中国地质大学 机械工程系分层教学方案

1、机械工程系分层教学方案一、金工实习分层次教学方案二、机械设计基础A教学大纲三、机械设计基础B教学大纲一、金工实习分层次教学方案（一） 金工实习的地位、作用和任务金工实习是一门实践性很强的技术基本课，是工科类专业学生熟悉加工生产过程、培养实践动手能力的实践性教学环节。通过金工实习使学生熟悉机械制造的一般过程，掌握金属加工的主要工艺方法和工艺过程，熟悉各种设备和工具的安全操作使用方法；可以对机械零件加工所用设备、工具、夹具、量具以及加工工艺有一定了解；了解新工艺和新技术在机械制造中的使用；掌握简单零件的加工方法选择和工艺过程分析的能力，了解常用金属材料的基本知识；培养学生认识图纸、加工符号及了解技

2、术条件的能力；并实际操作主要设备；通过实习，让学生养成热爱劳动，遵守纪律的好习惯，培养经济观点和理论联系实际的严谨作风；并为学习工程材料、互换性与技术测量和机械制造工艺学等后续课程打下良好的基础。（二） 金工实习对于学生能力和素质的培养1 能力培养方面通过金工实习，可以培养学生如下能力（1） 实际操作能力由于金工实习要求同学操作设备，能够锻炼同学熟悉和掌握各种加工设备的实际操作。（2） 观察和思考能力通过观察指导教师的操作，再到自己的实际操作，同学们通过观察掌握加工设备特点、操作诀窍和关键步骤。（3） 理论联系实际能力大量知识都是通过课堂获得，而金工实习过程基本都是自己动手，这样可以让同学们理

3、论联系实际，理解书本知识无法完全理解的知识，从而获得更多实践经验和能力。2 素质培养方面（1） 严谨作风由于加工设备操作都要求严格操作规程和步骤，同时加工过程具有一定危险性，所以能够培养同学仔细和严谨的作风。（2） 创造意识金工实习最终都要求做成一定的加工成品，同学们会在其中获得很强的成就感和创新的意识，如何让自己做的更完美。（3） 劳动意识金工实习过程就是一个体力和脑力交互的劳动过程，同学们学会劳动的方法，了解劳动特征，并热爱劳动。（三） 我校金工实习的分层教学方案 目前我校金工实习针对不同专业设有A、B、C、D四个分层次教学方案。学生可以选择适合自己专业的要求学时数的不同层次的金工实习教学

4、方案进行学习。具体分层次方案如下：1 金工实习A课程编号：学时：4周建议选修专业：机械工程教学和操作内容及学时安排见表12 金工实习B课程编号：学时：2周建议选修专业：近机类专业教学内容和操作及学时安排见表23 金工实习C课程编号：学时：1.5周建议选修专业： 资源、地质类专业教学内容和操作及学时安排见表34 金工实习D课程编号：学时：1周建议选修专业： 其他需要了解金属加工的专业教学内容和操作及学时安排见表4表1 金工实习A教学和操作内容及学时安排金工实习A（20天）安排的教学和操作内容分类教学和操作内容学时铸造实习要求和规范；手工造型工具；模型、铸型结构；浇铸系统的组成和功用；整模、分模、

5、挖砂、活块、三箱等造型方法及演示0.25天介绍型芯的作用、结构及其制造；型砂和芯砂应具备的性能、组成及制备方法；砂型铸造对铸件结构的要求0.25天铸钢、铸铁、铸铝的熔化设备；冲天炉的结构和功用；炉料的组成和加料次序；铸件缺陷种类、产生原因和防止办法0.25天手工造型（整模、分模、挖砂、活块、三箱）操作1天型芯制作与合箱操作0.75天熔化炉熔化铝合金操作，浇注铝合金铸件操作0.5天锻造实习要求和规范；锻压的类型、作用和特点；锻压的生产过程；坯料的加热与目的、常用锻造材料；始锻温度和终锻温度；加热缺陷与防止方法0.25天自由锻基本工序的操作示范；空气锤的组成、工作原理、操作方法、安全技术规范；胎模

