工程训练课程教学大纲

《工程训练》课程教学大纲
一、课程名称
工程训练
二、课程编码
130101
三、学时、学分
学时：105
学分：
四、适用专业
准械类
五、编制者
工程训练中心
六、编制日期
2004年6月10日
七、课程开设的意义
本课程是必修课程，课程性质是机械制造工艺技术基础课和工程实践课，是重要的工程实践训练环节之一。

通过工程训练，使学生初步接触机械制造生产实际，了解机械制造生产工艺过程，学习机械制造生产工艺的基础知识，对现代工业生产的运作方式有初步的认识。

并在生产实践中，激发学生动手、动脑、勇于创新的积极性，培养学生严谨、认真、塌实、勤奋的学习精神和工作作风，为专业课学习打下坚实基础。

八、本课程与其他课程的联系
工程训练要求学生先修《机械制图》、《工程材料》同时进行《机械制造基础》，并为今后开设的《材料科学基础》、《机械设计基础》等课程奠定扎实的基础。

九、课程的教学内容、重点、难点与教学进度安排
（一）铸工工程训练（14学时）
教学要求：
1）了解铸造的基本概念、特点和在工业生产中的地位。

2）掌握铸造生产工艺过程及其特点和应用。

3）了解型砂、芯砂的组成及性能要求。

4）掌握手工造型的基本方法及其选择，能够独立完成普通铸件的铸型制备。

5）一般了解机器造型的过程及其工艺特点与应用。

6）一般了解常用铸造合金的性能、特点、应用、熔炼设备及基本操作规程。

7）一般了解特种铸造方法的工艺与应用。

8）了解浇注应注意的问题及其对铸件质量的影响。

9）分析和制定简单结构零件的铸造工艺。

10）一般性了解其他非金属工程材料铸造成型特点及方法。

11）能辨别和分析铸件常见缺陷及其产生的原因及预防措施。

重点：1、手工造型与制芯的操作。

2、冲天炉熔炼铸铁的原理及操作技术。

难点：铸造工艺方案的确定。

概述讲课：（2学时）
1）铸造实习的目的、要求及安安全操作规程。

2）铸造生产的概念、特点及重要性。

3）铸造生产的分类。

4）砂型铸造生产工艺过程。

5）铸造合金的种类及其熔化方法与设备。

6）冲天炉的工作原理及熔炼铸铁的原理及操作工艺。

实习现场讲解与演示：（2学时）
1）手工造型：
砂型的组成和性能要求：手工造型工具、模样、铸型结构、浇注系统的组成与功用。

操作示范：整模、分模、挖砂、假箱、活砂、造型方法等。

2）砂芯制造：
砂芯的作用，砂芯的定位与固定方法，芯砂的特点与组成，芯盒的结构，造芯工艺过程，水砂芯、油砂芯的特点及用途。

操作示范：对分式芯盒制芯。

学生独立操作：（8学时）
1）造型操作练习：整模、分模、挖砂、假箱、活块、三箱等造型练习。

2）型芯制作操作练习。

3）铸型工艺分析：选择典型零件的造型工艺方案，进行试做与比较。

4）创新设计与制作。

专题讲课：（0、5学时）
1）铸造工艺基本知识
a）合金液的充型与铸件的凝固。

b）浇注系统。

c）冒口、冷铁和铸肋。

d）模板、模样及芯盒。

e）选择内浇口的开设位置原则。

2）砂型铸造工艺：造型方法的选择、浇注位置和分型面的选择与表示方法，铸造工艺参数
的确定，型芯与芯头及其表示方法。

3）如何编制铸造工艺图。

电化教学：（1学时）
1）《特种铸造》（清华大学音像出版社）
2）《常见铸造缺陷》（同上）
实习报告：（0、5学时）
在本工种实习结束前，学生按要求独立完成铸造部分实习报告。

