《機械制造自動化技術》課程教學大綱英文名稱：MechanicalManufacturingAutomationTechnologyCurriculumOutline課程編號：18124102課程類別：專業(yè)選修課適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化學分：2學分學時：32學時，其中理論學時:28學時,實驗學時:4學時先修課程：機械設計、機械制造技術、微機原理及應用、液壓與氣壓傳動、測試技術、控制工程基礎、機電傳動控制、數控技術、機械CAD/CAM技術一、課程簡介本課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)機電控制或自動化方向的專業(yè)選修課。主要介紹機械制造自動化的基本概念、自動化控制方法與技術、加工設備自動化、物料供輸自動化、刀具自動化、檢測過程自動化、裝配自動化和工業(yè)機器人等方面的技術、方法和應用，以及現代機械制造自動化技術發(fā)展的前沿與趨勢。使機械設計制造及其自動化專業(yè)的學生在機械制造自動化技術方面掌握最基本的知識和技能。二、教學目標（一）總體目標通過本課程的學習，使學生系統地掌握有關機械制造自動化方面的基本原理,了解機械制造過程中各主要單元和系統的自動化方法以及各種自動化裝置的結構原理和特點,注重通過實例來闡述各種自動化技術、方法和應用,以利于學生了解和掌握其基本概念和應用技術,并提高其應用管理能力。（二）課程目標課程目標1：掌握機械制造自動化的基本知識和理論，包括自動化的基本概念、作用和主要內容，自動化的主要技術構成和基本要求，具有辨識機械制造自動化技術問題的能力。課程目標2：掌握主要自動化裝置的原理和實現手段與方法，具有設計和改進自動化裝置的初步能力。課程目標3：初步掌握在機械制造各過程方面的自動化技術的方法和實際應用，具有一定的應用管理能力。課程目標4：了解機械制造裝備的自動化技術現狀和發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機械制造自動化技術方案，具有選用最佳的自動化技術方案的能力。（三）課程目標對畢業(yè)要求的支撐表1課程目標對畢業(yè)要求的支撐課程目標畢業(yè)要求指標點及其內容教學內容支撐強度指標點畢業(yè)要求指標點內容1指標點2-3能夠應用機械工程專業(yè)基礎知識，對機械領域的復雜工程問題進行識別、表達和分析，以獲得結論。第1章M2指標點3-1能夠設計機械工程復雜工程問題的解決方案。第2章M3指標點11-1理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法。第3-7章M4指標點3-2能夠改進滿足特定需求的自動化技術水平、零部件及控制過程。第1、8章M三、教學內容和學時分配表2課程教學安排表章節(jié)/單元主要教學內容講課時數實驗時數實踐學時上機學時主要教學方法第一章概論3講授、視頻第二章自動化控制方法與技術4講授、討論、視頻第三章加工設備自動化5講授、討論、視頻第四章物料供輸自動化4講授、討論、視頻第五章刀具自動化22講授、視頻、實驗第六章檢測過程自動化4講授、討論、視頻第七章裝配自動化32講授、視頻、實驗第八章工業(yè)機器人3講授、討論、視頻合計284第一章概論教學要求：了解機械制造自動化技術的基本概念、內容與要求。教學內容：第一節(jié)基本概念一、機械制造系統的組成二、自動化的基本概念三、機械制造自動化的主要內容四、機械制造自動化的作用第二節(jié)機械制造自動化的類型一、機械制造自動化系統的構成二、機械制造自動化系統的分類三、機械制造自動化的特點和適用范圍第三節(jié)機械制造自動化的發(fā)展歷程及趨勢一、機械制造自動化的發(fā)展歷程二、信息化帶動機械制造自動化三、機械制造自動化技術的發(fā)展趨勢重點難點：識記有關自動化的基本概念；自動化的功能、模式、特點與分類；自動化與生產率的關系。思政元素：明確機械制造自動化是制造業(yè)發(fā)展的根本，對于國民經濟的健康發(fā)展具有重要作用。第二章自動化控制方法與技術教學要求：了解自動化控制方法與技術的基本概念、內容與要求。