现代机械设计课程大纲（共8篇）
第1章 现代机械设计概述 1.1 现代机械设计与传统机械设计 1.2 现代机械设计特点 1.3 现代机械设计研究概况 第2章 现代机械创新设计 2.1 创新设计特点 2.2 创新设计类型 2.3 创新设计方法 第3章 现代机械并行设计
3.1 并行设计概念产生的背景和过程 3.2 并行设计的技术特征 3.3 并行设计中的关键技术 3.4 并行设计的技术经济效益 第4章 现代机械系统设计 4.1 系统设计的概念 4.2 系统设计的方法和步骤 4.3 机械系统设计 4.3.1 机械系统设计的任务
4.3.2 机械系统的方案设计与总体设计 4.3.3 机械系统的总体布置 4.4 系统设计的展望 第5章 现代机械功能设计 5.1 功能设计的概念 5.2 功能设计的步骤 5.3 功能分析 5.3.1 功能分解 5.3.2 功能结构的建立 5.4 寻求作用原理 5.4.1 寻求物理效应 5.4.2 寻求功能载体
5.4.3 寻求作用原理的常用方法 5.4.4 组合作用原理及形成原理解答方案 5.4.5 系统原理解答方案的评价和决策 第6章 现代机械模块化设计 6.1 模块化设计的基本概念和方法 6.2 模块化系统的分类 6.3 模块化设计的步骤 6.4 模块化设计的关键 6.5 模块化设计的现状与趋势 第7章 现代机械模糊设计 7.1 事物的模糊性 7.2 模糊设计的研究内容 7.3 机械模糊设计的特点 7.4 模糊设计的理论基础 7.5 模糊优化设计 7.6 模糊概率设计 7.7 模糊聚类分析
第8章 现代机械虚拟样机设计 8.1 虚拟样机设计的理论基础 8.2 虚拟样机模型的创建方法 8.3 测试虚拟样机模型 8.4 验证虚拟样机模型 8.5 细化虚拟样机模型 8.6 迭代虚拟样机模型 8.7 优化设计 8.8 定制界面
第9章 现代机械稳健设计 9.1 稳健设计的基本概念 9.2 稳健设计的一般步骤 9.3 稳健设计方法 9.3.1 损失模型法 9.3.2 响应面模型法 9.3.3 工程模型法
第10章 现代机械绿色设计 10.1 环境污染对产品设计的挑战 10.2 绿色产品设计的基本概念 10.3 绿色产品设计的关键技术 10.3.1 面向再生的设计方法 10.3.2 面向拆卸的设计方法 10.3.3 面向生命周期的评估
一、目前机械设计制造及自动化专业课程设计的现状
目前机械设计制造及自动化专业课程设计为三大类: (1) 数控机床编程课程设计, 给定某一零件, 编制其数空机床加工的工艺规程和某道工序的数控制机床程序。 (2) 液压传动课程设计, 这一类课程设计主要培养学生的设计液压控制系统能力, 给定一个小的机构, 设计其液压控制系统。 (3) 机械制造技术基础课程设计, 给定某一零件, 设计其工艺规程、设计工序卡、设计某道工序的机床夹具, 三门课程设计均安排在第七学期, 时间分别为1周、1周、3周, 这样虽可以集中巩固和训练习单一课程知识, 但由于内容过于单一化, 不能对学生的综合分析能力和设计能力达到很好的训练目的, 且学生在五周内完成三个课程设计, 为了完成任务, 在设计过程中, 不能深入思考课题问题, 主动性差, 稍有问题, 马上询问, 过于依赖指导教师的辅导, 在设计中盲目照抄照搬的现象比较严重。学生在不同的课程设计间频繁切换, 思路容易混淆, 而且课程设计内容的重叠也给学生带来了不必要的负担, 使学生很难从全局角度深入到工程设计能力训练中。为提高学生工程设计能力, 我们专业课课程设计采用了在真实的工程环境下进行, 有效地提升学生了工程能力。
二、设立综合课程设计
1. 以工程项目为驱动, 整合构建综合性专业课程设计。
现代机械工程师技术应用能力包括: (1) 工程表达技能。工程师不仅掌握最基本的制图基础知识, 而且能熟练地应用计算机绘制平面图和三维几何建模, 且绘制的图样能够清晰地表达出机器、机构和机械零件的组成形态、大小、相对位置、材料和在制造、装配、联接、施工、安装、校对等方面的技术要求。 (2) 获得、处理信息能力。工程师能根据课题要求, 能应用检索文献的基本途径和方法准确查寻有效的资料从而高效地获取所需信息, 能批判性地评价信息及其来源, 并能再创造所遴选出的有价值的信息。 (3) 设计、实验测试能力。作为机械工程师具有机械基础知识、自动控制基础知识和以电子技术及计算机应用和检测技术为主要技术手段, 具有机械设计制造过程中的理论研究、产品结构设计、试验研究工作及产品性能分析工作的能力以及产品开发和技术管理工作能力。 (4) 具有创新素质。随着知识和经验的积累, 想象力逐渐丰富, 思维能力, 尤其是逻辑推理思维能力有了很大程度的发展, 思维敏捷, 做到“见树能见森林”。 (5) 具有严谨的科学精神和良好职业道德, 具有严谨求实的科学精神和追求卓越的科学态度, 具有良好的心理素质, 能承担应肩负的社会责任。
课程设计是学生创新思维、知识应用、能力培养和素质提高的关键性教学环节, 是促使学生向工程技术人员角色转换的过程, 能激发学生的创新精神和培养学生的工程实践能力, 所以基于现代机械工程师技术应用能力培养, 综合性课程设计是突破口之一。作为机械设计制造专业课程设计培养学生绘图能力, 材料、热处理、公差选用能力, 零件结构分析能力, 零件工艺规程设计能力, 零件工序设计能力, 零件数控制加工编程能力和专用夹具设计等能力。为此, 将《机械制造技术基础》、《数控机床与编程》和《液压传动》三门课的课程设计整合为一门综合性的课程设计, 将机械制造工艺知识、液压控制理论和数控加工方法糅合在一起, 实行在真实的工程环境下完成一个小综合性的设计。
2. 采用工程项目设计流程, 实施综合性专业课程设计。
课程设计的策划、组织和实施直接影响学生在校的教学质量、学生就业的竞争力。以激发学生的创新精神和培养学生的工程实践能力为目的, 实行在真实的工程环境, 使课程设计成果进一步转化为生产力。课程设计的流程为: (1) 课题来源。指导教师提供课程设计课题, 课题来源于指导教师的产学研合作项目子课题或源于与学校合作企业内的项目。 (2) 布置设计任务。设计给定产品的工艺规程, 设计给定产品的工序, 设计产品铣削周边平面的数控铣床程序, 设计加工产品周边孔的钻床专用夹具, 夹具利用液压夹紧。 (3) 分组分工协作。学生再根据自身兴趣自由组建5~6人的小组, 明确给定产品零件的技术要求、工艺过程、分析影响产品加工质量因素, 课程设计之前和设计的进行过程中, 学生必须在企业实践, 强化感性认识, 在此基础上, 提出自己一系的设计方案, 通过对比分析, 查阅资料, 进行方案对比, 在老师的审查和指导下, 确定最终设计的最佳和最终方案。机床夹具设计, 学生应用PRO/E软件对夹具进行三维实体建模, 对零件及其装配关系进行动态仿真, 直观地观察各零件的运动状态, 通过实体模型和动态仿真, 使学生直接进入真实的三维工程实际中, 直观分析夹具设计的合理性, 然后严格按照机械制图标准, 简捷、清晰、规范化地描述零件装配关系和零件结构, 并根据产品精度加工要求, 正确提出夹具装配技术要求和零部件技术要求。 (4) 典型零件的数控程序在校实训中心验证, 并加工件。 (5) 最后完成设计和答辩交流。整个课程设计过程中本着“鼓励探索、失败重来”的原则。
三、形成“基础知识+综合训练+工程应用+创新能力”的课程设计教学基本框架
