解金属切削过程中主要物理现象、变化规律及其控制方法；〔1〕了解金属切削过程中主要物理现象的控制方法。1.分组讨论2.理论讲授情境二金属切削加工课时:16H理论:6H实践:10H教学目标教学载体根本要求：1.理解CA6140车床的结构、运动，车刀的种类及应用，车削加工内容；X6132铣床的结构、运动，铣刀的种类及应用，车削加工内容；砂轮的特性，M1432A磨床的结构、运动，磨削加工内容；2.了解金属切削机床的分类、机床型号的编制方法、金属切削机床的运动较高要求:1掌握车削加工的特点，铣削加工的特点，磨削加工的特点；2切削机床的性能；齿轮加工的方法，齿轮加工机床，齿轮加工刀具；其他切削加工的方法；特种加工方法。车床、铣床、磨床教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1车削加工；〔1〕了解车削加工的范围、加工精度及加工的工艺特点；〔2〕了解车床的型号、组成、机械传动等；〔3〕了解车刀的组成、结构、分类及用途等；〔4〕掌握普通式车床的各种操作；〔5〕掌握工件装夹的各种方法及外圆、内孔、端面、螺纹等的加工；〔1〕独立编写一般零件的车削加工工艺和操作完成一般零件车削加工1.分组讨论2.理论讲授3.案例教学4.任务驱动子情境2铣削加工；1〕了解铣床的名称、型号的含义，主要组成局部及其作用。〔2〕了解铣床的主要运动和进给运动的概念及其操作方法。〔3〕了解铣床的维护保养方法和平安操作规程。〔4〕了解铣刀的种类及用途。〔5〕了解圆柱铣刀、端铣刀及立铣刀的安装方法。〔6〕了解螺旋齿铣刀的结构特点。〔7〕了解铣削加工的特点及范围，到达的精度和粗糙度。〔1〕了解铣螺旋槽的原理和方法。〔2〕掌握铣平面和沟槽的加工方法。1.分组讨论、实践2.理论讲授3.任务驱动子情境3磨削加工；〔1〕了解磨削加工的特点及加工范围〔2〕了解磨床的种类及用途；〔3〕了解砂轮的特性、种类、使用及正确选择；〔4〕了解新的磨削方法和工艺；〔1〕掌握平面磨床及万能外圆磨床上工件的装夹方法、加工方法、主要形面的加工；〔2〕独立操作完成平面、外圆加工的根本技能。1.分组讨论、实践2.理论讲授3.任务驱动子情境4齿轮加工；1〕了解齿轮加工的特点及加工方法〔2〕了解齿轮的种类及用途；〔4〕了解齿轮加工的工艺；1〕掌握齿轮加工的装夹方法、加工方法、主要形面的加工。1.分组讨论、实践2.理论讲授3.任务驱动情境三机械加工质量课时:16H理论:10H实践:6H教学目标教学载体根本要求：1.掌握机械加工精度、加工误差的概念；。2.理解获得机械加工精度的方法、提高机械加工外表质量的途径和方法。较高要求:1.了解影响机械加工外表质量的因素。测量工具、刀具教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1影响机械加工精度的因素；1加工原理误差2机床的几何误差3刀具、夹具的制造误差及磨损4定位误差5工艺系统受热变形引起的误差6工艺系统受力变形产生的误差7工件剩余应力引起的误差8调整误差9测量误差1.分组讨论2.理论讲授3.案例教学4.任务驱动子情境3影响机械加工外表质量的因素；1、切削加工影响外表粗糙度的因素2、工件材料的性质3、磨削加工影响外表粗糙度的因素1、影响加工外表层物理机械性能的因素1.分组讨论、实践2.任务驱动子情境4提高机械加工外表质量的途径和方法。1、刀具方面2、工件材料方面3、切削条件方面4、加工方法方面1、减少加工外表层变形强化和剩余应力也能提高加工外表质量1.分组讨论、实践2.任务驱动情境四机械加工工艺规程的制订课时:6H理论:6H实践:教学目标教学载体根本要求：1.掌握毛坯的选择方法，掌握定位的选择方法；2.理解工艺规程制订的原那么和步骤；外表加工方法确实定。较高要求:了解机械加工工艺过程的组成、机械加工的生产类型及工艺特征；2.基准及其分类，加工顺序的安排。多媒体课件教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1机械加工工艺规程的准备〔1〕了解毛坯的选择；〔2〕掌握工件定位基准的选择原那么及合理选择；〔3〕掌握“工艺尺寸链原理〞并进行工序尺寸及其公差的计算方法；1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动子情境2机械加工工艺路线的拟定〔1〕掌握工艺路线拟订的原那么和步骤及零件加工工艺规程编制的一般方法；〔2〕掌握典型零件的加工工艺的编制方法；〔3〕具备实施机械加工工艺规程的能力。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学情境五典型零件加工课时:12H理论:2H实践:10H教学目标教学载体根本要求：1.掌握典型零件材料及毛坯的选择；典型零件加工工艺过程分析。2.理解典型零件的主要技术要求；零件加工中主要的工艺问题。较高要求:了解典型零件的功用和种类；2.典型加工工艺规程的制订。各种加工机床教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1轴套类零件的加工；1.2.3.1、轴类零件的数控加工。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动子情境2箱体类零件的加工；1.2.箱体3.1、箱体类零件的数控加工。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学子情景3圆柱齿轮的加工。1.圆柱齿轮2.圆柱齿轮3.圆柱齿轮1、圆柱齿轮零件的数控加工。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学情境六机床夹具设计根底课时:18H理论:10H实践:8H教学目标教学载体根本要求：1.掌握夹具的作用和组成；工件定位的根本原理；定位误差及其产生的原因；夹紧装置的组成及根本要求。2.理解常用的定位方法及所用的定位元件；常见定位方法的定位误差计算；。较高要求:了解机床夹具分类；典型的夹紧机构；2.