工藝與夾具設(shè)計課程標準(機制)

機械加工工藝與夾具設(shè)計課程名稱：機械加工工藝與夾具設(shè)計方案學時：84學時適用專業(yè)：機械制造與自動化開設(shè)學期：第五學期制訂：成佳審定：石亮婷一、前言1.課程性質(zhì)本課程是高等職業(yè)技術(shù)學院機械制造類專業(yè)的一門應(yīng)用性較強的專業(yè)必修課。該課程主要以機械制造工藝學的根本理論為根底，有機融合了金屬切削加工的根本知識、常用機床夾具的根本知識、機械加工工藝規(guī)程的制定、典型零件的加工工藝的編制及常用的工藝裝備的設(shè)計等內(nèi)容而建設(shè)的一門綜合性課程。2.課程設(shè)計思路本課程設(shè)計思路是按實際的機械制造工作為主線，以完成某一具體任務(wù)為驅(qū)動，并以完成此具體工作任務(wù)的過程為導向進行課程設(shè)計。具體思路是：職業(yè)崗位群→職業(yè)綜合能力要求→專業(yè)培養(yǎng)目標→知識、能力、職業(yè)素質(zhì)要求→課程教學目標→課程教學內(nèi)容→課程教學方法→課程教學手段。本課程堅持以強化學生機械加工工藝制定和實施能力為主線，結(jié)合國家相關(guān)職業(yè)標準和機械加工業(yè)職業(yè)崗位群所需的根本職業(yè)素養(yǎng)、操作技能與技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)要求，以工學結(jié)合、工程教學為主要手段、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，教學方式采用以任務(wù)驅(qū)動、工程導向的學訓結(jié)合教學形式，實現(xiàn)教、學、做、工一體化?！?〕以工程〔實訓實驗過程〕為導向整合、序化、優(yōu)化教學內(nèi)容，確定教學目標。結(jié)合生產(chǎn)實際和學生特點和本院教學條件，在教學內(nèi)容、教學體系、教學秩序上源于教材又不完全等同于教材，將教學內(nèi)容整合為工程，通過“兩大環(huán)節(jié)〞〔理論教學與實踐教學〕將對學生的“知識、能力和素質(zhì)〞培養(yǎng)目標結(jié)合在一起，增強教學內(nèi)容的針對性、適用性和實用性?！?〕以任務(wù)為驅(qū)動組織教學資源，確定教學內(nèi)容，組織教學。以工程為導向，每一個工程又分為假設(shè)干個又針對性的學習任務(wù)，一任務(wù)來驅(qū)動，教師在課前需要大量的準備工作〔尋找參考資料、收集案例、視頻音頻資料〕，然后選擇最正確教學方法、手段，確定實踐教學方案，才能更好地展開教學活動?！?〕以追求時效性為目的的組織課堂教學，開展課外教學，選擇教學方法。注重學生“學〞和“做〞的過程，這是理論教學和實踐教學、課堂教學和課外教學所要實現(xiàn)的。任何一種教學發(fā)難和教學手段都必須圍繞教學目標〔任務(wù)〕而選擇。二、課程目標培養(yǎng)目標是面向工業(yè)企業(yè)所急需的高素質(zhì)、技能型的工程技術(shù)應(yīng)用人才。通過三年的根底理論、專業(yè)知識的培養(yǎng)及專業(yè)技能的訓練，使學生成長為具有高職層次德、智、體、美全面開展，具有制訂中等難度零件加工的工藝規(guī)程、分析和解決機械制造中質(zhì)量問題的能力和設(shè)計簡單的機床夾具的能力等核心能力，能夠從事機電一體化設(shè)備的使用和技術(shù)管理工作的高級技術(shù)應(yīng)用型專門人才。1.專業(yè)能力目標通過對如下各工程的實施，使學生掌握制訂中等難度零件加工的工藝規(guī)程、分析和解決機械制造中質(zhì)量問題的能力和設(shè)計簡單的機床夾具的能力。主要有：〔1〕具備查閱切削加工過程中的各種工藝參數(shù)和圖冊的根本能力。〔2〕具備實施機械加工工藝規(guī)程的能力。〔3〕具備常用機床夾具的設(shè)計的根本能力。〔4〕掌握機械產(chǎn)品裝配常用的方法及選擇。2.方法能力目標〔1〕具有較好的表達能力和溝通能力；〔2〕具備終生學習、分析問題和解決問題的能力；3.