6、锻造的特点与应用，胎模锻造演示0.25天手锻锤和空气锤上进行基本工序的操作1天焊接实习要求和规范；焊接方法及应用；手弧焊机原理及其应用；手弧焊焊接过程；焊条的组成及作用；焊条牌号及选用；引弧和运条的示范演示；常见焊接接头型式及坡口，各种空间位置焊接特点，常见焊接缺陷及变形0.25天气焊特点与应用范围；气焊设备工作原理和使用方法；气焊火焰、焊丝和焊剂；氧气切割；气割钢板与铸铁比较演示；电阻电焊特点和操作及应用范围0.25天手工电弧焊平位焊接操作； 0.75天气焊、气割的操作；电阻点焊焊接操作0.75天车工实习要求和规范；金属切削基本概念、切削运动与切削用量；车削的加工范围；普通车床的组成及其功用

7、；加工精度及表面粗糙度；工件安装方法0.25天车床的传动系统分析；车刀的组成、几何角度及其材料；外圆车刀的刃磨；车削工艺；数控车床的组成及其功用0.25天车外圆、车端面、切断、滚花、钻孔、套丝、镗孔完成产品工件操作3.5天车锥体、车圆球、车螺纹，完成教学工件操作2天数控车床操作；刃磨外圆车刀操作0.5天铣、刨、磨实习要求和规范；铣床、刨床、磨床的加工简介；卧铣、立铣、牛头刨床介绍；插床、外圆磨床、平面磨床、滚齿机、插齿机介绍0.25天X6325A及B665的传动系统分析；铣床主要附件；铣刀、刨刀的种类及安装；工件的安装方式；铣削平面、T形槽、燕尾槽、插削键槽的方法0.25天铣平面、键槽、燕尾槽

8、、六方操作1.5天刨平面、刨沟槽、工件装夹训练操作1.5天钳工实习要求和规范；锉削、锯削、錾削；钻孔、扩孔、铰孔；攻丝与套扣；划线；装配；铲刮0.25天六角螺母、羊角锤的制作；錾削训练2.25天轴承座进行划线训练；平板进行刮研操作；减速器的装拆0.5天表2 金工实习B教学和操作内容及学时安排金工实习B（10天）安排的教学和操作内容分类教学和操作内容学时铸造实习要求和规范；手工造型工具；模型、铸型结构；浇铸系统的组成和功用；整模、分模、挖砂、活块、三箱等造型方法及演示0.25天介绍型芯的作用、结构及其制造；型砂和芯砂应具备的性能、组成及制备方法；砂型铸造对铸件结构的要求；铸钢、铸铁、铸铝的熔化设

9、备；炉料的组成和加料次序0.25天手工造型（整模、分模、挖砂、活块、三箱）操作0.5天型芯制作与合箱操作0.5天熔化炉熔化铝合金操作，浇注铝合金铸件操作0.5天锻造实习要求和规范；锻压的类型和特点；锻压的生产过程；坯料的加热与目的、常用锻造材料；始锻温度和终锻温度；自由锻基本工序的操作示范；空气锤的组成、工作原理、操作方法0.25天手锻锤和空气锤上进行基本工序的操作0.75天焊接实习要求和规范；焊接方法及应用；手弧焊机原理及其应用；手弧焊焊接过程；焊条的组成及作用；焊条牌号及选用；引弧和运条的示范演示；常见焊接接头型式及坡口；气焊特点与应用范围；气焊设备工作原理和使用方法；气焊火焰、焊丝和焊剂

10、0.25天手工电弧焊平位焊接操作； 0.75天车工实习要求和规范；金属切削基本概念、切削运动与切削用量；车削的加工范围；普通车床的组成及其功用；加工精度及表面粗糙度；工件安装方法0.25天车刀的组成、几何角度及其材料；外圆车刀的刃磨；车削工艺；数控车床的组成及其功用0.25天车外圆、车端面、切断、滚花、钻孔、套丝、镗孔完成产品工件操作2天车锥体、车圆球，完成教学工件操作0.5天铣、刨、磨实习要求和规范；铣床、刨床、磨床的加工简介；卧铣、立铣、牛头刨床介绍；插床、外圆磨床、平面磨床、滚齿机、插齿机介绍0.25天铣床主要附件；铣刀、刨刀的种类及安装；工件的安装方式；铣削平面、键槽的方法0.25天铣

