机械基础课程教学指导分委员会工程材料及机械制造基础课指组(金工)
一、课程的性质、任务与教学目标
1.课程性质
机械制造实习是一门以实践教学为主的技术基础课,是机械类各专业学习机械制造的基本工艺方法,完成工程基本训练,培养工程素质和创新精神的重要必修课。
学生在学习机械制造实习课程时,必须进行独立操作,在保证贯彻教学基本要求的前提下,应尽可能结合培养创新思维和教学产品进行。
2.课程任务与教学目标
(1)课程任务:了解机械制造的一般过程和基本知识。熟悉机械零件的常用加工方法、所用主要设备的工作原理和典型机构、工夹量具以及安全操作技术,初步建立现代制造工程的概念。对简单零件具有进行工艺分析和选择加工方法的能力。在主要工种上应具有独立完成简单零件加工的实践能力。
(2)课程教学目标:学习工艺知识,增强工程实践能力,提高综合素质(包括工程素质),培养创新精神和创新能力。初步建立起责任、安全、质量、创新、环保、群体、社会、法律、经济、管理、市场、竞争等工程意识。
二、教学基本要求
(一)铸造
1.基本知识
(1)熟悉铸造生产工艺过程、特点和应用。
(2)了解型砂、芯砂、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理及常见铸造缺陷。熟悉铸件分型面的选择。掌握手工两箱造型(整模、分模、挖砂、活块等)的特点和应用。了解三箱造型及刮板造型的特点和应用。了解机器造型的特点和应用。
(3)了解常用特种铸造方法(包括消失模铸造)的原理、特点和应用。
(4)了解铸造生产安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2.基本技能
掌握手工两箱造型的操作技能,并能对铸件进行初步的工艺分析。
3.创新训练
安排课内外结合的自主设计与制作的创新训练。
(二)锻压
1.基本知识
(1)熟悉锻压生产工艺过程、特点和应用。
(2)了解坯料的加热、碳素钢的锻造温度范围和自由锻设备。掌握自由锻基本工序的特点。了解轴类和盘套类锻件自由锻的工艺过程。了解锻件的冷却及常见锻造缺陷。
(3)了解胎模锻的特点和胎模结构。
(4)了解冲床、冲模和常见冲压缺陷。熟悉冲压基本工序。
(5)了解钣金工艺的特点和应用。
(6)了解锻压生产安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2.基本技能
初步掌握自由锻和板料冲压的操作技能,并能对自由锻件和冲压件进行初步的工艺分析。
3.创新训练
视具体情况安排课内外结合的自主设计与制作的创新训练。
(三)焊接
1.基本知识
(1)熟悉焊接生产工艺过程、特点和应用。
(2)了解焊条电弧焊机的种类和主要技术参数、电焊条、焊接接头形式、坡口形式及不同空间位置的焊接特点。熟悉焊接工艺参数及其对焊接质量的影响。了解常见的焊接缺陷。了解典型焊接结构的生产工艺过程。
(3)了解气焊设备、气焊火焰、焊丝及焊剂的作用。
(4)了解其他常用焊接方法(埋弧自动焊、气体保护焊、电阻焊、钎焊等)的特点和应用。
(5)熟悉氧气切割原理、切割过程和金属气割条件。了解等离子弧切割或激光切割的特点和应用。
(6)了解焊接生产安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2.基本技能
能正确选择焊接电流及调整气焊火焰。掌握焊条电弧焊、气焊的平焊操作技能。
3.创新训练
视具体情况安排课内外结合的自主设计与制作的创新训练。
(四)热处理及表面处理
了解钢的热处理原理、作用及常用热处理方法和设备。
扩展表面处理概念:了解表面工程如激光表面处理等技术。
(五)非金属材料成形
了解塑料成形工艺及其模具结构。
了解陶制品成形工艺(陶艺)。
(六)机械加工
1.基本知识
(1)了解金属切削加工的基本知识。
(2)了解车床的型号、熟悉卧式车床的组成、运动、传动系统及用途。
(3)熟悉常用车刀的组成和结构、车刀的主要角度及其作用。了解对刀具材料性能的要求,学习常用和超硬刀具材料的性能、特点和应用。
(4)了解轴类、盘套类零件装夹方法的特点及常用附件的结构和用途。
(5)掌握车外圆、车端面、钻孔和车孔的方法。