社會能力目標〔1〕具有良好的職業(yè)道德及愛國創(chuàng)業(yè)精神；〔2〕具有良好的團隊協(xié)作精神；〔3〕具有目標追求毅力?！舶殬I(yè)定位、個人規(guī)劃、挫折承受力等專業(yè)必備素質(zhì)〕三、課程內(nèi)容1.學習情境安排及課時分配表學習領(lǐng)域?qū)W習情境工程序號工程名稱分配學時〔H〕情境一金屬切削原理子情境1金屬切削條件的合理選擇2子情境2金屬切削過程的物理現(xiàn)象2子情境3刀具磨損與刀具耐用度2子情境4工件材料的切削加工性2情境二金屬切削加工子情境1車削加工4子情境2銑削加工4子情境3磨削加工4子情境4齒輪加工4情境三機械加工質(zhì)量子情境1影響機械加工精度的因素4子情境2機械加工精度的綜合分析4子情境3影響機械加工外表質(zhì)量的因素4子情境4提高機械加工外表質(zhì)量的途徑和方法4情境四機械加工工藝規(guī)程的制訂子情境1機械加工工藝規(guī)程的準備2子情境2機械加工工藝路線的擬定4情景五典型零件加工子情境1軸套類零件的加工4子情境2箱體類零件的加工4子情境3圓柱齒輪的加工4情景六機床夾具設(shè)計根底子情境1工件在夾具中的定位2子情境2定位誤差的分析與計算4子情境3典型機床夾具的設(shè)計4子情境4專用夾具的設(shè)計方法4情景七裝配工藝子情境1裝配方法4子情境2裝配工藝規(guī)程的設(shè)計4情景八先進制造技術(shù)子情境1計算機輔助和綜合自動化技術(shù)2子情境2計算機集成制造系統(tǒng)；2總計842.學習情境設(shè)計情境一金屬切削原理課時:8H理論:8H實踐:教學目標教學載體根本要求：1.掌握切削運動、切削用量、刀具幾何參數(shù)的概念2.理解刀具磨損的原因與影響刀具耐用度的因素、金屬切削條件的合理選擇。較高要求:1.金屬切削過程的物理現(xiàn)象、工件材料的切削加工性。車床實訓室教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1金屬切削條件的合理選擇〔1〕制造技術(shù)與社會開展的關(guān)系；〔2〕概括的闡述零件成形的方法。1.分組討論2.理論講授子情境2金屬切削過程的物理現(xiàn)象〔1〕掌握切削加工過程中的根本理論；〔2〕了解金屬切削過程中主要物理現(xiàn)象、變化規(guī)律及其控制方法；1.分組討論2.理論講授子情境3刀具磨損與刀具耐用度〔1〕掌握刀具靜止角度的標注方法；〔2〕掌握刀具幾何角度的合理選擇、切削用量的合理選擇?！?〕了解刀具工作家督的計算方法。1.分組討論2.理論講授子情境4工件材料的切削加工性〔1〕了解金屬切削過程中主要物理現(xiàn)象、變化規(guī)律及其控制方法；〔1〕了解金屬切削過程中主要物理現(xiàn)象的控制方法。1.分組討論2.理論講授情境二金屬切削加工課時:16H理論:6H實踐:10H教學目標教學載體根本要求：1.理解CA6140車床的結(jié)構(gòu)、運動，車刀的種類及應(yīng)用，車削加工內(nèi)容；X6132銑床的結(jié)構(gòu)、運動，銑刀的種類及應(yīng)用，車削加工內(nèi)容；砂輪的特性，M1432A磨床的結(jié)構(gòu)、運動，磨削加工內(nèi)容；2.了解金屬切削機床的分類、機床型號的編制方法、金屬切削機床的運動較高要求:1掌握車削加工的特點，銑削加工的特點，磨削加工的特點；2切削機床的性能；齒輪加工的方法，齒輪加工機床，齒輪加工刀具；其他切削加工的方法；特種加工方法。車床、銑床、磨床教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1車削加工；〔1〕了解車削加工的范圍、加工精度及加工的工藝特點；〔2〕了解車床的型號、組成、機械傳動等；〔3〕了解車刀的組成、結(jié)構(gòu)、分類及用途等；〔4〕掌握普通式車床的各種操作；〔5〕掌握工件裝夾的各種方法及外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋等的加工；〔1〕獨立編寫一般零件的車削加工工藝和操作完成一般零件車削加工1.