《机械制造工艺及自动化工装综合课程设计》 教学大纲

《机械制造工艺及自动化工装综合课程设计》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：01160174课程性质：集中实践课学分：4学分周数：4周先修课程：机械制图、材料力学、互换性与技术测量、机械原理、机械制造技术基础、机械制造工艺学等并修课程：机械制造装备设计适用专业：机械设计制造及其自动化开课单位：机械工程学院一、课程说明《机械制造工艺及自动化工装综合课程设计》是机械设计制造及其自动化专业学生必修的一门集中实践环节，将综合运用本专业《机械制图》《机械制造技术基础》《机械制造工艺学》等主要专业核心课程的知识，进行机械加工工艺规程的制订和机床夹具方面的设计。通过本课程设计的训练，培养学生综合运用过去所学的相关知识进行工艺及结构设计的能力，同时为做好后续的毕业设计环节进行一次综合训练和准备。二、课程目标通过课程设计，学生达到如下目标：课程目标1：运用机械制造技术基础和机械制造工艺学中的基本理论和知识，并能将这些知识运用到零件的机械加工过程中。课程目标2：掌握制订中等复杂零件的机械加工工艺规程和设计专用机床夹具的方法，能够考虑到安全易操作，并通过技术经济评价对不同的加工路线和夹具结构设计方案的可行性进行研究。课程目标3：小组成员就具体工艺规程细节和夹具结构方案展开沟通交流，能对设计方案进行优化、优选，共同完成设计任务，培养学生团结协作、精益求精的精神。课程目标4：在制定机械加工工艺规程过程和设计夹具结构时，分析涉及到的工程管理与经济决策问题，并将工程管理原理与经济决策方法运用到零件加工过程中，提出更经济、合理的设计方案。三、课程目标与毕业要求《机械制造工艺及自动化工装综合课程设计》课程教学目标对机械设计制造及其自动化专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支持强度1．工程知识1.4掌握专业知识，并能将专业知识用于解决机械工程中的复杂问题。课程目标1：运用机械制造技术基础和机械制造工艺学中的基本理论和知识，并能将这些知识运用到零件的机械加工过程中。M3．设计/开发解决方案3.3能够在机械系统及零部件的设计环节中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，并通过技术经济评价对设计方案的可行性进行研究。课程目标2：掌握制订中等复杂零件的机械加工工艺规程和设计专用机床夹具的方法，能够考虑到安全易操作，并通过技术经济评价对不同的加工路线和夹具结构设计方案的可行性进行研究。H9．个人和团队9.1理解团队合作的重要性，具有与团队成员或负责人协调合作的团队精神和能力，能够在多学科背景下的团队中独立或合作开展工作并发挥作用。课程目标3：小组成员就具体工艺规程细节和夹具结构方案展开沟通交流，能对设计方案进行优化、优选，共同完成设计任务，培养学生团结协作、精益求精的精神。M11.项目管理11.2能在多学科环境下，在工程项目实施过程中有效运用工程管理原理与经济决策方法。课程目标4：在制定机械加工工艺规程过程和设计夹具结构时，分析涉及到的工程管理与经济决策问题，并将工程管理原理与经济决策方法运用到零件加工过程中，提出更经济、合理的设计方案。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点课时安排对应的课程目标1.查阅资料，方案分析、比较教学要求：采用多媒体授课，以典型机械零件为例讲解课程设计的过程，下达任务书。学生根据任务书查阅资料、熟悉题目的具体内容及加工过程。重点：夹具设计中的定位和夹紧、确定零件的机械加工工艺过程。难点：最佳夹具设计和最佳加工方案的确定。2天1、22.机械加工工艺规程的设计教学要求：根据已有图纸零件确定零件的机械加工工艺过程。熟悉常用的机械加工方法和工艺设备，能够根据夹具零件的结构特征，选择合适的加工方法和工艺参数，制定合适的工艺路线。掌握机床、刀具、夹具和量具等工艺设备的使用方法。重点：选择合适的加工方法和确定合适的工艺参数。难点：工序卡里工序简图的绘制，及确定各种加工方法的工艺参数。4天1、2、3、43.机床夹具的设计教学要求：根据零件加工工艺过程确定给某道工序做机床夹具。要求方案合理，运用气动或液动元件，配合电磁阀、传感器等实现自动夹紧和放松，夹具简单，拆卸方便，设计满足使用需求。要求绘制三维模型。重点：夹具整体方案的设计和绘制。难点：各个零部件之间的配合关系。5天1、24.图纸绘制教学要求：图纸绘制应先绘装配图，检查无误后绘制零件图。图纸应标注公差及技术要求等。装配图图纸幅面为A1（A0），两张零件图图纸幅面为A3(A4)，毛坯图纸为A4(A3)，夹具零件图A3(A4)。重点：夹具装配图装配关系的绘制。难点：图纸按照国标要求标注。4天1、35.说明书编写教学要求：根据机械加工工艺规程计算过程和夹具设计过程编写设计说明书。说明书里必须包括：1.详细的工艺加工过程中各个参数的计算过程；2.夹具设计部分的切削力和夹紧力的计算过程及工件定位误差的计算过程。重点：说明书编写时的内容和格式。