第一, 基础知识。注重专业基础知识和专业理论各课程之间的相互联系, 形成综上所述合性的知识体系, 而不是每门课程是孤岛, 学一门丢一门。第二, 综合训练。采用项目教学手段进行综合性课程设计, 进行专业理论与实践的密切结合, 使学生掌握专业技术基础理论和基本实践动手能力, 培养学生分析问题和解决实际问题的能力, 全面拓展学生的相互协作及各方面的综合素质。第三, 工程应用。综合性课程设计课题源于企业生产实际, 学生将自己的设计转化为生产力, 在真实工程环境中训练工程意识和工程能力, 全面提高学生的工程综合运用能力。第四, 技术创新。学生通过综合性课程设计训练, 发现问题, 思考问题, 解决问题, 在分析工程问题的同时, 学生就会进行一些新技术、新工艺应用, 激发学生的学习兴趣和热情, 挖掘和发挥学生的创造力, 提高解决工程实际技术问题的能力。
四、实践效果
教学实践表明, 构建以真实工程项目环境下的综合性课程设计作为专业课课程设计教学模式, 学生摆脱了按课程指导书教条设计的模式, 激发学生进行实际设计和创造性设计的欲望, 发挥了主观能动性, 得到了工程综合能力和创新思维方式的培养与训练, 将课程设计转化为生产力, 学生具有强烈的成就感和责任感, 真正实现了“做中学、学中做”。实实在在提高了学生基本知识的综上所述应用能力和工程能力。
摘要：针对机械类专业学生工程能力和解决实际问题能力的培养, 探索机械类专业本科课程设计实践教学的新模式, 提出以产学研项目为驱动, 将各专业课课程设计综合的专业的课程设计实践教学的方法, 着重培养学生工程综合能力和创新思维方式, 使实验教学环节在促进学生知识、能力、素质的协调发展方面发挥更加重要的作用。
关键词：现代机械工程师,技术应用能力,培养
参考文献
[1]刘玉梅, 袁文华.卓越工程师培养目标下应用型本科专业课程教学模式构建[Z].北京:机械工业出版社, 2012.
【关键词】3+4 现代职业教育体系 专业课程衔接
【基金项目】江苏省2015年中高等职业教育衔接课程体系建设课题：机械设计制造及其自动化专业3+4分段培养课程体系建设的研究（项目编号：201551）；江苏高校品牌专业建设工程资助项目（项目编号：PPZY2015C251）。
【中图分类号】G710【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）05-0228-02
在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中明确指出“到2020年，形成适应经济发展方式转变和产业结构调整要求、体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系”。[1]
2012年起，江苏确定南京、常州、无锡、苏州、南通等5个职业教育创新发展实验区，启动实施“中高职衔接”人才培养改革试点，包括了中职+专科高职（3+2）、中职+本科（3+4）、专科高职+本科（3+2）、五年高职+本科（5+2）四种形式的试点。其中，中职+本科（3+4）的培养模式最引人瞩目。[2，3]
南通理工学院与江苏省南通中等专业学校合作开展机械设计制造及其自动化专业“3+4”项目试点，培养人才层次定位在高素质技术技能型应用人才，即学生在南通中等专业学校完成三年中职数控技术应用专业的学习，中职毕业后通过对口单招方式进入应用型本科高校南通理工学院学习机械设计制造及其自动化专业，本科毕业后，达到准机械工程师水平，获得技师等级数控设备操作职业资格证书（或相当水平）、机械设计制造及其自动化专业本科学历和工学学士学位。
一、专业课程设置的重要性
“3+4”模式是一种新型的人才培养模式，打破了以往的职业教育体系，创新了人才培养战略，对培养目标、培养标准、课程体系、教学体系、考核标准、质量评价标准等方面提出了全面的创新的改革要求。[4]
南通中等专业学校毕业需要进入南通理工学院继续深造就读机械设计制造及其自动化本科专业的学生主要由学校的校长推荐，学生生源品学兼优，动手能力强，综合素质高，他们普遍获得过各级职业技能比赛的奖项或者具有数控机床操作等方面的特长，但是和普通高中毕业后就读本科院校的学生相比，他们理论基础知识不扎实，难以跟进现有的本科教育课程，比如在中职阶段没有系统地学习工程力学、机械原理与设计等专业基础课程。此外还会出现重复开课的情况，在数控加工编程与操作方面中职阶段已经充分掌握基本技能，到本科阶段后还需要重新学习基础的编程知识，严重影响学生学习的积极性。可以看出，专业课程的设置与安排对人才培养起到关键性的作用，这就需要由本科高校与中等职业学校按照七年一体的原则，统筹制定公共课、专业基础课和专业素质拓展与技能实训课程衔接贯通的教学体系课程体系，改革人才培养模式，整体设计高素质技术应用型人才培养目标的培养标准，系统培养本科层次高素质技术技能应用型人才。
二、专业课程课时分配的探讨
专业课程的课时分配需要合理的安排，从而体现教学的广度和深度。针对中职升本七年一体的机械类专业课程教学体系而言，课时的分配需要注意理论与实践相结合、基础课与专业课相结合，理论教学与实践技能培养都需要达到一定的要求。
南通理工学院与江苏省南通中等专业学校合作开展的机械设计制造及其自动化专业“3+4”项目部分专业课程的课时分配如下表所示。
部分专业课程课时分配表
从表中可以看出专业课程课时的分配主要有以下两点特征：
1.前段重基础知识、基本技能和继续学习能力的培养，后段增强实践性与职业性教育。将本科段的工程图学与计算机绘图等课程前置到中职段开设，同时在中职段开设数控原理与编程等课程，并安排相应的数控车床加工实训，要求学生在中职阶段取得具有数控车床操作工（中级）职业资格证。
2.在衔接课程体系中加大中职阶段文化课和专业理论课比重，加大本科阶段技能训练和实践环节教学比重。在本科阶段安排数控车削加工实训，要求学生本科毕业取得具有数控车床操作工（高级）职业资格证。
三、专业课程关联性与互补性的研究
按照现代职业教育体系建设的要求，在专业课程体系设置方面需要具有关联性与互补性。在培养过程中那个需要注意构建中职学校与应用型本科院校人才培养相衔接的通道。
1.关联性研究
在培养目标方面，两阶段的课程设置都要围绕机械专业开设，培养学生应用型技能，那么专业课程的设置必须相互嵌套，密切关联。在具体的课程实施时，要把静止的教学大纲细化成动态的教学内容，以避免衔接中课程内容的脱节，要加强每门专业课程的衔接性，从而实现中职、高等教育课程的整体衔接。
2.互补性研究
两阶段的课程内容上可以有重叠，但是在深度上应该有所区别。例如数控原理与编程技术课程，中职和本科两个阶段都要开设，但是所学的知识内容不同、培养目标也不一样，中职阶段课程开设的目的主要是培养学生基本的数控原理知识与编程思想，而本科阶段则是为了培养学生的程序设计和自主编程的能力。从而两阶段的课程实现了互补，进而培养出具理论素养与实践动手能力综合性的专业技能人才。
四、课程评价机制的研究
课程成绩考核是重点考核学生完成职业能力训练项目、实现课程目标的状况和程度，以及学习过程中的主观表现。与传统的课程考试有所区别，在“3+4”课程教学体系中应该注重实际操作和学习过程的考核，鼓励学生结合课程学习积极参加社会、行业或企业相关的职业活动，考取相关的职业资格或技能等级证书。
随着职业教育的发展，“3+4”教学项目成为现代职业教育的必然趋势，机械类专业课程设置的课时分配、课程安排的关联性与互补性以及课程评价机制等方面的研究内容，可以为中职校与应用型本科院校人才培养衔接提供借鉴，有效促进我国现代职业教育体系的发展，并且还能推动我校江苏省高校品牌专业的建设。
参考文献：
[1]孟凡华.鲁昕强调：推动现代职业教育体系建设[J].职业技术教育，2011，15：44-47.
