精密和超精密加工技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

1、精密和超精密加工技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)（一）基本描述課程名稱：精密和超精密加工技術(shù) 英文譯名：Precision and Ultraprecision Machining Technology課程學(xué)時(shí)：30 講課：28 實(shí)驗(yàn)：2 上機(jī)：0 適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化開課教研室：機(jī)械制造及其自動(dòng)化系開課時(shí)間：第七學(xué)期先修課程：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、測試技術(shù)與儀器、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)主要教材及參考書：1. 袁哲俊、王先逵主編精密和超精密加工技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年 2. 王先逵編精密加工技術(shù)實(shí)用手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年3. 劉賀云、柳世傳編精密加工技術(shù)，華中理工大學(xué)出版社，1991年（二

2、）課程的性質(zhì)、研究對(duì)象及任務(wù)精密和超精密加工技術(shù)是機(jī)械制造學(xué)科的專業(yè)課。本課程研究對(duì)象是精密和超精密加工技術(shù)的基本理論、加工工藝、加工設(shè)備、測量技術(shù)及環(huán)境技術(shù)等。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生： 1、 建立起精密和超精密加工技術(shù)的基本概念，了解精密和超精密加工技術(shù)的應(yīng)用范圍。2、掌握精密和超精密加工技術(shù)的基本理論和基本技術(shù)，具有選擇和應(yīng)用精密和超精密加工工藝和設(shè)備的基本能力。3、了解精密和超精密加工技術(shù)的最新發(fā)展趨勢，新理論和新技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域從事精密和超精密加工工作和研究的能力。（三）教材的選擇與分析精密和超精密加工技術(shù)是一門正在不斷發(fā)展的新技術(shù)，國內(nèi)外有關(guān)的教材和書籍不是很多，一些

3、專著也不完全適合作教材。目前國內(nèi)可供選擇的教材有：袁哲俊、王先逵主編精密和超精密加工技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社；王先逵編精密加工技術(shù)實(shí)用手冊，機(jī)械工業(yè)出版社；劉賀云、柳世傳編精密加工技術(shù)，華中理工大學(xué)出版社。1.袁哲俊、王先逵主編精密和超精密加工技術(shù)一書，是目前國內(nèi)現(xiàn)有精密和超精密加工技術(shù)教材中比較權(quán)威和使用廣泛的教材，該書比較系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外精密和超精密加工技術(shù)，涉及的面較廣，其內(nèi)容有相當(dāng)?shù)纳疃群蜋?quán)威性，被許多其它學(xué)校使用，并多次再版。在目前情況下是一本比較合適的教材，但不足之處是編寫的時(shí)間較早，未能反映精密和超精密加工技術(shù)最新的發(fā)展情況，有些內(nèi)容不夠系統(tǒng)，需要在講課時(shí)補(bǔ)充部分內(nèi)容。根據(jù)現(xiàn)在的情

4、況和我校的特點(diǎn)，我們選擇該書作為教材。2王先逵編精密加工技術(shù)實(shí)用手冊涉及內(nèi)容較多，適合作為參考工具書使用，由于我們講課學(xué)時(shí)所限，不適合作為教材，可以作為學(xué)生的課外參考書。3劉賀云、柳世傳編精密加工技術(shù)教材于1991年由華中理工大學(xué)出版社出版，出版時(shí)間較早，不能反映精密和超精密加工技術(shù)的新發(fā)展，內(nèi)容基本上被袁哲俊、王先逵主編精密和超精密加工技術(shù)一書所包括，可以作為學(xué)生的課外參考書使用。（四）本課程各章的主要內(nèi)容與基本要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)、學(xué)時(shí)分配第1章 精密和超精密加工技術(shù)及其發(fā)展展望（2學(xué)時(shí)） 精密和超精密加工技術(shù)的重要性、現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展展望?；疽螅焊闱宄菊n程學(xué)習(xí)的目的、主要內(nèi)容和方法；了解

