课程简介

《工程训练》工程训练课程是一种在工程训练中心开展训练的“教学行为”,是以使学生具有工程素养和工程技能为目的而有计划、有步骤开展的“训练活动”,是一门以实践教学为主的专业基础课程。《工程训练》课程教学目的包括以下三个方面:

1)使学生获得对工业生产方式和机械制造工艺过程的基本认识,了解典型加工设备的结构原理及机械零件的常用加工方法,获得操作技能的训练,为后续课程的学习及走向社会奠定一定的实践基础。

2)训练学生的实际动手能力,培养创新精神和工程意识,为培养复合型人才奠定必要的基础。

3)通过亲自加工产品,培养劳动技能和劳动观点,促使学生从书本迈向实践、从课堂迈向工厂、走向工程实际。

目前武汉大学工创中心正在开展的实训项目有13个,分别是铸造、焊接、热处理、钳工、钣金、车削、铣削、数控车削、数控铣削、线切割、激光加工、3D打印、电工电子、机电综合和智能制造。

各实训项目的主要教学内容简介如下:

1、铸造

铸造就是制造熔炼金属的铸型,并将熔融金属浇入铸型,冷却凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属材料毛坯。铸造是制造零件毛坯的一种工艺方法,通过实训使学生熟悉砂型铸造各组成部分的名称与作用,掌握基本的铸造工艺造型方法。铸造实训课时安排为4学时。

讲课及示范操作共60分钟。讲授铸造生产的工艺过程;型砂的组成,性能及备制; 模型的基本知识; 浇注系统的组成、作用及冒口; 示范整体模、分开模二箱造型及配箱。其余时间学生实训操作,以分开模二箱造型为主;

预留30分钟对实训操作情况进行讲评,并组织学生打扫车间卫生。

2、焊接

本项目教学是为了使学生了解焊接工艺原理和工艺特点;了解手工电弧焊工艺设备;了解电焊条的组成和作用,了解电焊机、焊条、焊接电流选择,焊接空间位置以及焊接接头的形式;掌握手工电弧焊的基本操作方法。

本实训项目需要4学时。现场讲课和示范45分钟,其余时间在教师指导下,学生实际操作手工电弧焊。

训练内容:

1)学会焊接基本操作

2)利用焊接与连接技术,进行创新制作

3、热处理

热处理是指将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却,改变其整体或表面组织,以获得所需性能的方法。学生通过制作弹簧的过程,建立起对钢的组织性能与热处理工艺间关系的感性认识,达到对普通热处理的退火,正火,淬火,回火等概念的理解。

热处理课时安排为4学时。

1)现场安全教育、讲课及示范操作共45分钟。

2)其余时间学生进行弹簧制作,并进行退火、正火、淬火、回火实训操作。

3)预留30分钟对实训操作情况进行讲评,并组织学生打扫车间卫生。

4、钳工

钳工是主要依靠手工工具对金属进行切削的一个重要工种。通过本项目的实训,使学生初步掌握各种基本操作技能。钳工基本操作技能包括划线、锯、锉、刮研、抛光、钻孔、攻丝等。本项目训练内容:

1)钳工工具使用方法。

2)钳工基本操作技能练习。

3)4学时课程完成双边螺母制作。

4)8学时课程完成六边螺母制作。

5)16学时课程完成双边锤头制作。

5、钣金

钣金属于压力加工的一部分。通过实训,使学生建立制造工程中常用材料的塑性成形工艺的感性认识,了解钣金加工基本工艺,包括:放样、下料、折弯、打孔、铆接等。

板金实训课时安排为4学时。

讲课及示范操作共60分钟。讲授冲压生产的特点、冲床的工作原理和钣金基本操作规程,示范板金加工基本工艺。其余时间学生实训操作,以创新设计小型板金件作品为主;预留30分钟对实训操作情况进行讲评,并组织学生打扫车间卫生。

6、车削

车削加工是金属切削加工中最基本的一种方式,主要用来加工回转表面。通过实训,使学生初步了解车床的基本结构,常见的加工方法及工艺特点,并按实训图纸的技术要求,正确选择工、夹、量具操作车床。

训练内容:

1)工件及刀具的装夹方法。

2)车床基本操作技能练习,车削外圆柱面。

3)4学时完成台阶轴制作。

4)8学时完成具有球头的台阶轴制作。

5)16学时完成金工锤手柄制作,掌握车削外圆柱面、外圆锥面、端面、沟糟、螺纹、成形面及滚花的加工方法。

7、铣削

本项目教学是为了使学生了解铣削加工的原理和加工工艺特点;了解铣床、常用刀具和附件的结构、用途及使用方法;掌握铣削平面的加工方法;能够根据图纸要求,独立地完成较简单零件的加工制作。

本项目需要4学时,具体教学内容安排如下:

1)讲授铣床的结构及加工范围;讲解刀具的安装及工件的装夹方法,讲解顺铣与逆铣的区别,对刀以及平面检测的方法;

2)教师示范铣床操作方法;