[2]丁金昌.我国中等和高等职业教育协调发展的探索[J].中国高教研究，2012，02：86-88.
[3]王志华，陆玉梅，雷卫宁.江苏省中高职与本科衔接试点项目存在的问题及对策建议[J].职业教育研究，2014，12：5-9.
[4]张永.基于“3+4”模式的职业教育一体化研究[J].山东商业职业技术学院学报，2014，01：51-53.
作者简介：
课程名称：《机械设计基础》
适用专业：2017级电气工程及其自动化（专升本 函授）2017级机电一体化技术（专科 函授）2016级车辆工程（专升本 函授 业余）辅导教材：《机械设计》(第二版),王为主编，华中科技大学出版社，2014.一、本课程的地位、任务和作用
本课程是一门介绍常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法的技术基础课。其任务是培养学生：
1.掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并初步具有选用和分析基本结构的能力；
2.掌握通用零部件的工作原理、特点、应用和简单的设计计算方法，并初步具有选用和分析简单机械和传动装置的能力；
3.具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
二、本课程的相关课程
1、先修课程：《画法几何及机械制图Ⅰ》、《工程训练Ⅰ》、《理论力学Ⅱ》、《材料力学Ⅱ》、《机械原理》
2、后续课程：《CAD/CAM》、《机械制造装备设计》、课程设计、毕业设计
三、本课程的基本内容及要求
（一）平面机构的运动简图和自由度
了解机构运动的可能性和确定性，熟悉构件及其自由度、运动副及其约束以及运动副的分类和代表符号；明确平面机构具有确定运动的条件和计算机构自由度的意义；基本掌握简单机构运动简图绘制方法，熟练掌握平面机构自由度的计算方法。
（二）平面连杆机构
熟悉铰链四杆机构的三种基本形式和特点，明确曲柄存在的条件，了解机构形式与尺寸之间的关系；了解铰链四杆机构的主要演化形式及其特点；掌握用图解法设计平面四杆机构的方法。
（三）凸轮机构
了解凸轮机构的类型，掌握从动件的常用运动规律、压力角的概念，熟悉作图法设计凸轮机构。
（四）齿轮机构 掌握齿轮机构的特点、类型、齿轮各部分的名称，渐开线标准齿轮的切齿原理、根切现象及变位齿轮的概念；明确齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质、齿轮传动正确啮合条件、可分性、重合度；掌握渐开线圆柱齿轮的啮合原理及几何尺寸的计算；了解平行轴斜齿轮机构齿廓曲面的形成、正确啮合条件、当量齿数的概念、螺旋角的选取范围；了解直齿圆锥齿轮机构的传动特点、正确啮合条件。
（五）轮系
明确轮系的分类和应用；掌握轮系传动比的计算方法。
（六）间歇运动机构
理解棘轮机构、槽轮机构的用途及其运动分析；了解不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构的原理和用途。
（七）机械零件设计概论
了解机械零件应满足的要求，理解机械零件的工作能力和设计准则。
（八）连接
了解机械零件连接的一般形式和应用；熟悉键连接的用途、平键尺寸的选择及强度校核，螺纹牙型标准、主要几何参数、防松装置；能进行螺栓连接的受力分析、强度计算，按国标正确选择螺纹标准。
（九）齿轮传动
了解齿轮传动的常用精度等级，明确轮齿的失效形式及设计准则、齿轮材料及热处理工艺；掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。
（十）蜗杆传动
了解蜗杆传动的工作原理、结构特点及应用；掌握蜗杆传动主要参数的选用原则、几何尺寸计算和受力分析；明确特性系数的意义、滑动速度对蜗杆传动的影响，失效形式和选材原则。
（十一）带传动和链传动
了解带传动的工作原理，V带的型号、规格及失效形式，掌握带的打滑及弹性滑动的概念；明确带传动的工作情况及应力状态，带传动的特点和应用范围；熟悉V带型号的选择原则，V带轮的结构，掌握带传动的设计计算；了解链传动的特点、类型和应用。
（十二）轴
掌握轴的类型及其应用；掌握轴的结构设计和强度计算的一般方法和步骤，并能解决一级圆柱齿轮减速器中轴的设计问题。
（十三）滑动轴承
了解摩擦状态、滑动轴承的结构型式和动压润滑的基本原理，了解轴瓦和轴承衬材料和轴承的计算。
（十四）滚动轴承
熟悉轴承的类型及用途，掌握滚动轴承的基本构造、性能、代号及类型选用原则；了解滚动轴承的当量负荷的计算、寿命计算及尺寸选择方法，滚动轴承的组合设计。
四、习题数量及要求
以教材课后思考题为主，针对课程内容适时进行讨论。
五、教学方式与考核方式
教学方式：面授辅导、平时作业、小论文写作 考核方式：考勤、作业和开卷考试
六、建议参考书
[1]吴昌林.机械设计（第三版）[M].武汉：华中科技大学出版社，2011.[2]蒲良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[3]张霄鹏.机械设计同步辅导及习题全解[M].北京：中国矿业大学出版社，2008.[4]王为.机械设计(第二版).武汉：华中科技大学出版社，2014.《机械设计基础》复习重点
（一）平面机构的运动简图和自由度
构件及其自由度、运动副及其约束以及运动副的分类和代表符号；简单机构运动简图绘制方法，平面机构自由度的计算方法。
（二）平面连杆机构
铰链四杆机构的三种基本形式和特点，曲柄存在的条件，机构形式与尺寸之间的关系；
（三）凸轮机构
凸轮机构类型，从动件的常用运动规律、压力角的概念，作图设计凸轮机构。
（四）齿轮机构
齿轮机构的特点、类型、齿轮各部分的名称，齿廓啮合基本定律、渐开线及其性质、齿轮传动正确啮合条件、重合度；渐开线圆柱齿轮的啮合原理及几何尺寸的计算。
（五）机械零件设计概论
机械零件应满足的要求，机械零件的工作能力和设计准则。
（六）连接
机械零件连接的一般形式和应用；螺栓连接的受力分析、强度计算。
（七）齿轮传动
了解齿轮传动的常用精度等级，明确轮齿的失效形式及设计准则、齿轮材料及热处理工艺；掌握直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。
（八）蜗杆传动 蜗杆传动的工作原理、结构特点及应用。
（九）带传动和链传动
带传动的工作原理及失效形式；带传动的工作情况及应力状态，带传动的特点和应用范围。
（十）轴
轴的类型及应用；轴的结构设计和强度计算的一般方法和步骤。
（十一）滑动轴承
摩擦状态、滑动轴承的结构型式和动压润滑的基本原理，轴瓦和轴承衬材料和轴承的计算。
（十二）滚动轴承
Foundation of Machine Design A（1）
课程代码：10100231 课程性质：专业基础理论课、必修 适用专业：机自、材料加工、模具 开课学期：3 或4 总学时数：48 总学分数：3
编写年月：2004年6月 修订年月：2007年6月 执 笔：甘慧庆、林怡青