5、精密和超精密加工技術(shù)的基本概念、應(yīng)用范圍和重要意義、精密和超精密加工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。重點(diǎn)與難點(diǎn):精密和超精密加工技術(shù)的基本概念及研究、應(yīng)用范圍。第2章 超精密切削與金剛石刀具（4學(xué)時(shí)）切削參數(shù)選擇，金剛石刀具的性能、設(shè)計(jì)與制造，切削變形和加工質(zhì)量的影響因素?；疽螅毫私馐褂媒饎偸毒哌M(jìn)行超精密切削的基本規(guī)律、超精密切削對(duì)刀具的要求及金剛石刀具的性能、設(shè)計(jì)與制造，單晶金剛石刀具的磨損破損機(jī)理。重點(diǎn):1）使用金剛石刀具進(jìn)行超精密切削的特點(diǎn)和基本規(guī)律。2）超精密切削的機(jī)理和對(duì)金剛石刀具性能的要求。3）金剛石刀具的設(shè)計(jì)制造。4）金剛石刀具的磨損破損機(jī)理。難點(diǎn):1）切削參數(shù)對(duì)加工表面質(zhì)量的影響規(guī)

6、律。2）金剛石的晶體結(jié)構(gòu)及刀具晶向的選擇。第3章 精密和超精密磨削（4學(xué)時(shí)）精密和超精密磨削概述，精密磨削，超硬砂輪磨削，超精密磨削，精密和超精密砂帶磨削簡介?；疽螅?）了解和掌握精密和超精密磨削的基本原理。2）掌握超硬磨料砂輪磨削的特點(diǎn)、砂輪修整方法和磨削工藝。3）掌握超精密磨削的機(jī)理及對(duì)工藝系統(tǒng)的要求。4）了解砂帶磨削的特點(diǎn)和基本原理。重點(diǎn):1）精密和超精密磨削的機(jī)理及工藝特點(diǎn)。2）超硬磨料砂輪磨削的特點(diǎn)及砂輪修整方法。3）超精密磨削對(duì)工藝系統(tǒng)的要求。難點(diǎn):1）精密和超精密磨削的機(jī)理。2）超硬磨料砂輪修整方法。第4章 精密研磨和拋光（4學(xué)時(shí)）研磨拋光機(jī)理、工藝因素，采用新原理的研拋工藝

7、方法?；疽螅?）了解和掌握研磨和拋光加工的機(jī)理及工藝特點(diǎn)。2）了解影響研磨和拋光加工的主要工藝因素。3）了解各種新原理的研磨拋光加工方法的機(jī)理、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍等。重點(diǎn):1）研磨和拋光加工的機(jī)理及工藝特點(diǎn)。2）各種新原理的研磨拋光加工方法難點(diǎn):1）研磨和拋光加工的機(jī)理。2）新原理的研磨拋光加工方法的機(jī)理。第5章 精密和超精密加工的機(jī)床設(shè)備（4學(xué)時(shí)）精密和超精密加工機(jī)床發(fā)展概述，典型超精密機(jī)床簡介，超精密機(jī)床的主要部件及關(guān)鍵技術(shù)。基本要求：1）超精密加工對(duì)機(jī)床的技術(shù)要求、超精密機(jī)床的基本概念。2）了解超精密機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)。3）掌握超精密機(jī)床主軸、床身和導(dǎo)軌、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等的工作原理和性能特

8、點(diǎn)。重點(diǎn):1）超精密機(jī)床的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2）超精密機(jī)床主軸、床身和導(dǎo)軌、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等的工作原理和性能特點(diǎn)。難點(diǎn):不同工作原理的機(jī)床主要部件的性能特點(diǎn)及選用。第6章 精密加工中的測量技術(shù)（2學(xué)時(shí)）精密加工中長度、直線度、圓度的測量方法，激光測量技術(shù)?；疽螅?）了解長度、直線度、圓度的測量方法。2）了解和掌握激光測量原理和特點(diǎn)。重點(diǎn):1）長度、直線度、圓度的測量原理。2）激光干涉測量原理。難點(diǎn):激光干涉測量原理。第7章 在線檢測與誤差補(bǔ)償技術(shù)（2學(xué)時(shí)）在線檢測與誤差補(bǔ)償方法，微位移技術(shù)。基本要求：1）了解和掌握在線檢測與誤差補(bǔ)償方法的原理和特點(diǎn)。2）了解和掌握微位移技術(shù)的原理和應(yīng)用特點(diǎn)

