《机械制造工艺学课程设计 第2版》-吴瑞明 教案大纲

机械制造工艺学课程设计课程教学大纲课程代码：0154A003课程名称：机械制造工艺学课程设计课程英文名称：PracticeforMachineryManufacturingTechnology开课学期：短2学分/学时：1/（）周数/学时：32课程类型：实践课适用专业：机械设计制造及其自动化专业开课对象：二年级本科生先修课程：材料力学、工程材料及机械制造基础、机械设计、机械制造工艺学后修课程：数控技术，技术实习，毕业设计（论文）开课单位：机械与能源工程学院团队负责人：祝邦文审核人：祝邦文执笔人：吴瑞明审批人：李强一、课程简介（课程性质、目的、任务和内容）机械制造工艺学课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修实践教学环节，是配合其理论课程机械制造工艺学而设立的综合性实践课程。本课程是为机械设计制造及其自动化专业大二学生开设的专业必修课，通过本教学环节，使学生加深对机械制造工艺学课程教学内容的理解，加强工艺和夹具设计的专门知识，为学生毕业后从事工艺设计、工装设计及生产管理等工作提供必要的专业知识。通过夹具设计，使学生获得根据加工要求设计高效、省力、经济、合理夹具的能力。学会使用手册和各种图表数据资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称和出处。本课程重点支持以下毕业要求指标点：2.1：具有感受真实工程环境，进行工程演练的系统实践学习经历，能识别和判断机械工程实际工程问题的关键环节。体现在掌握工艺尺寸链和定位误差等数学计算；了解机床、刀具、量具及制图标准，掌握机械设计方法，掌握常用典型零件工艺和夹具设计。2.2：具有信息分析和研究的能力，并用于机械设计与制造等问题的分析和推理。体现在通过查找工艺手册和机械设计手册等获取最新制造参数和夹具结构设计，进行工艺分析和定位分析，设计完整工艺规程和夹具方案。3.1：能够完成课程设计、实验、生产实习和毕业设计等教学环节，并针对机械产品或零件实现创新设计、制造，并完成相关方案图纸设计、仿真和加工工艺设计。体现在掌握工艺设计和夹具设计；掌握中等复杂程度零件的工艺设计，为机械制造领域内复杂工程问题，设计满足特定需求的夹具和工艺流程。1.课程教学目标课程目标1：（思政目标）课程设计通过融合先进制造、绿色制造和经济性等理念，培养学生环境保护和社会可持续发展理念。课程目标2：（知识目标）了解机床、刀具、量具及制图标准，掌握机械设计方法，掌握常用典型零件工艺和夹具设计，完成工艺尺寸链和定位误差等数学计算。课程目标3：（能力目标）能够通过查找工艺手册、机械设计手册和文献检索，获取最新制造参数和夹具结构设计，进行工艺分析和定位分析，设计完整工艺规程和夹具方案。课程目标4：（能力和素质目标）掌握中等复杂程度零件的工艺设计，为机械制造领域内复杂工程问题，设计满足特定需求的夹具和工艺流程，具备从事生产与技术管理工作的专业素质。2.课程目标与毕业要求的关系本课程的学习目标与毕业要求关系矩阵如下表1所示，课程目标能有效支持相应毕业要求指标点的达成。表1课程目标与毕业要求关联矩阵序号毕业要求指标点课程目标12.1：具有感受真实工程环境，进行工程演练的系统实践学习经历，对机械工程实际工程问题较为准确的分析和识别。课程目标1课程目标222.2：具有信息分析和研究的能力，并用于机械设计与制造等问题的分析和推理。课程目标333.1：能够完成课程设计、实验、生产实习和毕业设计等教学环节，并针对机械产品或零件实现创新设计、制造，并完成相关方案图纸设计、仿真和加工工艺设计。课程目标4二、教学内容与基本要求（一）设计准备（2学时）了解机械制造工艺及夹具设计的一般原则、内容和程序；理解设计所依据的主要技术标准与规范；掌握装配图和零件图的制图要求；掌握工艺设计和夹具设计对象原始技术资料的分析方法。（二）课程设计教学内容（30学时）通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：通过该实践环节，加深机械制造工艺学课程中涉及的基本概念；学会对中等复杂零件的工艺安排和工艺尺寸链的计算；学会工装夹具的设计方法和掌握其设计步骤。获得机械制造及工装设计专业知识；训练机械制造工艺/工装综合设计能力及分析解决实际工程问题的能力；培养职业道德、敬业精神等职业素质。