一、课程的性质和目的
《机械设计基础A（1）》课程是机械类各专业的一门重要技术基础课，理论性和实践性都很强，通过本课程各个教学环节的学习，使学生获得机械工程常用机构和通用零件的基本知识，并得到有关机械设计方面的基本技能训练，为学生学习后续课程的机械部分奠定必要的基础。
本课程的任务是：
1．培养学生掌握机构的结构分析、运动分析和动力分析的基本理论、基本知识和基本技能；
2．培养学生掌握机构设计的一般规律，并初步具有机械系统运动方案设计和简单机构设计的能力。
二、课程教学内容及学时分配
第一章 绪论（1学时）
了解机械原理课程研究的对象和内容，了解机械原理课程的地位和学习方法，了解机械原理的现状和展望。
本章知识点：机械、机器、机构、机械原理学科发展。第二章平面机构的结构分析（6学时）
了解机构组成要素，熟练掌握机构运动简图的绘制、机构自由度的计算、机构运动确定条件的判定；了解平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。
本章知识点：运动副、运动链、约束、自由度、机构运动简图、复合铰链、局部自由度、虚约束等。
第三章平面机构的运动分析（4学时）
了解机构运动分析的目的和方法，掌握瞬心法对简单机构进行速度分析，了解矢量方程图解法和解析法在平面机构运动分析中的应用。
本章知识点：相对运动、速度瞬心、三心定理、矢量方程、矢量多边形、数学模型建立等。第四章平面机构的力分析（2学时）
了解运动副中摩擦力的确定及其考虑摩擦时机构的受力分析，了解平面连杆机构力分析特 1 点，本章知识点：摩擦角、摩擦圆、动态静力分析。第五章 机械的效率和自锁（2学时）
了解机械的效率和自锁现象，掌握简单机械装置自锁条件的确定和简单机械系统效率的计算。
本章知识点：效率、自锁。第六章 机械的平衡（2学时）
了解机械平衡的基本概念，了解刚性转子的静平衡及动平衡原理和方法，了解刚性转子的许用不平衡量和动、静平衡实验方法。
本章知识点：刚性转子、静平衡、动平衡 第七章 机械的运转及其速度波动的调节（4学时）
了解等效运动方程的建立方法，了解周期性速度波动及非周期性速度波动的区别及其调节方法，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法。
本章知识点：等效运动方程式及四个等效量、速度波动及调节方法、飞轮简易计算 第八章平面连杆机构及其设计（6学时）
熟悉平面四杆机构的基本型式及其演化方法，掌握平面连杆机构的基本知识，掌握按已知几何条件和运动条件的要求设计平面连杆机构（包括刚体导引、函数综合、急回机构设计）。了解按照预定轨迹求解铰链四杆机构的图表方法，了解连杆机构设计的实验方法。
本章知识点：平面四杆机构的基本型式及其演化、曲柄存在条件、急回运动特性、传力性能、死点、运动连续性、平面四杆机构的设计。
第九章 凸轮机构及其设计（5学时）
了解凸轮机构的应用和分类，掌握推杆几种常用运动规律的特点及其适用场合。掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计，了解从动件运动失真的原因和处理方法，了解凸轮机构基本尺寸的确定方法。
本章知识点：运动规律、基圆、压力角、效率与自锁、反转法原理、凸轮轮廓的设计。第十章 齿轮机构及其设计（7学时）
了解齿轮机构的应用和分类，了解齿廓啮合基本定律及其共轭齿廓，理解渐开线齿廓的啮合特性，深入理解渐开线特性、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件等，掌握渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸计算。了解渐开线齿廓的加工、根切现象及齿轮变位修正。了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点以及几何尺寸计算，了解蜗杆传动和圆锥齿轮传动的类型、特点和应用，掌握普通圆柱蜗杆传动和圆锥齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算。
本章知识点：齿廓啮合基本定律、渐开线特性、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算、渐开线齿轮的啮合传动、渐开线齿廓的加工、根切、变位齿轮。斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动和圆锥齿轮传动等。
第十一章 齿轮系（5学时）
了解齿轮系及其分类的概念，掌握定轴轮系的传动比计算，掌握周转轮系的传动比计算，掌握复合轮系的传动比计算。了解轮系的功用。
本章知识点：定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比计算。第十二章 其它常用机构（2学时）
了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等间歇运动机构的工作原理，了解万向联轴节、复式螺旋传动、差动螺旋传动、超越离合器等常用机构的工作原理。
本章知识点：棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构，凸轮间歇运动机构。第十四章 机械系统的方案设计（2学时）
了解机械系统设计的一般过程。了解执行构件的运动设计、运动循环图拟定、机构的选型与组合、机械系统运动方案的拟定及其评价。
本章知识点: 运动循环图、机构的选型，组合方式，机械系统运动方案。（教学内容完）
三、课程教学的基本要求
本课程是机械类及相关专业的专业技术基础课，涉及的内容较多、较广，并且是一门工程实践很强的课程。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。
（一）课堂讲授
由于本课程比较抽象，在讲述的过程中，教师应尽量展示各种机构模型，结合课件的动画等进行授课，以增加感性认识，帮助学生加深理解；采用结合实例讲解，或者引入工程实例进行教学，以激发学生的学习兴趣。教学中，应注意重点，由浅入深，着重学生实际动手能力的培养。
本课程可采用双语教学，但必须保证教学内容按质按量完成，不降低要求。在采用英文课本的同时可以加设中文参考书，以便于英语基础较差的学生顺利完成学习。
（二）课后自学
为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，选择一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。
（三）课堂讨论和答疑
课堂讨论的目的是活跃学生思维，解决同学疑难问题，培养学生兴趣。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，并做好相关的总结工作。
（四）习题课
习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。
