专业主干课程教学大纲 《工程制图 A》教学大纲

（学分 5 学时 80）

一、课程说明

“工程制图 A”课程是高等学校工科机械专业的技术基础课和必修课程，第一学期以理论学

习为主，第二学期以自主学习和项目实践为主，面授为辅。特点是：1.自主学习+教师引导。2.项目驱动+自主解决问题。3.学习过程考核+学习效果评价结合。4.合作+综合素质训练。

本课程的任务是通过多途径的混合型学习方式，培养学生形象思维与抽象思维相结合的工

程图学思维能力，面向后续课程，为结构设计和工程图样表达问题打下基础。重点学习并应用

投影理论、图样表达、构形设计及 CAD 相关的知识。

二、课程目标（对应毕业要求：1-③,5-②,6-①,9-②,12-①）

本课程是讲授构形基础、投影理论、国家标准规范基本知识的课程，通过面授、自主学习

与项目实践结合综合培养学生，使学生具备解决工程问题中涉及图样表达与识读的能力，设计

开发中零件构形能力，三维设计工具应用能力，一定的组织管理能力，表达能力和人际交往能

力，在团队中发挥作用的能力撰写报告和设计文稿的能力以及较强的自主与终身学习的能力。 本课程目标为： 1. 具备画法几何学基础知识；（对应毕业要求：1-③） 2. 具备正确的构形思维方法，为产品结构设计打下形状基础；（对应毕业要求：1-③） 3. 具备工程图样表达和识读能力。掌握尺规绘图、徒手绘图和计算机绘图技能；（对应毕

业要求：1-③） 4. 具备常用计算机三维设计工具软件的使用方法，满足日新月异的现代设计方法和手段对

图样表达的需求。了解行业设计与图样表达工具现状；（对应毕业要求：5-②） 5. 理解和熟悉图样画法相关国家标准，使学生具有标准化意识；（对应毕业要求：6-①） 6. 养成良好的自主学习习惯、责任感和工程意识，培养团队合作交流能力。（对应毕业要

