《机械制造装备设计》教学大纲

《机械制造装备设计》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：01150421课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：机械工程材料、机械设计、机械制造技术基础等后续课程：企业技术改造创新适用专业：机械设计制造及其自动化开课单位：机械工程学院一、课程说明本课程是机械设计制造及其自动化本科学生的一门专业选修课。本门课程以机械制造装备为研究对象，重点介绍机械制造装备设计相关理论和技术。内容以金属切削机床的分级和无级传动系统设计为主线，较为全面、系统地讲述机械制造装备的设计原理和方法。本课程注重理论联系实际，注重所学知识的综合应用，通过本门课程的学习，让学生掌握机械制造装备设计的相关概念和技术，使学生具备机械制造装备总体设计和结构设计能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握机械制造装备设计的基础理论和专业知识，能够解决机械制造装备的功能原理设计、总体设计、结构设计等机械工程中的复杂问题。培养学生的爱国情怀，建立机械制造装备是国防工业及其它工业支柱的认知。课程目标2：掌握机床的主传动系统设计以及主轴、导轨、支撑件等关键零部件的设计方法，能够针对特定功能的机械系统拟定功能原理设计方案。提高学生的复杂机械结构设计开发能力，激发学生积极进取、勇于创新的潜力。三、课程目标与毕业要求《机械制造装备设计》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撑强度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：掌握机械制造装备设计的基础理论和专业知识，能够解决机械制造装备的功能原理设计、总体设计、结构设计等机械工程中的复杂问题。培养学生的爱国情怀，建立机械制造装备是国防工业及其它工业支柱的认知。M3.设计/开发解决方案3.2能够设计开发实现特定功能的复杂机械系统以及系统中的零部件，掌握复杂机械系统及零部件的制造工艺过程，并能够体现创新意识。课程目标2：掌握机床的主传动系统设计以及主轴、导轨、支撑件等关键零部件的设计方法，能够针对特定功能的机械系统拟定功能原理设计方案。提高学生的复杂机械结构设计开发能力，激发学生积极进取、勇于创新的潜力。M注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”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理论部分教学内容、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，教学重点难点理论学时对应的课程目标绪论1.1机械制造装备应具备的功能及分类1.2机械制造装备设计的类型及方法1.3机械制造装备设计的评价教学要求：使学生了解机械制造业在国民经济中的地位及其发展前景；掌握机械制造装备应具备的功能和分类，掌握机械制造装备设计方法以及设计方案的评价方法。重点：机械制造装备应具备的功能；机械制造装备的分类；机械制造装备设计方法；设计方案的评价方法。难点：机械制造装备设计方法；设计方案的评价方法21、2金属切削机床总体设计2.1机床的基本要求；2.2机床的设计步骤；2.3机床的总体布局；2.4机床主要技术参数的确定。教学要求：使学生了解金属切削机床总体布局的设计方法；了解进给运动动力参数的确定方法；熟悉金属切削机床应具有的性能指标；熟悉金属切削机床的设计步骤；掌握金属切削机床主要技术参数的确定方法。重点：金属切削机床运动参数、动力参数的设计计算方法。难点：金属切削机床运动参数的设计计算方法。41、2机床传动系统设计3.1分级变速主传动设计；3.2扩大变速范围的传动系统设计；3.3计算转速；3.4无级变速系统设计；3.5进给传动系统设计；3.6结构设计。教学要求：使学生了解进给传动系统的分类、组成及其基本要求；熟悉扩大变速范围的传动系统设计方法；掌握转速图及结构式的概念及其设计方法；掌握机床计算转速的概念及其计算方法；掌握无级变速系统设计的方法；掌握变速箱结构及传动轴组件的结构设计方法。重点：基本组与扩大组的区分及其应用，转速的计算，转速图和结构式的使用，传动组件的结构设计方法。难点：转速图绘制；计算转速。141、24.机床典型部件设计4.1主轴组件设计；4.2支撑件的设计；4.3导轨设计；教学要求：使学生了解主轴组件的刚度校核方法；掌握主轴组件的设计方法；掌握支承件的设计方法；掌握导轨的设计方法。重点：主轴组件、支撑件、导轨的设计方法。难点：主轴组件设计61、25.组合机床设计5.1概述5.2组合机床总体设计5.3通用多轴箱设计教学要求：熟悉组合机床的组成、类型和通用部件；熟悉工艺方案的制定方法、组合机床的配置形式和结构方案的设计方法；掌握“三图一卡”的编制方法；掌握通用多轴箱的设计方法。