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1、机械设计与制造基础课程教学大纲课程英文名Fundamentals of Machine Design and Manufacturing课程代码H0810Z54学分5总学时80理论学时70实验/实践学时10课程类别学科基础课课程性质选修课先修课程工程图学、工程材料等适用专业产品质量工程开课学院机电学院执笔人审定人制定时间2020年12月一、课程地位与课程目标（一）课程地位机械设计与制造基础包括机械原理、机械零件设计、机械制造三部分内容，主要研究机 械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计方法与机构零件的常用制造加工方法, 是产品质量工程等非机械专业本科生必修的学科基础课程。通过学习
2、本课程，使学生掌握常用机 构的工作原理、特点、功能、应用和基本设计方法，掌握常用机械零件和机械结构的作用和基本 原理、特点及其应用，了解先进制造技术和方法，了解机械加工工艺过程的基本概念，初步掌握 机械加工工艺规程制定方法，使学生得到机械设计与制造方面的初步训练，初步具备一定的机械 设计与制造能力。（二）课程目标1 .理解机械原理、机械零件设计、机械制造的基本概念，熟悉机械中常用机构和通用零件 的工作原理、结构特点、基本设计方法以及机械制造的基本理论和方法，理解金属切削过程的各 种物理现象和规律，具有一定的机械设计能力和面向实际机械制造复杂工程问题的理解能力，增 强“制造强国”理想信念，培养爱
3、国情怀。2 .掌握常用机构和通用零件的T.作原理、结构特点和基本设计方法，掌握金属切削刀具的 种类及刀具基本结构、机械加工设备的结构以及机床夹具，具有将力学、工程基础和专业知识, 根据实际功能要求，应用于实际机械制造过程的分析能力。3 .熟练掌握常用机构的分类、特点、应用领域，熟练掌握机械加工工艺和装配工艺的设计 原理和方法，具有机械制造的基本理论，能够理解针对机械工程领域复杂工程问题的解决方案和 实施步骤,能够分析多种解决方案并进行比较，而且能够在工艺分析环节中充分考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境等因素。二、课程目标达成的途径与方法机械设计与制造基础课程教学以课堂教学为主，结合自主
4、学习和实验教学，通过对机械 原理、机械零件设计、机械制造技术的学习，让学生了解并理解机械设计原理和机械制造的基本 原理和方法，激发学生对机械相关知识的热爱和深入学习的兴趣，培养学生分析和解决机械设计 和机械加工中实际工程技术问题的能力。(1)课堂教学主要讲述机械原理、机械设计与机械制造工艺的基本概念，常用机构的工作 原理、特点、功能、应用和基本设计方法，金属切削过程、机械制造中的加工方法、机械加工质 量的控制、工艺规程设计以及机床夹具设计。介绍机械制造也在国民经济发展中的重要地位以及 制造业高质量发展的国家战略，使学生树立“制造强国”理想信念，培养爱国情怀。结合实际课 程内容，将机械原理、机械
5、设计和机械制造工艺实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解 抽象的理论知识，提高学习机械的兴趣，熟悉机械加工系统分析的理论知识体系，膨成良好的思 维方式和学习方法。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效果。(2)针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环 节，训练，培养学生.自主学习意识和创新能力。(3)设计验证性、演示性实验，采用实验教学方式，训练实验技能，培养理论知识的应用 能力、实验数据分析和处理能力和团队协助能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1.支撑强度分别填写H、M或L (其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低);课程目标课程目标对课
6、程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求1毕业要求2毕业要求3毕业要求4课程目标1课程目标2课程目标32.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求机械设计基础部分 0.绪论机械设计基础概述L11.平面机构的自由度和速 度分析运动副及其分类L2平面机构运动简图L1平面机构的自由度L32.平面连杆机构平面连杆机构的基本类型及其应用L3平面连杆机构的特性L3平面连杆机构的设计L23.凸轮机构凸轮机构的应用和类型L2从动件的运动规律L2凸轮机构的压力角L2图解法设计凸轮轮廓L14.齿轮机构齿轮机构的特点和类型L2实现定角速比传动的条件L3渐开线齿廓L3齿