求：9-②,12-①）

三、教学内容、基本要求与学时分配 第一学期

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1

一、画法几何基本知识

1. 绪论、投影法；

2. 点的投影；

3. 直线的投影；

4. 属于直线的点；

5. 两直线的相对位置

6. 直角投影定理

7. 平面的投影

8. 平面上的点与线的投

影

9. 直线与平面、平面与

平面的相对位置

10. 换面法及其应用

1. 了解课程性质、任务、学习方

法

2. 掌握空间方位与投影体系以

及投影图的对应关系

3. 掌握点、两点的相对位置、重

影点的投影特性

4. 掌握各种位置直线的投影特

性，掌握直线实长及对投影面倾

角的图解方法，

5. 属于直线的点的投影特性

6. 掌握两直线平行、相交、交叉

的投影特性

7. 掌握两直线垂直的投影特性

8. 掌握各种位置平面的投影特

性，平面上的点与线的投影特性

9.掌握特殊位置平面的迹线表示

方法

10.掌握一般位置平面上的投影

面平行线的绘制方法

11. 掌握直线与平面、平面与平

面平行的投影特性

12. 掌握直线与平面、平面与平

面相交，求交点和交线的方法

13.掌握换面法

14.掌握换面法求平面实形和倾

角的方法。

15.掌握换面法求解距离和角度

问题的方法。

14 讲练结合

课堂测试 1

2

二、基本立体

1. 拉伸体；

2. 回转体；

3. 基本立体上的点和线

4. 基本立体的轴测图

1.掌握拉伸体的投影特性

2.掌握回转体的投影特性

3.属于圆柱、圆锥、圆球、圆环

表面的点与线的投影。

4.基本立体尺寸标注方法

5.掌握基本立体正等轴测图和斜

二轴测图的绘制方法

3 讲练结合

课堂测试 1

3

三、截交和相贯

1.拉伸体被平面所截

2.回转体被平面所截

3.两立体相贯

1.拉伸体被平面所截求截交线及

截平面实形的方法

2.圆柱、圆锥、圆球被平面所截

求截交线及截平面实形的方法

3.两圆柱正交相贯相贯线的画法

4.圆柱（圆锥）切口绘制方法

6 讲练结合

课堂测试 1

4

四、组合体画图与读图

1.组合体构形方法

2.形体分析法画图读图

3.线面分析法画图读图

4.组合体尺寸标注方法

5.组合体轴测图的画法

1.掌握正确的组合体构形思维与

构形方法

2.掌握形体分析法绘制与识读组

合体三视图

3.掌握线面分析法绘制与识读组

合体三视图

4.掌握绘制组合体正等轴测图和

斜二轴测图的方法

5.掌握组合体尺寸标注方法

8

讲练结合

课堂测试

上机训练

1、6

5

五、图样画法

1.视图

2.剖视图

3.断面图

4.其他规定画法和简化

画法

1.掌握基本视图、斜视图、局部

视图图样画法。

2.掌握全剖、半剖、局部剖图样

画法和应用场合、标注方法。

3.掌握剖切平面的选择原则。

4.掌握断面图图样画法及应用场

合和标注方法。

5.掌握其他规定画法和简化画

法。

9

讲练结合

课堂测试

上机训练

1

第二学期

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1 螺纹的图样画法

1.掌握内螺纹、外螺纹、螺纹连

接的画法

2.掌握螺纹的标记和尺寸标注方

法。

3

慕课

翻转课堂

课堂测试

1、6、

12

2

一、零件表达

1. 认识零件；

2. 零件表达方案；

1. 了解零件工艺结构

2. 掌握轴套类零件特点和表达

方法

3. 掌握轮、盘类零件的特点和表

达方法

4. 掌握箱体类零件的的特点和

表达方法

5. 掌握叉架类零件的的特点和

表达方法

3

慕课

翻转课堂

项目实践

上机

1、5、

9、12

3

二、零件图尺寸标注

1. 设计结构尺寸；

2. 工艺结构尺寸；

3. 标准结构尺寸

1. 掌握注全零件设计结构尺寸

的方法

2. 掌握零件工艺结构尺寸的方

法

3. 掌握零件上的标准结构尺寸

的方法

3

慕课

翻转课堂

课堂测试

项目实践

1、5、

9、12

4

三、零件图中的技术要求

1. 表面结构；

2. 极限与配合

1.掌握表面粗糙度的标注方法

2.掌握极限与配合概念及尺寸公

差标注方法

3.了解几何公差的概念及标注方

法

4.掌握采用三维设计工具绘制零

件图的方法

3

慕课

翻转课堂

课堂测试

上机

项目实践

1、5、

12

5

四、标准件和常用件

1. 螺纹紧固件链接；

2. 键与键连接

3. 销与销连接

4. 弹簧

5. 轴承

6. 齿轮与齿轮啮合

1. 掌握螺纹紧固件标记方法和

螺纹紧固件链接的画法；

2. 掌握键的标记与键连接的画

法

3. 掌握销的标记与销连接的画

法

4. 螺旋压缩弹簧的画法

5. 轴承的规定画法与通用

6. 掌握齿轮的画法和齿轮啮合

的画法

3

慕课

翻转课堂

课堂测试

1、12

6

五、装配图的画法

1. 装配图的画法；

2. 装配图的尺寸标注

1. 掌握装配图的规定画法和简

化画法。

2. 掌握装配图尺寸标注方法。

3

慕课

翻转课堂

上机训练

1、12

3. 掌握装配图零件序号、明细栏

处理方法。

4. 掌握采用三维设计工具绘制

装配图的方法

项目实践

7

六、读装配图，拆画零件

图

1.读装配图

2.拆画零件图

1.读懂装配图中部件工作原理和

装配干线。

2.根据装配图徒手绘制零件图。

3.分析装配图尺寸。

3

慕课

翻转课堂

项目实践

1、9、

12

8 七、装配图项目实践

建模 根据徒手拆画的零件图上机建模 3

慕课

项目实践

1、5、

6、9、

12

9 八、装配图项目实践

装配，工程图投影 小组内模型汇总，装配，投影 3

慕课

项目实践

10 九、装配图项目实践

工程图标注 工程图标注、完善、打印提交 3

慕课

项目实践

11 完善

考试 机动

机动

考试

四、其他教学环节

1. 实验（4 学时，成绩占 5%） （1）零件测绘，2 学时 （2）部件拆装，2 学时 2. 项目实践上机（课外 20 小时）

五、授课说明

1. 开课学期：春季、秋季。 2. 授课单位：机械工程学院。 3. 适用专业：适用于对普通机械中通用机械零件有构形和图样表达知识的机械设计制造及

其自动化、测控技术与仪器专业。 4. 先修课程：无。 5. 学时：80。

六、考核及成绩评定方式

1. 第一学期 （1）平时作业：10 分

（2）上机测验：15 分 （3）期末考试：75 分 2. 第二学期 （1）平时作业 10 分 （2）课堂测试 10 分 （3）项目实践 35 分（零件图 15%，装配图 20%） （4）在线测试 20 分 （5）实验 5 分 （6）期末考试 20 分

