机电一体化.docx
《机电一体化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电一体化.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机电一体化
数控技术专业
培养目标：
本专业培养学生从事数控加工、机械产品设计与制造、生产技术管理方面的高等工程技术应用型人才。
要求学生能在生产现场从事产品制造、开发工作，或在技术部门从事工艺、管理工作。
主要培养学生数控编程、加工及数控车床、数控铣床、数控加工中心及其它数控设备的操作维修、维护方面的理论知识和专业知识。
并能获得国家劳动和社会保障部颁发的数控工艺员技术等级证书，车钳工等级证书。
主干课程设置：
机械制图及计算机绘图，工程力学，机械设计，单片机原理及接口技术，机械制造技术基础，电工电子基础，电气控制技术，数控技术，数控机床控制技术和系统，数控机床原理及应用，数控机床编程与操作，CAD/CAM技术，机床夹具，数控机床维修技术。
AUTOCAD平面绘图,MASTERCAM三维设计,PRO/E实体造型。
以及金工实训，车钳工实训，数控车实训。
就业情况：
本专业毕业生主要面向珠三角外资大中型企事业单位及国有企事业单位的操作、销售、工艺、设备维护等部门，主要培养数控机床操作人员、数控编程工艺人员、NC数控编程、数控设备维修人员、数控设备营销人员。
此外还能从事CAD/CAM软件应用，数控系统或设备的销售与技术服务工作，数控设备的安装调试及维护，以及车间生产组织与管理等工作.NC数控编程，现在在沿海一带工资基本算数控方面非常高的一个项目！
！
本专业主干课程教学大纲
《数控技术》课程教学大纲
一．课程的性质、任务和目的
本课程为机械制造及自动化专业的一门主干专业课。
它的形成是以机械加工的传统技术与电子计算机技术的紧密结合和相互渗透为基础的。
它以数控机床为对象，研究数字控制系统的工作原理、组成部分及其在数控机床上的应用。
通过本课程的学习使学生掌握数控机床及其控制系统的有关结构、工作原理、编程方法等方面的基本知识和获得调试、使用、维护的基本技能，为以后的学习和工作奠定必要的基础。
二．程主要内容与学时分配
（一）数控机床概述2学时
1．机床数字控制的基本概念
2．数控机床的组成及分类
3．机床数控技术的发展
4．数控机床的特点及应用
（二）计算机数控系统2学时
1．数控机床主要技术性能指标
2．数控系统的软/硬件结构
（三）数控系统的插补原理和插补方法4学时
1．插补的基本概念
2．插补的基本原理
3．插补方法及其分类
（四）数控机床的进给伺服系统6学时
1．伺服系统概述
2．开环进给伺服系统（步进电动机）
3．直流伺服驱动控制
4．交流伺服电动机
（五）进给系统的机械结构4学时
1．数控机床对进给系统机械部分的基本要求
2．进给传动系统的典型机构（滚珠丝杠副）
3．数控车床的典型结构
4．数控铣床的典型结构
5．加工中心的换刀装置（对刀仪）
6．电加工机床（数控电火花成形加工机床和数控电火花线切割机床）
7．进给运动参数的设置（控制参数、零点与参考点的设置）
（六）数控机床编程14学时
1．数控车床编程
2．数控铣床编程
3．加工中心编程
4．自动编程
（七）主轴驱动及控制4学时
1．概述
2．主轴驱动的速度控制
3．主轴部件
4．主轴驱动装置与数控装置的信号
（八）数控机床辅助控制2学时
1．PLC的结构与特点
2．数控机床PLC控制
3．M、S、T功能的实现
5．数控机床的其他辅助装置
（九）数控机床总体设计4学时
1．数控机床的结构设计
2．数控机床的总体布局
3．数控机床各单元的连接
4．普通机床的数控化改造
（十）机床数控技术应用4学时