（五）课外作业
合理布置作业习题，以巩固和加深学生对所学知识的理解。
（六）平时测验
为及时了解教学情况，教师可适当安排平时的课堂测验，每次测验不超过30分钟。
（七）考试
本课程主要采用闭卷考试方式，主要考核学生对基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，应涵盖所有自学和讲授内容。试题一般不涉及繁琐的计算，但必须包括知识和原理的运用。试卷若涉及难记难背的公式与数据，应直接给出。
总评成绩：考勤、课外作业、平时测验30%；期末闭卷考试占70%。
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：高等数学、画法几何与机械制图、理论力学 后续课程：机械设计、专业课、毕业设计
五、建议教材及教学参考书
现代汉语课程教学大纲
大纲说明
一、课程的性质、教学的目的和任务
“现代汉语”是汉语言文学类专业的一门基础课，它以马列主义语言学理论和国家的语言文字工作的方针政策为指导，系统地讲授现代汉语的基础理论和基本知识，进行基本技能的训练，从而培养和提高学生理解、运用汉语的能力。
二、教学内容
本课程包括绪论、语音、文字、语法、修辞、语言运用等七个部分，每个部分根据教学内容又分若干节，循序渐进。每节后均附有思考与练习，习题内容包括巩固性的、综合性的、启发性的，它是教材的组成部分。
三、教学媒体的使用
（一）文字教材的使用
本课程的文字教材是《现代汉语》和《现代汉语学习指导书》。前者为编制音像教材、组织教学和复习考试的主要依据；后者对《现代汉语》的重点、难点作了阐述，并根据教学要求适当增补了一些内容。另外还有与主教材相配套的《现代汉语综合练习》，指导学生进行实践，消化教学内容。
（二）音像教材的使用
本课程课内学时108,共6学分，以录像授课方式为主，录像课共36课时，其中绪论１课时，语音6课时，文字4课时，语汇7课时，语法10课时，修辞４课时，语言运用４课时，另有４节期末复习电视辅导课。
四、教学建议
（一）本课程是一门知识性和实践性都很强的课程，在讲清知识的基础上，要引导学生将知识转化为技能。讲解知识时，多联系语言运用的实际，分析实例时多联系学到的知识，将理论学习与实践应用结合起来。
（二）现代汉语讲的是语言的断代的知识，有些内容的讲授不可避免地涉及到历史发展，如声调、文字结构、词义，补充讲授应适当。
（三）启发学生多观察语言现象，发现语言事实，把不自觉地掌握语言规律变成自觉地掌握。
（四）重点在分析客观存在的语言事实，不在术语上纠缠。对一些有争论的问题，应以教材说法为准，切忌将个人观点或其它教材观点强加于学生，以免影响教学。
教学内容
绪论
教学目的要求
了解语言的社会本质及其作用，掌握有关现代汉语的基本概念，了解汉语的特点和现代汉语规范化的意义。对现代汉语课程的性质、内容、学习方法有明确的了解。
一、语言和语言学
语言是语音语义结合的符号系统，是人类最重要的交际工具和思维工具。
二、口语和书面语
口语和书面语之间既有联系又有区别，二者有不同的风格。
三、普通话和方言
（一）普通话即现代汉民族共同语，它是在近代汉语基础上形成的，白话文学的流行和“官话”的推广促进了现代汉语民族共同语的发展。
（二）现代汉语民族共同语与方言的辨证关系。其中尤其应注意弄清为什么以北方话作基础方言。
（三）现代汉语七大方言的基本情况：代表城市、通行的大致范围。
四、现代汉语的特点
通过与古代汉语和印欧语系比较来认识。
五、现代汉语规范化问题
现代汉语规范化的意义、标准以及推广。
六、现代汉语课程的任务、内容和学习方法。
第一章 语 音
教学目的要求
掌握现代汉语语音的基本理论和知识，熟练地掌握汉语拼音方案和普通话语音的特点，能分析和拼写普通话音节，能用普通话进行交际。
第一节 语音概说
一、什么是语音
二、语音的性质
语音四要素的作用。人体发音器官的构成及作用。社会性质是语音的本质属性。
三、语音的单位
注意区别音素与音位、声母与辅音、韵母与元音。
四、记音符号 第二节 声 母
一、声母的性质
辅音声母的特性是由发音部位和发音方法两个方面决定的。
二、声母的分类
声母可以按发音部位、发音方法来分类。第三节 韵 母
一、韵母的性质
韵母的特点和结构。
二、韵母的分类
（二）按内部成分分类，韵母可分单韵母、复韵母、鼻韵母三类。注意单元音的发音及复韵母音色的特点。
（三）按韵头情况分类，韵母可分开口呼、齐齿呼、合口呼、撮口呼（合称四呼）四类。
三、押韵
第四节 声调
一、声调的性质和作用
二、调值与调类
三、平仄 第五节 音节
一、音节的结构与特点
二、声韵调的配合关系
三、音节的拼读
四、音节的拼写 第六节 音变
一、轻声与儿化
二、变调
变调是音节连读产生的声调变读现象。
三、语气词“啊”的音变。第七节 方音辨正
一、声母辩正
二、韵母辩正
三、声调辨正 第八节 语调
一、语流的平曲升降
二、词语的轻重快慢
三、语句的停顿
第二章 文 字
教学目的要求
了解文字的性质、汉字的特点，了解汉字历史发展的基本情况，掌握汉字结构的特点，了解汉字形音义三者的关系，加深对现代形声字的认识；理解国家的文字政策，提高用字规范的自觉性；熟练地掌握几种常用检字法。
第一节 汉字的特点
一、文字的性质
文字符号包括能记和所记两个方面。
二、汉字的特点
三、汉字音义之间的关系
汉字音义之间有多种复杂的关系，于是出现了多音字、多义字、同音字等。
四、汉字和汉语的关系
第二节 汉字的字体
一、汉字的起源
汉字起源于原始社会末期。
二、汉字字体的演变
汉字字体主要有篆书（包括甲骨文、金文、大篆、六国古文和小篆）、隶书、草书、楷书（包括行书）四种。隶书是汉字发展史上的转折点，古今汉字的分水岭。
三、汉字的简化
简化是汉字发展演变的一个重要特点。注意简体字与繁体字的特定含义，正确对待简体字与繁体字的运用。
四、现代汉字印刷体
第三节 汉字的结构
一、汉字的造字方法
汉字的造字方法有象形、指事、会意、形声四种。由于古今汉字的形、声、义的差异，很多汉字已不能用造字法来分析。
二、汉字的结构单位
汉字的结构单位包括笔画、偏旁、部件三种。
三、独体字和合体字
第四节 形声字
一、什么是形声字
二、形旁和声旁的作用
三、形旁和声旁的局限
第五节 汉字的检字法
一、汉字检字法的作用与局限
二、几种常用的检字法
熟练掌握部首检字法、音序检字法、四角号码检字法、笔画检字法。第六节 汉字的规范化
一、汉字的标准化
汉字的标准化就是给汉字定量、定形、定音、定序，以便应用。
二、纠正错别字
了解产生错别字的原因，掌握纠正错别字的方法，正确书写汉字。第三章 词汇
教学目的要求
了解词汇的构成，对现代汉语丰富多彩的语言材料有系统的认识，对语素、词、熟语的性质、特点、类别有明确的了解，掌握词义的特点，能分析词义，能辨认词与词的多种意义关系，正确运用词语。
第一节 词汇概说
一、什么是词汇
二、语汇的构成
语汇由语素、词、熟语三个层次的构成。
三、语汇的学习
第二节 语素
一、语素及其同音节、汉字的关系
二、语素的切分
