《普通高等教育“十二五”工程訓練系列規劃教材:工程訓練與創新實踐》根據教育部普通高等學校工程材料及機械制造基礎系列課程教學基本要求,結合高校工程訓練中心實際情況、國內外高等工程教育發展狀況和編者多年實踐教學經驗編寫而成。全書共分5篇17章,第1篇為工程訓練基礎知識,內容包括工程訓練基本要求、工程訓練安全知識、工程材料與熱處理、切削加工基礎知識,共4章;第2篇為材料成形訓練與實踐,內容包括熔鑄成形、鍛壓成形、焊接成形,共3章;第3篇為切削加工訓練與實踐,內容包括車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工,共5章;第4篇為現代加工訓練與實踐,內容包括數控加工、特種加工、機械制造自動化技術,共3章;第5篇為創新訓練與實踐,內容包括機械創新訓練與實踐、創新模型訓練與實踐,共2章。各章均編寫了教學目的和要求、安全技術以及復習思考題。
21世紀的高級工程技術人才應該是復合型、創造性人才,應該具有較強的適應能力、發展能力和競爭能力以及扎實的理論基礎。因此,培養這種既懂技術又能動手、既重效益又善管理的高素質創新型人才已經成為我國高等教育面臨的重要課題。
當前各高等學校紛紛改革傳統的金工實習體制,組建工程訓練中心,工程訓練中心是實踐性教學基地,其主要目的是培養學生的工程實踐能力、協作精神和創新意識,工程訓練的教學目標是學習工藝知識,增強工程實踐能力,提高綜合素質,培養創新意識和創新能力,工程訓練的內容覆蓋機械、電工、電子、信息、自動控制、工業管理等,在重視學生的基本技能訓練的同時,不斷增加新技術、新工藝和新設備的實踐內容,實施綜合工程實踐教育,就是要置受教育者于現代工程背景下,通過一系列工程實踐教學活動、科技創新活動和人文素質教育活動,了解和熟悉工程的全過程,讓學生在企業管理、工程實踐能力和技術創新意識等諸多方面都得到全面的訓練和提高,為培養現代卓越工程師奠定基礎。
在大工程背景下,工程訓練在教學模式上改變傳統的教學方法和教學手段,從以教師為中心轉為以學生為中心,充分利用工程訓練中心的條件,集基礎訓練、綜合訓練、拓展訓練和創新實踐訓練為一體,按分層次、模塊化、組合式、開放型的新形式組織實訓教學,優化資源配置,合理布局,形成實踐教學特色。
基于上述背景和理念,多位具有多年實踐教學經驗的教師和工程技術人員共同編寫了本書。
參加本書編寫的人員有:王世剛(第1章、第2章、第3章、第6章、第15章),王雪峰(第10章、第13章、第17章),姜淑鳳(第4章、第5章、第8章、第16章),王鳳娟(第7章、第9章、第18章、第19章),吳子敬(第11章、第14章),高福生(第12章),本書由王世剛擔任主編,并負責全書統稿,本書編寫過程中參考了相關文獻資料,在此向這些文獻資料的作者和出版社表示衷心感謝。
限于編者水平有限,書中難免出現這樣或那樣的缺點和錯誤,誠望廣大同行和讀者批評指正。
編者
目 錄
前言
第1 篇 工程訓練基礎知識 1
第1 章 工程訓練基本要求 1
1. 1 工程訓練的目的 1
1. 2 工程訓練的基本規章制度 2
復習思考題 4
第2 章 工程訓練安全知識 5
2. 1 工程訓練安全概述 5
2. 2 工程訓練安全管理總則 5
2. 3 學生工程訓練安全工作管理制度 6
2. 4 工程訓練設備的安全使用與
維護保養制度 7
2. 5 工程訓練安全應急預案 8
復習思考題 12
第3 章 工程材料與鋼的熱處理 13
3. 1 工程材料概述及分類 13
3. 2 金屬材料的基本性能 13
3. 3 常用金屬材料及其牌號 15
3. 4 非金屬材料及其在工程上的應用 18
3. 5 鋼的熱處理技術 20
復習思考題 22
第4 章 切削加工基礎知識 24
4. 1 切削加工概述 24
