本书是以工程训练教学指导委员会制定的工程训练教学基本要求为指导,为适应新时代主流工业技术发展编写而成的。全书分为12章,主要介绍工程训练概述、工程训练基础知识、材料成形技术(铸造、焊接)、传统切削加工技术(车削加工、铣削加工、钳工)、现代制造技术(数控加工、数控电火花线切割加工以及现代特种加工方法)、电工电子技术、工程创客训练等内容。本书注重学生工程素质和综合能力培养,通过实践操作强化工程训练效果,提高学生的实践和创新能力。本书适用于非机械类专业学生工程训练课程,也可供大专、职业学校、技校以及工程技术人员使用。
本书注重学生工程素质和综合能力培养,通过实践操作强化工程训练效果,提高学生的实践和创新能力。
党的二十大报告中明确指出:“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。”强国兴邦从教育开始。“深化教育改革,推动高等教育内涵式发展”是当前以及未来一个时期内高等教育发展的基本战略。加强实践教学建设、提高学生的实践能力和培养创新精神是高等教育提升人才培养质量的重要切入点和突破口。工程实践教学是高等工程教育中不可缺少的重要组成部分,是培养大学生实践能力和创新能力、树立工程意识、提高综合工程素质的重要载体,尤其对工程类人才培养具有关键意义。工程训练中心是培养在校学生实践和创新能力的工程实践教学基地,面向各类专业人才培养需求,开展融知识、能力、素质教育于一体的实践教育。现代工程实践不再局限于实践技能教学,已从工程实践教学迈入工程实践教育,逐渐形成由基础性实践、综合性实践、创新性实践组成,贯穿高校工程人才培养全过程的开放性实践教学体系。工程训练作为高校实施实践能力培养的重要教学环节,具有通识性基础。工程实践教学的核心目标在于实现理论知识与实践操作有机融合,同时将职业道德、责任意识、团队协作等职业素养塑造贯穿教学全过程。以综合性为特点,根据对学生的培养要求,采用工程系统集成理念对工业生产技术进行精选,遵循教学规律,采用现代教育技术构建实景化的工程教学环境。在此环境下,学生通过参与式动手实践,基本了解工业生产各个环节,以及通过对各种加工方法的初步训练,获得职业道德的初步培养。这是现阶段我国工科高校本科生工程实践教育的有效途径。本书结合编者多年教学经验编写而成,主要特点为:1)以工程训练教学指导委员会制定的教学基本要求为指导,结合工程训练实践教学内容及课程体系改革研究与实践成果编写而成。2)加强基本知识的介绍,以更好地帮助学生理解各工艺方法的实质,使学生在工程训练过程中可以有意识地完成各种操作,达到培养实践能力的目的。3)加强对智能制造、先进制造技术和新工艺、新材料内容的介绍,拓展学生的眼界和知识面。4)注重学生工程素质和综合能力的培养,在介绍各种工艺方法和设备的同时,还注意帮助学生建立质量、经济、安全、环保、市场等意识。本书可供高等院校非机械类专业工程训练课程教学使用,也可供大专、职业学校、技校以及工程技术人员使用。全书共12章,由河北工业大学的马玉琼、冯慧娟、张艳蕊任主编,王春松、唐乐、张玉珮、刘同任副主编。参与编写的还有王军伟、郑红伟、毕海霞、宋健、张彧硕、苗青、张伟男、李健、王明川、王伟、王跃华、郑惠文、韦亚琼、王铁成、张皓楠、李良、张啸、安伟、刘磊、邢军、王克礼、张玉龙、陈安、李媛媛、阚玉怀、母芳林、刁雁雁、王祖星、王丽萍、魏骏喆、弓正菁、王高生、王海龙、李佳欣、张振杰、梁建新。本书由河北工业大学马岱副教授主审,马岱副教授对本书提出了很多宝贵的意见,在此表示感谢。本书的编写参考了相关手册、教材、学术杂志等,借鉴了许多同行专家的教学成果,在此一并表示真诚的谢意。本书内容多,范围广,涉及传统与现代制造技术知识,由于编者水平有限,书中难免有许多错误和不足,恳请读者批评指正。编者
高等院校教师