难点：各种参数的计算过程。3天1、3、46.答辩教学要求：答辩是考核课程设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节，是教师对学生论文的一次会诊和指导。考核内容包括学生对设计手册、资料的运用。教师提问的内容包括选题、材料、制图、工艺过程、计算及设计要求等。重点考察学生设计图纸及说明书的质量，设计过程中的态度。同时检查设计创新性、工作量、有无违反学术规范现象等，提出改进意见。重点：零件机械加工工艺规程与机床夹具设计的整体考核。难点：课程设计质量的检验。2天1、2、3、4合计20天（4周）五、教学方法及手段由于课程内容与生产实践紧密结合，学生应根据课程设计手册或机械加工手册，以自学为主、教师讲授为辅。采用讲-练-评混合式教学手段，有机融入思政元素，达成课程目标。每一步骤之前，先将基本知识点进行梳理，然后学生开始设计，在设计过程中进行辅导，对共性问题进行讲评，保证设计进度的同时，注意学生的掌握程度，培养学生分析工程实际问题和解决问题的能力。六、教材和参考书1.推荐教材：(1)赵家齐邵东向.机械制造工艺学课程设计指导书.机械工业出版社.2020.08(2)卢秉恒.机械制造技术基础.机械工业出版社.2019.08(3)于大国.机械制造技术基础与工艺学课程设计教程.国防工业出版社.2015.022.参考书：(1)艾兴肖诗钢.切削用量简明手册.机械工业出版社.2010.01(2)李益民.机械制造工艺简明手册.机械工业出版社.2016.01(3)尹成湖周湛学.机械加工工艺速查手册.化学工业出版社.2016.03七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由：学习态度、工作量完成情况、设计能力、设计说明书和图纸质量及工艺卡片制定的合理性以及答辩回答问题情况5部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节分值考核/评价细则课程目标1234学习态度10(1)主要考核学生完成指导教师布置的阶段性工作任务情况。(2)教师根据阶段性任务汇报情况评分。√√√√2332工作量完成情况10(1)主要考核学生独立完成设计任务情况。(2)教师根据独立完成任务情况评分。√√64设计能力40(1)主要考核学生综合运用理论知识、计算机技能和处理工程实际问题的能力。(2)教师根据设计合理性与否评分。√√√102010设计说明书、图纸质量及工艺卡片30(1)主要考核学生说明书撰写质量、工艺卡片编制以及绘图质量情况。(2)教师根据学生说明书撰写质量、工艺卡片编制以及绘图质量高低来评分。√√1515回答问题情况10(1)主要考核学生答辩自述和回答问题情况。(2)教师根据答辩自述情况和回答问题正确性与否进行评分。√√√√2422合计：1001442368八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定课程设计采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。总成绩分五部分：学习态度、工作量完成情况、设计能力、设计说明书和图纸质量及工艺卡片制定的合理性以及答辩回答问题情况。其中：(1)学习态度占10%，无故未汇报两次，直接取消成绩；(2)工作量完成情况占10%；(3)设计能力占40%；(4)设计说明书、图纸质量及工艺卡片占30%；(5)回答问题情况占10%。由2-3位教师组成答辩考核小组，对每位学生进行口试答辩，要求学生根据设计回答教师所提出的问题。课程设计成绩根据学生夹具设计的合理性、计算的准确性、工艺卡片的合理性、设计说明书和图纸的规范性、设计中分析与解决问题的能力及汇报情况和答辩情况综合评定。2.成绩评定标准考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥90（优秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）学习态度10汇报重点突出，思路清晰,内容明了汇报重点较突出，思路较清晰,内容较明了汇报重点一般突出，思路一般清晰,内容一般明了汇报重点基本突出，思路基本清晰,内容基本明了汇报无重点，无思路工作量完成情况10独立完成设计任务的90%以上独立完成设计任务的80%以上独立完成设计任务的70%以上独立完成设计任务的60%以上独立完成设计任务的60%以下设计能力40综合运用理论知识、计算机技能较强，能够较好地处理工程实际问题综合运用理论知识、计算机技能较好，能够处理工程实际问题综合运用理论知识、计算机技能一般，基本能够处理工程实际问题综合运用理论知识、计算机技能一般，不能处理工程实际问题综合运用理论知识、计算机技能较差，不能处理工程实际问题设计说明书、图纸质量及工艺卡片30设计方案正确、表达清楚；设计思路、论证方法科学合理；达到课程设计规定的要求；图纸质量较高设计方案正确、表达较为清楚；设计思路、论证方法科学合理；达到课程设计规定的要求；图纸质量良好设计方案基本正确、表达较为清楚；设计思路、论证方法基