（二）《锻冲工程训练》（7学时）
教学要求：
1、了解锻压成形特点，锻压方法及应用。

2、了解自由锻基本工序，会初步制定简单的变形工步。

3、了解冲压基本工序及其应用。

4、了解冲模的种类，主要组成部分的名称及作用。

重点及难点：掌握锻冲的基本工序。

实习现场讲解与演示（1、5学时）
1、锻造的特点及应用。

2、所用的胚料，金属锻造性能概念，中碳钢、铸铁的锻造性能，胚料加热的作用，碳钢的铸造温度范围，加热可能产生的缺陷。

3、自由锻基本工序，典型锻件的自由锻工艺过程。

4、胎模锻及其应用。

5、典型的模锻件锤上模锻工艺过程，锻模模膛的种类飞边槽的作用。

6、板料冲压基本工序。

7、冲模的种类，主要组成部分的名称及作用。

8、空气锤和冲床规格的含义。

参观性实习与表演：（1学时）
1、在65公斤空气锤上锻造锻件，演示自由锻的基本工序；镦粗、拔长、冲孔等。

2、高径比大于3的胚料的镦粗。

3、胎模锻。

4、冲孔和拉伸。

学生独立操作：（4学时）
学生自己燃起加热炉，加热要锻工件，在65公斤空气锤上每二人锻一件。

实习报告：（0、5学时）
在本工种实习结束前，学生按要求独立完成锻造实习报告。

（三）焊接工程训练（7学时）
教学要求：
1、初步了解埋弧自动焊气体保护焊、电阻焊气焊的特点。

了解电弧焊、气焊、钎焊和热切割及其他常用焊接方法的过程、特点、所用设备、材料、工艺及应用。

2、初步掌握手工电弧焊的基本操作方法。

3、初步了解常见焊接变形的形式和其他焊接缺陷，并了解对焊缝的一般检测方法。

4、了解并严格遵守焊接安全操作规程。

重点：掌握手工电弧焊、气焊及气割的基本内容
难点：掌握手工电弧焊的基本操作方法。

概论讲课：（0、5学时）
1、焊接发展史在机械制造中的地位及作用。

2、焊接方法及其分类（按热能分）。

3、初步了解常见焊接变形的形式和其他焊接缺陷，常用检测方法。

4、初步了解埋弧自动焊、气体保护焊、电阻焊、气焊的特点。

5、焊接安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（1、5学时）
1、手工电弧焊
手工电弧焊的种类，结合实物介绍交、直流焊机构造差别，交流焊机的型号、技术参数和使用方法，焊机的接线方法；焊条的组成、作用、种类与规格，结构钢焊条牌号。

各个符号所代表的意义。

如何选择合适的焊条，焊接接头形式与坡口形式，焊接空间的位置，焊接工艺参数及选择。

2、气焊、气割
气焊的过程、气割的过程，气割及气焊的原理。

结合气焊设备了解乙炔发生器、回火防止器、氧气瓶减压器、乙炔瓶、胶管、焊炬或割炬的用途，工作原理及功用，焊炬或割炬的构造与使用方法气焊操作的种类、特征、应用、调节方法与火焰的温度，气焊回火的产生原因及回火后采取的措施。

3、介绍BX—1250型交流焊机
结合BX—1250型交流焊机铭牌介绍：初级电压、次级空载电压、电弧电压、初级电流，次级电流（焊接电流调整范围）及暂截率（负载持续率）及焊及操作方法。

4、等离子切割：介绍等离子切割的原理及应用
5、火焰钎焊：介绍火焰钎焊的过程，钎料与钎剂的作用。

6、几种常见的焊接方法
埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊的焊接过程、焊接设备的组成与功用，焊接材料、工艺特点与应用实例。

电阻焊的基本原理与种类，电阻焊的对焊，闪光对焊的焊接过程，电阻焊的特点，点焊、缝焊和对焊的应用实例。

7、焊接缺陷及变形：
常见的焊接缺陷种类、焊接变形的基本形式，如何预防变形的产生，焊后校正。

8、焊接结构：焊接结构的种类，典型焊接结构件生产工艺过程
9、焊缝的检验：对焊缝检验的种类
参观性实习与表演：（1学时）
1、引弧技术和运条技术示范表演（与讲解相结合）。

a)示范表演平焊波操作技术要领（弧长、焊条角度、焊接速度），介绍两种以上运条方法。

b)在焊接操作中采用正常电流、电流过大、电流过小焊接速度快与慢、电弧太长（即焊条与
工件距离太高）、太短等七种方法让学生观察焊缝情况。

2、手工气割与半自动气割表演。

3、火焰钎焊表演。

4、其他焊接方法的焊接表演。

学生独立操作：（3学时）
1、每五人一台焊机，平焊对接、角焊、焊缝练习。

2、参与焊接生产，自制割件。

专题讲课：（0、5学时）
1、常用的焊接方法、基本原理、应用与选择
2、焊接工艺知识
电化教学：（0、5学时）
《手工电弧焊合气焊》（清华大学音像出版社）《焊接方法》（清华大学音像出版社）实习报告：
在本工种实习结束前，学生按要求独立完成焊接部分实习报告。