七、教材和参考书

1. 使用教材 （1）大连理工大学工程图学教研室编. 画法几何学(第 7 版). 高等教育出版社,2011 （2）大连理工大学工程图学教研室编. 画法几何习题集(第 5 版). 高等教育出版社,2011 （3）大连理工大学工程图学教研室编. 机械制图（第 7 版）. 高等教育出版社，2013 （4）大连理工大学工程图学教研室编. 机械制图习题集（第 5 版）. 高等教育出版社，2013 2. 主要参考书 （1）王丹虹等主编.《现代工程制图》. 高等教育出版社 （2）刘朝儒等主编. 机械制图.高等教育出版社 （3）谭建荣等主编. 图学基础教程.高等教育出版社 （4）陆国栋等主编. 图学应用教程.高等教育出版社 （5）窦忠强等主编. 工业产品设计与表达.高等教育出版社 （6）蒋寿伟等主编. 现代机械工程图学.高等教育出版社 （7）Cecil Jensen, Jay D. Helsel, Dennis R. Short, ENGINEERING DRAWING & DESIGN, Mc

Grow Hill （8）Prederick E Giesecke, Alva Mitchell, Henry Cecil Spencer etc, Modern Graphics

Communication, PEARSON

《机械工程导论》教学大纲 （学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械、测控技术与仪器专业的重要专业基础课。课程在教学内容方面着眼于机械