1．数控机床的故障诊断与维修
2．数控机床的选用
3．数控机床的安装与调试
4．数控机床的检测、验收与管理
序号
章节
课时分配
理论课
习题课
实验课
其它
共计
1
数控机床概述
2
2
2
计算机数控系统
2
2
3
系统插补原理和插补方法
4
4
4
数控机床的进给伺服系统
4
2
6
5
进给系统的机械结构
4
4
6
数控机床编程
8
2
4
14
7
主轴驱动及控制
4
4
8
数控机床辅助控制
2
2
9
数控机床总体设计
4
4
10
机床数控技术应用
2
2
4
11
机动
2
2
合计
36
2
8
2
48
四．课程教学基本要求及重点
1．了解数控技术的发展方向和发展趋势，了解现代数控技术；
2．熟悉CNC系统的组成及软、硬件结构；
3．掌握数控系统的插补原理和插补方法；
4．掌握伺服系统的组成，熟练掌握各个执行元件原理和具体应用；
5．了解数控机床与普通机床的机械结构区别，掌握数控机床的典型机械结构；
6．熟练掌握典型数控机床的编程步骤和编程方法；
7．掌握数控机床的主轴驱动及其控制过程，了解主轴驱动及控制集成电路原理；
8．了解典型数控机床的设计及普通机床的数控化改造；
五．实验课时分配
序号
实验项目
课时
备注
1
典型数控系统的进给伺服系统
2
2
数控铣床的手工编程
2
3
自动编程软件的上机实验
2
3
数控机床参数设置及简单故障调试
2
主要仪器设备附表
序号
名称
数量
备注
1
FANUCCME1000M和SIEMENS810M数控系统
2
2
XK160P数控机床综合培训系统
3
3
计算机
35
4
导线若干
若干
5
工件（有机板）
若干
六、大纲说明及教学方法建议
1．本大纲适用于机械制造及自动化专业的必修课程；也可以作为非数控技术及应用专业的的选修课程大纲。
2．本课程是一门实践性很强的课程，需要通过一些实验进行对理论教学的巩固，同时借助实验设备使学生能够具备数控机床的操作与简单维护能力。
《数控技术专业训练》教学大纲
一．数控技术专业训练的性质、任务和目的
数控专业训练是数控技术专业在进行专业技术实习和校外实习之前进行的专业教学和数控机床的编程和操作训练。
包括数控机床的计算机仿真操作和教学型数控机床的编程操作训练，主要让学生在进行专业加工实习之前进行理论的操作和手工编程训练。
主要内容是数控机床的认识和基本操作，使学生在上机床之前有一个比较明确的操作机床步骤和内容。
使学生掌握数控机床的基本编程指令和操作方法。
二、自动编程训练内容及时间安排
（一）数控加工仿真技术
6．数控加工仿真技术概述
7．仿真技术在工程中的应用
8．仿真技术的发展趋势
（二）数控加工过程动态仿真的实现
1．加工过程图形仿真技术
2．加工过程图形仿真技术
（三）VNUC软件加工中心仿真
1．VNUC软件仿真的数控系统
2．VNUC软件仿真的方法
（四）VNUC加工中心操作仿真软件
1．VNUC数控加工仿真软件的进入
2．VNUC软件各轴返回参考点
3．VNUC软件的毛坯定义、安装夹具和对刀
4．VNUC软件的代码传输及自动加工
（五）数控加工程序编制基础
1．数控加工程序的格式和G代码
2．数控机床的坐标系和工件坐标系
3．数控加工工艺分析
（六）数控机床加工程序编程方法
1．基本指令编程
2．典型零件的程序编制
3．仿真编制数控加工程序
4．典型零件的数控加工
序号
专业训练内容
时间（天）
备注
1
数控加工仿真技术
0.5
2
数控加工过程动态仿真的实现
0.5
3
VNUC加工软件加工中心仿真
1
4
VNUC加工中心操作仿真软件
2
5
数控加工程序编制基础
3
6
数控机床加工程序编程方法
3
合计
10
三、数控专业训练的组织方法