11、平面操作0.5天刨平面、刨沟槽、工件装夹训练操作0.5天钳工实习要求和规范；锉削、锯削、錾削；钻孔、扩孔、铰孔；攻丝与套扣；划线；装配；铲刮0.25天六角螺母、羊角锤的制作；錾削训练1天轴承座进行划线训练；平板进行刮研操作；减速器的装拆0.25天表3 金工实习C教学和操作内容及学时安排金工实习C（7.5天）安排的教学和操作内容分类教学和操作内容学时铸造实习要求和规范；介绍手工造型工具；模型、铸型结构；浇注系统的组成和功用；整模、分模、挖砂、活块、三箱等造型演示；介绍型芯的作用、结构及其制造；型砂和芯砂应具备的性能、组成及制备方法；铸铝的熔化设备；炉料的组成和加料次序0.25天手工造型（整模、分

12、模、活块）操作0.5天型芯制作与合箱操作0.25天锻造实习要求和规范；锻压的类型和特点；锻压的生产过程；坯料的加热与目的、常用锻造材料；始锻温度和终锻温度；自由锻基本工序的操作示范；空气锤的组成、工作原理、操作方法0.25天手锻锤和空气锤上进行基本工序的操作0.25天焊接实习要求和规范；焊接方法及应用；手弧焊机原理及其应用；手弧焊焊接过程；焊条的组成及作用；焊条牌号及选用；引弧和运条的示范演示；常见焊接接头型式及坡口；气焊特点与应用范围；气焊设备工作原理和使用方法；气焊火焰、焊丝和焊剂0.25天手工电弧焊平位焊接操作； 0.25天车工实习要求和规范；金属切削基本概念、切削运动与切削用量；车削的

13、加工范围；普通车床的组成及其功用；加工精度及表面粗糙度；工件安装方法0.25天车削工艺；数控车床的组成及其功用0.25天车外圆、车端面、切断、钻孔、套丝，完成产品工件操作1.5天铣、刨、磨实习要求和规范；铣床、刨床、磨床的加工简介；卧铣、立铣、牛头刨床介绍；插床、外圆磨床、平面磨床、滚齿机、插齿机介绍；铣床主要附件；铣刀、刨刀的种类及安装；工件的安装方式；铣削平面、键槽的方法0.25天铣平面、键槽操作0.5天刨平面、工件装夹训练操作0.25天钳工实习要求和规范；锉削、锯削；钻孔、扩孔、铰孔；攻丝与套扣；划线；装配0.25天六角螺母的制作，钳工基本操作训练1.25天表4 金工实习D教学和操作内容

14、及学时安排金工实习A（5天）安排的教学和操作内容分类教学和操作内容学时铸造实习要求和规范；介绍手工造型工具；模型、铸型结构；浇注系统的组成和功用；整模、分模、挖砂、活块、三箱等造型演示；介绍型芯的作用、结构及其制造0.25天手工造型（整模、分模、活块）操作0.5天型芯制作与合箱操作0.25天锻造实习要求和规范；锻压的类型和特点；锻压的生产过程；坯料的加热与目的、常用锻造材料；始锻温度和终锻温度；自由锻基本工序的操作示范；空气锤的组成、工作原理、操作方法0.25天手锻锤和空气锤上进行基本工序的操作0.25天焊接实习要求和规范；焊接方法及应用；手弧焊机原理及其应用；手弧焊焊接过程；焊条的组成及作用