教學內容：第一節(jié)自動化控制的概念一、自動化控制的基本組成二、自動化控制的基本要求三、自動化控制的基本方式第二節(jié)機械傳動控制一、機械傳動控制的特點二、典型實例分析第三節(jié)液壓與氣動傳動控制一、液壓傳動控制二、氣動傳動控制第四節(jié)電氣傳動控制一、電氣控制的特點和主要內容二、電氣控制系統工作循環(huán)的表示方法三、電氣控制的操作方式四、電氣控制的聯鎖要求五、常用的電氣控制系統第五節(jié)計算機控制技術一、普通數控機床的控制二、加工中心的控制三、計算機數控四、計算機群控五、適應控制第六節(jié)典型控制技術應用一、步進電動機的控制二、交流伺服電動機的控制重點難點：自動控制的構成、基本要求、方式以及機械、液壓、氣動、電氣和計算機控制的基本概念。思政元素：自動化控制方法與技術是機械制造自動化系統的核心，它的完善程度是機械制造自動化水平的重要標志，對我國制造能力、效率和質量具有基礎性作用。第三章加工設備自動化教學要求：了解和掌握加工設備自動化的基本概念、類型、原理、特點與應用。教學內容：第一節(jié)加工設備自動化概述一、加工設備自動化的意義二、加工設備自動化的途徑三、自動化加工設備的生產率分析與分類第二節(jié)切削加工自動化一、車削加工自動化二、鉆、銑削加工自動化三、加工中心四、組合機床第三節(jié)金屬板材成形加工自動化一、沖壓加工簡介二、沖壓自動化實現的一般原則三、沖壓設備的自動化裝置四、自動沖模五、先進沖壓自動化技術第四節(jié)機械加工自動線一、通用機床自動線二、組合機床自動線三、柔性自動線重點難點：識記自動化加工設備的分類；數控技術在單機工作自動化中的地位與作用；自動線的組成、連線方式與布局。思政元素：機械加工設備是機械制造的基本生產手段和主要組成單元，加工設備的自動化是建立生產自動線和過渡到全盤自動化的必要前提，是機械制造業(yè)進一步發(fā)展的基礎。鼓勵學生們要立志于基礎制造裝備自動化的研發(fā)，為我國機械制造自動化水平的提升貢獻自己的力量。第四章物料供輸自動化教學要求：了解和掌握物料供需自動化的基本概念、類型、方法、技術與應用。教學內容：第一節(jié)物料供輸自動化概述一、實例分析二、物流系統及其功用三、物流系統的組成及分類四、物流系統應滿足的要求第二節(jié)單機自動供料裝置一、概述二、料倉、料斗及輸料槽三、工件的二次定向機構四、供料與隔料機構五、機床自動供料典型裝置舉例第三節(jié)自動線物料輸送系統一、帶式輸送系統二、鏈式輸送系統三、步伐式傳送帶四、輥子輸送系統五、懸掛輸送系統六、有軌導向小車七、隨行夾具返回裝置第四節(jié)柔性物流系統一、物流輸送形式二、托盤及托盤交換器三、自動導向小車四、自動化中央倉庫五、柔性物流系統的計算機仿真重點難點：識記物流及其物流系統的基本概念、功用與組成；單機自動供料方式、主要組成部件和工件的定向方法；自動線物流的輸送形式、輸送裝置、轉位裝置的作用和基本要求；柔性物流系統的意義、柔性物流輸送方式與組成。思政元素：物流系統是機械制造系統的重要組成部分之一，物流系統的自動化有助于降低生產成本、壓縮庫存、加快資金周轉并提高綜合經濟效益。引導學生重視物料供輸自動化技術的應用及對國民經濟相關行業(yè)的輻射帶動作用。第五章刀具自動化教學要求：了解和掌握刀具自動化的基本概念、類型、方法、技術與應用。教學內容：第一節(jié)刀具的自動裝夾一、自動化刀具的特點和結構二、自動化刀具的裝夾機構第二節(jié)自動化換刀系統一、自動換刀裝置的類型和特點二、刀庫三、自動化換刀機構第三節(jié)排屑自動化一、切屑形成原理二、排屑裝置的類型三、切屑及切削液的處理裝置重點難點：識記自動化刀具的類型、特點及選用原則；自動化換刀系統的類型、組成；排屑裝置類型；換刀裝置的類型與特點。思政元素：刀具是金屬加工中不可缺少的工具之一，對于提升中國制造的質量水平具有重要作用，如何提高加工質量的質量就需要先進的自動化刀具的應用，最終達到提升中國制造質量的目的。第六章檢測過程自動化教學要求：了解和掌握檢測過程自動化的基本概念、基本原理、方法、技術與應用。