1、02209機械制造裝備設計揚州大學編江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室一、課程性質、目的和要求機械制造裝備設計是機械制造及自動化專業的主要專業課程。通過學習，獲得裝備設計的基本理論、基本知識和方法；通過學習和課程設計，初步具備設計一般機械制造裝備總體設計和部件設計的能力，具體要求是：1,獲得機械制造裝備設計的基本知識和理論，包括機械制造裝備的構成、基本要求，傳統設計的基礎理論和設計方法，先進的設計原理和現代設計方法。2,初步具備機械制造裝備設計（總體和部件設計）的能力。3,了解機械制造裝備的技術現狀和發展趨勢。本課程的先修課程為：工程力學、機械設計、機械工程材料、機械制造技術；后續課程為：其它

2、專業課程、課程設計、畢業設計。二、考核目標（考核知識點、考核要點）第一章緒論一、考核知識點（一）機械制造裝備的作用。（二）機械制造裝備應具備的主要功能和分類。二、考核要點1 .識記：全新的生產制造模式的主要特征；制造裝備的功能和分類。2 .領會：理解機械制造裝備應滿足的一般要求和柔性化、精密化、自動化、機電一體化、節材、綠色工程等要求。第二章機械制造裝備設計方法一、考核知識點（一）機械制造裝備設計的類型創新設計、變形設計和模塊化設計及應用場合（二）機械制造裝備設計的方法系列化設計、模塊化設計的概念、優缺點和作用；技術經濟評價和可靠性評價的實質及其特點；產品造型、結構工藝性、標準化等評價的概念、

3、內容和作用。二、考核要點1 .識記：裝備設計的類型，實質及其區別；設計的各種方法及特點；設計評價的項目、實質及適用場合。2 .領會：裝備設計方法評價的實質及特點和設計方法的基本知識。第三章金屬切削機床設計、考核知識點（一）機床設計應滿足的基本要求和設計方法（二）機床設計的基本理論機床的運動學原理、精度、剛度、振動、熱變形、噪聲、低速運動平穩性。（三）機床總體設計機床系列型譜的概念，機床運動功能設置和總體方案設計的聯系，機床主要技術參數設計與傳動設計、部件設計的聯系。（四）傳動設計1 .主傳動設計主傳動系分類和傳動方式，分級變速主傳動系的設計無級變速主傳動系。2 .進給傳動系設計進給傳動系設計的

4、基本要求，機械進給傳動系的設計特點，電器伺服進給系統。（五）主軸部件設計主軸部件的基本要求和傳動方式，主軸部件設計，主軸軸承。（六）支承件設計支承件的功能和基本要求，支承件的結構設計，支承件的材料，提高支承件結構性能的措施。（七）導軌設計導軌的功能和基本要求，導軌截面形狀選擇和導軌間隙的調整，導軌的結構類型和特點，提高導軌精度、剛度和耐磨性的措施。（八）機床刀架和自動換刀裝置設計機床刀架和自動換刀裝置的功能、類型和應滿足的要求，機床刀架及其轉位、定位機構設計，自動換刀裝置的工作原理和構成。二、考核要點1 .識記：機床設計應滿足的基本要求，如對工藝范圍、柔性、剛度、精度、噪聲、生產率和自動化、成

5、本、可靠性等要求的理解；機床設計的基本理論及其在設計中的應用；總體設計與傳動設計、部件設計的主要內容、原理和方法。2 .領會：理解機床設計應滿足的基本要求和基本理論及其在總體設計、傳動設計、部件設計中的指導意義；機床總體設計與傳動設計、部件設計的關系；提高機床部件工作性能（如主軸部件的旋轉精度、剛度，支承件的剛度，導軌的導向精度及精度保持性、低速運動平穩性等）的措施；部件結構實例的剖析；數控機床、加工中心機床部件設計要求、特點及應用。第四章工業機器人設計一、考核知識點（一）工業機器人的基本概念機器人的定義及工作原理，構成和分類。（二）工業機器人運動功能設計機器人位姿的描述，運動功能設計。（三）

6、工業機器人傳動系統設計工業機器人傳動系統設計，驅動方式的選擇。（四）工業機器人的機械結構系統設計手臂和基座的設計，手腕的設計，末端執行器的設計。（五）工業機器人的控制控制系統的構成，位置控制方式的特點。二、考核要點1 .識記：工業機器人的基本知識，運動、傳動、結構設計的基本原理、方法。2 .領會：工業機器人與數控機床的異同，工業機器人的設計特點、典型結構和應用。第五章機床夾具設計一、考核知識點（一）機床夾具功用、組成、類型和基本要求（二）機床夾具定位機構的設計六點定位原理，定位方式及定位元件，定位誤差。（三）機床夾緊機構的設計夾緊機構設計應滿足的要求，夾緊力的三要素及確定，常用夾緊機構的特點。

7、（四）機床夾具的其它裝置導向裝置、對刀裝置、分度裝置、對定裝置的特點及應用。（五）可調整夾具的設計原理（六）典型機床夾具結構分析二、考核要點1 .識記：夾具設計應滿足的基本要求；定位原理，定位方式、定位元件及裝置；夾緊機構的要求、夾緊力三要素的選擇，掌握常用夾緊機構的結構特點、夾緊力、自鎖條件等的設計計算方法；工件在夾具中的安裝誤差（定位誤差和夾緊誤差）、夾具在機床上的對定誤差及其它誤差；導向裝置、對刀裝置、對定、分度裝置及其作用；可調整夾具的設計特點；典型夾具的設計特點和結構分析。2 .領會：六點定位原理，正確區分不完全定位與欠定位，正確處理過定位問題，各種定位元件的特點、應用及能限制的自由