15、；焊条牌号及选用；引弧和运条的示范演示；常见焊接接头型式及坡口；气焊特点与应用范围；气焊设备工作原理和使用方法0.25天手工电弧焊平位焊接操作； 0.25天车工实习要求和规范；金属切削基本概念、切削运动与切削用量；车削的加工范围；普通车床的组成及其功用；加工精度及表面粗糙度；工件安装方法；车削工艺；数控车床的组成及其功用0.25天车外圆、车端面、切断、钻孔，完成产品工件操作1.5天铣、刨、磨实习要求和规范；铣床、刨床、磨床的加工简介；卧铣、立铣、牛头刨床介绍；插床、外圆磨床、平面磨床、滚齿机、插齿机介绍；铣床主要附件；铣刀、刨刀的种类及安装；工件的安装方式；0.25天铣平面、键槽操作；刨平面、

16、工件装夹训练操作0.25天钳工实习要求和规范；锉削、锯削；钻孔、扩孔、铰孔；攻丝与套扣；划线；装配0.25天钳工基本操作训练0.25天二、机械设计基础A教学大纲课程编号：23023 课程名称：机械设计基础英文名称：Fundamental Mechanical Design学时与学分： 学时：46+10 学分：3.5课程性质、目的及任务 : 本课程是近机械类工科专业的一门技术基础课。介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识、基本理论及设计方法，使学生受到基本的工程训练。要求学生掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并初步具有选用和分析基本结构的能力；掌握通用零部件的工作原理、特点、应用场合和简单的设

17、计计算方法，并初步具有选用和分析简单机械和传动装置的能力；具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。 课程的内容与教学要求：一、理论教学（46学时）1. 绪论（1学时）1) 本课程的内容、性质和任务2) 机器、机构、构件和零件3) 常用机构、通用零件4) 本课程的特点和学习方法明确本课程的研究对象、内容、性质、任务及其在教学计划中的地位；了解机器、机构、构件和零件等概念；常用机构和通用零件的基本概念及它们之间的联系；了解机械设计的基本要求、设计程序及本课程的特点和学习方法。2. 平面机构的运动简图和自由度（4学时）1) 平面运动副2) 平面机构运动简图3) 平面机构自由度的计算了解机

18、构的运动可能性和确定性，熟悉构件及其自由度、运动副及其约束以及运动副的分类和代表符号；明确平面机构具有确定运动的条件和计算机构自由度的意义；基本掌握简单机构运动简图的绘制方法，熟练掌握平面机构自由度的计算方法。3. 平面连杆机构（3学时）1) 铰链四杆机构的基本形式和特性2) 曲柄存在条件3) 铰链四杆机构的演化4) 四杆机构的设计；熟悉铰链四杆机构的三种基本形式的特点，明确曲柄存在的条件，了解机构形式与尺寸之间的关系；了解用图解法设计平面四杆机构的方法；了解铰链四杆机构的主要演化形式及其特点。4. 凸轮机构（1学时）1) 凸轮机构的应用和类型2) 从动件的常见运动规律熟悉凸轮机构的常见运动规

19、律的特点；了解凸轮机构的应用和分类。4. 齿轮机构（4学时）1) 齿轮机构的特点和类型2) 齿廓啮合基本定律3) 渐开线齿廓4) 齿轮各部分的名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸5) 渐开线标准齿轮的啮合6) 渐开线齿轮的切齿原理7) 根切现象、最少齿数及变位齿轮8) 平行轴斜齿轮机构9) 圆锥齿轮机构了解齿轮机构的特点、类型、齿轮各部分的名称，渐开线标准齿轮的切齿原理、根切现象及变位齿轮的概念；明确齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质、齿轮传动正确啮合条件、可分性、重合度；掌握渐开线圆柱齿轮的啮合原理及几何尺寸的计算；了解平行轴斜齿轮机构齿廓曲面的形成、当量齿数的概念、螺旋角的选取范围；明确直齿圆锥齿

20、轮传动的特点、背锥及当量齿数的概念；5. 轮系（4学时）1) 轮系的类型和应用2) 定轴轮系及其传动比的计算3) 周转轮系4) 混合轮系简介明确轮系的分类和应用；掌握定轴轮系传动比的计算方法。6. 机械零部件设计概述（2学时）1) 机械零部件的主要工作性能：强度、刚度、耐磨度、可靠性等2) 强度计算准则3) 机械零部件常用材料及其选择。7. 联接（4学时）1) 螺纹参数2) 螺旋副的受力分析、效率及自锁3) 机械制造常用的螺纹4) 螺纹联接的基本类型和螺纹紧固件5) 螺纹连接的预紧和防松6) 螺纹连接的强度计算7) 螺栓联接的材料和许用应力8) 提高螺纹联接强度的措施9) 键联接和花键联接10