及仪器领域所涉及的一些基本知识和分析解决问题的方法，在介绍基础知识和概念的同时，突

出机械工程的最新发展及理论知识在实践中的应用，入门性地阐述机械工程领域所涉及的一些

重要概念、主题知识、分析解决问题的方法、前沿发展。涵盖了机械发展简史、工程材料、机

械设计、切削加工、特种加工、工程测控技术等方面，使学生全面了解相关基本知识和基本技

能，培养学生对机械及仪器学科的兴趣，为学生进一步学习、研究和应用工程技术奠定基础。

二、课程目标（对应毕业要求：2-○1 、6-○1 、6-○2 、7-○1 、8-○2 ）

本课程是讲授机械制造 、机械设计、仪器与测控技术基本知识的课程，通过授课与专题讨

论等综合培养学生，建立学生对机械整体认识，使学生具备将理论与工程应用相结合基本认识。

1.要求学生掌握用力学知识分析一般性机械零件性能和机构运动，掌握弹性模量等力学量

测试方法等，了解零部件的设计过程及加工工艺；（对应毕业要求：2-○1E A）

2.要求学生初步具备利用数学、自然科学和工程科学等知识，分析机械加工与机电系统问

题的能力；（对应毕业要求：6-A○1E A、7-A○1E A）

3.了解材料、微电子、控制工程、动力与热能等与机械学科密切交叉的学科的内涵、知识、

学习与实践方法，拓宽学生知识视野；（对应毕业要求：6-A○2E A）

4.了解国家经济、环境、安全等国家标准、政策和制约因素；（6-A○1E A、7-A○1E A、毕业要求：1-A○3E

A）

5．通过分析讨论机械领域关键问题对未来生产模式和工作生活的影响，使学生理解机械工

程生产过程等对社会的综合影响，并建立民族复兴和社会进步的责任感；（对应毕业要求：2-A○1E

A、6-A○2E A、8-A○2E A）

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对应课程

目标

1

一、机械工程总论 1. 机械工程概念 2. 机械系统组成 3. 机械发展简史

1、了解本课程研究的

对象、内容 2 讲授 4、5

2 二、机械中的力学 1. 理论力学 2. 材料力学

1、了解材料力学、理

论力学、断裂力学理

论框架与在机械工程

4 讲授 1、2

3. 断裂力学 中应用

3

三、机械设计 1. 机械设计常规方法：

包括常见机构、CAD 技

术、强度计算、公差配合、

误差与数据处理。 2. 先进设计：绿色设计

制造、可靠性设计。

1、了解机械设计目标

与基本方法

2、了解现代设计方法

4 讲授 作业

2

4

四、机械制造基础 1. 常用工程材料知识，

包括材料的性能、制备、

分类与特征。 2. 常规机械冷热加工方

法和塑性成形方法，包括

铸造、锻压、焊接等。 3. 机床一般知识。

1、了解工程材料分类

及应用

2、了解金属材料加工

的常规的冷热方法

3、了解塑性成形技术

（吹塑、铸塑、挤压、

压塑等）

6 讲授 3

5

五、先进制造技术 1. 数控加工、电火花加

工、电铸与电解加工、水

喷射加工、超声波加工、

高能束加工、快速成形技

术、微纳制造等知识。

1、 了解先进制造需

求、作用、发展概况

2、 了解电加工、高

能束加工、微纳制造

等先进制造技术的

原理、方法和应用对

象。

6 讲授 参观

3、4

6

六、光机电测控与机器人 1. 精密测量技术 2. 控制工程技术 3. 机器人技术

1、 了解工程领域测

量的基础知识、重要

作用、发展动态。

2、 了解现代控制方

法和机电一体化基

础与发展动态。

4 讲授 讨论

2

7

七、新材料及工程应用 1. 高性能结构材料 2. 高性能功能材料 3. 未来材料的发展

1. 了解新材料需求

与作用。

2. 了解智能材料、

半导体材料、特种陶

瓷等

4 讲授 3、4

四、其他教学环节

1、课程教学以课堂讲授为主，结合参观实习和课堂讨论等共同实施。

2、专题讨论，讨论 3D 快速成形或机器人领域关键问题及其对未来生产模式和人们工作生

活的影响。（2学时）

3、参观机械学院微纳米实验室并讨论，了解微纳工艺流程和特点。（2学时）

五、授课说明

1. 开课学期：春季。

2. 授课单位：机械工程学院。

3. 适用专业：适用于机械、测控技术与仪器等专业。

4. 先修课程：无。

5.后续课程：机械设计、机械加工基础、精密机械及仪器设计、微纳加工与测试技术。

6.学时：32 。

六、考核及成绩评定方式

1. 平时成绩：30 分

(1)专题讨论：以 3D快速成形或机器人为主题进行分组讨论。

(2)大作业：解读零件尺寸/形位误差、求解简单机构运动等。

2.期末考试：70 分

按百分制：选择题 20 分；填空题 24 分；是非判断题 16 分；简答与计算题 20 分；综合分

析题 20分。

七、教材和参考书

1． 使用教材

（1）郭绍义 编著.机械工程概论.华中科技大学出版社，2009

2． 主要参考书

（1）周达飞 编著.材料概论.化学工业出版社，2001

（2）吕广庶、张明远 编著.工程材料及成形技术基础.高教出版社， 2001

（3）陈明 编著.机械制造技术.北京航空航天大学出版社，2001

（4）穆斯（德）编著.机械设计.机械工业出版社，2012

（5）孙传友 编著.测控系统原理与设计.北京航空航天大学出版社，2014

《机械加工基础》教学大纲