8、度，限制工件自由度與加工要求的關系，理解定位與夾緊的區別；夾具的誤差產生的原因，定位誤差的分析與計算方法；可調支承與輔助支承的區別；夾具裝配圖尺寸標注及其作用。3 .應用：根據工件加工工序（在制定工藝方案的基礎上）的特點和要求，綜合考慮定位（限制自由度的方案、定位元件的選擇）、夾緊（力的方向、大小和作用點等因素）要求，設計合理的定位、夾緊方案。第七章機械加工生產線總體設計一、考核知識點（一）機械加工生產線及其組成、類型和設計應遵循的原則（二）生產線工藝方案的設計（三）生產線專用機床的總體設計（四）生產線的總體布局設計（五）柔性制造系統的設計特點二、考核要點1 .識記：機械加工生產線和柔性制造生

9、產線的基本知識，成產線工藝方案的內容和評價方法，生產線專用機床“三圖一卡”的內容及作用。2 .領會：柔性制造生產線與機械加工生產線的異同及特點，“三圖一卡”在專用機床設計中的作用和特點，工藝方案與“三圖一卡”的關系。三、有關說明與實施要求為使本大綱的規定在個人自學、社會助學和考試試題中得到貫徹和落實，茲對有關問題說明如下，并進而提出實施要求。一、關于考核目的的說明為使自學考試要求標準化和考試內容具體化，在本大綱中列出考試內容的基礎上，對各章規定了考核目標，使自學者進一步明確考試內容和要求，更有目的地系統、全面地自學并逐步理解教材；使社會助學者容易把握考試內容和要求及尺度，更有針對性地分層次進行

10、輔導；使考試命題更加明確試題范圍，準確、合理安排試題的知識能力層次和難易程度。本大綱在考試目標中，按照識記、領會和應用三個層次來規定其應該達到的能力層次要求。各能力層次的含義是：1 .識記理解本課程中的工程術語、基本知識、概念的意義，并能準確表達。2 .領會在識記的基礎上，能全面把握基本內容、基本理論和概念、基本方法，并注意各種概念、方法的特點與聯系。3 .應用在識記和領會的基礎上，能對工程設計中問題進行正確的闡述、計算和分析，能運用所學的基本知識和理論、方法，解決機械工程設計中的實際問題。二、關于自學教材本課程使用教材為：機械制造裝備設計，馮辛安主編，機械工業出版社，2005年。該教材所涵蓋

11、的內容量大、面寬，而且偏深，全書由機床設計、夾具設計、工業機器人設計，工業自動化等合為一門專業類設計課程體系，自學時有一定難度。根據自學考試的特點，考試的重點為第三章、第五章，第六章不作考核要求，其余各章考核的要點為基本知識和基本概念。三、自學方法的指導1 .在全面系統學習的基礎上，注重基本知識、基本概念、基本方法的掌握和運用。由于本課程及教材的內容多、知識范圍廣，全書作為一個整體，各章節既有相對的獨立性，又相互聯系。應考者首先要系統地學習各章節的基本內容，并注意各章節之間的有機聯系；在此基礎上，有目的地研究并掌握重點章節的內容。切忌在沒有了解全貌的情況下，孤立地只抓重點，或猜題押題，注意正確

12、處理好重點和一般內容的關系，既保證重點內容，又兼顧一般內容。然后，結合每章末的習題和思考題，作一定的練習，以求得到進一步的理解、鞏固和深化，從而提高應試能力和應試效果。2 .裝備設計時機械工程類的一門應用型學科。應考者在學習中切忌死記硬背，應把書本上的知識與生產實踐聯系起來，并深入生產現場觀察和分析，以增強感性認識，更能深刻理解教材的內容。在自學中注重業務水平、綜合素質和能力的提高。3 .在學習本教材的基礎上，應盡可能閱讀一些參考書，有目的、有選擇地針對自學考試的基本要求，進行對照比較，可以獲得良好的效果。建議參考黃鶴汀主編的機械制造裝備（機械工業出版社01年出版）。四、關于命題考試要求的說明

13、1 .本課程的命題是根據本大綱所規定的考試內容和考試目標來確定考試要求的，以課程的基本要求進行實施，不任意擴大或縮小考試范圍，提過或降低考核要求。考試命題覆蓋到規定的各章，并能體現出重點內容和一般內容。2 .試題結果難度安排合理適當，有填空題、選擇題、文字題(如名詞解釋、簡答題)、綜合體(如傳動設計計算、夾具定位和夾緊方案設計、定位誤差分析計算等)、分析題(如主軸部件結構和夾具結構的分析和改錯等)等類型試題。附錄題型舉例一、名詞解釋1.定位誤差2.系列化設計二、填空題1 .柔性化的兩重含義，即產品結構柔性化和柔性化。2 .工業機器人是用于的機器人。三、選擇題1 .采用加強筋可以提高支承件的剛度。A.彎曲B.扭轉C.局部D.自身2 .用一面兩孔定位時，削邊銷消除自由度。A.一個轉動B.一個移