3)学生根据图纸要求进行铣削加工操作;

4)学生清扫实训场地

8、数控车削

本项目教学是为了使学生了解数控车床工作原理及结构;熟悉数控车床与普通车床零件加工顺序的区别;掌握数控车床的基本操作方法;重点掌握零件加工程序的编制方法。

本项目具体教学内容安排如下:

1)讲授机数控车床的组成、加工特点。

2)讲授外圆类零件的加工顺序及工艺参数的制定原则;讲授工件坐标系的设定及FANUC加工程序的编制方法;教师示范操作。

3)学生按指定图纸进行编程训练。

4)学生在教师指导下操作数控车床加工零件。

5)学生清理清扫实训场地。

9、数控铣削

本项目教学是为了使学生了解数控铣床的工作原理及有关组成部分的作用;了解数控铣的加工方法及工艺特点;掌握零件铣削加工程序的编制方法,并实现模拟加工。

本项目具体教学内容包括:

1)讲授数控铣铣削的加工方法及工艺特点,讲授数控铣床的基本原理,机械结构、电气结构、软件结构、加工程序编制方法;

2)教师现场演示操作数控铣,自动加工一个零件;

3)学生编写简单程序并上机模拟验证;

4)学生操作数控铣床加工零件;

5)组织学生清理清扫实训场地。

10、线切割

本项目教学是为了使学生了解电火花成形加工原理;了解数控电火花线切割加工机床的工作原理、工艺特点及应用范围;掌握数控电火花线切割机床操作方法;能编制简单零件的数控加工程序

本项目需要4学时。

1)介绍电火花线切割加工原理,设备组成,讲解线切割工艺编程和加工方法,并实操演示;

2)学生根据样品编制加工程序并进行计算机仿真,教师实时指导;

3)学生操作线切割机床加工作品。

4)学生清理清扫实训场地。

11、激光加工

本项目教学是为了使学生了解激光加工的概念、特点及加工工艺流程,了解激光加工设备的基本构成及工作原理,掌握激光加工软件的使用方法

训练内容:

1)4学时课程。学生独立操作激光标刻机,按照“某型三项异步电动机铭牌图纸”进行某型三项异步电动机铭牌的设计绘图,并实现激光标刻加工的工艺设计和作品完成

2)8学时课程。除完成电动机铭牌的加工外,学生还需要设计制作一个用椴木板组装完成的六面体,要求学生独立操作激光切割机加工椴木板,实现切割、雕刻、装配等工艺过程。

12、3D打印

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通过本项目的学习,让学生了解3D打印工作原理、典型工艺,初步掌握3D打印机的操作方法。

3D打印实训课时安排为4学时。

1)现场劳动安全纪律教育、讲课及示范操作,共45分钟。介绍3D打印工作原理和3D打印机的结构;介绍三维软件的建模造型基本方法,介绍FDM型成型工艺过程、特点及成型材料;演示熔融挤压打印设备的使用方法。

2)在教师指导下,学生利用三维软件设计简单的三维零件,编制加工工艺,并且使用3D打印机加工一个零件。

3)对实训操作情况进行讲评,打扫实训室卫生。

13、电工电子

本项目教学主要让学生了解电工电子实践方面的基础知识,包括电子元器件识别、电子测量技术、仪器仪表的使用、电路焊接技术、手工焊接训练等相关内容。

具体教学内容如下:

1)讲解电子制作工艺,包括面包板、印刷电路板、工业生产中的焊接方法等。讲授电子测量技术基本理论,现场讲解万用表等电子仪表的使用。

2)现场示范手工焊接方法,讲解焊接注意事项,常见焊接错误,电路故障排查等。

3)学生进行电路手工焊接训练。

4)学生根据电路设计进行手工焊接操作,完成LED灯的焊接制作。

14、机电综合

本项目是为了使学生了解机器人基础知识及机器人技术的应用。

本项目需要2天,具体教学内容如下:

1)现场安全纪律教育,讲授以下内容并示范:a) 机器人技术的组成要素;b) 控制器的结构及工作原理;c) 常用传感器的工作原理及其特性;d) 常用机械传动机构的特性;e) 机械结构硬件的搭接方法;f) 图形化编程软件的使用方法

2)学生以小组为单位自主设计搭接编程。a) 交通灯的控制;b) 机器人的自由导航;c) 机器人循迹;d) 机器人避障及机构运动创意;e) 机器人绕S型。

3)项目研讨成果分享、场地器材清理。

15、智能制造

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)项目教学是为了使学生从原理上、从结构上、从工艺上、从操作上分别了解认知智能制造工艺系统和信息系统的组成、原理和动作的逻辑关系 。

训练内容:

1)智能制造的总体结构及其控制原理;

2)智能立体仓库的总体结构及其控制原理;

3)AGV自动导向小车的总体机构及其控制原理;

4)ABB机器人及其轨道机构的总体机构及其控制原理;

5)检测单元及装配单元组合机的总体机构及其控制原理;

6)主控工作台的控制原理。