（学分 3 学时 48）

一、课程说明

本课程是工科机械类和近机械类专业必修的大类平台课程，是工科学生学习和掌握各种机

械制造方法和技能的专业基础课。该课程在工程训练实践教学的基础上，主要讲解各种冷热加

工和特种加工方法的特点、应用及工艺知识。为学生提供大工程、大机械概念下的制造技术知

识教育，培养学生把理论与实践结合起来学习的理念，能用所学的基本原理和方法分析实际生

产技术问题，培养和挖掘大学生创新能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-③、3-①）

本课程以学习工艺知识，培养学生解决复杂机械工程问题的能力为教学目标。 1．使学生了解机械制造的一般过程，掌握机械制造基础知识，包括常规切削加工、热加工、

先进制造技术的方法、特点及适用范围，并能将其应用于解决复杂机械工程问题。（对应毕业要

求：1-③） 2. 能够应用所学机械制造工艺知识对复杂机械问题进行分析，提出解决方案。（对应毕业要

求：3-①）

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学

方式

对应

课程

目标

1

一、金属材料的基本知识

1.金属材料的主要性能

2.铁碳合金

3.钢的热处理

4.工业用钢

1.了解金属材料的力学性能。

2.了解铁碳合金组织及状态图。

3.了解常用的热处理方法的特点和应

用。

4.了解常用的工业用钢的牌号、性能。

4 讲授 1、2

2

二、铸造

1.铸造工艺基础

2.常用铸件的生产

3.砂型铸造

4.砂型铸件的结构设计

5. 特种铸造

1.了解铸造工艺特点。

2.了解铸铁、铸钢的生产。

3.了解特种铸造方法的特点和应用。

4.熟悉砂型铸造的方法、浇注位置和

分型面的选择。

1. 掌握常见的砂型铸造工艺结构。

6 讲授 1、2

3

三、金属塑性加工

1.金属的塑性变形

2.锻造

3.冲压

4.特种塑性加工方法

1.了解金属塑性变形的基本知识。

2.了解特种塑性加工方法。

3.熟悉锻造、冲压的基本方法和加工

特点。

4.熟悉锻造、冲压的基本工艺结构。

6 讲授 1、2

4

四、焊接

1.电弧焊

2.其他焊接方法

3.常用金属材料的焊接

4.焊接结构设计

1.了解电弧焊的原理及焊接组织性

能。

2.了解其他焊接方法的特点和使用。

3.了解常用金属材料的焊接。

4.熟悉常用的电弧焊方法及其应用。

5.熟悉焊接的工艺结构。

6 讲授 1、2

5

五、金属切削加工基本知识

1.切削运动、切削要素、切

削过程

2.切削刀具

3.切削加工的工艺指标及

用量选择

1.了解切削加工分类及零件表面的形

成原理。

2.了解金属切削过程。

3.熟悉常用材料的切削加工。

4.掌握车刀角度。

4 讲授 1

6

六、金属加工机床基本知识

1.金属加工机床的类型

2.金属加工机床的基本构

造

3.数控机床及先进制造系

统

1.了解金属加工机床的基本结构和传

动。

2.了解数控机床及先进制造系统。

3.熟悉切削机床的分类和机床型号。

2 讲授 2

7

七、常用切削加工方法

1.车削

2.铣削

3.刨、拉削加工

4.钻、镗削加工

5.磨削加工

1. 了解加工方法分类。

2. 掌握车、铣、刨、磨、钻、镗等加

工方法的工艺特点及其应用。 5 讲授 1、2

8

八、特种加工与精密加工技

术

1.特种加工概述

2.电火花加工

3.电化学加工

4.其它特种加工

5.精密加工光整加工

1.了解特种加工方法的分类、工艺特

点及其应用。

2.熟悉电火花成形加工和线切割加工

的基本原理及工艺。

3.熟悉精密加工和光整加工方法及应

用范围。

4 讲授 1、2

9

九、典型表面加工

1.外圆面、孔的加工

2.平面的加工

3.成形面的加工

1.熟悉型面（锥面、螺纹、齿面等）

的加工方法及其工艺特点。

2.掌握平面、外圆面、内圆面的加工

方法及其工艺特点。

3 讲授 1、2

10

十、机械加工工艺知识

1.工件的定位安装

2.零件加工工艺规程

3.机械零件的结构工艺性

1.了解生产纲领、生产类型及工艺过

程组成。

2.熟悉定位原理及定位基准。

3.掌握零件结构工艺性。

4.掌握零件机加工工艺的制定。

8 讲授 1、2

四、其它教学环节

学生须按时完成平时作业。

五、授课说明

1.开课学期：春季 2.授课单位：机械工程学院 3.适用专业：机械类专业及近机械类 (过程装备控制、船舶工程、能源动力、材料成型及车

辆工程等) 4.先修课程：《工程制图 A1》、《工程制图 A2》、《机械工程材料》、《工程训练 A1》等 5.学时：48

六、考核及成绩评定方式

1.平时成绩：30 分 包括出勤和平时作业完成情况。 2. 期末考试：70 分

七、教材和参考书

1. 使用教材 （1）邓文英主编.《金属工艺学》上册. 高等教育出版社，2008 （2）邓文英主编.《金属工艺学》下册. 高等教育出版社，2016 2. 主要参考书 （1）陈隆德，赵福令主编.《机械精度设计与检测技术》. 机械工业出版社，2000 （2）孙康宁主编.《现代工程材料成形与机械制造基础》上册. 高等教育出版社，2005 （3）李爱菊主编.《现代工程材料成形与机械制造基础》下册.高等教育出版社，2005