1．训练每班由两名指导老师指导，每班（35人）；
2．训练方式以边讲解边练习，使讲授及操作并行进行；
3．第二周进行典型零件的手工编程和仿真软件加工验收；
四、数控专业训练教学基本要求
1．要求学生掌握数控仿真软件的使用方法和步骤；
2．掌握数控机床的加工工艺分析；
3．掌握数控机床的基本指令编程方法；
4．掌握数控仿真软件的程序仿真和程序校检；
5．分别掌握数控车床、数控铣床和加工中心的坐标系和编程指令的特点；
6．掌握教学型数控机床的编程和操作方法；
6．为学生在加工型数控机床上加工打下基础；
五、数控专业训练的成绩评定
该训练项目的考核分四方面进行：
1．平时表现10%
2．作业成绩20%
3．零件工艺分析和模拟加工及仿真30%
4．训练日志和手工程序编制40%
六、教学方法建议及注意事项
1．训练中使用的仪器设备，如计算机、仿真软件、数控机床等要注意爱护，特别是数控机床，应加强管理，避免损坏，提高训练的效果。
2．考核零件的题目可由教师指定，也可以让学生自己提出典型零件的题目，经指导教师审核后由学生进行手工编程、仿真软件的程序校验和教学型设备上加工。
《机械原理》教学大纲
一、本大纲适用专业
机械设计制造及其自动化、数控专业等机类专业.。
二、课程性质与任务
机械原理课程是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。
本课程的任务是通过课堂教学、习题、实验及课程设计，使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机械机构的能力，以培养适应机械技术工作并具备创新能力的高级工程技术人才为目标。
三、教学方式及学时分配
章节内容、主要教学方式及课时安排见下表
序号
主要内容
主要教学方式
课时安排
第一章
绪论
理论授课
2
第二章
平面机构的结构分析
理论授课
6
第三章
平面机构的运动分析
理论授课
6
第四章
平面机构的力分析
理论授课
2
第五章
机械的效率和自锁
理论授课
2
第六章
机械的平衡
自学为主
2
第七章
机械的运转及其速度波动的调节
自学为主
2
第八章
平面连杆机构及其设计
理论授课
6
第九章
凸轮机构及其设计
理论授课
6
第十章
齿轮机构及其设计
理论授课
12
第十一章
齿轮系及其设计
理论授课
6
第十二章
其它常用机构
理论授课
2
四、教学内容、重点
1、绪论（2学时）
本课程研究的对象、内容及学习本课程的目的，本课程的性质，特点及学习时应注意的事项。
2、平面机构的结构分析（6学时，其中习题课1学时）
运动副、运动链、约束与自由度等基本概念，平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件，能对平面机构组成的机械系统绘出机构运动简图并计算出自由度。
3、平面机构的运动分析（6学时，其中习题课1学时）
速度瞬心（绝对速度瞬心与相对速度瞬心）概念，“三心定理”定出一般平面机构各瞬心的位置，用相对运动图解法对二级机构进行速度（含角速度）分析和加速度（含角加速度）分析，用瞬心法对简单的高、低副机构进行速度的分析。
4、平面机构的力分析（2学时）
对二级机构进行力分析，对移动副、转动副、螺旋副中的磨擦进行分析和计算，正确作出移动副和转动副中总反力作用线；
5、机械的效率与自锁（2学时）
简单机械的机械效率分析和自锁条件分析。
6、机械的平衡（自学为主、2学时）
刚性转子静、动平衡的原理和计算方法。
7、机械的运转及其速度波动的调节（自学为主、2学时）
机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别及各自的调节方法，飞轮调速原理、轮转动惯量简易计算法。