重点：组合机床的总体设计、“三图一卡”的编制方法、通用多轴箱的设计方法。难点：通用多轴箱的设计61、2合计32教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，遵循理论、分析和应用相结合的原则，结合工程案例、视频资源等教学手段，分章节分步骤循序渐进开展授课环节，完成课程教学任务，促进学生积极思考，激发学生潜能，提高学生复杂机械结构的设计开发能力。以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排阶段测试和习题课，巩固课堂所学知识。六、课程资源1.推荐教材：李庆余.机械制造装备设计（第4版）[M].北京:机械工业出版社,2018.2.参考书：（1）关慧贞.机械制造装备设计（第5版）[M].北京:机械工业出版社,2020.（2）兰虎等.工业机器人基础[M].北京:机械工业出版社,2020.（3）陈立德.机械制造装备设计课程设计[M].高等教育出版社,2007.（4）周海.机械设计课程设计[M].西安电子科技大学出版社,2011.3.期刊：（1）机械工程学报，中国机械工程学会（2）机床与液压，中国机械工程学会&广州机械科学研究院（3）组合机床与自动化加工技术,大连组合机床研究所:中国机械工程学会生产工程分会（4）InternationalJournalofMachineToolsandManufacture，Elsevier.（5）TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology，Elsevier.4.网络资源：（1）中国制造2025,/zhuanti/2016/MadeinChina2025-plan.（2）西安交通大学高端装备研究院,/index.htm.（3）清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,/index.htm.（4）中国大学慕课,激光加工技术,/course/ZJUT-1450296164?tid=1450745444（5）国家高等教育智慧教育平台,特种加工技术,/course/62354d779906eace0490a4b9七、课程考核对课程目标的支撑课程为全过程性考核，过程性成绩为100分，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占比考核/评价细则课程目标12全过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√55阶段测试20（1）根据每次阶段测试单独评分，满分100分；（2）各次测试成绩按照一定比例计入最终成绩。（3）以阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√155课程作业20（1）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（2）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√1010期末测试50（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）以期末测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√3020合计：100分6040八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、阶段测试、课堂作业、期末测试等方式对学生考核评价。考核基本要求：考核总成绩由课堂表现、阶段测试、课堂作业、期末测试等过程性评价成绩组成，过程性评价成绩为100分（权重为100%）；过程性考核分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现10参与教学平台随堂发布的各项教学活动，平台统计分数大于等于90分。参与教学平台随堂发布的各项教学活动，平台统计分数大于等于80分。参与教学平台随堂发布的各项教学活动，平台统计分数大于等于70分。上课不认真，偶尔参与教学平台随堂发布的各项教学活动，平台统计分数大于等于60分。上课不认真，几乎不参与参与教学平台随堂发布的各项教学活动，平台统计分数低于60分。阶段测试20完成教学平台发布的阶段测试，各次成绩的平均值大于等于90分。完成教学平台发布的阶段测试，各次成绩的平均值大于等于80分。完成教学平台发布的阶段测试，各次成绩的平均值大于等于70分。完成教学平台发布的阶段测试，各次成绩的平均值大于等于60分。完成教学平台发布的阶段测试，各次成绩的平均值低于60分。课程作业20完成教学平台发布的作业，各次成绩的平均值大于等于