《机械设计 1》教学大纲 （学分 3.5 学时 56）

一、课程说明

机械设计 1 课程，即机械原理课程，是机械大类专业基础课程，是必修的核心课程，是本

科生从基础理论学习过渡到研究和解决机械工程技术问题的桥梁，承担培养学生机械系统运动

方案创新设计的任务，在机械类系列课程体系中占有十分重要的地位。本课程内容重点强调机

构的基本原理、基本方法、创新设计和工程实际应用案例，内容包括：机构的应用与表达，常

见机构的类型与特性，机构的组成原理与演变，机构再生运动链设计方法与创新；机械系统的

运动方案设计；平面连杆机构、凸轮机构和齿轮机构与轮系的几何与运动学设计，以及运动分

析；机械动力性能设计中的动力学模型，机械的平衡、机械系统动力学和机械中的摩擦与自锁

的设计及分析。学习本课程使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，

初步具有确定机械运动的方案创新、分析和设计机构的能力。同时为学习机械性质的专业课程

打下基础。培养学生对机械技术工作的适应性和开发创新能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-○3 、2-○1 、3-○1 、3-○3 ）

1. 掌握机械设计（机械原理）的基本概念与基本理论，为专业课程奠定基础（对应毕业要

求：1-○3 E A）； 2. 掌握机械设计（机械原理）基础学科与工程的思维方法，培养学生的思维能力与获取知

识能力对应毕业要求：1-A○3E A、2-A○1E A）； 3. 掌握机械设计（机械原理）基础学科与工程的数学建模方法，培养综合分析问题与解决

问题的能力（对应毕业要求：2-A○1E A、3-A○1E A、3-A○3E A）； 4. 掌握机械设计基础学科的工程观点和机械系统方案创新设计方法，培养创新意识和创新

能力（对应毕业要求：3-A○1E A、3-A○3E A）； 5. 掌握运用现代技术解决工程实际问题的工程方法，培养学生的工程实践能力（对应毕业

要求：1-A○3E A、3-A○1E A、3-A○3E A）； 6. 了解机械设计（机械原理）的前沿和新发展动向（对应毕业要求：1-A○3E A、2-A○1E A、2-A○3E A）。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对 应 课