（四）、热处理工程训练（机械类、7学时）
教学要求
1、了解热处理在机械制造中的地位和重要性。

2、了解热处理的主要设备。

3、了解热处理的生产工艺和基本操作过程。

4、初步了解钢铁材料在热处理过程中的组织结构变化及与性能的关系。

5、了解碳素钢热处理后的机械性能和特点。

6、了解硬度计的结构和使用方法。

7、了解材料的火花鉴别方法。

教学重点、难点
1、重点：“四火一化”及工件淬火实际操作。

2、难点：Fe—C相图、TTT曲线、CCT曲线。

概述讲课：（4学时）
1、工程材料的分类方法。

2、常用钢铁材料的分类、牌号及应用。

3、金属材料的机械性能。

4、热处理的概念及“四火一化”工艺方法（Fe—C相图、TTT曲线、CCT曲线）。

5、实习工件热处理工艺的制定。

6、热处理安全操作规程。

7、电化教学：《热处理》、《钢铁材料火花鉴别法》。

现场讲解与演示：1学时（与独立操作穿插进行）
1、箱式炉、井式炉、浴炉的构造及工作原理。

2、电源接线方法与温度控制过程。

3、工件热处理的基本操作过程。

4、演示硬度计的使用方法。

独立操作：1、5学时
方案一：1、独立进行榔头件淬火、回火操作。

2、独立进行硬度测量。

方案二：1、备试样分组淬火：正常、加热不足、冷却不足；正常淬火组织回火：200℃、400℃、600℃。

2、测量出各试样硬度，进行对比分析。

专题讲课（20分钟）
热处理工件质量分析。

学生完成实习报告（25分钟）。

（五）、车工工程训练(24学时)
教学要求：
1）掌握车削加工的基本方法，了解车床、车刀、量具和主要附件的大致结构和使用方法。

2）掌握车削的基本操作技能，加工一般套类零件，初步熟悉其基本工艺过程，并了解轴类零件的加工特点。

3）熟悉并严格遵守操作规程。

重点：1、车床安全操作规程。

2、车床各组成部分及手柄的使用。

3、刻度盘及刻度盘手柄的使用。

4、试切试量的方法及步骤。

难点：在车床上螺纹的加工切削。

实习现场讲解与演示：（4学时）
1）所用卧式车床的型号、用途、切削运动、主要组成部分及作用，车床的调整及各手柄的使用。

2）刀具安装、工件安装及所用附件。

3）正确操作方法和步骤（对零点、试切方法、刻度盘使用等）。

4）外圆车刀主要用度。

5）卡尺的刻度原理、读数方法及正确使用和维护。

6）车削所能达到的尺寸公差等级和表面粗糙度R a值。

7）车床的安全操作规程。

8）盘套类零件的加工工艺制定。

9）卧式车床的传动系统和常用机械传动方式。

学生独立操作：（14学时）
操作卧式车床加工一般盘套类零件（包括车外圆、车端面和车内孔）及用小滑板转位法车锥面等，并达到以下要求：
1）能独立、正确地操作与维护普通车床。