教學內容：第一節(jié)制造過程的檢測技術一、基本概念二、檢測裝置三、自動化檢測類型第二節(jié)工件尺寸的自動檢測一、工件尺寸的檢測方法二、工件尺寸的自動檢測裝置三、加工過程的自動補償第三節(jié)刀具狀態(tài)的自動識別和監(jiān)測一、刀具狀態(tài)的自動識別二、刀具狀態(tài)的監(jiān)測三、刀具的自動監(jiān)控第四節(jié)加工設備的自動監(jiān)測一、監(jiān)控系統的組成、要求和分類二、加工設備的故障診斷第五節(jié)相關的檢測技術一、無損探傷檢測技術二、氣密性檢測技術重點難點：識記檢測技術的基本要求，檢測裝置類型與主要的自動化檢測方法；加工尺寸的檢測方法、在線檢測及補償的基本概念；刀具自動識別和自動測量的基本概念；加工設備監(jiān)控系統的組成、分類及故障診斷概念。思政元素：檢測是企業(yè)產品質量管理的技術基礎，引導學生充分認識在機械制造過程中應用檢測技術并提高其自動化水平，可以保障高投資自動化加工設備的安全和產品的加工質量，避免發(fā)生重大的加工事故，提高生產率和機床設備的利用率。第七章裝配自動化教學要求：了解和掌握裝配自動化的基本概念、類型、原理、技術與應用。教學內容：第一節(jié)基本概況一、裝配自動化的現狀與發(fā)展二、裝配自動化的基本要求三、實現裝配自動化的途徑第二節(jié)自動裝配工藝過程分析一、自動裝配條件下的結構工藝性二、自動裝配工藝設計的一般要求第三節(jié)自動裝配原理一、裝配的基本形式與特點二、裝配件的傳送與定位三、裝入和螺紋聯接自動化四、裝配中的自動檢測與控制第四節(jié)自動裝配機械一、自動裝配機的基本形式及特點二、工位間傳送方式三、傳送裝置的結構形式第五節(jié)柔性裝配系統一、柔性裝配系統的組成二、柔性裝配系統的基本形式及特點三、柔性裝配系統應用實例重點難點：識記裝配自動化的基本要求；自動裝配工藝設計的一般要求；自動裝配的基本原理及特點；自動裝配機械的基本型式及特點；柔性裝配系統的組成與特點。思政元素：機械裝配是機械制造系統的重要組成環(huán)節(jié)，也是機械制造自動化系統的薄弱環(huán)節(jié)。引導學生充分認識提升機械裝配的自動化程度和水平是現代制造工業(yè)發(fā)展過程中急需解決的關鍵問題，更在于廣大學子積極投身于機械裝配領域的工作中。第八章工業(yè)機器人教學要求：了解和掌握工業(yè)機器人的基本概念、類型、控制技術與應用。教學內容：第一節(jié)工業(yè)機器人概述一、工業(yè)機器人的定義二、工業(yè)機器人的組成三、工業(yè)機器人的分類四、工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢第二節(jié)工業(yè)機器人的機械與驅動系統一、機械操作臂二、工業(yè)機器人的驅動系統第三節(jié)工業(yè)機器人控制技術一、概述二、機器人的位置、姿態(tài)和路徑問題三、機器人的控制技術第四節(jié)工業(yè)機器人的應用實例一、切削加工機器人二、搬運機器人三、裝配機器人四、焊接機器人五、其他用途的機器人重點難點：識記工業(yè)機器人的基本知識，控制方式與要求；工業(yè)機器人機械系統的組成、結構特點；工業(yè)機器人的位置、姿態(tài)及控制方式概念。思政元素：工業(yè)機器人是當前機電一體化的高技術產物，已輻射到國民經濟的各行各業(yè)。鼓勵學生們在掌握現有工業(yè)機器人基本技術的基礎上，積極投入各類機器人的研發(fā)和應用推廣，為中國制造水平的提升和服務社會做出自身的努力。四、教學方法1.講授法：通過講授本課程的基本概念與基本技術，幫助學生了解并掌握有關機械制造自動化方面的基本原理,了解機械制造過程中各主要單元和系統的自動化方法以及各種自動化裝置的結構原理和特點,并提高其應用管理能力。2.討論法：圍繞“自動化控制技術宇方法”、“加工設備的自動上下料”、“自動化立體倉庫”、“自動化裝配技術”等主題組織學生進行討論。