程目标

1 一、基本概念

1. 研究的对象、内容

2.基本要求

1. 了解本课程研究的对象、内

容和机构的基本概念。

2. 了解机械设计科学发展。

3. 了解本课程的基本要求。

4.结合案例教学：

2 讲授 1、6

（1）选择一个实际应用机器作

为案例，说明机器的功能需求、

明确机器的性能要求、市场上

其他同类产品。

2

二、机构及其应用

1. 机构的应用

2. 机构运动简图

3. 平面机构自由度

1. 了解机构在日常生活和工

农业生产中的应用。

2. 掌握机构的表达方法和机

构运动简图的绘制。

3. 掌握机构自由度的计算、高

副低代。

4. 结合案例教学：

（1）对案例机器原理进行分

析，绘制机构简图，计算自由

度；

（2）绘制同类产品机构简图。

3 讲授 1、2

3

三、常见机构及其特点

1. 常见基本机构形

式、运动类型及应用

1. 掌握常见机构（连杆、凸轮、

齿轮与轮系、间歇机构等）形

式、类型、工作原理、运动特

点及其应用。

3 讲授 1、2

4

四、机构组成原理与演

变

1.机构基本形式

2.机构的演化与变异

3.机构的组成原理

1. 了解机构的基本形式。

2. 了解机构的组成原理。

3. 掌握的演化与变异方法。

4. 机构组成原理与创新的案

例教学：对所选案例进行组成

原理分析和创新，分析所选案

例机杆组,同类产品的杆组；进

行杆组替换。

2 讲授 1、2

5

五、机构再生运动链设

计方法

1. 机构运动链数综合

2. 再生运动链创新设

计方法

3. 再生运动链设计案

例

1. 了解机构运动链的数综合。

2. 掌握机构再生运动链创新

设计方法。

3. 灵活应用机构再生运动链

创新设计方法

4. 结合案例教学

（1）以案例机构为原机构（应

含六杆机构），总结其一般化条

件（机架、原动件、特定构件

与运动副），抽象为一般运动

链，画出对应运动链图；

（2）对案例机构进行再生运动

链机构设计。

4 讲授 1、2、4

6

六、机械系统运动方案

设计

1.运动性能需求与工

艺动作运动分解

2.机械系统运动方案

设计过程与选型设计

3.机械系统运动方案

设计实例

1. 了解机械系统运动方案设

计过程。

2. 掌握机械系统运动方案选

型。

3. 掌握机械系统工艺动作分

解、执行机构方案选型设计及

运动协调设计方法。

4. 结合案例教学：

（1）依据案例机器的功能/运

动要求，分析机构组成的机械

运动系统，由驱动件、传动机

构和执行机构的机构（系统）

方案，画出对应的机构简图；

（2）依据案例机构的运动系统

方案，选择不同驱动件、传动

机构和执行机构，得到 3-5 种

可能的机构（系统）方案，画

出对应的机构简图。

3 讲授 1、2、4

7

七、平面连杆机构

1.平面连杆机构设计

概述与刚体运动变

换

2. 平面连杆机构的位

置、函数综合解析法

与图解方法

3. 连杆机构的特殊位

置设计

4. 平面连杆机构解析

法与图解法运动分

析

1.了解平面连杆机构的设计方

法。

2.掌握二个与三个位置的位置

与函数综合的解析法与图解方

法，及连杆折叠与伸缩机构的

设计。

3.掌握用解析法机构运动分析

和编程计算，以及速度瞬心法

与其在机构速度分析中的应

用。

4.结合案例教学：

（1）在新方案（或机构系统）

中选择一种（不同于案例机构）

连杆机构进行尺度设计；

（2）判断连杆机构设计属于位

置综合，函数综合，还是轨迹

综合。

8 讲授 1、3、4、5

8

八、凸轮机构

1. 凸轮机构设计概述

与凸轮机构坐标变换

2. 从动件运动规律设

计

1. 了解从动件的基本运动规

律。

2. 掌握从动件的运动规律设

计。

3. 掌握用图解法和解析法

5 讲授 1、2、3、4、5

3. 解析法和图解法凸

轮廓线设计

4.凸轮机构基本尺寸

设计

计算盘状凸轮的轮廓。

4. 了解凸轮机构的压力角和

基本尺寸设计原则。

5. 结合案例教学：

（1）新方案（或机构系统）中

选择一种（不同于案例机构）

凸轮进行尺度设计；

（2）判断该凸轮机构类型，确

定从动件运动规律和基本参

数。

9

九、齿轮机构

1. 齿廓共轭基本定律

2. 渐开线齿廓及其性

质

3. 渐开线标准直齿圆

柱齿轮及其啮合传动

4. 渐开线直齿圆柱齿

轮的加工、齿廓的根

切及其修正

5. 渐开线直齿圆柱变

位齿轮及其传动设计

6. 渐开线斜齿圆柱齿

轮设计

1.了解齿廓啮合基本定律。

2.掌握渐开线标准直齿圆柱齿

轮的基本参数与几何尺寸设

计，一对齿轮传动正确啮合条

件、重合度。

3.掌握渐开线齿轮轮齿根切机

理与变位齿轮传动的设计方

法。

4.了解斜齿圆柱齿轮的齿廓曲

面形成、啮合特点等。