8、平面连杆机构及设计（6学时）
平面连杆机构的基本型式、演化及应用，曲柄存在的条件、传动角、死点、极位和行程速比系数等重要概念，按连杆三位置和行程速比系数设计平面四杆机构。
9、凸轮机构及其设计（6学时）
凸轮机构的应用与分类、推杆常用的运动规律及其选用原则；凸轮机构压力角和自锁的概念，合理确定凸轮机构的基本尺寸；根据选定的结构型式和推杆运动规律来设计常用凸轮轮廓曲线（以作图法为主）。
10、齿轮机构及其设计（14学时，其中习题课2学时）
齿轮机构的类型及应用，平面齿轮机构齿廓啮合基本定律及共轭齿廓等概念，渐开线及其性质，渐开线直齿齿轮的齿廓啮合特性（定传动比、可分性）；渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件及有关参数，渐开线齿轮的展成原理、根切现象、最少齿数，变位和变位齿轮传动的概念，斜齿轮齿廓曲面的形成，啮合特点，计算标准斜齿轮的几何尺寸；直齿圆锥齿轮的啮合特点及基本尺寸计算，蜗轮蜗杆，圆弧齿轮，螺旋齿轮，摆线齿轮的传动特点。
11、轮系及其设计（6学时，其中习题课2学时）
轮系的类型及其功用；定轴、周转、混合轮系传动比的计算方法。
行星轮系的效率、选择及单排２Ｋ－Ｈ轮系设计的基本问题（同心条件、邻接条件、装配条件等）。
12、其它常用机构（2学时）
万向联轴节、棘轮、槽轮、不完全齿轮机构及非圆齿轮机构等的型式、应用、传动特点。
组合机构的类型、传动特点和应用。
五、成绩考核
考核分平时作业及考勤、实验及期末考试三部分。
平时作业及考勤占总评分的15％， 实验成绩占总评分的15％，期末考试采用闭卷笔试，占总评分的７０％。
《机械设计》教学大纲
一、本大纲适用专业
机械设计及其自动化、材料成型、数控等机制专业
二、课程的性质与任务
机械设计课程是机械类专业教学计划中的最后一门主干技术基础课，通过本课程的学习使学生掌握机械设计的基础知识、基本理论和基本方法；受到设计技能的基本训练，为学生进一步学习专业课和今后从事机械设计工作打下基础。
本课程的特点是理论与实践相结合，并与基础课联系较多，且各零件设计可各自独立，内容较多。
通过课堂教学、习题、实验及课程设计，综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，使学生掌握机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；培养运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；了解机械设计的最新发展，并初步具有机械设计编程和运用计算机进行工程设计的能力。
三、教学方式及学时分配
机械设计课程理论部分适宜于课堂讲授（外加作业、实验和课程设计），因涉及图形、表格及公式较多，宜采用电子教案在多媒体教室教学；课堂讲授时电教手段可与手写板有机的结合起来。
章节内容、教学方法和学时分配如下表。
序号
主要内容
主要教学方式
课时安排
第一章
绪论
理论授课
2
第二章
机械零件设计总论
理论授课
2
第三章
机械零件的强度
理论授课
2
第四章
摩擦、磨损及润滑概述
自学
0
第五章
螺纹联接和螺旋传动
理论授课
4
第六章
键、花键、无键联接和销联接
理论授课
2
第七章
铆接、焊接、胶接和过盈联接
自学
0
第八章
带传动
理论授课
4
第九章
链传动
理论授课
4
第十章
齿轮传动
理论授课
10
第十一章
蜗杆传动
理论授课
4
第十二章
滑动轴承
理论授课
4
第十三章
滚动轴承
理论授课
6
第十四章
联轴器和离合器
授课+自学
2
第十五章
轴
理论授课
6
第十六章
弹簧
自学
0
第十七章
