1、精密與特種加工教學大綱一、課程基本情況英文名稱：Precision and Special Machining課程編號：F071760005032總 學 時：32 講課學時：30 實踐學時：2總 學 分：2課程性質：選修考核方式：考查適用對象：機械設計制造及其自動化專業先修課程：數控技術、機械精度設計與檢測、機械制造技術基礎參考文獻：1 王貴成.王振龍.精密與特種加工技術M.機械工業出版社，2017.2 張建華.精密加工與特種加工技術M. 機械工業出版社，2018.3 袁哲俊.精密和超精密加工技術（第3版）M.機械工業出版社，2016.4 白基成.特種加工（第6版）M.機械工業出版社，2019

2、.二、課程簡介與目標精密與特種加工課程是機械設計制造及其自動化專業選修課，主要研究精密與超精密加工、特種加工及精細加工方面所必須的基礎知識和技能。其主要目的是具有優化傳統加工工藝解決復雜機械工程制造問題的能力，激發學生的創新意識和創新思維，并在工程實踐中樹立精密加工、綠色生產、低碳先行的理念。結合課程實驗教學環節，進行機械工程技術人員所需的精密與特種加工基本技能訓練，為進一步學習有關專業課程和日后從事機械設計及制造工作，直接服務于社會奠定良好的基礎。培養誠實守信的職業素養和精益求精的工匠精神。通過本課程的學習，達到如下目標：目標1：能夠運用精密制造工程的思維方法，突破一般機械加工的范疇，將精密

3、加工技術相關知識用于分析和解決機械制造過程中的復雜工程問題。目標2：能夠結合熱力學、電化學、電磁學、光學、聲學等技術，通過綜合文獻研究，優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，針對具體加工對象選擇相應的方法，并獲得有效結論。目標3：在工程實踐中樹立綠色生產、低碳先行的精密與特種加工理念。課程教學目標與畢業要求關系矩陣 課程目標畢業要求目標1目標2目標3指標點1-4 掌握機械設計原理與方法、機械制造工程原理與技術、機械系統中的傳動與控制、計算機應用技術等專業知識，能夠將相關知識和數學模型方法用于工礦機械設計與制造過程中復雜機械工程問題解決方案的比較與綜合。指標點2-3 能夠運用機械工程原理、技術

4、和方法，認識到解決復雜機械工程問題有多種方案，能借助文獻研究尋找可替代的解決方案，并能分析工程問題的影響因素，獲得有效結論。指標點6-2 能合理分析、評價機械專業工程實踐和復雜工程問題的解決方案對社會、健康、安全、法律和文化的影響，以及這些制約因素對項目實施的影響，并理解應承擔的責任。四、教學內容、教學方法和手段、學時分配（一）教學內容知識單元1：精密與特種加工技術概論（支撐課程目標3）（建議2學時）教與學要求： 能夠通過實例，陳述精密與特種加工技術的形成的背景及意義；描述精密與特種加工方法及分類；說明精密與特種加工技術的研究重點及發展方向。教學內容：1-1：精密與特種加工技術的形成及作用。1

5、-2：精密與特種加工方法及分類及發展展望。重點：精密和特種加工的基本概念及研究、應用范圍。難點：精密與特種加工形成的意義；精密與特種加工技術現狀及發展展望。知識單元2：精密和超精密切削加工（支撐課程目標1）（建議6學時）教與學要求： 陳述精密和超精密切削加工分類與經濟性；分析實現精密和超精密加工的基本條件；陳述超精密機床的特征及分類；舉例說明超精密機床的關鍵部件及其系統；陳述國內外典型超精密機床；描述金剛石特性；描述刀具磨損、破損及壽命；解釋金剛石刀具切削變形及切削過程；記憶毛刺的特征參數及分類體系；陳述毛刺形成與變化的基本規律，以及控制毛刺的方法和途徑；舉例說明精密和超精密切削技術應用。 教