五、課程考核與成績評定表3課程考核內容、考核形式及支撐課程目標成績分項考核/評價環(huán)節(jié)建議百分比考核/評價細則對應課程目標平時成績考勤與提問20見表4見表4實驗成績實驗操作與報告20見表5見表5期末成績課程書面考試60見表6見表6小計100表4考勤與提問評價標準程目標評價標準百分比（%）優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.8-0.89）中等（0.7-0.79）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）課程目標1回答思路清晰；術語使用規(guī)范；正確率達90%?；卮鹚悸非逦?；術語使用規(guī)范；正確率達80%?；卮鹚悸份^清晰；術語使用較規(guī)范；正確率達70%?；卮鹚悸飞星逦恍g語使用尚規(guī)范；正確率達60%；有遲到早退現象。缺勤；回題思路存在明顯錯誤；術語使用不規(guī)范；正確率在60%以下。30課程目標2回答思路清晰；術語使用規(guī)范；正確率達90%?；卮鹚悸非逦恍g語使用規(guī)范；正確率達80%?；卮鹚悸份^清晰；術語使用較規(guī)范；正確率達70%。回答思路尚清晰；術語使用尚規(guī)范；正確率達60%；有遲到早退現象。缺勤；回題思路存在明顯錯誤；術語使用不規(guī)范；正確率在60%以下。30課程目標3回答思路清晰；術語使用規(guī)范；正確率達90%。回答思路清晰；術語使用規(guī)范；正確率達80%?；卮鹚悸份^清晰；術語使用較規(guī)范；正確率達70%。回答思路尚清晰；術語使用尚規(guī)范；正確率達60%；有遲到早退現象。缺勤；回題思路存在明顯錯誤；術語使用不規(guī)范；正確率在60%以下。30課程目標4回答思路清晰；術語使用規(guī)范；正確率達90%。回答思路清晰；術語使用規(guī)范；正確率達80%?；卮鹚悸份^清晰；術語使用較規(guī)范；正確率達70%?；卮鹚悸飞星逦?；術語使用尚規(guī)范；正確率達60%；有遲到早退現象。缺勤；回題思路存在明顯錯誤；術語使用不規(guī)范；正確率在60%以下。10表5實驗評價標準課程目標評價標準百分比（%）優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.8-0.89）中等（0.7-0.79）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）課程目標1熟練掌握實驗原理；(2）能熟練使用實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達90%。(1)較好掌握實驗原理;(2）會使用實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達80%。(1)掌握本課程實驗原理;(2）會使用本課程實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達70%。(1)理解本課程實驗原理；(2）了解本課程實驗儀器和設備的使用方法；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達60%。(1)不能理解實驗原理；(2）不了解本課程實驗儀器和設備的使用方法；(3）不能獨立完成實驗報告，且正確率在60%以下。20課程目標2熟練掌握實驗原理；(2）能熟練使用實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達90%。(1)較好掌握實驗原理;(2）會使用實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達80%。(1)掌握本課程實驗原理;(2）會使用本課程實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達70%。(1)理解本課程實驗原理；(2）了解本課程實驗儀器和設備的使用方法；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達60%。(1)不能理解實驗原理；(2）不了解本課程實驗儀器和設備的使用方法；(3）不能獨立完成實驗報告，且正確率在60%以下。20課程目標3熟練掌握實驗原理；(2）能熟練使用實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達90%。