分組討論2.理論講授3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境2銑削加工；1〕了解銑床的名稱、型號的含義，主要組成局部及其作用?！?〕了解銑床的主要運動和進給運動的概念及其操作方法?！?〕了解銑床的維護保養(yǎng)方法和平安操作規(guī)程。〔4〕了解銑刀的種類及用途?！?〕了解圓柱銑刀、端銑刀及立銑刀的安裝方法?！?〕了解螺旋齒銑刀的結(jié)構(gòu)特點?！?〕了解銑削加工的特點及范圍，到達的精度和粗糙度?！?〕了解銑螺旋槽的原理和方法?！?〕掌握銑平面和溝槽的加工方法。1.分組討論、實踐2.理論講授3.任務(wù)驅(qū)動子情境3磨削加工；〔1〕了解磨削加工的特點及加工范圍〔2〕了解磨床的種類及用途；〔3〕了解砂輪的特性、種類、使用及正確選擇；〔4〕了解新的磨削方法和工藝；〔1〕掌握平面磨床及萬能外圓磨床上工件的裝夾方法、加工方法、主要形面的加工；〔2〕獨立操作完成平面、外圓加工的根本技能。1.分組討論、實踐2.理論講授3.任務(wù)驅(qū)動子情境4齒輪加工；1〕了解齒輪加工的特點及加工方法〔2〕了解齒輪的種類及用途；〔4〕了解齒輪加工的工藝；1〕掌握齒輪加工的裝夾方法、加工方法、主要形面的加工。1.分組討論、實踐2.理論講授3.任務(wù)驅(qū)動情境三機械加工質(zhì)量課時:16H理論:10H實踐:6H教學目標教學載體根本要求：1.掌握機械加工精度、加工誤差的概念；。2.理解獲得機械加工精度的方法、提高機械加工外表質(zhì)量的途徑和方法。較高要求:1.了解影響機械加工外表質(zhì)量的因素。測量工具、刀具教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1影響機械加工精度的因素；1加工原理誤差2機床的幾何誤差3刀具、夾具的制造誤差及磨損4定位誤差5工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差6工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差7工件剩余應(yīng)力引起的誤差8調(diào)整誤差9測量誤差1.分組討論2.理論講授3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境3影響機械加工外表質(zhì)量的因素；1、切削加工影響外表粗糙度的因素2、工件材料的性質(zhì)3、磨削加工影響外表粗糙度的因素1、影響加工外表層物理機械性能的因素1.分組討論、實踐2.任務(wù)驅(qū)動子情境4提高機械加工外表質(zhì)量的途徑和方法。1、刀具方面2、工件材料方面3、切削條件方面4、加工方法方面1、減少加工外表層變形強化和剩余應(yīng)力也能提高加工外表質(zhì)量1.分組討論、實踐2.任務(wù)驅(qū)動情境四機械加工工藝規(guī)程的制訂課時:6H理論:6H實踐:教學目標教學載體根本要求：1.掌握毛坯的選擇方法，掌握定位的選擇方法；2.理解工藝規(guī)程制訂的原那么和步驟；外表加工方法確實定。較高要求:了解機械加工工藝過程的組成、機械加工的生產(chǎn)類型及工藝特征；2.基準及其分類，加工順序的安排。多媒體課件教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1機械加工工藝規(guī)程的準備〔1〕了解毛坯的選擇；〔2〕掌握工件定位基準的選擇原那么及合理選擇；〔3〕掌握“工藝尺寸鏈原理〞并進行工序尺寸及其公差的計算方法；1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境2機械加工工藝路線的擬定〔1〕掌握工藝路線擬訂的原那么和步驟及零件加工工藝規(guī)程編制的一般方法；〔2〕掌握典型零件的加工工藝的編制方法；〔3〕具備實施機械加工工藝規(guī)程的能力。1.理論講授2.分組討論3.案例教學情境五典型零件加工課時:12H理論:2H實踐:10H教學目標教學載體根本要求：1.