21、) 铆接和焊接了解机械零件联接的一般形式和应用；熟悉键联接的用途、平键尺寸的选择及强度校核，螺纹牙型标准、主要几何参数、防松装置；能进行螺栓联接的受力分析、强度计算，按国标正确选择螺纹标准。8. 齿轮传动（5学时）1) 轮齿的失效形式及设计准则2) 齿轮材料及热处理3) 齿轮传动的精度，齿轮传动的计算载荷4) 直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的受力分析5) 直齿圆柱齿轮传动齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算6) 斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的强度计算7) 齿轮的构造、齿轮传动的润滑和效率了解齿轮传动的常用精度等级，明确轮齿的失效形式及设计准则、齿轮材料及热处理工艺；掌握

22、齿轮传动的受力分析及强度计算；9. 蜗杆传动（2学时）1) 蜗杆传动的特点和类型2) 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸3) 蜗杆传动的失效形式、材料与结构4) 蜗杆传动的受力分析及强度计算了解蜗杆传动的工作原理、结构特点及应用；掌握蜗杆传动主要参数的选用原则、几何尺寸计算和受力分析；明确特性系数的意义、滑动速度对蜗杆传动的影响，失效形式和选材原则；10. 带传动和链传动（4学时）1) 带传动的类型和应用2) 带传动的受力分析及应力分析3) 带传动的弹性滑动和传动比4) 普通V带传动的设计计算5) V带轮的结构6) 链传动的类型和应用了解带传动的工作原理，V带的型号、规格及失效形式，打滑及弹性滑动的

23、概念；明确带传动的工作情况及应力状态；熟悉V带型号的选择原则，带传动的特点和应用范围，带轮的结构，掌握带传动的设计计算；了解链传动的类型和应用及其特性。11. 轴（4学时）1) 轴的功用和类型2) 轴的材料3) 轴的结构设计4) 轴的强度计算了解轴的类型及其应用；掌握转轴的结构设计和强度计算的一般方法和步骤，并能解决一级圆柱齿轮减速器中轴的设计问题。12. 滑动轴承（2学时）1) 摩擦状态2) 滑动轴承的结构型式3) 轴瓦及轴承材料4) 润滑剂和润滑装置5) 非液体摩擦滑动轴承的计算6) 动压润滑的形成原理13. 滚动轴承（4学时）1) 滚动轴承的基本类型和特点2) 滚动轴承的代号3) 滚动轴

24、承的失效形式及选择计算4) 滚动轴承的润滑和密封5) 滚动轴承的组合设计了解轴承的类型及用途，了解滚动轴承的基本构造、性能、代号及类型选用原则；掌握滚动轴承的当量负荷的计算、寿命计算及尺寸选择方法，滚动轴承的组合设计。14.机械的平衡和调速（2学时）1) 机械速度波动的调节2) 回转件的平衡二、实践教学 （10学时）机构运动简图测绘实验（2学时）渐开线齿廓范成原理实验（2学时）带传动实验（2学时）轴系零件组装设计实验（2学时，设计性实验）减速器拆装实验（2学时，综合性实验）实验要求：每台机器为56人一小组进行。在教师指导下，按实验书规定的目的、要求等项目进行实验。1. 机构运动简图测绘实验（2

25、学时） 根据实物和模型,测绘机构运动简图；验证和巩固机构自由度的计算,并明确自由度数与原动件数的关系。2. 渐开线齿廓范成原理实验（2学时） 了解范成法切齿原理，明确根切现象产生的原因和变位齿轮。3. 带传动实验（2学时，综合性实验） 测定带传动的滑动率和传动效率，绘制滑动曲线和效率曲线，并分析两曲线之间的关系，以及张紧力、转距、转速对滑动率和传动效率的影响。4. 轴系零件组装设计实验（2学时，设计性实验）提供68种基本零件和7类标准件，自由组装设计2种轴系结构，并进行结构分析。5. 减速器拆装实验（2学时，综合性实验） 按照正确顺序拆装一种减速器，分析减速器的结构特点和各个零部件的功用；测定