典型机床夹具的设计；专用夹具的设计方法。各种夹具教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1工件在夹具中的定位；〔1〕了解常用定位方法及定位元件的合理选择；〔2〕掌握工件夹紧的根本要求及夹紧力确定的原那么；1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学子情境2定位误差的分析与计算；〔1〕掌握“六点定位原那么〞及定位误差的计算；〔1〕了解典型夹紧机构和动力装置。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动子情境3典型机床夹具的设计；〔1〕掌握车床夹具的设计要点；〔2〕掌握铣床夹具的设计要点；〔3〕掌握钻床夹具的设计要点；〔1〕掌握组合夹具的设计要点；〔2〕了解数控机床夹具的设计要点。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动子情境4专用夹具的设计方法。〔1〕了解夹具设计的根本要求和步骤；〔2〕了解夹具图上应有的标注。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动情境七装配工艺课时:8H理论:4H实践:4H教学目标教学载体根本要求：1.掌握装配精度的的概念；装配尺寸链的计算。2.理解装配工作的内容；保证装配精度的工艺方法。较高要求:1.了解装配工艺规程设计的原那么、方法和步骤。多媒体课件教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1装配方法；(1)固定连接中可拆卸的固定连接和不可拆卸的固定连接；(2)活动连接中的不可拆卸的活动连接。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学子情境2装配工艺规程的设计。1、研究产品的装配图及验收技术条件；2、确定装配方法与组织形式；3、划分装配单元，确定装配顺序；4、划分装配工序：确定各工序的时间定额，平衡各工序的工作节拍。1、编制装配工艺文件。1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学情境八先进制造技术课时:4H理论:2H实践:2H教学目标教学载体根本要求：了解先进制造技术概念；2.CAD/CAPP/CAM、柔性制造系统的组成与类型。较高要求:1.了解计算机集成制造系统。模拟加工和设计软件教学内容教学方法建议根本内容:拓展内容：子情境1计算机辅助和综合自动化技术；1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动子情境2计算机集成制造系统；1.理论讲授2.分组讨论3.案例教学4.任务驱动四、课程教学条件1.教师职业条件教师应当具备机械类专业高校教师职业资格，有丰富的工程教学实践经验，具备机床电气控制的设计安装记忆维修能力，具备PLC相关自动控制的相关通道、接线的设计能力，具备PLC程序的设计与变更的能力。2.校内实训条件校内建设有电力拖动实训室和PLC实训室，能够分别满足机床电气控制的相关实训和PLC多项特例的相关实训内容。3.校外实训条件本课程的实施要在机械制造行业建有校外实训基地，并聘请有企业专家和一线人员为兼职教师，为完本钱课程工学结合的教学实施提供保障。五、课程考核本课程是基于工作过程的系统化课程，课程的考核分为工作过程考核和综合任务考核两大局部，考核内容涵盖工作态度、工作方法、信息的获取能力、信息的处理能力、信息的应用能力、创新能力、团队协作能力、相互沟通能力、社会责任意识、评价自我和他人的能力、工作过程的处置能力、工作任务的完成的进展情况等，以工作方法、信息的获取、处理、应用能力、工作过程的处置能力、工作任务的完成的进展情况为考核重点，每个子情境为一个考核单元，逐步积累为本课程综合成绩。具体权重见下表。学习领域学习情境子情境〔或工程〕工作过程考核评价综合任务考核评价分值%权重考核方式分值%权重考核方式情境一金属切削原理子情境1金属切削条件的合理选择。11完成任务完成任务0.50.5以考试为依据子情境2金属切削过程的物理现象；220.50.5子情境3刀具磨损与刀具耐用度；2211子情境4工件材料的切削加工性；2211情境二金属切削加工子情境1车削加工；221.51.5以试验为依据以考试为依据子情境2铣削加工；221.51.5子情境3磨削加工；221.51.5子情境4齿轮加工；221.51.5情境三金属切削刀具子情境1影响机械加工精度的因素；4422子情境2机械加工精度的综合分析2222子情境3影响机械加工外表质量的因素；2222子情境4提高机械加工外表质量的途径和方法。2222情境四典型外表加工方法子情境1机械加工工艺规程的准备；110.50.5以考试为依据子情境2机械加工工艺路线的拟定。2211情景五机械加工工艺规程子情境1轴套类零件的加工；2211子情境2箱体类零件的加工；221.51.5子情境3圆柱齿轮的加工。2211情景六工件的定位和夹紧子情境1工件在夹具中的定位；110.50.5以试验为依据子情境2定位误差的分析与计算；2222子情境3典型机床夹具的设计；101066子情境4专用夹具的设计方法。2222情景七典型机床夹具子情境1装配方法；220.50.5以考试为依据子情境2装配工艺规程的设计。2211情景八专用夹具的设计子情境1计算机辅助和综合自动化技术；2222以试验为依据子情境2计算机集成制造系统；2222合计6060%4040%学习领域课程总成绩=Σ工程考核实得分＋综合任务考核实得分五、课程实施建议1.课程组织形式：本课程的理论内容采用课堂教学形式，对实践训练内容结合生产任务采用现场教学形式、到企业顶岗等组织形式。本课程是一门实践性很强硬的专业能力课程。除理论课学习外，应特别加张课程设计、工艺实习、现场教学等过程的教学工作，同时注意和机加工实习内容的衍接，注重理论与实践的结合性教学探索，培养学牛对所学知识的实际应用能力。2.教学方法：机械制造工艺与装备涉及