掌握典型零件材料及毛坯的選擇；典型零件加工工藝過程分析。2.理解典型零件的主要技術(shù)要求；零件加工中主要的工藝問題。較高要求:了解典型零件的功用和種類；2.典型加工工藝規(guī)程的制訂。各種加工機床教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1軸套類零件的加工；1.2.3.1、軸類零件的數(shù)控加工。1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境2箱體類零件的加工；1.2.箱體3.1、箱體類零件的數(shù)控加工。1.理論講授2.分組討論3.案例教學子情景3圓柱齒輪的加工。1.圓柱齒輪2.圓柱齒輪3.圓柱齒輪1、圓柱齒輪零件的數(shù)控加工。1.理論講授2.分組討論3.案例教學情境六機床夾具設(shè)計根底課時:18H理論:10H實踐:8H教學目標教學載體根本要求：1.掌握夾具的作用和組成；工件定位的根本原理；定位誤差及其產(chǎn)生的原因；夾緊裝置的組成及根本要求。2.理解常用的定位方法及所用的定位元件；常見定位方法的定位誤差計算；。較高要求:了解機床夾具分類；典型的夾緊機構(gòu)；2.典型機床夾具的設(shè)計；專用夾具的設(shè)計方法。各種夾具教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1工件在夾具中的定位；〔1〕了解常用定位方法及定位元件的合理選擇；〔2〕掌握工件夾緊的根本要求及夾緊力確定的原那么；1.理論講授2.分組討論3.案例教學子情境2定位誤差的分析與計算；〔1〕掌握“六點定位原那么〞及定位誤差的計算；〔1〕了解典型夾緊機構(gòu)和動力裝置。1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境3典型機床夾具的設(shè)計；〔1〕掌握車床夾具的設(shè)計要點；〔2〕掌握銑床夾具的設(shè)計要點；〔3〕掌握鉆床夾具的設(shè)計要點；〔1〕掌握組合夾具的設(shè)計要點；〔2〕了解數(shù)控機床夾具的設(shè)計要點。1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境4專用夾具的設(shè)計方法?！?〕了解夾具設(shè)計的根本要求和步驟；〔2〕了解夾具圖上應(yīng)有的標注。1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動情境七裝配工藝課時:8H理論:4H實踐:4H教學目標教學載體根本要求：1.掌握裝配精度的的概念；裝配尺寸鏈的計算。2.理解裝配工作的內(nèi)容；保證裝配精度的工藝方法。較高要求:1.了解裝配工藝規(guī)程設(shè)計的原那么、方法和步驟。多媒體課件教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1裝配方法；(1)固定連接中可拆卸的固定連接和不可拆卸的固定連接；(2)活動連接中的不可拆卸的活動連接。1.理論講授2.分組討論3.案例教學子情境2裝配工藝規(guī)程的設(shè)計。1、研究產(chǎn)品的裝配圖及驗收技術(shù)條件；2、確定裝配方法與組織形式；3、劃分裝配單元，確定裝配順序；4、劃分裝配工序：確定各工序的時間定額，平衡各工序的工作節(jié)拍。1、編制裝配工藝文件。1.理論講授2.分組討論3.案例教學情境八先進制造技術(shù)課時:4H理論:2H實踐:2H教學目標教學載體根本要求：了解先進制造技術(shù)概念；2.CAD/CAPP/CAM、柔性制造系統(tǒng)的組成與類型。較高要求:1.了解計算機集成制造系統(tǒng)。模擬加工和設(shè)計軟件教學內(nèi)容教學方法建議根本內(nèi)容:拓展內(nèi)容：子情境1計算機輔助和綜合自動化技術(shù)；1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動子情境2計算機集成制造系統(tǒng)；1.理論講授2.