(6)了解车槽、车断及锥面、成形面、螺纹的车削方法。
(7)了解常用铣床、刨床(有条件可取消)和磨床的组成、运动和用途。了解其常用刀具和附件的结构、用途及简单分度的方法。
(8)熟悉铣削、磨削的加工方法。了解刨削(有条件可以取消)和常用齿形的加工方法。
(9)了解常用特种加工方法的原理、方法、特点和应用。
(10)掌握电火花线切割的基本原理。熟悉数控机床(数控车、数控铣、加工中心)的组成、加工特点和应用。
(11)了解切削加工常用方法所能达到的尺寸公差等级、表面粗糙度Ra值的范围及其测量方法。
(12)安排常规与先进制造技术中工艺设计与制作相结合的综合创意训练。
(13)了解机械加工安全技术、环境保护,并能进行简单经济分析。
2.基本技能
(1)掌握卧式车床的操作技能,能按零件的加工要求正确使用刀、夹、量具,独立完成简单零件的车削加工。
(2)熟悉铣床、了解磨床的操作方法。
(3)能进行数控线切割机床、数控车床和数控铣床的编程和操作。
(4)能对简单的工件进行初步的工艺分析。
3.创新训练
安排车削加工的综合训练或自主设计的数控线切割、数控车削、数控铣削或数控雕刻的创新实践训练。
(七)钳工
1.基本知识
(1)熟悉钳工工作在机械制造及维修中的作用。
(2)掌握划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹的方法和应用。
(3)了解刮削的方法和应用。
(4)了解钻床的组成、运动和用途。了解扩孔、铰孔和锪孔的方法。
(5)了解机械部件装配的基本知识。
(6)扩展自动化装配的概念。
2.基本技能
(1)掌握钳工常用工具、量具的使用方法。能独立完成钳工作业件。
(2)具有装拆简单部件的技能。
3.创新训练
安排难度适中的创新设计与制作。
三、几点说明
1.建议实习时间为4~6周。在保证先进制造技术的实习时间占总实习时间的25%~45%的基础上,其余常规工种的实习训练时间比例为:铸造、锻压和焊接实习时间占1/3;车工实习时间占1/3;铣工和磨工实习时间占1/6;钳工实习时间占1/6。各院校亦可根据不同的专业需要,在满足教学基本要求的前提下对时间分配做适当调整,逐步增加对新技术和新工艺的训练。
2.应积极创造条件,充实新工艺、新技术的教学内容。要具备基本的数控车、数控铣、加工中心、快速原型制造、数控线切割、电火花成形加工、激光加工和超声波加工,以及其他新技术、新工艺的工艺装备;要建立2~4个局域网络条件下的计算机集成制造系统,使学生初步建立制造工艺系统和数字化制造的概念。
3.充分利用工程实践教学基地的优质资源,积极开展形式多样、具有独立思维的创新实践训练。考虑到激光雕刻和数控雕刻的快速可实现性,以及快速原型制造在培养创新思维能力方面的有效性,这三类设备应在创新实践中发挥更重要的作用。
4.应健全实践教学组织机构,配备适当数量的、素质较高的人员辅导实习;要创建优秀教学团队,教师在实习中应发挥主导作用。
5.有条件的院校,可取消刨工实习,适度加强冲压实习,在实习中可开设电工、电子和气动、液压等训练项目。
6.在实习过程中,可运用实验、现场教学、参观、多媒体教学、电化教学、讨论、写小论文、写创新思维报告等多种形式,丰富教学内容,培养学生观察现象,提出有价值问题的敏锐性,以及培养分析和解决问题的能力和创新精神。
7.利用实习中的工程环境,培养学生的责任意识、安全意识、质量意识、群体意识、环保意识、经济意识、管理意识、市场意识、竞争意识、法律意识、社会意识和创新意识等工程意识。
8.积极推进模块式选课或教学。
9.重视工程文化建设。
10.在教学基本要求中有关认知层次提法的说明
了解:指对知识有初步和一般的认识。
熟悉:指对知识有较深入的认识,具有初步运用的能力。
掌握:指对知识有具体和深入的认识,具有一定的分析和运用能力。
9.积极推进模块式选课和教学。
各院校可根据自己的特点,在某些教学内容上提出比基本要求更高的要求,逐步形成独自的特色,努力提高课程的教学水平,确保实践教学质量。
课程名称说明:
工程实践教学课程所采用的名称较多,其中机械制造实习是工程实践教学领域于2004年获得的首门国家级精品课程,其他课程名称还有工程训练和金工实习等。