一人一题，每个学生设计内容包括以下几个部分：任务书和零件图一份零件毛坯图一张机械加工工艺过程卡片一套机械加工工序卡（含工序附图）一套（或指定工序）夹具设计任务书一张夹具装配图（允许用加注尺寸和标题栏的三维图）一张夹具零件图一套课程设计说明书（内容包括工艺规程设计和夹具设计）一份（>15页）（三）课程设计要求（0学时）课程设计应在教师指导下由学生独立完成，因此，要求学生独立思考、深入钻研、创造性地进行工艺设计，正确处理工艺设计中遇到的各种矛盾，学会正确的工艺设计方法和工艺设计思想，既要善于学习和继承前人的经验，又要敢于运用所学知识及新技术进行创新设计。设计中要用到大量的标准、规范，每个学生都应亲自查阅，并能正确熟练运用。设计过程是逐步深入、不断修改的过程，是计算、制图交叉进行的过程，修改、返工是难免的。因此，必须要求学生养成独立思考、严肃认真、有错必改、精益求精的作风。通过分析和解决工程实际问题，巩固和加深机械制造工艺学等先修课程的理论和知识，了解工艺设计的一般过程和方法。学会课题的方案分析，对中等复杂零件的工艺安排和工艺尺寸链的计算；学会工装夹具的设计方法和掌握其设计步骤。进行结构设计、绘制工程图等基本工程训练，强化学生的工艺设计能力。树立科学的工艺设计思想，掌握运用标准、规范、手册、图册等工具书的能力，为今后从事工艺设计工作打下良好的基础三、课程思政目标、融入点、实施路径与预期成效简述本课程实施课程思政的整体目标。表2课程思政目标、融入点及实施路径序号育德目标课程思政教育的融入点教育方法与实施途径教学成效1环境保护和社会可持续发展理念职业规范加工工艺设计案例教学法：以工程实际案例（实物零件、图纸、文字、设计数据、工艺文件）等实施途径使学生逐步树立精益求精的工作理念，专业专注的工作态度、经济可靠分析问题的方法，以及工匠精神去追求卓越产品。2职业精神职业规范机床夹具设计实践教学法、案例教学法使学生具有较严谨的工作态度和创新创业精神、使学生认识到遵守职业规范的重要性（标准件使用、绘图等）四、课内外教学环节教学安排及对应的课程目标本课程课内外教学环节、学时分配及对应的课程目标见表3。表3课内外教学环节、学时分配及对应的课程目标序号教学内容教学基本要求实验类别课内学时课外学时对应课程目标1布置任务布置任务，准备资料设计性2232工艺设计加工工艺方案选择，确定毛坯、工艺路线，填写工艺卡和工序卡设计性14141，2，3，43夹具设计装配图设计和绘制，零件图设计设计性10101，2，34说明书撰写设计说明书整理和答辩准备设计性661，2，3小计3232课外学习要求：课外学习毛坯制造方法和适应性，材料选择和工装夹具设计手册和切削加工手册的查阅。重点支持课程目标1，2，3，4。五、考核内容、考核方式与课程目标的关联本课程的考核内容、考核方式与支撑课程目标的关系矩阵详见表5-1所示。表5-1课程目标与考核内容、考核方式的关联矩阵课程目标考核内容考核方式成绩比例及权重分布课程目标权重平时成绩（30%）审核答辩成绩（70%）考核评估材料1绿色制造和设计经济性，平时表现（报告）。设计认真程度、考勤考纪情况等，设计图纸质量，答辩情况10%10%0.1零件毛坯图、夹具设计任务书、夹具装配图、夹具零件图、课程设计说明书、平时成绩记录册、评分表2工艺处理、夹具图纸，机械加工问题分析。设计认真程度、考勤考纪情况等，设计图纸质量，答辩情况20%20%0.2零件图、零件毛坯图、机械加工工序卡（含工序附图）、夹具设计任务书、夹具装配图、夹具零件图、平时成绩记录册、评分表3工艺和夹具计算，说明书规范和完整性。设计认真程度、考勤考纪情况等，课程设计说明书质量30%40%0.37任务书和零件图、零件毛坯图、课程设计说明书、平时成绩记录册、评分表4平时表现，工艺规程质量。设计认真程度、考勤考纪情况等，工艺规程质量40%30%0.33任务书和零件图、零件毛坯图、机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡（含工序附图）、课程设计说明书、平时成绩记录册、评分表合计100%100%1计分制：百分制（）；五级分制（√）；两级分制（）实验/实践的平时成绩（30%），评价主要根据课程设计的现场综合表现，如：认真程度、守纪情况；各部分所占比例如下：教师评价占80%，小组同学互评占20%，评价标准（见量规表5-2.）：审核答辩成绩（70%），包括课程设计材料审核及答辩，主要考察根据题目要求阐述设计思想及创新意识，课程设计报告（设计说明书）撰写质量和工艺、夹具设计图纸质量等，交课程设计材料但缺席答辩直接不及格。成绩构成：工艺规程（包括工艺过程卡片，工序卡和夹具设计任务书）及答辩情况30%，夹具设计图纸（包括零件毛坯图、夹具装配图和夹具零件图）及答辩情况30％，课程设计说明书及答辩情况40％。