6、學內容：2-1：精密和超精密切削加工的基本條件。2-2：超精密切削機床的關鍵部件及其系統；典型超精密機床。 2-3：金剛石刀具及切削機理。2-4：精密切削加工零件的棱邊(毛刺)質量、精密和超精密切削技術應用。 重點：切削參數變化及刀具鋒銳度對加工表面質量的影響；精密主軸部件、床身、導軌；微量進給裝置；激光在線檢測系統。難點：金剛石刀具切削切屑成型及表面形成過程。知識單元3：精密和超精密磨削加工 （支撐課程目標1）（建議6學時） 教與學要求：描述精密和超精密磨削加工方法分類；說明精密和超精密磨削磨具；解釋普通砂輪精密磨削機理；舉例說明磨削質量和裂紋控制；說明精密磨床與普通磨床的區別；分析精密磨削

7、過程及磨削力；陳述超硬磨料砂輪精密磨削特點；說明超硬磨料砂輪磨床特點；說明精密磨削砂輪的選擇依據、精密磨削砂輪的修整；陳述超硬磨料砂輪的平衡；說明超硬磨料砂輪的修整；分析超硬磨料砂輪磨削工藝；分析超精密磨削機理；說明超精密砂帶磨削、研磨機理；陳述超精密磨削加工的特點。 教學內容：3-1：精密與超精密磨削加工方法及磨削磨具。 3-2：普通磨料砂輪精密磨削。 3-3：砂帶磨削及研磨。 重點：精密和超精密磨削加工基本條件及機理。難點：區別精密切削和磨削加工機理和特征的差異性。知識單元4：電火花加工 （支撐課程目標2）（建議5學時）教與學要求：陳述電火花加工工藝方法的分類，歸納電火花加工特點及加工過程

8、；描述電火花加工機理及電火花加工原理；分析影響材料放電蝕除的主要因素；說明電火花加工的基本工藝規律；陳述電火花成形加工特點、機床組成，舉例說明電火花成形加工的應用；說明電火花線切割加工的加工原理，歸納電火花線切割加工特點及應用。教學內容:4-1：電火花加工特點、分類和應用領域。4-2：電火花加工基本條件、形成過程和工藝規律。4-3：電火花成型及線切割加工原理、特點和應用。重點：電火花加工機床、原理和應用范圍。難點：影響材料放電蝕除的主要因素和基本工藝規律。知識單元5：電化學加工 （支撐課程目標2）（建議5學時）教與學要求：陳述電化學加工的分類、特點及應用；說明電化學加工過程；分析影響電化學加工

9、的主要因素及其控制；說明電解加工基本原理；分析電解加工的基本工藝規律，說明電解加工基本設備組成；陳述電解加工的應用；說明陰極沉積加工的分類；說明電鑄加工、電刷鍍、復合鍍加工的基本原理；舉例說明陰極沉積加工的應用。教學內容：5-1：電化學加工的方法、分類、特點及應用。5-2：電化學加工過程及主要影響因素。5-3：電解加工和陰極沉積加工的基本條件、原理及工藝規律。重點：電解加工和陰極沉積加工的原理及工藝規律。難點：電化學加工理論基礎。知識單元6：高能束加工 （支撐課程目標2）（建議4學時）教與學要求：陳述高能束加工概念、特點及高能束加工的分類；說明電子束加工的基本原理、設備組成；舉例說明電子束加工

10、的應用；說明離子束加工的基本原理、設備組成；舉例說明離子束加工的應用；說明激光加工的基本原理、設備組成；舉例說明激光加工的應用。教學內容：6-1：高能束加工概念、特點及分類。6-2：高能束加工基本原理及應用范圍。 重點：高能束加工的基本條件、應用范圍及工藝規律。難點：高能束加工理論基礎。知識單元7：復合加工 （支撐課程目標3）（建議2學時）教與學要求：陳述復合加工的特點和應用；說明電解機械復合加工 、超聲電火花(電解)復合加工、電解電火花磨削加工機理及應用。 教學內容：7-1：復合加工的概念、發展及分類。7-2：復合切削加工的原理和應用范圍。7-3：電解機械復合加工的原理和應用范圍。7-4：超