机座和箱体简介
自学
0
第十八章
减速器和变速器
自学
2
四、教学内容、重点
第一章 绪论
了解本课程研究的对象、内容、性质、特点及学习本课程的目的和方法，掌握机器和机械零件的关系及零件的组成与分类。
1．机器的作用，组成机器的基本要素（零件）
2．零件的概括分类
3．零件（局部）与机器（总体）的关系
4．机械设计的主要内容及处理有关矛盾的原则
5．本课程的内容、性质与任务
第二章 机械零件设计总论
了解机器设计的总要求和零件设计的一些原则性问题，掌握设计机器的一般程序、零件的失效形式、设计准则等小节间的逻辑关系。
1．机器总体设计概述
2．机械零件设计概述
3．机械零件的设计方法（含现代设计方法简介）
4．机械零件设计的一般步骤
5．机械零件材料的选用原则
6．机械零件设计的标准化
第三章 机械零件的强度
了解疲劳曲线、极限应力曲线、应力等效转化、疲劳损伤累积假说的意义和用途，掌握零件的极限应力简化线图绘制和双向变应力时的强度校核。
1．疲劳极限线图
2．单向变应力时的强度计算方法
3．疲劳损伤累积概说（Miner法则）
4．双向变应力时强度校核方法
5．机械零件接触强度
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
自学，属于与相关课程重叠部分。
1．摩擦、磨损的分类与机理
2．润滑剂和润滑方法
3．流体动压油膜和静压油膜的形成原理
4．弹性流体动压润滑
第五章 螺纹联接和螺旋传动
了解螺纹及螺纹联接件的类型、特点、用场、防松方法、效率与自锁及不同外载荷下螺栓联接的受力分析和强度计算，掌握螺栓联接的结构设计原则、强度计算方法。
1．螺纹联接的类型及应用
2．螺纹联接件的类型及标准
3．螺纹联接设计及强度计算的理论与方法
4．螺栓组联接的受力分析
5．螺旋传动性能（效率、自锁等）
6．螺纹类型选择几主要零件（螺杆、螺母）的设计计算方法
7．螺旋起重器的设计
第六章 键、花键、无键联接和销联接
了解键、花键、无键联接和销联接的类型、特点及应用，掌握键、花键的失效形式和强度计算方法。
1．键联接的主要类型及应用特点
2．键的类型及尺寸的选择方法
3．平键联接强度校核计算
4．花键联接的类型、特点和应用
5．花键联接强度校核计算
6．无键联接的类型、特点和应用
7．销联接的类型、特点和应用
第七章 铆接、焊接、胶接和过盈联接
自学，属于与相关课程重叠部分。
1．铆缝的类型、结构及应用场合
2．铆缝的受力状况，破坏形式及设计计算
3．电弧焊缝的基本类型、结构及应用场合
4．电弧焊缝的类型、结构及应用场合
5．胶接接头的类型、结构、应用场合及设计要点
6．过盈联接的类型及应用
7．过盈联接的工作原理、装配方法、应力状态及设计方法
第八章 带传动
了解带传动的类型、特点、应用、欧拉公式、带的应力及其变化规律、带的结构标准及张紧方法，掌握带传动的工作原理、受力分析、弹性滑动与打滑、失效形式与设计准则。
1．带传动的类型、特点几应用场合
2．普通V带的结构及其标准
3．窄V带的结构及其标准
4．带传动的工作原理、受力情况
5．带传动的弹性滑动及打滑
6．V带传动的失效形式及设计准则
7．柔韧体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律
8．V带传动的设计方法和步骤
9．传动的张紧方法和装置
10．V带带轮的结构形式及设计
第九章 链传动
了解链传动的工作原理、特点、应用、布置、张紧、润滑、齿形链的结构特点及滚子链的标准规格和链轮结构；掌握滚子链传动的设计计算方法。
1．链传动的工作原理、特点及应用
2．滚子链的标准、规格及链轮的结构特点
3．滚子链传动的受力分析和运动分析
