机械设计制造及其自动化课程（机械设计制造及其自动化课程体系）

## 机械设计制造及其自动化课程

简介

机械设计制造及其自动化专业是一个集机械设计、制造工艺、自动化控制于一体的综合性学科。本课程旨在培养学生掌握机械设计、制造和自动化的基础理论知识和基本技能，具备运用现代设计方法、制造技术和自动化手段解决实际工程问题的能力，为国家培养高素质的工程技术人才。 课程内容涵盖机械原理、机械设计、机械制造技术、数控技术、自动化控制技术等多个方面，并结合实际案例和工程项目，提高学生的实践能力和创新能力。### 一、 课程核心内容#### 1. 机械原理与设计

1.1 机械原理:

学习机械运动的基本规律，包括平面机构运动分析与综合、空间机构运动分析、凸轮机构设计、齿轮机构设计、带传动与链传动等。 重点掌握机构的运动分析方法、力分析方法以及机构的综合设计方法。

1.2 机械设计:

学习机械零件的设计方法，包括轴、轴承、键、联轴器、齿轮、螺纹连接、焊接、铸造等。 重点掌握机械零件的强度计算、刚度计算、疲劳强度计算以及机械零件的选型和设计。 学习运用CAD软件进行三维建模和仿真分析。#### 2. 机械制造技术

2.1 传统制造技术:

学习车削、铣削、钻削、磨削等传统加工方法的基本原理、工艺参数选择以及刀具选择等。 了解各种传统加工设备的特点和适用范围。

2.2 先进制造技术:

学习数控机床编程与操作、CAD/CAM技术、快速原型制造技术、精密加工技术等。 了解现代制造技术的发展趋势，例如增材制造（3D打印）、精密微加工等。

2.3 制造工艺及自动化:

学习制造工艺的规划与设计，了解自动化生产线的设计与应用，以及柔性制造系统等先进制造模式。#### 3. 自动化控制技术

3.1 控制系统基础:

学习自动控制系统的基本概念，包括反馈控制、PID控制、状态空间法等。 掌握控制系统的建模、分析和设计方法。

3.2 PLC编程与应用:

学习可编程逻辑控制器(PLC)的基本原理、编程方法以及在工业自动化中的应用。 能够进行PLC程序设计、调试和维护。

3.3 传感器与执行器:

学习各种工业传感器的原理、特性和应用，以及各种执行器的类型、选择和应用。### 二、 实践环节课程注重实践教学，包括：

实验课程:

进行机械原理、机械设计、机械制造技术、自动化控制技术的相关实验，验证理论知识，提高动手能力。

课程设计:

完成机械设计或自动化控制系统的设计项目，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

毕业设计:

完成一个完整的机械设计制造及其自动化方面的毕业设计项目，检验学生的综合素质和创新能力。### 三、 课程考核课程考核方式多样化，包括：

平时作业

实验报告

期中考试

期末考试

课程设计

毕业设计### 四、 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：

掌握机械设计制造及其自动化的基本理论知识和基本技能。

具备运用现代设计方法、制造技术和自动化手段解决实际工程问题的能力。

具备一定的创新能力和团队合作精神。

能够阅读和理解相关领域的专业文献。

为进一步深造或从事相关工作打下坚实的基础。本课程旨在培养学生成为具备扎实理论基础和较强实践能力的机械设计制造及其自动化领域的专业人才，为国家经济建设和社会发展贡献力量。

机械设计制造及其自动化课程**简介**机械设计制造及其自动化专业是一个集机械设计、制造工艺、自动化控制于一体的综合性学科。本课程旨在培养学生掌握机械设计、制造和自动化的基础理论知识和基本技能，具备运用现代设计方法、制造技术和自动化手段解决实际工程问题的能力，为国家培养高素质的工程技术人才。 课程内容涵盖机械原理、机械设计、机械制造技术、数控技术、自动化控制技术等多个方面，并结合实际案例和工程项目，提高学生的实践能力和创新能力。

一、 课程核心内容

1. 机械原理与设计* **1.1 机械原理:** 学习机械运动的基本规律，包括平面机构运动分析与综合、空间机构运动分析、凸轮机构设计、齿轮机构设计、带传动与链传动等。 重点掌握机构的运动分析方法、力分析方法以及机构的综合设计方法。 * **1.2 机械设计:** 学习机械零件的设计方法，包括轴、轴承、键、联轴器、齿轮、螺纹连接、焊接、铸造等。 重点掌握机械零件的强度计算、刚度计算、疲劳强度计算以及机械零件的选型和设计。 学习运用CAD软件进行三维建模和仿真分析。

2. 机械制造技术* **2.1 传统制造技术:** 学习车削、铣削、钻削、磨削等传统加工方法的基本原理、工艺参数选择以及刀具选择等。 了解各种传统加工设备的特点和适用范围。 * **2.2 先进制造技术:** 学习数控机床编程与操作、CAD/CAM技术、快速原型制造技术、精密加工技术等。 了解现代制造技术的发展趋势，例如增材制造（3D打印）、精密微加工等。 * **2.3 制造工艺及自动化:** 学习制造工艺的规划与设计，了解自动化生产线的设计与应用，以及柔性制造系统等先进制造模式。

3. 自动化控制技术* **3.1 控制系统基础:** 学习自动控制系统的基本概念，包括反馈控制、PID控制、状态空间法等。 掌握控制系统的建模、分析和设计方法。 * **3.2 PLC编程与应用:** 学习可编程逻辑控制器(PLC)的基本原理、编程方法以及在工业自动化中的应用。 能够进行PLC程序设计、调试和维护。 * **3.3 传感器与执行器:** 学习各种工业传感器的原理、特性和应用，以及各种执行器的类型、选择和应用。

二、 实践环节课程注重实践教学，包括：* **实验课程:** 进行机械原理、机械设计、机械制造技术、自动化控制技术的相关实验，验证理论知识，提高动手能力。 * **课程设计:** 完成机械设计或自动化控制系统的设计项目，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。 * **毕业设计:** 完成一个完整的机械设计制造及其自动化方面的毕业设计项目，检验学生的综合素质和创新能力。

三、 课程考核课程考核方式多样化，包括：* 平时作业 * 实验报告 * 期中考试 * 期末考试 * 课程设计 * 毕业设计

四、 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：* 掌握机械设计制造及其自动化的基本理论知识和基本技能。 * 具备运用现代设计方法、制造技术和自动化手段解决实际工程问题的能力。 * 具备一定的创新能力和团队合作精神。 * 能够阅读和理解相关领域的专业文献。 * 为进一步深造或从事相关工作打下坚实的基础。本课程旨在培养学生成为具备扎实理论基础和较强实践能力的机械设计制造及其自动化领域的专业人才，为国家经济建设和社会发展贡献力量。