11、聲電火花加工的原理和應用范圍。重點：復合加工方法的原理和應用范圍。學時分配教學內容學時課堂教學學時教與學方式、方法講授實驗上機作業訓練知識單元122案例式教學、多媒體課件、作業知識單元26622講授、多媒體課件、作業知識單元36622講授、多媒體課件、作業（知識單元45522講授、多媒體課件、作業知識單元55522案例式教學、多媒體課件、作業知識單元6642講授、實驗操作知識單元722案例式教學、多媒體課件、學時合計3230288五、實踐教學環節實驗目的：了解激光產生的原理和激光加工成套設備的主要組成，了解激光加工的優點和應用領域，了解激光溶覆的基本操作方法及注意事項。掌握KUKA KR30H

12、A中負荷高精度六軸工業機器人編程及操作，分析影響金屬激光溶覆加工質量的因素，并能夠選擇合適的加工工藝參數實驗內容與要求見下表：（建議2學時）序號實驗名稱實驗目的主要內容實驗學時實驗類型開出要求1激光束加工實驗熟悉激光束加工系統結構，掌握KUKA KR30HA中負荷高精度六軸工業機器人編程及操作；分析影響金屬3D打印加工質量的因素，并能夠選擇合適的加工工藝參數。激光束加工系統結構結構；KUKA KR30HA中負荷高精度六軸工業機器人編程方法；影響金屬3D打印加工質量的因素。2驗證必做六、成績構成和評價方法（一）考核方式說明1. 以案例式項目訓練（綜合訓練）、作業或論文、實驗等形式考核。2. 課程

13、成績組成：案例式項目訓練占總成績40%，平時成績占總成績60%：其中作業或論文占30%、讀書筆記占20%，實驗占10%。（二）考核權重分配 考核方式及權重內容案例式項目訓練作業或論文讀書筆記實驗備注40%30%20%10%知識單元1知識單元2知識單元3知識單元4知識單元5知識單元6 知識單元7七、成績評價標準1.平時成績評價標準（1）作業成績評價標準基本要求評價標準完成情況得分課程目標1：能夠運用精密制造工程的思維方法，突破一般機械加工的范疇，將精密加工技術相關知識用于分析和解決機械制造過程中的復雜工程問題。畢業要求指標點1-4所表述的概念嚴謹、準確，查閱資料充分，條理清晰；能較好地運用精密與

14、超精密加工技術知識分析和解決相關機械問題；按時上交；作業整潔、規范。90100所表述的概念嚴謹、準確，查閱資料較多，條理基本清晰；能運用精密與超精密加工技術知識分析和解決相關機械問題；按時上交；作業整潔、規范。8089所表述的概念嚴謹、準確，查閱一些資料，條理性一般；能運用精密與與超精密加工技術知識分析和解決部分相關機械問題；按時上交；作業規范性一般。7079所表述的概念基本準確，查閱資料較少，條理性一般；能運用精密與與超精密加工技術知識分析和解決部分相關機械問題；按時上交；作業規范性一般。6069所表述的概念不準確，查閱資料較少，條理性差；不能運用精密與與超精密加工技術知識分析和解決相關機械

15、問題；不能按時上交；作業規范性差。059課程目標2：能夠結合熱力學、電化學、電磁學、光學、聲學等技術，通過綜合文獻研究，優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，針對具體加工對象選擇相應的方法，并獲得有效結論。畢業要求指標點2-3所表述的概念嚴謹、準確，查閱資料充分，條理清晰；能夠較好地優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法進行分析；按時上交；作業整潔、規范。90100所表述的概念嚴謹、準確，查閱資料較多，條理基本清晰；能夠優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法進行分析；按時上交；作業整潔、規范。8089所表述的概念嚴謹、準確，查閱一些資料，條理性一般；能

16、夠優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法進行分析；按時上交；作業規范性一般。7079所表述的概念基本準確，查閱資料較少，條理性一般；能夠優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法進行分析；按時上交；作業規范性一般。6069所表述的概念不準確，查閱資料較少，條理性差；不能優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法進行分析；不能按時上交；作業規范性差。059（2）讀書筆記成績評價標準基本要求評價標準完成情況得分課程目標3：在工程實踐中樹立綠色生產、低碳先行的精密與特種加工理念。畢業要求指標點 6-2題目和內容貼切，層次清楚，重點突出，有個人觀點。