详见附录1：机械制造工艺学课程设计评分表。表5-2平时成绩评分标准（量规表）课程目标考核内容与评价标准0～59：效果差60～74：效果一般75～84：效果较好85～100：效果非常好1平时报告等表现差，设计方案经济性差，较难体现先进制造、环境保护和社会可持续发展理念。平时报告等表现一般，设计方案考虑了经济性，可以体现先进制造、环境保护和社会可持续发展理念。平时报告等表现较好，设计方案经济性较好，较好体现先进制造、环境保护和社会可持续发展理念。平时报告等表现优秀，设计方案经济性好，很好体现先进制造、环境保护和社会可持续发展理念。2课程设计不认真，有缺课；未按时完成规定的课程设计任务；图面质量差，不符合机械制图国家标准的规定。课程设计较认真，基本不缺课；基本按时完成规定的课程设计任务；图面质量一般，基本符合机械制图国家标准的规定。课程设计认真，不缺课；按时完成规定的课程设计任务；图面质量较好，标题栏、明细栏格式等符合机械制图国家标准的规定。课程设计认真，不缺课；按时完成规定的课程设计任务；图面质量好，标题栏、明细栏格式等符合机械制图国家标准的规定。3课程设计不认真，有缺课；能够很好地查阅文献；设计说明书内容空泛、排版凌乱。课程设计较认真，基本不缺课；能够很好地查阅文献；设计说明书内容一般，达到基本要求。课程设计认真，不缺课；能够很好地查阅文献；设计说明书内容较充分，设计计算较正确，排版清楚。课程设计认真，不缺课；能够很好地查阅文献；设计说明书内容充分，设计计算正确，排版规范。4课程设计不认真，有缺课；工艺规程未论证或论证简单、不合理，工艺文件凌乱，说明书难以读取。课程设计较认真，基本不缺课；工艺规程论证基本达到要求、基本可行，工艺文件基本可读，说明书格式等存在问题。课程设计认真，不缺课；工艺规程论证比较充分、可行性较好，机床、刀具、量具和切削用量等选择基本合理，工艺文件填写正确，说明书规范。课程设计认真，不缺课；工艺规程论证充分、可行性好，机床、刀具、量具和切削用量等选择合理，工艺文件填写规范，说明书规范。六、持续改进本课程的课程目标达成评价方法为：学生学业综合成绩达到68分以上，可以认为学生学习达到了本课程的目标。评价方法见表6-1。表6-1《机械制造工艺学课程设计》课程考核内容结构与达成度评价对应关系课程支撑的毕业要求及指标点考核具体内容（答辩成绩/平时成绩）目标分值毕业要求指标点课程目标毕业要求22.1：具有感受真实工程环境，进行工程演练的系统实践学习经历，对机械工程实际工程问题较为准确的分析和识别。1，21、答辩成绩30%（设计图纸质量，答辩情况）2、平时成绩30（设计认真程度、考勤考纪情况等）30*0.7=2130*0.3=9（合计30）2.2：具有信息分析和研究的能力，并用于机械设计与制造等问题的分析和推理。31、答辩成绩40%（课程设计说明书质量）2、平时成绩30%（设计认真程度、考勤考纪情况等）40*0.7=2830*0.3=9（合计37）毕业要求33.1：能够完成课程设计、实验、生产实习和毕业设计等教学环节，并针对机械产品或零件实现创新设计、制造，并完成相关方案图纸设计、仿真和加工工艺设计。41.答辩成绩30%（工艺规程质量）2、平时成绩40%（设计认真程度、考勤考纪情况等）30*0.7=2130*0.4=12（合计33）本课程根据生产及先进技术发展、企业招聘需求和学生反馈等，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进提高，确保相应毕业要求指标点达成。七、教材及参考资料建议教材：[1]吴瑞明，郑军，祝邦文．机械制造工艺学课程设计[M].北京：机械工业出版社，2016[2]于大国．机械制造技术基础与工艺学课程设计教程[M].北京：国防工业出版社，2013参考资料[1]王先逵．机械制造工艺学（第四版）[M].北京：机械工业出版社，2019[2]张龙勋．机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2013[3]陈宏钧．金属切削操作技能手册[M].北京：机械工业出版社，2013[4]黄如林．切削加工简明实用手册[M].北京：化学工业出版社，2010[5]李大磊．机械制造工艺学课程设计指导书（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2014[6]顾家齐．机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京：机械