4．滚子链传动的设计计算方法和步骤
5．链传动的布置、张紧和润滑
6．齿形链的结构和特点
第十章 齿轮传动
了解齿轮传动的类型、，重点是标准直齿园柱齿轮，掌握不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则和强度计算方法及不同类型尺寸的齿轮结构设计。
1．齿轮传动的失效形式及设计准则
2．齿轮的常用材料及选择
3．轮齿受力分析及选择
4．标准有齿圆柱齿轮传动的和设计方法
5．标准斜齿圆柱齿轮体传动的强度计算和设计方法
6．标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算和设计方法
7．变位齿轮传动的强度计算
8．提高齿轮传动疲劳强度的措施
9．齿轮结构形式及其设计
10．齿轮传动的润滑
第十一章 蜗杆传动
了解蜗杆传动类型、变位、刚度计算、热平衡计算，掌握蜗杆传动的力分析、几何参数计算与选择及强度计算。
1．蜗杆传动的类型及应用
2．普通圆柱蜗杆传动及圆弧圆柱蜗杆传动的几何参数的计算及选择方法
3．蜗杆传动的失效形式、受力分析及强度计算
4．蜗杆传动的热平衡原理和计算方法
5．变位蜗杆传动
6．蜗杆、蜗轮的结构形式、材料及设计
7．蜗杆的刚度计算
第十二章 滑动轴承
了解滑动轴承的特点、应用场合、典型结构、轴瓦材料及选择原则，掌握不完全液体润滑滑动轴承和液体动力润滑径向滑动轴承的设计原理和设计方法。
1．滑动轴承的特点、典型结构及应用场合
2．轴承材料及其选用
3．不完全液体润滑滑动轴承的设计及设计方法
4．流体动力润滑径向滑动轴承的设计原理及设计方法
第十三章 滚动轴承
了解滚动轴承的类型、特点、代号及应用，掌握正确选择轴承代号、向心推力轴承组合的受力分析、合理设计出轴承装置。
1．滚动轴承的类型及代号
2．滚动轴承的类型选择
3．滚动轴承的尺寸选择与寿命验算
4．滚动轴承的工作情况分析
5．轴承的装置设计
6．轴承的润滑及密封
第十四章 联轴器和离合器
掌握联轴器和离合器的类型、结构、用场、工作原理、特点、选择与计算方法。
1．联轴器的类型、结构、特点及应用场合
2．联轴器的类型及型号选择与计算方法
3．离合器的类型、结构、特点及应用场合
4．离合器的类型及型号选择与计算方法
第十五章 轴
了解轴的分类与应力特点、三种强度计算方法与应用、轴的刚度与振动稳定性及典型轴系结构，掌握轴的结构设计原则与方法。
1．轴的类型及常用材料
2．转轴、心轴和传动轴的载荷和应力特点
3．轴上零件的轴向和周向定位方法及其特点
4．轴的结构设计方法及提高轴的承载能力的措施
5．心轴的强度计算方法
6．传动轴的强度计算方法
7．转轴最小直径的估算方法
8．转轴的弯扭合成强度校核计算方法
9．转轴的疲劳强度精确校核计算方法
10．轴的刚度校核计算方法
11．轴的振动稳定性
第十六章 弹簧
了解弹簧的类型、特点与应用，掌握圆柱螺旋（拉）压弹簧的设计计算。
1．弹簧的功用、类型、结构形式、制造方法
2．弹簧的材料及许用应力
3．圆柱螺旋弹簧的设计计算方法
第十七章 机座和箱体简介
了解各类机座和箱体的类型、材料、制法、截面形状与肋板布置原则。
1．机座及箱体的一般类型、材料及制造方法
2．常用的截面形状和肋板的布置原则
3．设计机座及箱体零件时应该考虑的问题
第十八章 减速器和变速器
了解减速器和变速器的类型、特点与用场，掌握减速器的设计方法。
1．减速变速器的变速原理、特点和应用场合
2．机械变速器的变速原理、特点和应用场合
3．常用机械变速器的变速范围
4．摩擦轮传动的基本知识和圆柱摩擦轮传动的强度计算方法
五、成绩考核
考试以闭卷形式进行，占70%，平时作业和课堂考勤占15%，实验成绩占15%。
升级会员 