7、轮名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸L2齿轮的啮合L3渐开线齿轮的切齿原理L1根切、最少齿数及变位齿轮L1斜齿轮、锥齿轮机构L15.轮系轮系的类型L3定轴轮系及其传动比L3周转轮系及其传动比L3复合轮系及其传动比L16.间歇运动机构四种常用的间歇运动机构L19.机械零件设计概论机械零件设计概述L110.连接螺纹参数L1螺纹副的受力分析、效率和自锁L2机械制造常用螺纹L1螺纹连接的基本类型L3螺纹连接的预紧和防松L1螺纹连接的强度计算L2提高螺栓连接强度的措施L2键连接、销连接L111.齿轮传动轮齿的失效形式和设计计算准则L2齿轮传动的精度L1齿轮传动的作用力及计算载荷L2直齿圆柱齿轮传动的齿面接触
8、强度计算L3直齿圆柱齿轮传动的齿面弯曲强度计算L3齿轮材料和参数的选取与计算方法L1齿轮的构造L1齿轮的传动润滑和效率L112.蜗杆传动蜗杆传动的特点和类型L2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸L1蜗杆传动的失效形式、材料和结构L2圆柱蜗杆传动的受力分析L2圆柱蜗杆传动的强度计算L3蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算L113.带传动和链传动带传动的类型和应用L2带传动的受力分析L1带的应力分析L2带传动的弹性滑动、传动比和打滑现象L3V带传动的计算L1V带轮的结构L1链传动的特点和应用L114.轴轴的功用和类型L3轴的材料L1轴的结构设计L3轴的强度计算L215.滑动轴承摩擦状态L1滑动轴承的结构、材
9、料、润滑装置L116.滚动轴承滚动轴承的基本类型和特点L3滚动轴承的代号L1滚动轴承的选择计算L1滚动轴承的润滑和密封L2滚动轴承的组合设计L217.联轴器、离合器和制动 器联轴器、离合器的类型和应用L1几种离合器L1制动器L118.弹簧弹簧的类型和功用L1机械制造部分1.绪论机械制造的基本概念L1工件的装夹L32.切削过程及其控制金属切削刀具基础L2金属切削过程中的变形L1切屑的类型及控制L2切削力L3切削热和切削温度L2刀具磨损、刀具寿命和切削用量的选择L3刀具几何参数的选择L2磨削原理L23.机械制造中的加工方法 及装备概述L2外圆表面加工L3孔加工L3平面及复杂表面加工L3数控机床与数
10、控加工L1特种加工L14.机械加工质量及其控制机械加工精度概念L2影响机械加工精度的因素L2加工误差的统计分析L3机械加工表面质量L2机械加工过程中的振动L15.工艺规程设计机械加工工艺规程设计L2成组加工工艺规程设计L1计算机辅助机械加工工艺规程设计L1机器装配工艺规程设计L3机械产品设计的工艺性评价L16.机床夹具设计工件在夹具中的定位L3工件在夹具中的夹紧L3典型机床夹具L1机床夹具设计方法L37.机械制造技术的新发展机械制造技术的新发展L1基本要求：L1-理解.，L2.掌握，L3熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时 分配学生任务对应课 程目标作业要求自学要求讨论机械设计基础部分第
11、0章机械设计基础概述1机械设计基础1第1章运动副及其分类1运动副1平面机构运动简图11T 1-41平面机构的自由度21-51-13自由度计算2第2章平面连杆机构的基本 类型及其应用22-1分类2平面连杆机构的特性22-3连杆机构特性2平面连杆机构的设计12-7,2-10机构的设计3第3章凸轮机构的应用和类 型1凸轮的分类和应 用1从动件的运动规律23-1运动规律2凸轮机构的压力角1自锁的含义2图解法设计凸轮轮廓11第4章齿轮机构的特点和类 型0.51实现定角速比传动的 条件1传动比概念1渐开线齿廓1渐开线的特性2齿轮名称及渐开线标 准齿轮的基本尺寸14一4-4尺寸计算3齿轮的啮合1啮合条件2渐
12、开线齿轮的切齿原 理1切齿方法2根切、最少齿数及变位 齿轮0.54-54-8根切的最少齿数1斜齿轮、锥齿轮机构0.51第5章轮系的类型0.55-1分类1定轴轮系及其传动比15-2传动比计算2周转轮系及其传动比1.55-9,5-103复合轮系及其传动比11第6章四种常用的间歇运动 机构1几种间歇运动机构1第9章机械零件设计概述11第10章螺纹参数11螺纹副的受力分析、效10-2螺纹自锁2率和自锁机械制造常用螺纹1螺纹连接的基本类型0.510-3分类2螺纹连接的预紧和防 松0.5防松方法2螺纹连接的强度计算0.5强度计算3提高螺栓连接强度的 措施110-62键连接、销连接0.51第11章轮齿的失效
13、形式和设 计计算准则1失效形式1齿轮传动的精度1齿轮传动的作用力及 计算载荷11-2齿轮传动作用力2直齿圆柱齿轮传动的 齿面接触强度计算111-5接触强度3直齿圆柱齿轮传动的 齿面弯曲强度计算111-7弯曲强度3齿轮材料和参数的选 取与计算方法111-82齿轮的构造构造1齿轮的传动润滑和效 率润滑1第12章蜗杆传动的特点和类 型1分类1蜗杆传动的主要参数 和几何尺寸尺寸参数1蜗杆传动的失效形式、 材料和结构12-1失效形式2圆柱蜗杆传动的受力 分析112-2受力分析2圆柱蜗杆传动的强度 计算12-3强度计算2蜗杆传动的效率、润滑 和热平衡计算传动效率1第13章带传动的类型和应用0.5类型1带传