(1)較好掌握實驗原理;(2）會使用實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達80%。(1)掌握本課程實驗原理;(2）會使用本課程實驗儀器和設備；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達70%。(1)理解本課程實驗原理；(2）了解本課程實驗儀器和設備的使用方法；(3）獨立完成實驗報告，且正確率達60%。(1)不能理解實驗原理；(2）不了解本課程實驗儀器和設備的使用方法；(3）不能獨立完成實驗報告，且正確率在60%以下。60表6結課考試評價標準課程目標評價標準百分比（%）優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.8-0.89）中等（0.7-0.79）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）課程目標1能很好的運用械制造自動化的基本知識和理論，具有辨識機械制造自動化技術問題的能力。能良好的運用械制造自動化的基本知識和理論，具有辨識機械制造自動化技術問題的能力。能運用械制造自動化的基本知識和理論，具有一定的辨識機械制造自動化技術問題的能力。能基本運用械制造自動化的基本知識和理論，尚有一定的辨識機械制造自動化技術問題的能力。不能運用械制造自動化的基本知識和理論，沒有辨識機械制造自動化技術問題的能力。30課程目標2能很好的掌握主要自動化裝置的原理和實現手段與方法，具有設計和改進自動化裝置的初步能力。能良好的掌握主要自動化裝置的原理和實現手段與方法，具有設計和改進自動化裝置的初步能力。能掌握主要自動化裝置的原理和實現手段與方法，具有一定的設計和改進自動化裝置的初步能力。能基本掌握主要自動化裝置的原理和實現手段與方法，尚有一定的設計和改進自動化裝置的初步能力。不能掌握主要自動化裝置的原理和實現手段與方法，沒有設計和改進自動化裝置的初步能力。30課程目標3能很好的初步掌握在機械制造各過程方面的自動化技術的方法和實際應用，具有一定的應用管理能力。能良好的初步掌握在機械制造各過程方面的自動化技術的方法和實際應用，具有一定的應用管理能力。尚能初步掌握在機械制造各過程方面的自動化技術的方法和實際應用，尚有一定的應用管理能力?；旧心艹醪秸莆赵跈C械制造各過程方面的自動化技術的方法和實際應用，尚有一定的應用管理能力。不能初步掌握在機械制造各過程方面的自動化技術的方法和實際應用，沒有一定的應用管理能力。30課程目標4能很好了解機械制造裝備的自動化技術現狀和發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機械制造自動化技術方案，具有選用最佳的自動化技術方案的能力。能良好了解機械制造裝備的自動化技術現狀和發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機械制造自動化技術方案，具有選用最佳的自動化技術方案的能力。能了解機械制造裝備的自動化技術現狀和發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機械制造自動化技術方案，具有一定的選用最佳的自動化技術方案的能力?；灸芰私鈾C械制造裝備的自動化技術現狀和發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機械制造自動化技術方案，尚有一定的選用最佳的自動化技術方案的能力。不能了解機械制造裝備的自動化技術現狀和發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化機械制造自動化技術方案，沒有選用最佳的自動化技術方案的能力。10六、課程教學資源選用教材：《機械制造自動化技術》（第4版），周驥平、林崗主編，機械工業(yè)出版社，2019年必讀書目[1]《自動化制造系統》（第3版），張根保主編，北京：機械工業(yè)出版社，2011；選讀書目[1]《機械制造自動化技術》，劉治華、李志農、劉本學主編，鄭州：鄭州大學出版社，2009[2]《機械加工自動