三、语素的分类
语素可以从语音、位置、功能角度分类。
第三节 词的构造
一、单音节词和多音节词
现代汉语的词以多音节为主,并呈双音化趋势发音;不同音节的词配合运用,能收到很好的表达效果。
二、单纯词与合成词
三、简称
第四节 基本词和一般词
一、基本词
基本词具有普遍性、稳固性、能产性三个特点。二、一般词 三、一般词的来源
一般词包括新词、古语词、方言词、外来词等。第五节 词义
一、词义及其特点
二、词义和语素义的关系
词义同语素义有一致和不一致两种情况。
三、词义的派生
（一）本义和派生义
（二）词义派生的方式
（三）单义词与多义词
四、词义的发展变化
词义的发展有扩大、缩小、转移几种情况。第六节 同义词和反义词
一、同义词
同义词的类别、形成。同义词的辨析。
二、反义词
三、反义词的类别、特点、作用。
第七节熟语
一、成语
了解成语的特点、来源、构成形式及运用。
三、惯用语、歇后语、谚语
第四章 语 法
教学目的要求
掌握词类、短语、句子等方面的基本概念和理论知识；提高分析语法现象的能力，特别是辨别异同和辨别正误的能力；掌握汉语语法规律，从而提高理解、分析、运用语言的水平。
第一节 语法概说
一、什么是语法
语法有多种含义
二、语法系统
语法系统不同于语法学系统。
三、语法学习
语法学习的重点在区分语法事实上的异同，辨别表达上的正误。
第二节 词的分类（上）
一、词类划分标准
词的分类标准是语法功能，即根据词的充当句法成分的能力和组合功能来分类。
二、词的语法类别
现代汉语的词从语法角度可分实词和虚词两大类十三小类。
三、名词、动词、形容词
四、数词和量词
五、副词
了解副词的特点及与形容词的区别。
六、代词
代词的类别及代词的活用。
七、划分词类应注意的几个问题。第三节 词的分类（下）
一、介词
介词的语法特点。常见介词的用法。
二、连词
连词的功能特点。常见连词的用法。
三、其它虚词
助词、语气词、叹词、象声词的特点。
四、词类的辨析和词性的辨识
五、几组词的用法分析
第四节 短语
一、短语的类别
短语从结构上分为十四类，从功能上分为三类。
二、短语和合成词的分类
三、短语的层次分析
熟悉短语的切分原则，掌握直接成分分析法，能熟练地分析短语的结构层次关系。
四、短语中的结构助词
第五节 句子和句子的类别
一、什么是句子
句子是人们交流思想的基本语言单位，具有表述性特点。
二、句类
陈述句、疑问句、祈使句、感叹句。
三、句型
（一）主谓句
（二）非主谓句
四、句式
掌握把字句、被字句的构成特点。第六节 单句分析
一、句子分析和句法分析
二、主谓句的分析
三、析句应注意的问题
四、句子的语义分析和语用分析
五、句子中常见的语法问题 第七节 复句分析
一、什么是复句
二、分句和分句之间的关系
三、关联词语
四、复句的类型
五、多重复句
六、复句的紧缩
第八节 语气和口气
一、什么是预期和口气
二、语气词
三、疑问句
四、口气种种
第九节 标点符号
了解标点符号的类别和用法，对标点符号的规范性与灵活性有深入的认识。
第五章 修 辞
教学目的要求
掌握修辞的基本要求和修辞的基本知识，了解各种修辞手段的特点、作用，并能分析修辞现象，运用各种修辞手段，提高语言运用技巧。
第一节 修辞概说
一、什么是修辞
二、修辞的基本要求
第二节 词语修辞
一、同义词语和反义词语
二、上下词语和模糊词语
三、列举和统扩
第三节 句子修辞
一、句子的安排
二、句式的选择
掌握长句和短句、整句和散句、肯定句和否定句、口语句和书面语句的特点及运用。
第四节 常用的修辞格
一、辞格及其作用
二、常用的修辞格
掌握比喻、比拟、借代、反语、双关、仿词、反复、换算、设问、对偶、排比、层递等辞格的特点、类别以及运用。
三、修辞格的配合 第六章 语言运用
教学目的要求
了解语言在交际、信息传递中的重要作用，文化对语言及语言运用的巨大影响，认识语言表达和理解同角色、语境、文化、语句因素之间的密切联系，进一步提高语言运用――表达和理解的水平。
第一节 语言与交际
一、语言运用与言语交际
二、交际角色
弄清交际角色及与语言运用的关系。
三、交际环境
语境对语言运用有重大影响。
四、交际类型和语体
第二节 语言与信息
一、语言运用与信息传递
二、句子的解释因素
句子的解释因素包括句内因素和句外因素。
三、句子的理解策略 第三节 语言与文化
一、语言运用与文化渗透
二、语言的文化内涵
三、言语的文化制约
（一）文化制约着交际角色的言语
先进的制造技术是保障综合国力的决定性因素。 发达国家的制造业均在国民经济中居于重要地位。 现代机械制造学科已成为集机械、电子、信息、材料为一体的新型交叉学科。 我国的制造业面临着巨大的机遇和挑战, 只有掌握先进制造技术, 才能加快国家经济的持续增长、促进我国产业升级和产业链提升、增强产品的竞争能力、增强我国核心竞争力和自主创新能力、建设创新型国家。 因此, 在大学里普遍开设制造先进技术的课程, 课程名称为 《 机械加工新发展》[1]、《 现代加工新技术》 、《 机械加工新技术》 或《 现代加工技术训练》[2]、《 现代机械制造工艺及精密加工技术》 等。 从目前的研究现状看, 该课程主要有四部分内容:切削加工新技术、非切削加工新技术、复合加工新技术、难加工材料的切削加工新技术。 精密加工分散在课程体系当中, 应将其总结后作为附录内容。 根据课时不同, 该课程应有所取舍。
1 切削加工新技术
主要包括高速与超高速切削新技术、 硬态切削新技术、干式切削新技术、振动切削新技术、非常温切削新技术、磁化切削新技术、保护性切削新技术、射流加工新技术、磨削加工新技术等。
①高速超高速切削新技术。 根据1931 年4 月德国物理学家萨洛蒙 ( Carl.J.Salomon) 提出的“ Salomon曲线”, 采用高转速、快进给、小背吃刀量和小进给量来去除余量, 完成零件加工。要求机床的主轴转速高、功率和扭矩大, 以及进给系统加速度高。 可用于加工有色金属、铸铁、钢、纤维强化复合材料、铸铁和铝合金等。②硬态切削新技术。采用立方氮化硼CBN ( Cubic Boron Nitride) 、陶瓷和新型硬质合金及涂层硬质合金作为刀具材料, 将淬硬钢的车削作为最终加工工序。③干式切削新技术。不用切削液或用少量绿色环保的润滑剂。 要求刀具材料具有良好的耐热性和耐磨性, 要求切屑与刀具之间的摩擦系数应尽可能小, 要求刀具的槽型应保证排屑流畅、易于散热, 要求刀具应具有较高的强度和较强的抗冲击韧性。 可采用低温冷风、高速、静电冷却和准干切削工艺等。 已用于铸铁、铝合金、镁等的切削。 ④振动切削新技术。 与超声波切削一样利用共振现象, 给刀具或工件施以某种参数 ( 频率、幅值) 的可控制量, 使刀具与工件周期性地接触与离开。⑤非常温切削新技术。 温度反映了分子运动的剧烈程度。 加热高强度、高硬度和耐高温的新材料可使其可以加工。 冷却钛合金、低合金钢、低碳钢和一些塑性与韧性特别强的难加工材料, 可获得较好的加工质量。⑥磁化切削新技术。刀具或工件磁化后, 强度和硬度会提高, 从而保证加工质量。⑦保护性切削新技术。在真空当中切削可避免生成硬脆层, 但是刀-屑界面处也不能生成减摩的氧化膜。在惰性气体保护下切削, 不适用于有色金属, 如铝及其合金。 绝缘切削将工件与机床绝缘, 可避免因热电流而产生热电磨损。⑧射流加工新技术。 水射流主要用来切割软质有机材料;混合磨料射流几乎可切割一切硬质材料。 ⑨磨削加工新技术。 主要有重负荷荒磨、用于沟槽、成形和外圆的缓进给大切深磨削、硬脆材料延性域磨削的高速与超高速磨削、砂带磨削、振动研磨等。