17、表述的術語和概念充分、嚴謹、正確。頁面整潔規范，內容沒有雷同，準時上交。90100題目和內容較貼切，層次較清楚，有重點，有較少個人觀點。表述的術語和概念較充分、正確。頁面較整潔，內容沒有雷同，準時上交。8089題目和內容基本貼切，層次較清楚，有重點，有較少個人觀點。表述的術語和概念較充分、正確。頁面基本整潔規范，內容沒有雷同，準時上交。7079題目和內容基本貼切，層次不太清楚，重點不突出，有較少個人觀點。表述的術語和概念個別有誤。頁面整潔規范性一般，內容有少量雷同，準時上交。6069題目和內容不貼切，層次不清楚，重點不突出，沒有個人觀點。表述的術語和概念錯誤較多。頁面整潔規范性交差，內容雷同，

18、未準時上交。059（3）實驗成績評價標準（具體評價標準見機械精度設計與檢測實驗報告）基本要求評價標準實際完成情況得分課程目標2：能夠結合熱力學、電化學、電磁學、光學、聲學等技術，通過綜合文獻研究，優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，針對具體加工對象選擇相應的方法，并獲得有效結論。畢業要求指標點2-3能夠根據實驗要求，實現六軸工業機器人軌跡路徑編程；能夠了解激光溶覆的基本操作方法及注意事項；能夠正確分析影響金屬激光溶覆加工質量的因素。90100能夠根據實驗要求，基本實現六軸工業機器人軌跡路徑編程；能夠了解激光溶覆的基本操作方法及注意事項；能夠正確分析影響金屬激光溶覆加工質量的因素。8089能

19、夠根據實驗要求，基本可實現六軸工業機器人軌跡路徑編程；能夠了解激光溶覆的基本操作方法及注意事項；基本能夠正確分析影響金屬激光溶覆加工質量的因素。7079能夠根據實驗要求，在指導教師協助下，基本可實現六軸工業機器人軌跡路徑編程；能夠了解激光溶覆的基本操作方法及注意事項；基本能夠正確分析影響金屬激光溶覆加工質量的因素。6069不能夠根據實驗要求，實現六軸工業機器人軌跡路徑編程；能夠了解激光溶覆的基本操作方法及注意事項；不能夠正確分析影響金屬激光溶覆加工質量的因素。0592.案例式項目訓練評價與評分標準基本要求評價標準知識掌握情況得分課程目標1：能夠運用精密制造工程的思維方法，突破一般機械加工的范疇

20、，將精密加工技術相關知識用于分析和解決機械制造過程中的復雜工程問題。畢業要求指標點1-4所表述的概念嚴謹、準確，對工程問題的解決措施正確合理。90100所表述的概念較嚴謹、較準確，對工程問題的解決措施正確合理。8089所表述的概念較嚴謹、較準確，對工程問題的解決措施基本正確合理。7079所表述的概念部分準確，對工程問題的解決措施部分正確合理。6069所表述的概念準確性較差，對工程問題的解決措施不合理。059課程目標2：能夠結合熱力學、電化學、電磁學、光學、聲學等技術，通過綜合文獻研究，優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，針對具體加工對象選擇相應的方法，并獲得有效結論。畢業要求指標點2-3明

21、確訓練目標和要求，查閱資料充分，條理清晰；能夠較好地優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法進行準確分析。90100明確訓練目標和要求，查閱資料充分，條理較清晰；能夠優化傳統加工工藝、尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法分析較準確。8089明確訓練目標和要求，查閱部分相關資料，條理較清晰；能夠尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法分析較準確。7079明確訓練目標和要求，查閱資料不充分；在指導教師協助下，能夠尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法分析不夠準確。6069不明確訓練目標和要求，未查閱相關資料、邏輯混亂；不能夠尋找可替代的解決方案，對特種加工技術方法分析不準確。059課程目標3：在工程實踐中樹立綠色生產、低碳先行的精密與特種加工理念。畢業要求指標點 6-2在優化傳統加工工藝、尋找可替代解決方案的過程中，全面考慮綠色生產、低碳先行、多學科融合的精密與特種加工理念。90100在優化傳統加工工藝、尋找可替代解決方案的過程中，較全面考慮綠色生產、低碳先行、多學科融合的精密與特種加工理念。8089在優化傳統加工工藝、尋找可替代解決方案的過程中，部分考慮綠色生產、低碳先行、多學科融合的精密與特種加工理念。7079