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模具制造工艺学课程教学设计

 

附件1:

 

《模具制造工艺学》课程教学设计方案

适用专业:

模具设计与制造

 

编制人:

侯毅红

编制单位:

机械工程系

编制日期:

年月日

审核人:

崔海花

系部主任:

师鹏

周口科技职业学院教务处制

年月日

《模具制造工艺学》课程教学设计方案

一、《模具制造工艺学》课程整体教学设计方案

(一)基本信息

课程名称:

模具制造工艺学学时:

84

课程类型:

专业课学分:

4

所属系部:

机械工程系授课对象:

模具设计与制造专业

先修课程:

《机械制图》《机械基础》《数控机床与编程技术》《公差配合与技术测量》《冲压工艺与模具设计》《塑料工艺与模具设计》

后续课程:

模具制造工艺学课程设计

制定时间:

批准人:

课程团队负责人及成员:

侯毅红叶艳秋胡桂领

(二)课程定位

本门课程是模具设计与制造专业的专业课,主要讲授机械加工工艺的基础理论,模具的常规及特种加工方法和装配工艺。

(三)课程设计

1、课程目标设计

(1)知识与能力目标:

①掌握机械加工工艺的基础理论和模具制造工艺的基础知识,熟悉模具的加工工艺及装配工艺。

②具有编制模具制造工艺规程以及分析、解决模具制造中一般工艺技术问题的能力。

③了解模具制造新技术,新工艺及其发展。

(2)情感知识目标:

通过对模具制造工艺的学习,具有编制模具制造工艺规程以及分析、解决模具制造中一般工艺技术问题的能力,从中感受学习的快乐与幸福,从快乐中养成一丝不苟的工作态度、良好的职业道德,以及团结协作、不怕困难、勇于创新的精神。

通过对模具制造的实践,加深对涉猎有关的技术、知识、态度、经营、交往的理解,逐渐的热爱模具技术工作,并有为之献身的职业精神,从而形成不断创新、勇攀高峰、立志创业的意识。

(四)课程设计

1、课程教学内容设计

绪论

教学要求:

了解我国模具行业的现状与发展趋势;模具制造技术的基本要求及特点;本课程的性质、任务、学习本课程的基本要求。

教学重点:

本课程的作用与任务、我国模具行业的现状与发展趋势、模具制造的特点、学习本课程的基本要求。

教学难点:

我国模具行业的发展趋势

课时安排:

本章安排2课时。

教学大纲:

(一)教学内容

0.1本课程的作用与任务

0.2我国模具行业的现状与发展趋势

0.2.1我国模具行业的现状

0.2.2我国模具行业的发展趋势

0.3模具制造技术的基本要求及特点

0.3.1模具制造技术的基本要求

0.3.2模具制造技术的特点

0.4学习本课程的基本要求

(二)教学要求

1.了解我国模具行业的现状与发展趋势;

2.了解模具制造技术的基本要求及特点;

3.本课程的性质、任务、学习本课程的基本要求。

主要概念:

模具

第1章模具机械加工基础

教学目的:

掌握模具加工工艺规程的制订;熟悉影响机械加工精度的因素;掌握提高机械加工精度的途径;熟悉零件加工表面质量对其使用性能的影响和影响零件加工表面质量的因素;掌握改善加工表面质量的途径。

教学重点:

模具加工工艺规程相关的概念;模具加工工艺规程的制订;影响机械加工精度的因素;提高机械加工精度的途径;零件加工表面质量对其使用性能的影响;影响零件加工表面质量的因素及其改善途径。

教学难点:

模具加工工艺规程的制订;影响零件加工表面质量的因素及其改善途径。

课时安排:

本章安排10课时。

教学大纲:

(一)教学内容

1.1制订模具加工工艺规程

1.1.1模具加工工艺规程的基本概念

生产过程的概念、过程的划分、工艺过程的概念、工艺、安装、工位、工步、走刀的概念

1.1.2模具零件的工艺分析

模具零件结构工艺性的要求、模具零件的技术要求

1.1.3毛坯的选择

毛坯的种类、毛坯的选择、毛坯形状与尺寸的确定

1.1.4基准

基准的概念、工件的安装、定位基准的选择

1.1.5模具加工工艺路线的拟定

表面加工方法的选择、加工阶段的划、工序集中与工序分散、加工顺序的安排

1.1.6确定模具组装件的配制加工方案

利用统一定位基准进行加工、利用样板划线进行加工、组合加工、复印法、压印法、组装修配法、引孔加工

1.1.7确定加工余量与工序尺寸

加工余量与工序尺寸的基本概念、影响加工余量的因素、确定加工余量、确定工序尺寸与工序尺寸公差

1.1.8机床与工艺装备的选择

机床选择、夹具选择、刀具选择、量具选择

1.1.9确定切削用量与时间定额

切削用量的基本概念、切削用量的选择、确定时间定额

1.2模具零件的机械加工精度

1.2.1机械加工精度概述

1.2.2影响模具机械加工精度的因素

工艺系统的几何误差对机械加工精度的影响、工艺系统受力变形引起的加工误差、工艺系统的热变形对加工精度的影响

1.2.3提高模具机械加工精度的途径

误差预防技术、误差补偿技术

1.3模具零件的加工表面质量

1.3.1模具零件加工表面质量对其使用性能的影响

零件加工表面质量对其耐磨性的影响、零件加工表面质量对其疲劳强度的影响、零件加工表面质量对其耐腐蚀性能的影响、零件加工表面质量对其配合性质及其他方面的影响

1.3.2影响模具零件加工表面质量的因素

影响零件加工表面的几何特征的因素及其改善途径、影响表面层金属力学物理性能的因素及其改善途径

(二)教学要求

1.掌握模具加工工艺规程的制订;

2.熟悉影响机械加工精度的因素;

3.掌握提高机械加工精度的途径;

4.熟悉零件加工表面质量对其使用性能的影响和影响零件加工表面质量的因素;

5.掌握改善加工表面质量的途径。

第2章模具机械加工方法

教学要求:

了解模具零件的数控加工方法;掌握典型模具零件的机械加工方法;掌握成形磨削加工方法。

教学重点:

外圆柱面的加工方法;平面的加工方法;孔和孔系的加工方法;成形磨削加工。

教学难点:

孔和孔系的加工方法;成形磨削加工工艺及工艺尺寸计算。

课时安排:

本章安排10课时。

教学大纲:

2.1外圆柱面的加工方法

2.1.1外圆柱面的车削加工

粗车、半精车、精车、精细车、

2.1.2外圆柱面的磨削加工

外圆磨削工艺要点

2.2平面的加工方法

2.2.1平面的铣削加工

圆周铣削法、端铣铣削法

2.2.2平面的刨削加工

平面刨削、斜面刨削

2.2.3平面的磨削加工

平面磨削工艺要点

2.3孔和孔系的加工方法

2.3.1一般孔的加工方法

钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、内圆磨削

2.3.2深孔加工

深孔加工

2.3.3精密孔加工

镗削加工、浮动铰孔

2.3.4孔系的加工

单件孔系加工、相关孔系的加工

2.4成形磨削加工

2.4.1成形砂轮磨削加工

成形砂轮的选择、成形砂轮的修整、

2.4.2夹具磨削加工

正弦精密平口钳、正弦磁力台、正弦分中夹具、万能夹具

2.4.3成形磨削工艺尺寸的换算

成形磨削工艺尺寸的换算

2.4.4在光学曲线磨床上和数控磨床上进行成型磨削加工

在光学曲线磨床上进行成形磨削、在数控磨床上进行成形磨削

2.5模具数控加工

2.5.1数控机床简介

输入介质、数控装置、伺服系统、机床本体

2.5.2数控加工的特点和经济性

数控加工的特点、数控加工的经济性

2.5.3模具数控加工简介

数控加工条件、数控铣床加工模具成形表面、加工中心、数控雕刻机

第3章模具电火花加工与电火花线切割加工

教学要求:

了解电火花和线切割的加工原理和特点;熟悉影响电火花和线切割加工工艺指标的因素;掌握电火花穿孔加工和型腔加工的加工方法、电极的设计与制造;掌握电火花线切割加工程序的格式和编制方法。

教学重点:

影响电火花加工与线切割加工工艺指标的因素,电火花穿孔加工和电火花型腔加工工艺方法及其电极的设计方法、电火花线切割加工的编程方法。

教学难点:

电规准的选择、转换

课时安排:

本章安排16课时。

教学大纲:

(一)教学内容

3.1电火花加工

3.1.1电火花加工的原理、特点、分类及应用

电火花加工的原理、我国电火花加工常用术语和符号、电火花加工的主要特点、电火花加工方法的分类

3.1.2电火花加工设备简介

电火花加工机床、电火花加工机床附件、电火花加工机床的主要技术参数

3.1.3影响电火花加工工艺指标的因素

影响加工速度的主要因素、影响电极损耗的主要因素、影响加工精度的主要因素、影响加工质量的主要因素、

3.1.4电火花穿孔加工

电火花穿孔加工方法、电火花穿孔加工用电极设计、工件的准备、电规准的选择与转换

3.1.5电火花型腔加工

电火花型腔加工方法、电火花型腔加工用电极的设计、工件准备、电规准的选择和转换及平动量的分配

3.1.6电极制造

石墨电极加工、铜电极加工、铜钨合金、银钨合金电极加工、

3.1.7电火花加工工艺实例

电火花穿孔加工工艺实例、电火花型腔加工工艺实例

3.2电火花线切割加工

3.2.1电火花线切割加工的原理、特点、分类及应用

电火花线切割加工的原理、电火花线切割加工的特点、电火花线切割加工的分类、电火花线切割加工的应用

3.2.2影响电火花线切割加工的主要工艺指标和因素

电火花线切割加工的主要工艺指标、影响线切割加工的主要工艺因素

3.2.3电火花数控线切割机床的型号及主要技术参数

电火花数控线切割机床的型号、电火花数控线切割机床的主要技术参数

3.2.4电火花数控线切割程序编制

电火花数控线切割机床控制系统、电火花数控线切割机床的编程

3.2.5电火花数控线切割加工工艺

电火花数控线切割加工的工艺步骤、零件图的工艺分析、电火花数控线切割加工的工艺准备

3.2.6电火花线切割加工工艺实例

(二)教学要求

1.了解电火花和线切割的加工原理和特点及应用范围;

2.理解电火花成形加工与电火花线切割加工的加工原理和形成加工的基本条件;

3.熟悉影响电火花和线切割加工工艺指标的因素;

4.掌握电火花穿孔加工和型腔加工的加工方法、电极的设计与制造;

5.掌握电火花线切割加工程序的格式和编制方法。

第4章模具制造的其他技术

教学要求:

了解超声波加工技术、化学与电化学加工技术、型腔的挤压成形技术、气相沉积技术、热扩渗技术、快速成形技术的基本原理;掌握波加工技术、化学与电化学加工技术、型腔的挤压成形技术、气相沉积技术、热扩渗技术、快速成形技术的特点和应用。

教学重点:

电化学、冷挤压加工、快速成型技术的原理、特点及应用

教学难点:

电化学、冷挤压加工、快速成型技术的原理及工艺、工具设计

课时安排:

本章安排8课时。

教学大纲:

(一)教学内容

4.1超声波加工技术

4.1.1超声波加工的原理及其特点

超声波加工的原理及其特点

4.1.2影响超声波加工速度和加工质量的因素

影响超声波加工速度、加工质量的因素

4.1.3超声波加工的工具设计

工具尺寸设计

4.2化学与电化学加工技术

4.2.1化学腐蚀加工

化学腐蚀加工的原理及特点

4.2.2照相化学腐蚀加工

照相化学腐蚀加工的原理、特点及工艺工程

4.2.3电铸加工

电铸加工的原理、特点及工艺过程,电铸加工实例

4.2.4电解加工

电解加工原理、特点及影响因素

4.2.5电解磨削加工

电解磨削加工原理、特点及应用

4.3型腔的挤压成型技术

4.3.1冷挤压技术

冷挤压技术的特点、挤压方式及工艺工程

4.3.2热挤压技术

热挤压技术的特点、应用范围及工艺工程

4.3.3超塑性成型技术

超塑性成型技术的特点及工艺

4.4气相沉积技术

4.4.1物理气相沉积技术

真空蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀膜技术的基本原理

4.4.2化学气相沉积技术

化学气相沉积技术的基本原理及特点

4.5热扩渗技术

4.5.1固体热扩渗及其应用

固体热扩渗工艺及应用

4.5.2液体热扩渗及其应用

液体热扩渗工艺及应用

4.5.3气体热扩渗工艺及其应用

气体热扩渗工艺及应用

4.6快速成型技术

4.6.1快速成型的原理及其特点

光固化成型、分层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型的原理及特点

4.6.2快速成型的加工方法

直接制模、间接制模技术

(二)教学要求

1.了解电化学、冷挤压、快速成型加工的常用方法的原理、特点、工艺流程;