2 非切削加工新技术
主要包括超声波加工、电化学加工、电火花加工、电火花线切割加工、激光加工、高能粒子束加工、化学加工、快速成型加工等。
①超声波加工。 利用电气谐振获得超声振动, 再利用机械共振通过变幅杆获得足够振幅的振动, 对工件施加类似于爆炸冲击波的作用, 并通过磨料悬浮液强化该作用, 从而使工件成型。 主要应用于型孔、型腔、切割、清洗、焊接、超声波处理等。 ②电化学加工。 利用金属在电解液中阳极溶解的原理对工件进行成形加工, 阳极溶解方式有电解加工和电化学抛光, 阴极沉积方式有电镀和电铸。主要用于批量生产条件下难切削材料、复杂型面、型腔、异型孔、薄壁零件的加工, 还可以用于去毛刺、刻印、磨削、表面光整加工等方面。 ③电火花加工。 使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电, 瞬时局部高温把金属蚀除下来, 以达到对工件尺寸、形状以及表面质量的要求。不受工件材料的物理、力学性能限制。 主要用于穿孔成形加工, 如冲模、型腔模、小孔、异形小孔等。④电火花线切割加工。采用线状电极 (钼丝、铜丝或镀锌铜丝) 靠火花放电对工件进行切割, 切割路线须充分考虑变形与受力的关系。 ⑤激光加工。把具有足够能量的激光束聚焦后照射到所加工材料的适当部位, 使其迅速升温、气化、熔化、金相组织变化, 以及产生相当大的内应力, 从而实现工件材料的去除、连接、改性或分离等。主要用于打孔、切割、焊接、金属表面处理、信息存储等。⑥高能粒子束加工。电子枪中产生的电子经加速、聚焦后形成大能量密度的电子束, 射向材料进行工艺处理, 称为电子束加工。 离子源产生的离子束经加速聚焦, 实现由电能向动能的转化, 然后打到工件表面的离子束加工。 电弧放电使气体电离成过热的等离子体流束, 喷向工件使其发生局部熔化及气化, 从而去除材料, 这称为等离子体加工。 ⑦化学加工。 利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应, 使金属溶解, 从而改变工件尺寸和形状 ( 或表面性能) , 如化学蚀刻、光化学腐蚀、化学抛光、化学镀膜等。 ⑧快速成型加工。 在计算机的控制下, 根据零件的CAD ( Computer Aided Design) 模型或CT ( Computed Tomography计算机断层扫描) 等数据, 将材料精确堆积, 制造原形或零件, 主要有立体光刻、分层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积制造、三维打印等。
3 复合加工新技术
主要包括超声波加工与振动切削加工复合的超声振动切削加工、电火花与切削加工复合的电熔爆加工、电化学磨削、电化学辅助在线削锐磨削、磁性磨料研磨加工、超声电火花加工、电解复合加工、工序复合加工等。
①超声振动切削加工。 以超声波加工装置代替振动切削的激振装置。 给高速回转的砂轮或工作台附加超声频振动。 ②电熔爆加工。 工件接电源正极, 安装在机床卡盘或顶尖上, 刀盘接电源负极, 采用电火花加工的原理去除材料, 可加工一切导电材料, 尤其是高硬、高韧、特软、特脆等材料。③电化学磨削。以金属结合剂的磨轮、电化学沉积金刚石磨轮或导电磨轮作为阴极, 工件作为阳极, 使电化学液在两者间隙流过, 难以电化学反应的物质和工件表面的阳极膜由机械磨削作用刮除。 或者采用成型石墨磨轮, 与工件完全处于非接触状态。可磨削高硬度零件。④电化学辅助在线削锐磨削。把工件阳极换成铸铁结合剂超硬砂轮, 磨削时两极间通弱电解液对砂轮进行在线电解修整, 使结合剂被电解掉, 磨粒露出砂轮表面, 以保证磨粒在磨削过程当中的锋利状态, 可使超细超硬砂轮实现超精密磨削, 也可使硬脆材料实现镜面磨削。 ⑤磁性磨料研磨加工。 通过磁场的磁极将磁性磨料吸压在工件表面, 形成磁刷, 旋转磁场或工件, 使磁刷与工件发生相对运动, 从而实现精磨。 可进行复杂形状零件表面的光滑加工。 ⑥超声电火花加工。 在电火花加工的基础上辅以超声振动, 从而提高加工速度、改善加工质量等。⑦电解复合加工。将机械加工、超声波加工、电火花加工、激光加工、磁场辅助加工装置置于电解液环境。 ⑧工序复合加工。 也就是工序集中。
4 难加工材料的切削加工新技术
主要内容包括高强度钢与超高强度钢、不锈钢、高温合金、钛合金、工程陶瓷材料、复合材料与复合构件的切削加工等。
①高强度钢与超高强度钢的切削加工。其刀具材料可选用:高性能高速钢, 如501、Co5Si、M42、V3N、B201 等;粉末冶金高速钢;涂层高速钢;硬质合金;陶瓷, 如Al2O3系;超硬刀具材料, 如CBN。 但是, 不能选用金刚石刀具。 ②不锈钢的切削加工。 刀具易产生黏结磨损。 含Ti的不锈钢应选K类硬质合金刀具, 其他类可选用M类硬质合金刀具, 马氏体不锈钢2Cr13 热处理后选用P类刀具效果较好。 亚微细晶粒硬质合金刀具已投入使用。 ③高温合金的切削加工。 加工硬化倾向大。 铰刀材料应采用Co高速钢和Al高速钢整体制造, 如用细晶粒、超细晶粒硬质合金时, 大于准10mm的铰刀做成镶齿结构。 ④钛合金的切削加工。具有变形系数 Λh小、主切削力大、粘刀现象严重等加工特点, 刀具材料必须耐热性好、抗弯强度高、导热性能好、抗黏结抗扩散和抗氧化磨损性能好。⑤工程陶瓷材料的切削加工。 切削加工特点:刀具切削刃附近的被切材料产生脆性破坏, 而不是剪切滑移变形;烧结温度和压力越高, 内部存在的 ( 龟裂) 应力集中源越少, 陶瓷材料越致密, 硬度越高;在高温区软化呈塑性, 有可能产生剪切滑移变形;无加工变质层; 脆性龟裂残留在加工表面上。 须金刚石和CBN刀具。 ⑥复合材料与复合构件的切削加工。 复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质、经人工制成的多相固体材料。 基体相 ( 连续相) 起黏结作用, 增强相 ( 分散相) 可提高强度和刚度。 其加工特点是:刀具磨损严重、产生沟状磨损和残余应力。 孔的入口处易出现分层和剥离现象。
该课程具有时代特征, 其内容应具有开放性, 不断地吸收新内容, 沉淀旧的内容到其他课程体系当中。目前精密加工技术主要有精密切削技术、模具成型技术、超精密研磨技术、微细加工技术、纳米技术等。随着科学技术的不断发展, 更多的机械加工新技术将会充实到课程体系当中。
参考文献
[1]李素燕, 王磊, 梁志强.现代加工技术训练教学的改革与实践[J].教育探索, 2013, (12, 总270) :46-47.
