本書是根據(jù)普通高等學(xué)校機械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會對工程訓(xùn)練實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求,結(jié)合工程訓(xùn)練課程改革的實踐、國內(nèi)外高等工程教育發(fā)展狀況,并借鑒國內(nèi)同類課程的經(jīng)驗編寫而成。
本書內(nèi)容突出工程訓(xùn)練在專業(yè)工程教育認證中的重要作用,突出對學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),以提升學(xué)生的工程實踐能力、解決復(fù)雜工程問題的能力,突出工程應(yīng)用。本書力求實用,圖文并茂地展現(xiàn)工程訓(xùn)練的教育性、真實性、創(chuàng)新性和完整性,為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到指導(dǎo)和引領(lǐng)作用。
本書可作為普通高等院校工科專業(yè)本科工程訓(xùn)練課程的教學(xué)用書,也可供高職、高專、成人高校相關(guān)專業(yè)選用,還可作為企業(yè)培訓(xùn)和相關(guān)技術(shù)人員的參考用書。
工程訓(xùn)練是普通高等院校本科教學(xué)中重要的基礎(chǔ)實踐教學(xué)環(huán)節(jié),作為一門實踐性、基礎(chǔ)性和通識性的工程實踐教學(xué)課程,其對整個畢業(yè)要求有強支撐作用,特別是對工程教育認證指標體系中的工程與社會、職業(yè)規(guī)范等方面的達成性評價是不可缺少的。它以實際工業(yè)環(huán)境為背景,以產(chǎn)品全生命周期為主線,讓學(xué)生了解工業(yè)過程和體驗工程文化,進而鍛煉學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。
本書為機械類等工科專業(yè)的工程訓(xùn)練教材,以培養(yǎng)應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才為目標,并結(jié)合實踐教學(xué)的特點編寫而成。本書包含熱處理、鑄造、鍛造、鉗工、焊接、車削、銑削、磨削等傳統(tǒng)制造工藝,也包含數(shù)控加工、激光加工、3D打印等先進制造工藝,并針對學(xué)生工程訓(xùn)練各類大賽進行了拓展,通過綜合創(chuàng)新、復(fù)雜工程問題等內(nèi)容加大了課程的深度和難度,力求使本書內(nèi)容突出綜合性、實踐性、科學(xué)性和先進性。
本書緊密結(jié)合工程教育專業(yè)認證,以提升學(xué)生工程能力與工程素養(yǎng)為核心。每章有明確的基本知識、技能、安全操作規(guī)程要求、實用的教學(xué)內(nèi)容、相應(yīng)實例和實習(xí)報告等,內(nèi)容豐富,層次清晰,便于組織教學(xué)。本書首先從工程教育認證的要求出發(fā),明確工程訓(xùn)練的總體教學(xué)任務(wù),并使用單獨章節(jié)強調(diào)生產(chǎn)安全;然后分章節(jié)講解工程訓(xùn)練中的各項基礎(chǔ)知識、基本操作、基本技能;后通過復(fù)雜工程問題和創(chuàng)新綜合訓(xùn)練對所學(xué)內(nèi)容進行綜合應(yīng)用,讓學(xué)生初步建立機械制造生產(chǎn)過程的思維,接受工程師職業(yè)道德和工程行為規(guī)范訓(xùn)練。
本書由山東交通學(xué)院工程訓(xùn)練中心、機械工程學(xué)院機制教研室組織編寫,編寫人員有陳曉暉(工程訓(xùn)練實習(xí)報告)、劉愛華(第1、2、14~17章)、陳正洪(第4、13章)、王輝(第8、11章)、張書品(第5、7章)、劉子武(第6、9章)、劉海燕(第12章)、劉浩然(第3、10章),苗秋華、趙傳生整理了大量的圖片和資料。參加編寫的還有朱延勇、晁魯強、莊圳生、邴文法、馬玉龍、姜武杰、宋淑慧、景艷。全書由劉愛華、陳曉暉統(tǒng)稿,由國興玉教授主審。本書在編寫過程中得到了山東交通學(xué)院工程訓(xùn)練中心領(lǐng)導(dǎo)和老師的大力支持,在此深表謝意。在本書的編寫過程中,編者參考了許多相關(guān)的教材和資料,在此對這些文獻的作者表示感謝。
由于編者水平所限,書中難免存在錯誤和不妥之處,懇請讀者批評指正。
編者
前言
第1章OBE教育理念對工程師的工程
素養(yǎng)要求與工程訓(xùn)練1
11OBE教育理念與工程訓(xùn)練1
12工程師的工程素養(yǎng)2
121工程師的職業(yè)素養(yǎng)2
122現(xiàn)代工程意識2
13課程的目的、任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容3
131工程訓(xùn)練的目的3
132工程訓(xùn)練的任務(wù)4
133工程訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容4
第2章企業(yè)常見生產(chǎn)事故防治與工程
訓(xùn)練安全教育5
