《机械制造装备设计》课程教学大纲.docx

《机械制造装备设计》

课程名称（中文/英文）：机械制造装备设计（DesignofMechanicalManufacturingEquipment）

课程编号学分：2.0

学时：总学时32

学时分配：讲授学时：28实验学时：4

适用专业：机械设计制造及其自动化

一、课程简介/课程目标

机械制造装备设计为机械类本科学生开设的一门专业选修课。课程主要内容包括机械制造装备的功能、分类、设计方法及评价，金属切削机床设计的基本理论，主传动系及进给传动系设计原则与方法，机床典型部件的结构与设计，机床上下料装置、输送装置的设计集成，主轴、支承件、导轨等典型部件设计的理论知识，工业机器人的设计以及机械加工生产线的总体布局和先进制造系统等。通过本课程的学习，使学生加深对机械制造装备设计理论及方法形成系统的理解，获得金属切削机床设计、输送及仓储设备设计、机械加工生产线设计等典型机械制造装备设计的基本知识，使学生建立机械制造装备的设计概念，培养严谨的科学作风、分析研究和科学实践的能力和较强的工程意识，为毕业后进入工作岗位并能独立进行机械制造装备的设计打好基础。

课程目标1：能正确认识和理解机械系统的整体概念及各功能部分有机组合的关系，熟悉常见机械制造装备的功能及分类、设计类型与方法、设计评价机制。

课程目标2：能够根据产品的功能要求，综合运用机械制造及装备设计领域的相关知识，初步具备常规机械制造装备的结构设计和制造工艺流程设计的能力。

课程目标和毕业要求的对应关系

课程目标

毕业要求指标点

毕业要求

1

5.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性

5.使用现代工具

2

5.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性

5.使用现代工具

教学内容和教学环节与课程目标的对应关系

（一）理论教学

表一理论教学内容、教学方式和课程目标的关系

教学内容

知识点

教学环节

课程目标

讲

授

作

业

第一章机械制造及装备设计

1）机械制造装备简介与发展趋势

2）机械制造装备应具备的主要功能与分类

2）机械制造装备的创新设计、变形设计和模块化设计三大分类与方法

3）机械制造装备设计的评价方法

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课程目标1

第二章金属切削机床设计

1）金属切削机床设计的运动分析，如表面成形方法、运动分类、描述方法、功能设置步骤等

2）机床的设计方法，包括机床基本功能要求，内容与步骤，尺寸、运动、动力等参数，刚度、精度、抗振性等基本理论

3）明确主传动系的基本要求，分类和传动方式，分级变速主传动系设计，拟定转速图和结构式，主变速传动系设计的原则与方法，齿轮齿数的确定，计算转速的确定。

4）进给传动设计的基本要求、设计特点、电气伺服进给系统、控制系统的设计。

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课程目标1

第三章典型部件设计

1）主轴部件应满足的要求，传动方式，结构设计，轴承配置形式等

2）支撑件应满足的基本要求，结构设计，截面的选择方法，结构性能提高措施

3）导轨要求和分类，截面形状与间隙调整，结构特点，刚度、精度等提高措施

4）机床刀架和自动换刀装置的工作原理、典型刀架、转位系统与定位系统、关键设计环节及结构

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课程目标2

第四章工业机器人设计

1）工业机器人定义、构成与分类，自由度、坐标系等主要特征

2）工业机器人的位姿描述、运动学理论、工作空间分析、作业路径解析运动描述、力学分析，运用理论知识进行实际设计

3）工业机器人的驱动系统设计，包括电动机驱动与液压驱动设计要领；工业机器人的传动系统设计，包括减速装置与传动装置

4）工业机器人的机身构成，手臂与手腕设计要点，末端执行器

5）并联机器人系统设计，包括并联类型，工作原理，运动描述及应用

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课程目标2

第五章机械加工生产线总体设计

1）机械加工生产线的组成与类型，工艺和结构方案的主要影响因素，包含的内容与步骤

2）基准、输送面等工艺方案制定，生产节拍的平衡和生产线的分段，技术经济性能评价

3）生产线专用机床的总体设计，包括组合机床的特点、设计步骤、总体设计要点

4）工件输送装置、布局形式、总体联系尺寸图其它装备等总体布局设计

5）柔性制造系统的组成与工作原理，总体设计内容及步骤

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课程目标2

实验教学

表二实验教学内容、学习要求和课程目标的关系

序号

实验名称

学时

实验教学内容

学习要求

课程目标

1

加工中心演示实验

2

认识学习加工中心，机床结构特点和传动系统，换刀结构，机床操作，加工零件的程序编制

1、了解加工中心的用途，布局和主要技术性能

2、了解机床结构特点和传动系统，换刀结构

3、了解如何操作机床，加工零件的程序编制

课程目标1

2

插齿机结构分析与调整

2

切削全过程演