9、。重點(diǎn):1）在線檢測與誤差補(bǔ)償方法的原理。2）各種微位移裝置的工作原理難點(diǎn):在線檢測與誤差補(bǔ)償方法的原理。第8章 精密和超精密加工的環(huán)境技術(shù)（2學(xué)時(shí)）空氣環(huán)境和熱環(huán)境，振動(dòng)環(huán)境，噪聲和其它環(huán)境，精密和超精密加工的環(huán)境要求及技術(shù)設(shè)施。基本要求：1）了解和掌握精密和超精密加工對(duì)環(huán)境的要求。2）了解和掌握振動(dòng)、溫度等環(huán)境對(duì)超精密加工的影響。重點(diǎn):1）精密和超精密加工對(duì)環(huán)境的要求及措施。2）振動(dòng)、溫度等環(huán)境對(duì)超精密加工的影響。難點(diǎn):振動(dòng)、溫度等環(huán)境對(duì)超精密加工的影響。第9章 典型零件的精密和超精密加工技術(shù)（2學(xué)時(shí)）典型精密件的加工工藝，半導(dǎo)體基片、光學(xué)非球面等器件加工技術(shù)?；疽螅毫私夂驼莆瞻雽?dǎo)體基

10、片、光學(xué)非球面等典型器件加工技術(shù)。重點(diǎn):精密和超精密加工技術(shù)在半導(dǎo)體基片、光學(xué)非球面等重要器件加工中的應(yīng)用。難點(diǎn):超精密加工新工藝的綜合應(yīng)用。第10章 微細(xì)加工和納米加工技術(shù)簡介（2學(xué)時(shí)）微細(xì)加工技術(shù)的概念、加工機(jī)理及方法簡介，納米和納米加工技術(shù)概述，微機(jī)械及微機(jī)電系統(tǒng)簡介?；疽螅?）了解和掌握微細(xì)加工技術(shù)的概念、加工機(jī)理及方法2）了解納米加工技術(shù)和微機(jī)械及微機(jī)電系統(tǒng)的基本概念。重點(diǎn):1）微細(xì)加工技術(shù)的概念及加工機(jī)理。2）納米加工技術(shù)和微機(jī)械及微機(jī)電系統(tǒng)的基本概念。難點(diǎn):微細(xì)加工的機(jī)理。（五）教學(xué)環(huán)節(jié)1課堂講授（28學(xué)時(shí)）任課教師必須做到下面幾點(diǎn)：1）認(rèn)真?zhèn)湔n，做好教案，熟練掌握課程的基本

11、內(nèi)容。2）采用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、分析問題能力和解決問題能力。3）講課思路要清晰，包括：問題的提出、解決問題的條件、建立模型、分析解決問題的思路、解題和總結(jié)等；概念要準(zhǔn)確，重點(diǎn)要突出，理論聯(lián)系實(shí)際，要適時(shí)反映本學(xué)科發(fā)展的前沿理論和技術(shù)，特別是將本單位的科研成果引入課堂。4）教學(xué)手段要完備，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的要求，恰當(dāng)運(yùn)用圖片、掛圖、CAI課件和多媒體等。5）教書育人，為人師表，上課精神飽滿，以人格的魅力和精神氣質(zhì)激發(fā)學(xué)生的求知欲和思維活動(dòng)。教學(xué)組要開展以下教學(xué)活動(dòng)：1）集體備課。2）制作CAI課件。3）試講。4）相互聽課。5）組織課堂教學(xué)檢查，教學(xué)講評(píng)。6）教學(xué)研討，撰寫教研論文。2實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的重要