2）能在三爪自定心卡盘上正确地安装工件。

3）能正确使用与维护游标卡尺。

4）能在卧式车床上独立完成锤柄（实习件）的车削。

5）能制定一般盘套类零件的车工工艺。

6）熟悉并自觉遵守车床的安全操作规程。

参观性实习与表演：（3学时）
1）附件使用的表演：四抓单动卡盘、花盘、弯板、中心架及跟刀架。

2）加工方法表演：螺纹、成型面、滚花、切槽及锥面三种加工方法（宽刀法、偏移尾座法、靠模法）。

3）轴类零件加工的表面（含中心孔加工）：学生安装工件和切削加工，进行实际体会。

专题讲课：（2学时）
1）切削运动和切削三要素、尺寸公差等级、形位公差与表现粗糙度的基本概念。

2）外圆车刀的组成、常用材料及主要角度。

3）零件加工工艺过程的基本概念及盘套类零件工艺的制定。

实习报告：（1学时）
在本工种实习结束前，学生按要求独立完成车工部分实习报告。

（六）铣工工程训练（3、5学时）
教学要求：
1、了解铣床的种类、所用铣床的型号、用途、切削运动、主要组成部分及作用。

2、了解铣刀刀具的材料及特点，铣刀的种类，加工范围、安装方法。

3、熟悉铣削方法（顺铣、逆铣）的特点。

4、了解万能分度头的结构、使用及分度方法。

5、熟悉并严格遵守铣工安全操作规程。

重点及难点
重点：掌握铣削方法（顺铣、逆铣）的特点
难点：掌握万能分度头的分度方法。

概论讲课：（1学时）
1、铣床的种类及用途。

2、铣刀的种类，铣削特点，刀具材料的性能及特点。

3、万能分度头的结构、用途及分度方法。

4、铣工安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（0、5学时）
1、铣床的种类、所用铣床的型号、用途、切削运动、主要组成部分及作用，主轴转速及进给量的调整，各手柄的作用。

2、工件的安装。

3、正确操作方法及步骤。

4、铣削方法：顺铣、逆铣的特点及铣削加工能达到的精度等级及表面粗糙度值。

5、万能分度头的结构、使用及分度方法。

学生独立操作：（1、5学时）
利用万能分度头加工外六方。

电化教学：（0、5学时））
《铣床附件及工件安装》（清华大学音像出版社）
实习报告：
在本工种结束前，学生按要求独立完成实习报告。

（七）刨工工程训练（3、5学时）
教学要求：
1、了解牛头刨床的型号规格主要组成部分及应用；了解牛头刨床、龙门刨床、插床的用途。

2、了解刨削加工的主要方法加工范围及加工精度、表面粗糙度的范围；刨床常用附件、工具及使用范围。

3、掌握在牛头刨床加工水平面的刨削操作。

4、了解并严格遵守刨工安全操作规程。

重点：1）牛头刨床的刨削运动。

2）刨床的传动系统（摆杆机构、曲柄连杆、棘轮机构）及特点。

3）刨削四方体基准选择。

难点：头刨床的传动系统（摆杆机构、曲柄连杆、棘轮机构）及特点。

概论讲课：（30分钟）
1、刨削加工在机械加工中的特点、作用及加工范围。

2、刨削实习内容、要求及安排。

3、刨工实习安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（30分钟）
1、牛头刨床的型号规格、主要组成部分及作用。