[2]袁红芳.高压开关机械加工新工艺工作的探讨[J].电气制造, 2011 (4) :70-73.
【关键词】机械 计算机 设计 探索
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程，其目标是在各种限定的条件下设计出最好的机械，即做出优化设计。随着科技的进步，特别是计算机科学、系统科学的发展，机械设计水平发展得很快。多种设计技术和理论交叉融合，使得机械设计方法进一步拓展，设计手段也更加精确化和智能化。
1现代机械设计概述
1.1现代机械设计的内涵
在20世纪60年代初期，人们将机械设计方案的过程分为不同的设计阶段，如用户体验阶段、设计方案阶段、技术设计与工艺设计阶段等。但是随着科技的不断发展，产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术，而是逐渐发展成为一门科学，并且是以知识为基础，具有科学设计手段的现代机械设计技术。随后，现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念，例如系统科学、信息科学、计算机技术等，这些都为我国的机械设计理念增色不少。
1.2现代机械设计的特点
现代机械设计种类繁多，其结构也越来越复杂。现代机械设计可以从实现功能的角度来考查，其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都可以用来协助机械的运作，每一种功能都有其自身的特点。现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备，引进先进的现代化设计理念及方法，创造出具有现代化机械设计特点的作品。现代机械设计的主要工具也是计算机，如利用计算机计算、分析、绘图等，可以大大提高现代机械设计的效率。
2现代机械设计方法
2.1现代机械设计的优化
设计的优化就是通过不同的方式进行方式的优化，在机械设计的过程中对产品的结构以及性能进行优化设计，这样的优化是为了保证设计出的机械产品一方而具有外在的品质保证，另一方面是保证产品的内在的质量。优化设计一般分为两种方式。
2.1.1数学规划实现的设计优化
我们说的数学规划法，就是把数学规划的理论作为基础，是一种严格意义上的优化方法。这种算法对理论依据有很高的要求，同时对设计流程的规格也有着严格的标准。因为这种规划方法在计算的过程中要进行很多的迭代，并对数学模型要求高性态。所以这样的优化方式的适用范围很小，适用于目标明确，容易建立数学模型或者结构不复杂的机械设计中。
2.1.2人工智能实现的设计优化
现代机械设计是我国人民创造型劳动中的一种，机械设计的过程需要进行以下四个步骤，任务的明确，设计方案，设计技术以及设计施工，并且每个环节都要及时地对建立的模型进行仔细分析，对设计的模型进行修改与合理性评价。人工智能优化设计活动有下面两种，一直对设计数值的计算，内容主要是大量的绘图与计算分析；二是对设计方案进行设计以及推理，内容主要是方案的提出，方案的优化以及设计结构等方面。因为思考和推理是这种优化活动的基础，所以这就要求设计人员要有丰富的专业知识和设计经验。
作为机械设计重要的内容，设计方案的设计以及推理设计的结果对产品的质量起养关键性的作用，在这种情况下使用人工智能技术能为设计中的非数值计算工作提供保障。
2.2现代机械设计的并行设计
我们说的机械设计的并行设计就是在对机械产品进行设计的时候，通过应用IT技术中的CAM或者CAD技术，以集成或者并成的方式对产品设计出合适的生产步骤。这种设计方法要求机械设计人员，从设计的最初阶段就要对机械产品的整个生产过程，包括生产周期内的设计，测试，工艺规划以及配置进行细致的考虑和规划，将产品的概念设计到产品的报废等一切可能发生的问题进行分析，最大限度地对用户的需求进行把握。根据设计的效果，通过对并行设计进行全面的评价，对产品的设计进行改进，能有效地保证产品生产过程中的一次成功率，还能够增强企业的自身管理以及提高资源的利用率，减少生产成本，提高生产效益。
2.3现代机械的网络协同设计
一般来说，所谓的网络协同设计，就是通过利用现代的网络机制，将分布在不同地方的设计资源以及设计任务进行统一，以协同工作中的机制以及平而支撑工具为基础对信息进行有效的管理，进而完成对机械产品的研发以及设计工作。随着现代IT技术的不断发展与成熟，网络时代中的宽带也得到了很大程度上的提高，所以利用现代化中多媒体实时数据的传输特性，一方面能够对机械设计中的相关数据进行了解，另一方面还能建立起数据平台，这个数据平台是以web为基础的，进而解决web中数据的修改、访问以及传输工作，从而进一步实现数据的共享，进一步满足现代机械设计过程中的技术要求。
结语
总之，我们在未来的工作中，首先要进一步分析市场需求、国家的发展方向，居民对机械设备的具体诉求，之后采用有效的方式进行系统优化，保证现代机械设计方法可以长久地被应用，最后再应用到实际的生产和加工工作中。相信在日后的相关工作中，现代机械设计方法能够取得更大的经济效益和社会效益。
【参考文献】
[1]开依沙尔？热合曼 买买提明？艾尼.基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法[J].农业机械学报.2014（05）
[2]尤芳，陈建军，曹鸿钧，谢永强.随机变量下的热传导结构拓扑优化设计[J].西安电子科技大学学报.2014（06）
【现代机械设计课程大纲】推荐阅读：
机械电子工程专业设计课程教学大纲01-29
《ProE机械设计》教学大纲02-05
机械课程设计心得06-21
机械创新设计课程设计07-13
机械原理课程设计论文12-20
机械设计基础课程特色02-26
机械基础课程设计总结04-09
精密机械课程设计总结09-26
机械专业课程毕业设计09-07
机械原理课程设计-指南车12-23