21企業(yè)常見生產(chǎn)事故防治5
211電氣安全事故防治5
212機械傷害事故防治7
213火災(zāi)爆炸事故防治8
22工程訓(xùn)練安全教育9
23工程訓(xùn)練守則10
231紀律守則10
232安全紀律守則10
第3章工程材料及熱處理11
31機械工程材料的分類及應(yīng)用11
311常用鋼鐵材料簡介12
312鋼鐵材料現(xiàn)場鑒別方法13
313有色金屬材料15
32金屬材料的性能16
321物理化學(xué)性能16
322力學(xué)性能17
33金屬材料的熱處理18
331退火與正火19
332淬火與回火19
333表面熱處理21
第4章切削加工技術(shù)23
41切削加工基本知識23
411切削加工概述23
412切削用量三要素25
413刀具材料及其幾何角度26
414常用切削加工機床30
415常用切削加工步驟32
42切削加工質(zhì)量評價及常用工具35
421零件(切削)加工質(zhì)量36
422零件(切削)加工質(zhì)量檢測
方法39
423常用量具40
第5章鑄造48
51概述49
52砂型鑄造的方法與基本操作49
521鑄型的組成和作用49
522造型、制芯與合型50
523熔煉和澆注55
524落砂與清理56
53鑄造工藝設(shè)計56
531分型面的選擇56
532澆冒口系統(tǒng)56
533工藝參數(shù)57
54特種鑄造58
541熔模鑄造58
542金屬型鑄造58
543壓力鑄造58
544離心鑄造59
55常見鑄造缺陷60
第6章鍛壓成形62
61概述63
611鍛壓成形的主要方法63
612鍛壓成形的加工特點64
62坯料加熱與鍛件冷卻64
621坯料加熱64
622鍛件冷卻65
63鍛造66
631自由鍛66
632模鍛69
633胎模鍛70
64板料沖壓71
641壓力機71
642沖模72
643板料沖壓工藝和基本操作73
第7章焊接76
71概述77
72焊條電弧焊77
721焊條電弧焊的設(shè)備78
722焊條79
723焊條電弧焊工藝81
724焊條電弧焊操作82
73氣焊與氣割83
731氣焊83
732氣割85
74其他焊接方法86
741埋弧焊86
742氣體保護焊87
743電阻焊88
744釬焊89
75焊接質(zhì)量及控制90
751焊接缺陷及控制90
752焊接應(yīng)力及變形91
第8章車削加工92
81概述93
82車床94
821車床的主要組成和用途94
822車床的傳動96
83車刀及其裝夾97
831車刀的種類及用途97
832車刀的結(jié)構(gòu)組成及材料97
833車刀的裝夾98
84工件安裝98
841自定心卡盤安裝工件98
842單動卡盤安裝工件99
843安裝工件99
844中心架和跟刀架的應(yīng)用100
845心軸安裝工件101
846花盤安裝工件101
85車床操作要點102
851正確使用刻度盤102
852粗車和精車102
853對刀和試切103
86車削的基本加工方式103
861車外圓103
862車端面104
863車臺階105
864切槽與切斷105
865車圓錐106
866成形面加工107
867孔加工108
868車螺紋109
869滾花109
87車床的操作步驟110
88車削訓(xùn)練實例111
第9章銑削加工113
91銑削加工概述114
92銑床及其附件115
93銑刀及其裝夾118
931銑刀118
932銑刀的裝夾119
94工件安裝119
941用附件裝夾119
942用專用夾具裝夾120
943用組合夾具裝夾120
95銑削的基本加工方式及操作120
951銑平面120
952銑斜面122
953銑溝槽123
954齒輪齒面加工124
96銑削加工實例127
第10章磨削加工129
101磨削概述130
102磨床131
1021外圓磨床131
1022內(nèi)圓磨床132
1023平面磨床132
103砂輪133
1031砂輪133
1032砂輪的安裝、平衡和修整134
104磨削的基本加工方式及操作135
1041外圓磨削135
1042內(nèi)圓磨削136
1043平面磨削137
1044圓錐面磨削137
105磨削訓(xùn)練實例138
第11章鉗工140
111概述141
112鉗工基本操作142
1121劃線、鋸削、銼削142
1122鉆孔、擴孔、鉸孔146
1123攻螺紋和套螺紋148
1124刮削與研磨150
113裝配與拆卸154
第12章數(shù)控加工技術(shù)156
121數(shù)控加工概述157
1211數(shù)控機床系統(tǒng)的組成157
1212數(shù)控機床的類型158
1213數(shù)控加工的特點160
122數(shù)控加工工藝161
1221數(shù)控加工工藝的準備161
1222數(shù)控加工工藝過程161
123數(shù)控編程基礎(chǔ)162
1231數(shù)控編程方法162
1232數(shù)控機床的坐標系及運動
方向162
1233數(shù)控機床編程中的坐標系163
1234數(shù)控指令和程序格式164
124數(shù)控車169
1241數(shù)控車床結(jié)構(gòu)特點及用途169
1242數(shù)控車床的分類170
1243數(shù)控車床的主要加工