2、牛头刨床的刨削运动。

3、牛头刨床的传动系统（摆杆机构、曲柄连杆、棘轮机构）及特点。

4、刨刀的种类、特点及刨刀的刃磨安装。

5、工件的安装方法。

6、刨削四方体基准选择。

7、空车练习及注意事项。

参观性实习：（30分钟）
1、以工件为例，讲解V型槽、直槽、燕尾槽、T型槽的加工方法和刀具特点。

2、参观龙门刨床并介绍
1）龙门刨床的型号、加工范围、传动特点。

2）龙门刨床装卡夹。

3、参观插床并介绍。

1）插床为何称之为“立式刨床”，以传动结构进行说明。

2）插床刀具特点、加工范围、传动特点及工件安装。

3）内键槽加工演示。

学生独立操作：（1、5小时）
1、空机练习操作（熟悉各手柄的位置，练习调整手柄，允许空车运动，不刨削。

）
2、安装刨刀与工件。

3、刨削四方体（学生榔头件，一人一件）
4、加工后的实习件进行检验（自检、互检、指导老师专检）平面度、垂直度、表面粗糟度及加工尺寸等。

电化教学：（30分钟）
1、《刨工》（东南大学音像出版社）
2、《插床与拉削》（清华大学音像出版社）
实习报告：
在本工种结束前，学生按要求独立完成实习报告。

（八）磨削工程训练（3、5学时）
教学要求：
1、了解磨削加工的发展历史、现状及未来发展方向。

2、了解磨削加工的特点，磨削加工的尺寸精度、表面粗造度及加工金属材料的范围。

3、了解磨削用刀具——砂轮。

a)了解砂轮的三要素——磨料、结合剂、孔隙。

b)了解砂轮的主要特性参数：磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状、尺寸。

c)了解砂轮的平衡及修整。

4、了解常用磨床的种类（外圆磨床、内圆磨床、平面磨床）加工特点和用途，外圆磨床和平面磨床的型号、规格、性能、主要组成部件及作用。

5、理解磨床的液压传动的工作原理，液压传动的特点。

6、掌握平面磨床的操作。

7、了解并严格遵守磨工安全操作规程。

重点：1）掌握平面磨床的操作。

2）了解液压传动与机械传动的区别。

难点：正确区分砂轮的硬度与磨粒硬度之间的差异。

概论讲课：(1学时)
1、磨削加工的发展历史。

2、磨削用刀具——砂轮。

3、磨床的液压传动。

实习现场讲解与演示：（1学时）
1、磨削加工的特点。

2、常用磨床种类、加工特点、用途、主要组成及作用。

3、外圆磨床、平面磨床上工件的装夹、加工的操作步骤、调整。

学生独立操作：（0、5学时）
练习用平面磨床磨削平面。

电化教学:(0.5学时)
1、磨床类机床（清华大学音像出版社）
2、磨床的液压传动（清华大学音像出版社）
实习报告（0.5学时）：
实习结束前，完成磨工部分实习报告。

（九）钳工工程训练（21学时）
教学要求：
1、了解钳工工作在机械制造及维修中的作用。

2、掌握钳工的主要操作技能（锯削、锉削、钻削、攻螺纹、划线）及所用的工夹具、量具，了解钻孔、扩孔、铰孔、等方法。

3、熟悉并严格遵守钳工安全操作规程。

重点：1）掌握锯割、锉削的基本操作要领。

2）掌握划线基准的选择。

难点：攻螺纹前螺纹底孔直径的确定方法及套螺纹前圆杆直径的选择。

概论讲课：（0、5学时）
1、钳工工作在机械制造及维修中的作用。

2、钳工工作的分类及主要内容（锯削、锉削、划线、钻削、扩孔、铰孔、攻丝、套扣、等）。

3、钳工工作所用设备及其工具种类简介。

4、钳工实习的内容及安排。

5、钳工实习安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（2学时）
1.锯割：锯割的概念，手锯的结构、应用及使用方法；锯条的种类与安装，锯割的正确姿势与操作方法，安全注意事项。

2.锉削：锉削的概念，锉刀材料、各部分名称、种类规格及其选择，锉削的正确姿势与操作方法，零件的尺寸形状及精度的检验（用钢尺、卡尺、角度、刀口尺、样板、塞规等）。

3.了解台虎钳的结构并能正确装夹工件。

4.划线：划线的目的与种类，划线常用的工具及使用方法，划线前的准备，基准的选择，平面和立体划线的方法和步骤。

5.钻孔：钻孔的概念，钻孔设备；钻头的种类与结构，钻头的刃磨方法；工件的装夹与安全操作规程。

6.螺纹及套螺纹：攻螺纹套螺纹的概念及其使用范围，丝锥的结构特点及攻螺纹方法（包括工具组成，螺杆直径）与操作。

套螺纹攻螺纹的安全操作技能。

学生独立操作（16、5学时）
学生进行锯削、锉削、划线、钻削、攻螺纹、套螺纹的操作。

按要求完成实习件。

电化教学：（1、5学时）
1、《锯削、锉削》（清华大学音像出版社）
2、《划线》（清华大学音像出版社）
3、《钻床设备及钻削》（清华大学音像出版社）
实习报告：（0、5学时）
在本工种结束前，学生按要求独立完成钳工部分实习报告。