2.掌握各加工方法的应用场合。

第5章模具表面光整加工

教学要求:

了解光整加工的特点与分类;了解其他光整加工方法(如挤压研磨抛光、电解修磨抛光、超声波抛光、喷丸抛光、磁研磨抛光、流体抛光、程序控制抛光);掌握研磨工艺参数的确定方法;掌握抛光工艺及手工抛光的方法。

教学重点:

研磨加工的工艺参数的确定;抛光工艺的工艺顺序、抛光工艺的措施、抛光的注意事项以及抛光中可能产生的缺陷及解决办法。

教学难点:

研磨加工以及抛光加工的工艺处理。

课时安排:

本章安排6课时。

教学大纲:

5.1光整加工的特点及其分类

5.1.1光整加工的特点

光整加工的特点

5.1.2光整加工的分类

光整加工的分类

5.2研磨加工

5.2.1研磨的机理

物理作用、化学作用

5.2.2研磨的特点

研磨的特点

5.2.3研磨工艺

研磨工艺参数、研具、研磨剂、研磨机

5.3抛光加工

5.3.1抛光工具

油石、砂纸、研磨抛光膏、抛研液、机械抛光工具、

5.3.2抛光工艺

工艺顺序、工艺措施、抛光的注意事项、抛光中可能产生的缺陷及解决办法

5.3.3手工抛光

坯料的准备、手工抛光用的工具及材料、手工抛光的工艺过程、手工抛光的注意事项、影响手工抛光质量的因素

5.4其他光整加工方法

5.4.1挤压研磨抛光

挤压研磨抛光

5.4.2电解修磨抛光

电解修磨抛光

5.4.3超声波抛光

超声波抛光

5.4.4喷丸抛光

喷丸抛光

5.4.5磁研磨抛光

磁研磨抛光

5.4.6流体抛光

流体抛光

5.4.7程序控制抛光

程序控制抛光

第6章模具零件加工

教学要求:

了解模具零件常用的加工方法、原理和特点;熟悉常用模具零件加工工艺路线;掌握典型模具标准零件如:

模座、导柱、导套的加工工艺路线和编制;掌握典型模具零件如:

冲裁凸、凹模,塑料型芯、型腔等零件的加工工艺路线和编制。

教学重点:

典型模具标准零件如:

模座、导柱、导套的加工工艺路线和编制;典型模具零件如:

冲裁凸、凹模,塑料型芯、型腔等零件的加工工艺路线和编制。

教学难点:

模具零件的加工工艺编制

课时安排:

本章安排20课时。

教学大纲:

(一)教学内容

6.1模架组成零件的加工

6.1.1冷冲模模架组成零件的加工

常见冷冲模模架结构,冷冲模导柱、导套以及上下模座的加工方法、工艺路线及工艺编制。

6.1.2注射模模架组成零件的加工

常见注塑模模架结构,冷冲模导柱、导套以及上下模座的加工方法、工艺路线及工艺编制。

6.2凸模与型腔的加工

6.2.1圆形凸模的加工

常见圆形冲裁凸模、圆形塑料凸模的结构及其相应的加工方法和加工工艺路线。

6.2.2非圆形凸模的加工

常见非圆形冲裁凸模、非圆形塑料凸模的结构及其相应的加工方法、加工工艺编制

6.3其他模具零件的加工

6.3.1浇口套的加工

常用浇口套的类型及其相应结构特点和工艺路线。

6.3.2侧型芯滑块的加工

常用侧型芯滑块的类型及其相应结构特点和工艺路线。

(二)教学要求

1.了解模具零件常用的加工方法、原理和特点;

2.熟悉常用模具零件加工工艺路线;

3.掌握典型模具标准零件如:

模座、导柱、导套的加工工艺路线和编制;

4.掌握典型模具零件如:

冲裁凸、凹模,塑料型芯、型腔等零件的加工工艺路线和编制。

5.了解其它模具零件的加工方法和工艺编制

第7章模具装配工艺

教学要求:

了解模具装配工艺过程有关概念、装配精度要求;掌握装配的工艺方法,会计算简单装配尺寸链;掌握模具间隙控制方法、位置控制的原则;掌握模具固定与连接的方法和适用范围;熟悉模具的试模过程及产品质量缺陷控制方法;掌握冷冲模和塑料成型模具的装配技术要求及装配过程。

教学重点:

保证装配精度的方法;模具间隙控制方法、零件固定与连接的方法;模具位置控制的原则;冲压模具与塑料模具的装配工艺过程。

教学难点:

冲压模具与塑料模具的装配工艺过程

课时安排:

本章安排12课时。

教学大纲:

(一)教学内容

7.1模具装配与装配精度

7.1.1模具装配的概念

模具装配的概念

7.1.2模具装配的特点

模具装配的特点

7.1.3模具装配的内容

模具装配的主要内容

7.1.4模具装配精度

模具装配精度的概念

7.1.5保证模具装配精度的方法

模具装配尺寸链、互换装配法、修配装配法

7.2模具主要零件的固定

7.2.1紧固件法

紧固件法的应用及技术要求

7.2.2压入法

压入法的应用、技术要求及其装配过程

7.2.3挤紧法

挤压法和铆接法的应用及技术要求

7.2.4焊接法

焊接法应用和装配过程

7.2.5热套法

热套法应用、技术要求和装配过程

7.2.6低熔点合金固定法

低熔点合金固定法原理、应用、特点及技术参数

7.2.7无机黏结法

无机黏结剂固定法原理、应用及特点

7.2.8环氧树脂固定法

环氧树脂黏结剂固定原理、应用及特点

7.3模具的间隙和壁厚的控制方法

7.3.1测量法

测量法原理

7.3.2透光法

透光法原理

7.3.3试切法

试切法原理

7.3.4垫片法

垫片法原理及应用

7.3.5镀铜(锌)法

镀铜(锌)法原理及应用

7.3.6涂层法

涂层法原理及应用

7.3.7酸蚀法

酸蚀法原理及应用

7.3.8利用工艺定位器调整间隙法

利用工艺定位器调整间隙的原理及应用

7.3.9利用工艺尺寸调整间隙法

利用工艺尺寸调整间隙法原理及应用

7.4冷冲模的装配

7.4.1冷冲模装配的技术要求

冷冲模装配技术要求

7.4.2冷冲模的装配顺序

无导向装置的冲模、有导向装置的冲模、有导柱的复合模、有导柱连续模的装配顺序

7.4.3冲裁模的装配

冷冲模模柄、导柱导套、卸料板的装配,单工序模装配实例,复合模加工与装配

7.4.4弯曲模拉深模的装配

弯曲模、拉深模的装配特点及质量控制方法。

7.5塑料模的装配

7.5.1塑料模具装配的注意事项

7.5.2塑料模组件的装配

导柱导套、圆锥定位件、浇口套、热流道板、成型镶块、斜滑块、多件镶拼型腔、型芯、多件整体型腔凹模单型腔与双型腔拼块的镶入的组装,单型腔与双型腔拼块的镶入装配、侧抽芯滑块的装配楔紧块的装配和修磨、脱模推板的装配、推出机构的装配、耐磨板斜面精定位的装配

(二)教学要求

1.了解模具装配工艺过程有关概念、装配精度要求;

2.掌握装配的工艺方法,会计算简单装配尺寸链;

3.掌握模具间隙控制方法、位置控制的原则;

4.掌握模具固定与连接的方法和适用范围;

5.熟悉模具的试模过程及产品质量缺陷控制方法;

6.掌握冷冲模和塑料成型模具的装配技术要求及装配过程。

2、教学方法设计

1.以项目或任务为载体,以解决问题的方式构建学生的知识体系。

学与做交互进行。

知识与实践紧密结合,学以致用。

问题具体,目标可见,抓得着,引起学生的兴趣,激发学习动力。

在解决问题的过程中,充分消化理解了相应的知识,同时又用知识指导实践。

2.在教学过程中,突出强调情境教学。

关注学生在课堂上的反应,避免抽象概念化,强化数字化技术的应用辅助教学强化数字化技术的应用。

如:

案例三维实体模型、视频、动画、模拟仿真等教学资源辅助教学,帮助学生理解和课后自学。

3.互动贯穿教学全过程。

通过典型的活动项目,由教师提出要求或示范,组织学生进行活动,注重“教”与“学”的互动。

要有安排学生上台讲述的课题,学生不再是被动的学习者,而是主动参与者,鼓励学生发问,淡化师生界限。

4.创建问题情境。

能集中学生的精力,能使我们发现每个学生的学习难点和障碍,能强化学生对知识的理解和记忆。

能促进学生主动思维和分辨能力的提高,能锻炼学生语言表述能力,学习气氛活跃,使枯燥乏味的学习,变成了一个很有趣味的教学活动,教师有成就感,学生有满足感

5.在教学过程中,创设工作情景,做中学,要紧密结合职业技能证书的考证,加强考证的实操项目的训练,在实践实操过程中,使学生掌握模具设计与制造中的应用,提高学生的岗位适应能力。

(综合实训内容与考核办法参照职业资格证书和技能大赛的要求和标准。

五、考核说明

 1.总体设计

 由于学生学习是一个工作过程,学习过程行动化,因此其评价反馈体系也应该是一个过程。

过程考核是本课程的总体设计指导思想。

其过程考核成绩占总成绩的75%,而期末考核成绩占25%。

对于含盖在课程中的综合实训,则采用单独考核,成绩单独记算,以独立的学分记入学生学籍。

 2.过程考核评定项目

 出勤考核:

每次上课由班长记录每位同学的出勤情况,期末交于任课教师,作为学生该项成绩的依据;

 作业和任务报告考核:

要求学生每次按要求完成作业或报告,并准时提交;

 阶段考核:

每个项目结束,或一个任务完成后,教师均可随堂进行考核,形式内容不做限定,由教师根据学生的学习情况、时间情况自由安排,但必须对考查结果进行记录,作为学生最后成绩的依据;

 3.期末考核

考试形式:

闭卷考试。

   考题内容:

客观题、主观题、分析总结。

客观题部分,主要用来考查学生必须掌握的基础知识; 主观题部分,考查学生对知识的应用能力;分析总结部分,是以做过的实训内容为基础,或要求学生写出实训结果,实训中遇到的问题,如何解决;或给出学生实训中出现的问题,让学生根据自己的在实训中经验找出原因,给出解决方法等。

4.评定标准

出勤考核满分100分。

学生上课全勤、没有迟到早退或病事假次数不超过5个学时,可得满分100分;迟到早退一次扣2分,无故缺席旷课一次扣10分。

作业实验报告考核满分100分。

准时提交作业、实验报告且内容基本正确和符合要求可得满分100分;迟于规定时间上交作业者每次扣2分;不交作业者每次扣10分;作业内容有明显抄袭痕迹或完全不符合要求者每次扣10分。

阶段考核分100分。

每个学习阶段完成后都要进行课堂考试,开卷闭卷考试均可。

学生随堂独立完成。

最后将多次考核的成绩求平均值就是学生此项的最后得分。

六、授课进度计划表

本课程总学时84理论学时42实践学时42

周次

授课内容

授课地点

课型

报告、作业

授课组织

上课班级、时间

备注

1

 

绪论

419

多媒体

模具制造技术的现状与发展、。

学习本课程的基本要求、任务和学习方法

组织学生上多媒体

10模具1

10模具2

10模具3

实习车间

实习

认识各种模具机械

组织学生去车间

10模具1

10模具2

10模具3

2

 

模具机械加工基础

 

419

多媒体

工艺规程设计

组织学生上多媒体

10模具1

10模具2

10模具3

车间

实习

了解模具的生产过程与工艺过程

组织学生去车间

10模具1

10模具2

10模具3

3

模具的制造精度

419

多媒体

了解影响模具精度的主要因素

组织学生上多媒体

10模具1

10模具2

10模具3

车间

实习

演示影响零件制造精度的因素

组织学生去车间

10模具1

10模具2

10模具3

4

机械加工的表面质量

419

多媒体

影响表面质量的因素

及改善表面质量的途径

组织学生上多媒体

10模具1

10模具2

10

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