4. 2 切削刀具 26
4. 3 常用量具 31
4. 4 零件技術要求 35
復習思考題 41
第2 篇 材料成形訓練與實踐 42
第5 章 熔鑄成形 42
5. 1 熔鑄成形概述 42
5. 2 砂型鑄造的造型工藝 43
5. 3 鑄造合金的熔煉與澆注 55
5. 4 特種鑄造 57
復習思考題 59
第6 章 鍛壓成形 60
6. 1 鍛壓成形概述 60
6. 2 鍛造工藝 61
復習思考題 73
第7 章 焊接成形 74
7. 1 焊接成形概述 74
7. 2 電弧焊 75
7. 3 氣焊 84
7. 4 其他焊接方法 86
復習思考題 88
第3 篇 切削加工訓練與實踐 89
第8 章 車削加工 89
8. 1 車削加工概述 89
8. 2 臥式車床 90
8. 3 臥式車床操作要點 91
8. 4 車削加工工藝 95
8. 5 車床附件 103
8. 6 車削加工操作實訓 106
復習思考題 109
第9 章 銑削加工 110
9. 1 銑削加工概述 110
9. 2 銑床 113
9. 3 銑刀 113
9. 4 銑床附件及工件的裝夾 115
9. 5 銑削的基本工作 119
9. 6 銑削加工操作實訓 122
復習思考題 125
第10 章 刨削加工 126
10. 1 刨削加工概述 126
10. 2 牛頭刨床 127
10. 3 刨刀及其安裝 128
10. 4 工件的安裝 129
10. 5 刨削的基本工作 130
10. 6 刨削加工操作實訓 131
復習思考題 132
第11 章 磨削加工 133
11. 1 磨削加工概述 133
11. 2 砂輪 134
11. 3 磨床 135
復習思考題 139
第12 章 鉗工 140
12. 1 鉗工概述 140
12. 2 鉗工的基本工作 140
12. 3 鉗工操作實訓 157
復習思考題 159
第4 篇 現代加工訓練與實踐 160
第13 章 數控加工 160
13. 1 數控加工概述 160
13. 2 數控編程基礎 161
13. 3 數控車床編程與操作 168
13. 4 數控銑床編程與操作 180
13. 5 數控加工中心編程與操作 191
13. 6 數控加工技術實訓 195
復習思考題 206
第14 章 自動編程加工 207
14. 1 自動編程概述 207
14. 2 CAXA 制造工程師的操作界面 208
14. 3 CAXA 制造工程師的功能 211
14. 4 CAXA 制造工程師的自動編程
實例 213
14. 5 CAXA 編程助手 222
14. 6 CAXA 編程助手應用實例 222
復習思考題 226
第15 章 激光加工 227
15. 1 激光加工概述 227
15. 2 材料加工用激光器簡介 228
15. 3 激光加工工藝及實踐 230
復習思考題 238
第16 章 3D 打印 239
16. 1 3D 打印概述 239
16. 2 3D 打印機的操作 243
復習思考題 249
第17 章 特種加工 250
17. 1 特種加工概述 250
17. 2 電火花加工 251
17. 3 電火花線切割加工 253
17. 4 其他常用特種加工 259
17. 5 特種加工技術實訓 262
復習思考題 263
第5 篇 創新訓練與實踐 264
第18 章 機械創新訓練與實踐 264
18. 1 平面機構創新設計與拼裝實踐 264
18. 2 空間機構創新設計與拼裝實踐 268
18. 3 軸系結構創新設計實踐 271
復習思考題 274
第19 章 創新模型訓練與實踐 275
19. 1 慧魚創新模型訓練與實踐 275
19. 2 探索者機器人創新套件訓練與
實踐 283
復習思考題 289
參考文獻 290