（十）数控工程训练（7学时）
1、数控车床
教学要求：
1）了解数控车床的工作原理主要组成部分几其作用。

2）掌握零件加工程序及输入方法。

3）了解数控车床加工零件的工艺过程。

4）掌握数控车床的操作方法。

5）熟悉并严格遵守数控车床安全操作规程。

重点：掌握数控车床的操作方法及加工零件的程序编制。

难点：掌握程序编制中的圆弧插补及刀具补偿。

概论讲课：（讲授1、5学时）
1）数控车床的发展及机械制造中的地位。

2）数控车床的概念。

3）数控车床的组成及各组成部分的原理。

4）数控车床的加工及过程控制。

5）数控车床的语言与编程。

6）数控车床的安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（讲授与演示0、5学时）
1）所用车床的型号、用途、切削运动、主要组成及其作用，数控车床的正确使用。

2）刀具和工件在数控车床上的安装方法。

3）数控车床的操作方法、步骤及安全操作规程。

4）表演一个形状比较复杂的零件的加工。

学生独立操作：（1学时）
1)能独立正确操作与维护数控车床，加工一般轴类或盘套类零件。

2)熟悉并严格遵守数控车床安全操作规程。

2、线切割加工
教学要求：
1)了解电火花线切割加工的工作原理、特点及应用。

2)掌握数控线切割的编程方法及格式。

3)掌握线切割机床的操作方法。

4)熟悉并严格遵守安全操作规程。

重点：掌握线切割的编程方法及线切割机床的操作方法。

难点：圆弧加工的编程方法。

概论讲课：（1学时）
1）线切割机床加工原理及加工方法。

2）线切割机床的语言与编程。

3）线切割机床的组成及各组成部分的作用。

4）线切割加工安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（20分钟）
1)设计图形的输入、矢量化转化。

2)线切割机床的操作方法及安全操作规程。

3)图形数据网络传输。

学生独立操作：（1、5学时）
1)创新设计封闭的一笔画图形。

2)进行图形矢量化转化。

3)进行图形修改并数据传输。

4)操作线切割机床加工零件，并对零件进行清洗。

5)熟悉并严格遵守线切割机床的安全操作规程。

电化教学：（50分钟）
《特种加工》（清华大学音像出版社）《光整加工》（清华大学音像出版社）实习报告（20分钟）
在本工种实习结束前，学生按要求独立完成数控车床与电火花加工部分实习报告。

（十一）拆装工程训练（7学时）
教学要求：
1.了解装配的概念、形式、工艺过程及典型零件的装配方法，装配对产品质量的影响。

2.了解零件间的配合关系（过盈配合、间隙配合、过渡配合）。

3.掌握链传动的类型及其传动特点。

4.掌握棘轮机构的组成及其工作原理。

5.了解自行车的结构及拆装工序。

6.熟悉并严格遵守安全操作规程。

重点：（1）掌握链传动的特点。

（2）掌握棘轮机构的工作原理。

难点：掌握零件、组件、部件、机器之间的关系。

概述讲课：（2学时）
1.装配的概念、形成、工艺过程及装配对产品质量的影响。

2.装配基准的选择。

3.自行车的发展及自行车的种类、规格、型号。

4.链传动的类型及其传动特点。

5.棘轮机构的组成及其工作原理。

6.拆装的内容及安排。

7.拆装的安全操作规程。

实习现场讲解与演示：（1学时）
1.介绍拆装所用设备及其工具种类简介。

2.一般部件的结构和零件的装配关系；典型零件的装配方法、步骤及使用的工具。

3.自行车的各组成部分及其特点。

4.拆卸机器的基本要求。

学生独立操作：（3.5学时）
1.按拆装的工序要求拆卸并装配自行车。

2.调整、试车、验收。

实习报告：（0.5学时）
学生按要求完成本工种的实习作业。

十、课程考核方式
按《工程训练中心学生工程训练考核办法》的规定执行。

1、考核：按规定填写《工程训练考核表》，该成绩占总成绩的80﹪；
2、考试：工程训练结束前进行集中闭卷考试，该成绩占总成绩的20﹪。

十一、教材与教学参考书
1、教材：《金属工艺学实习教材》第三版，清华大学金属工艺学教研室编，高等教育出版社于2003年8月出版。

2、教学参考书：
《金属学与热处理》、崔忠圻编、机械出版社；《金工实习指导》、王英杰、韩世忠编、铁道出版社于2000年出版。

《数控机床及加工中心编程与操作》第一版，北京第一机床厂职工技术委员会编，机械工业出版社于1999年3月出版。