26、减速器的主要参数，绘制传动示意图。推荐教材和参考书:教材：杨可桢，程光蕴，机械设计基础（第六版），北京：高等教育出版社，1999参考书：阎守礼，机械设计基础，北京：北京理工大学出版社，1998杨可桢，程光蕴，机械设计基础学习指导书（第三版），北京：高等教育出版社，1999先修课程：机械制图、金工实习、工程力学修课对象：近机类工科专业本科生考核方式：多级测评：平时学习与作业占总成绩的10%；机构创新设计及课程大作业占总成绩的20%；读书报告占总成绩的10%；实验占总成绩的10%；期末考试（闭卷）占总成绩的50%。三、机械基础设计B教学大纲课程编号： 23022 课程名称：机械设计基础英文名称：

27、Basic Mechanisms and Machine Elements学时与学分： 学时：32+8 学分：2.5课程性质、目的及任务 本课程是非机械类工科专业的一门技术基础课。介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识、基本理论，使学生具备基本的机械工程基础知识。要求学生掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并初步具有选用和分析基本结构的能力；掌握通用零部件的工作原理、特点、应用场合，并初步具有选用和分析简单机械和传动装置的能力；具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。 课程的内容与教学要求一、理论教学（32学时）1. 绪论（1学时）5) 本课程的研究对象和内容6) 机器、机构、构件

28、和零件7) 常用机构、通用零件8) 本课程的特点和学习方法明确本课程的研究对象、内容、性质、任务及其在教学计划中的地位；了解机器、机构、构件和零件等概念；常用机构和通用零件的基本概念及它们之间的联系；了解本课程的特点和学习方法。2. 平面机构的运动简图和自由度（2学时）4) 平面运动副5) 平面机构运动简图6) 平面机构的自由度了解机构的运动可能性和确定性，熟悉运动副的分类和代表符号；基本掌握简单机构运动简图的绘制方法，熟练掌握平面机构自由度的计算方法。3. 平面连杆机构（1学时）5) 铰链四杆机构的基本型式和特性6) 铰链四杆机构的演化熟悉铰链四杆机构的三种基本形式的特点；了解铰链四杆机构的

29、主要演化形式及其特点。4. 凸轮机构（2学时）3) 凸轮机构的应用和类型4) 从动件的常见运动规律熟悉凸轮机构的常见运动规律的特点；了解凸轮机构的应用和分类。5间歇运动机构（1学时）1）棘轮机构的应用和特点2）槽轮机构的应用和特点3）不完全齿轮机构的应用和特点4）凸轮间歇运动机构的应用和特点6.齿轮机构（4学时）10) 齿轮机构的特点和类型11) 齿廓啮合基本定律12) 渐开线齿廓13) 齿轮各部分的名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸14) 渐开线标准齿轮的啮合15) 渐开线齿轮的切齿原理16) 根切现象、最少齿数17) 齿轮材料及热处理18) 齿轮的构造、齿轮传动的润滑19) 平行轴斜齿轮机构2

30、0) 圆锥齿轮机构了解齿轮机构的特点、类型、齿轮各部分的名称，渐开线标准齿轮的切齿原理、根切现象；明确齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质、齿轮传动正确啮合条件、可分性、重合度；掌握渐开线圆柱齿轮的啮合原理及几何尺寸的计算；了解齿轮结构、材料及热处理工艺；了解平行轴斜齿轮机构齿廓曲面的形成、当量齿数、螺旋角的概念；明确直齿圆锥齿轮传动的特点。6. 轮系（3学时）5) 轮系的类型和应用6) 定轴轮系及其传动比7) 周转轮系及混合轮系的简介明确轮系的分类和应用；掌握定轴轮系传动比的计算方法。7. 机械的平衡和调速（2学时）3) 机械速度波动的调节4) 回转件的平衡8. 机械零件设计概述（2学时）1) 机械零部件的