前言第1章工程训练概述111工程训练的学习目的和学习方法1111工程训练的学习目的和任务1112工程训练的学习方法212工程训练安全教育213工程训练须知4131训练守则4132考勤须知4133成绩须知514工程师的职业素养及现代工程意识素养5141工程师的职业素养5142工程师的伦理责任6143现代工程意识素养6思考题8第2章工程训练基础知识921工程材料9211工程材料的主要性能9212工程材料分类10213金属材料及热处理1022切削基本知识12221切削加工概述12222刀具材料14223常用量具1723机械产品设计与制造过程24231产品设计24232机械产品制造过程25233机械产品的制造方法25234零件加工质量26思考题28第3章铸造2931概述2932造型材料3033造型与造芯31331造型工具及装备31332造型32333造芯3634合型、熔炼、浇注及清理3835铸造工艺设计41351分型面的选择41352浇注系统与冒口的开设42353浇注位置的选择44354铸造工艺参数的确定4436铸造质量与检验4537安全操作规程47思考题48第4章焊接4941概述4942焊接方法分类4943焊条电弧焊50431焊条电弧焊设备50432焊条51433焊接电弧及焊接过程51434焊条电弧焊基本操作5244电弧焊焊接基本工艺5345气焊5646焊接质量与检验5747安全操作规程57思考题57第5章车削加工5851概述5852车床结构5953车削刀具6054车床夹具及附件6255车削加工基本操作64551刻度盘及刻度盘手柄的使用64552试切的方法与步骤65553粗车和精车6556车削加工基本工艺66561车外圆及台阶66562车端面67563孔加工6757车削加工质量与检验68571零件加工质量68572质量缺陷分析及防范6958安全操作规程70思考题71第6章铣削加工7261概述7262铣床结构7363铣削刀具7564铣床附件7765铣削加工基本操作78651铣平面78652铣斜面80653铣沟槽8166铣削加工质量与检验8267安全操作规程83思考题83第7章钳工8471概述8472钳工常用设备8473钳工基本操作87731划线87732锯削90733锉削93734钻孔、扩孔和铰孔95735攻螺纹和套螺纹9974装配10175钳工质量与检验10276安全操作规程103思考题104第8章数控加工技术10581概述10582数控加工基础知识106821数控机床组成及特点106822数控机床编程基础10983数控车削加工114831数控车削概述114832数控车床编程指令117833数控车床程序的构成与特点118834数控车典型零件的程序编制12084数控铣削加工124841数控铣削加工概述124842数控铣削常用刀具12685数控加工中心126851数控加工中心概述126852加工中心编程12986安全操作规程131思考题131第9章数控电火花线切割加工13291电火花线切割加工概述132911线切割加工的原理和特点132912电火花线切割的分类133913电火花线切割的应用13492线切割加工机床的组成135921机械部件构成135922电气部件构成13793电火花线切割加工工艺13994线切割手工编程14095电火花线切割质量与检验14396安全操作规程143思考题144第10章现代特种加工方法简介1451013D打印技术14510113D打印基本原理14510123D打印设备的主要组成14510133D打印技术应用146102激光加工技术1461021激光加工基本原理1461022激光加工设备的主要组成1471023激光加工技术应用147103超声波加工1481031超声波加工基本原理1481032超声波加工设备的主要组成1481033超声波加工应用149104超高压水射流加工1501041超高压水射流加工基本原理1501042超高压水射流加工设备的主要组成1511043超高压水射流加工应用151思考题152第11章电工电子技术153111电工技术基础1531111安全用电基础知识1531112电工常用工具及仪表1561113常用低压电器1591114电气安全操作规程162112电子技术基础1631121常用电子元器件1631122数字式万用表1711123电路焊接技术1721124电路焊接安全操作规程179思考题179第12章工程创客训练180121创新概述1801211创新的定义1801212创新模式180122“工程创客训练”课程介绍1821221课程概述1821222课程运行方式1831223课程项目案例:膝关节保护装置设计与研制183参考文献186