分組討論3.案例教學4.任務(wù)驅(qū)動四、課程教學條件1.教師職業(yè)條件教師應(yīng)當具備機械類專業(yè)高校教師職業(yè)資格，有豐富的工程教學實踐經(jīng)驗，具備機床電氣控制的設(shè)計安裝記憶維修能力，具備PLC相關(guān)自動控制的相關(guān)通道、接線的設(shè)計能力，具備PLC程序的設(shè)計與變更的能力。2.校內(nèi)實訓條件校內(nèi)建設(shè)有電力拖動實訓室和PLC實訓室，能夠分別滿足機床電氣控制的相關(guān)實訓和PLC多項特例的相關(guān)實訓內(nèi)容。3.校外實訓條件本課程的實施要在機械制造行業(yè)建有校外實訓基地，并聘請有企業(yè)專家和一線人員為兼職教師，為完本錢課程工學結(jié)合的教學實施提供保障。五、課程考核本課程是基于工作過程的系統(tǒng)化課程，課程的考核分為工作過程考核和綜合任務(wù)考核兩大局部，考核內(nèi)容涵蓋工作態(tài)度、工作方法、信息的獲取能力、信息的處理能力、信息的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力、相互溝通能力、社會責任意識、評價自我和他人的能力、工作過程的處置能力、工作任務(wù)的完成的進展情況等，以工作方法、信息的獲取、處理、應(yīng)用能力、工作過程的處置能力、工作任務(wù)的完成的進展情況為考核重點，每個子情境為一個考核單元，逐步積累為本課程綜合成績。具體權(quán)重見下表。學習領(lǐng)域?qū)W習情境子情境〔或工程〕工作過程考核評價綜合任務(wù)考核評價分值%權(quán)重考核方式分值%權(quán)重考核方式情境一金屬切削原理子情境1金屬切削條件的合理選擇。11完成任務(wù)完成任務(wù)0.50.5以考試為依據(jù)子情境2金屬切削過程的物理現(xiàn)象；220.50.5子情境3刀具磨損與刀具耐用度；2211子情境4工件材料的切削加工性；2211情境二金屬切削加工子情境1車削加工；221.51.5以試驗為依據(jù)以考試為依據(jù)子情境2銑削加工；221.51.5子情境3磨削加工；221.51.5子情境4齒輪加工；221.51.5情境三金屬切削刀具子情境1影響機械加工精度的因素；4422子情境2機械加工精度的綜合分析2222子情境3影響機械加工外表質(zhì)量的因素；2222子情境4提高機械加工外表質(zhì)量的途徑和方法。2222情境四典型外表加工方法子情境1機械加工工藝規(guī)程的準備；110.50.5以考試為依據(jù)子情境2機械加工工藝路線的擬定。2211情景五機械加工工藝規(guī)程子情境1軸套類零件的加工；2211子情境2箱體類零件的加工；221.51.5子情境3圓柱齒輪的加工。2211情景六工件的定位和夾緊子情境1工件在夾具中的定位；110.50.5以試驗為依據(jù)子情境2定位誤差的分析與計算；2222子情境3典型機床夾具的設(shè)計；101066子情境4專用夾具的設(shè)計方法。2222情景七典型機床夾具子情境1裝配方法；220.50.5以考試為依據(jù)子情境2裝配工藝規(guī)程的設(shè)計。2211情景八專用夾具的設(shè)計子情境1計算機輔助和綜合自動化技術(shù)；2222以試驗為依據(jù)子情境2計算機集成制造系統(tǒng)；2222合計6060%4040%學習領(lǐng)域課程總成績=Σ工程考核實得分＋綜合任務(wù)考核實得分五、課程實施建議1.課程組織形式：本課程的理論內(nèi)容采用課堂教學形式，對實踐訓練內(nèi)容結(jié)合生產(chǎn)任務(wù)采用現(xiàn)場教學形式、到企業(yè)頂崗等組織形式。本課程是一門實踐性很強硬的專業(yè)能力課程。除理論課學習外，應(yīng)特別加張課程設(shè)計、工藝實習、現(xiàn)場教學等過程的教學工作，同時注意和機加工實習內(nèi)容的衍接，注重理論與實踐的結(jié)合性教學探索，培養(yǎng)學牛對所學知識的實際應(yīng)用能力。2.教學方法：機械制造工藝與裝備涉及