14、动的受力分析13-1受力情况1带的应力分析113-2应力分析2带传动的弹性滑动、传 动比和打滑现象13-3弹性滑动和打滑 的区别3V带传动的计算113-6V带选择计算1V带轮的结构1链传动的特点和应用0.51第14章轴的功用和类型0.514-1分类2轴的材料0.51轴的结构设计214-9轴的结构设计3轴的强度计算14-102第15章摩擦状态0.515-11滑动轴承的结构、材 料、润滑装置0.5滑动轴承的分类1第16章滚动轴承的基本类型 和特点1分类1滚动轴承的代号0.5代号的含义1滚动轴承的选择计算0.52滚动轴承的润滑和密 封0.516-10润滑和密封2滚动轴承的组合设计0.516-11组合
15、设计3第17章联轴器、离合器的类型 和应用1分类及作用1几种离合器17-51制动器1第18章弹簧的类型和功用11机械制造部分第一章机械制造的基本概念1机械制造工业在 我国的发展状况1工件的装夹与定位P16:l-6、1-101、3第二章金属切削刀具基础1P65:2-l切削加工的基本 概念2金属切削过程中的变 形1金属的切削过程1切屑的类型及控制0.5切削类型1切削力1P65:2-10切削力概念2切削热和切削温度1切削温度的测量1刀具磨损、刀具寿命和 切削用量的选择1P66:2-20刀具磨损3刀具几何参数的选择0.5P66:2-213磨削原理1磨削过程2第三章概述0.5P146:3-l加工方法1外
16、圆表面加工1P146:3-8外圆加工方法3孔加工1P146:3-17孔加工方法3平面及复杂表面加工1P 146:3-22平面加工方法3数控机床与数控加工0.5数控加工的概念2特种加工P147:3-36特种加工种类1第四章机械加工精度概念0.5P205:4-l加工精度2影响机械加工精度的 因素1.5P207:4-ll定位误差分析2加工误差的统计分析1.5P209:4-25、4-26加工合格品率计 算3机械加工表面质量0.5P209:4-29加工表面质量2第五章机械加工工艺规程设 计0.5P281:5-l工艺规程设计内 容及步骤2成组加工工艺规程设 计0.5零件的分类编码1计算机辅助机械加工 工艺
17、规程设计0.5工艺规程设计原 理1机器装配工艺规程设 计2P282:5-8、5-10四种装配方法3机械产品设计的工艺 性评价0.5P285:5-23机械加工工艺性 评价1第六章工件在夹具中的定位1P318:6-2基本定位元件3工件在夹具中的夹紧1典型夹紧机构3典型机床夹具1P319:6-4机床夹具种类1机床夹具设计方法夹具设计方法3第七章机械制造技术的新发 展1制造技术新发展1六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1平面机构运动简图测 绘2掌握简单机构简图的绘制掌握机构简图验证必做2齿轮范成实验2掌握齿轮范成原理；理解 齿轮根切原因。理解齿轮范成 法加工
18、原理验证选做3动参实验2掌握载荷与运动参数之间 的关系分析载荷和运 动参数验证必做4齿轮减速箱测绘和分 析实验2了解齿轮减速箱结构、工 作原理。理解减速器原 理验证必做5轴系结构分析实验2掌握轴系统结构与特点分析轴结构验证必做6机构创新设计实验4自行设计实验方案，采用 一种或几种机构的组合， 设计一种机械装置，完成 特定的任务。机构的创新设 计设计选做七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例平时作业成绩考核课堂教学各知识点的复习程 度、听课效果和掌握熟练度。点名记录、课堂发言记 录、作业完成质量20%实验成绩考核各知识点的实际应用情况， 通过学习测量、分析和处理实验
19、数据方法等实验技能。以实验报 告形式，验证知识点理论上的正 确性。实验指导书10%期末考核闭卷试卷参考答案和评分标 准70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材1 .杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础（第6版）,北京:高等教育出版社:2013.82 .于骏一，邹青.机械制造技术基础（第2版）.北京:机械工业出版社，2009.23 .陈秀宁.机械设计基础（第二版）.:浙江大学出版社:1999.74 .张世昌，李旦.机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，2001.8（二）主要参考书1 .袁绩乾，李文贵.机械制造技术基础.北京:机械工业出版社2）（）12 .倪小丹，杨继荣.机械制造技术基础.北京：清华大学出版社，2007.33 .程光蕴主编.机械设计基础学习指导书（第三版）.北京：高等教育出版社，19964 .（美）荷马D 爱克哈德著.机器与机构设计（英文版）.北京：机械工业出版社，20025 .钱向勇.机械原理与机械设计实验指导书.:浙江大学出版社,2005-9