5.掌握标准斜齿圆柱齿轮机构

的基本参数和几何尺寸。

6. 结合案例教学：

（1）新方案（或机构系统）中

选择一种（不同于案例机构）

齿轮机构进行尺度设计；

（2）判断该齿轮机构类型，确

定从动件基本参数和变位系

数。

8 讲授、放

录像

1、2、3、4、5

10

十、轮系

1.定轴轮系分析与设

计

2.周转轮系分析与设

计

3.复合轮系分析与设

计

4.轮系设计工程实例

1.了解齿轮系应用与分类。

2.掌握定轴、周转及复合轮系

传动比的计算。

3. 掌握轮系的传动比设计。

4. 结合案例教学：

（1）新方案（或机构系统）中

选择一种（不同于案例机构）

轮系进行尺度设计；

（2）判断该轮系类型，确定轮

系技术、齿数和传动比。

5 讲授、放

录像

1、2、3、4、5

11

十一、机构的惯性力平

衡

1.惯性力的确定

2.平面机构惯性力的

完全平衡与部分平衡

3.刚性转子静、动平衡

1.掌握构件质量代换方法。

2.掌握平面四杆机构惯性平衡

的原理与方法。

3.掌握刚性转子静、动平衡的

原理与方法，以及工程中的现

场平衡方法。

4.结合案例教学：

（1）对设计的机构尺度进行运

动学分析；

（2）不考虑摩擦和惯性力时作

该机构的静力分析；

（3）配合实验：动平衡

4 讲授、放

录像

1、2、3、5

12

十二、机械系统的动力

学

1.机械系统动力学概

述

2.机械系统的等效动

力学模型与运动方程

3.机械系统动力学设

计

1.了解机械系统的运转过程。

2.掌握单自由度机械系统等效

动力学模型及运动方程式。

3.掌握动力学设计中的电机选

型设计、制动性能设计，以及

机械周期性速度波动的调节方

法。

4.结合案例教学：

（1）在上述机构尺度设计和运

动/力分析基础上，计算等效质

量/转动惯量、等效力/力矩，

建立该机构的等效动力学模

型；

（2）应用此模型计算启动/制

动的力/力矩及其时间，进行电

机选型；

（3）配合实验：机构动力学—

—速度波动与调节。

5 讲授 1、2、3、5

13

十三、机械中的摩擦与

自锁

1.机械效率与自锁

2.运动副的摩擦与自

锁

3.机械中的摩擦与自

锁设计

4.摩擦与自锁设计的

工程案例

1.了解机械中的摩擦及机械效

率分析的目的。

2.掌握移动副、转动副、螺旋

副的摩擦与自锁。

3.掌握简单机械的摩擦与自锁

设计方法。

4.结合案例教学：

（1）分析案例中摩擦与自锁现

象；

（2）配合实验：摩擦与自锁

5 讲授 1、2、3、5

四、其他教学环节

1. 机械设计 1 课程设计：（1.5 周，1.5 学分） 2. 机械设计 1 实验：（24 学实，1 学分）

五、授课说明

1. 开课学期：秋季。 2. 授课单位：机械工程学院。 3. 适用专业：适用于机械类大类各专业。 4. 先修课程：《高等数学》、《线性代数》、《机械制图》、《理论力学》、《计算机应用基础》。 5. 在学习本课程的同时进行《机械原理课程设计》，《机械基础实验一》，以便学生应用所

学机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，为专业课课程设计和毕业设计奠定

基础。 6. 学时：56。

六、考核及成绩评定方式

1. 分阶段三次考试：100 分

七、教材和参考书

1. 使用教材 （1）王德伦、高媛主编. 机械原理. 机械工业出版社,2012 2. 主要参考书 （1）申永胜主编. 机械原理教程. 清华大学出版社,2006

《机械精度设计与检测技术》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是工科机械类、仪器类跨专业大类课程之一，是专业技术基础课。它是由基础课及

技术基础课过渡到专业课教学的桥梁和纽带，既是机械设计的基础，又是机械制造的基础。精

度设计及检测技术是保证产品质量的两个重要环节，也是学习本课程的主线。通过学习建立机

械精度设计与标准化的基本概念，正确识别与应用公差、配合符号，正确理解其含义；掌握极

限、配合制度的结构、规律、特征；了解机械零件精度设计的原则和方法，掌握常用极限、配

合的制订；了解机械产品质量技术保证的过程及检测技术的基础知识。

二、课程目标（对应毕业要求：1-③ 、4-② 、6-①）

1.学习机械精度设计与检测的基础知识和基本理论知识，掌握机械设计与制造中的精度概

念，在解决机械工程设计、加工与检测等实际问题时，掌握机械精度设计的基本专业技能(对应

毕业要求 1-③)。

2.培养学生严肃认真态度，建立遵守、尊重技术标准的工程素养，工程规范是当代大规模

生产的重要基础，必须充分了解机械设计与加工中有关的国家标准与规定，并且在工作中提高

标准意识，才能够在机械新产品、新工艺、新技术和新装备的研究、开发和设计中，很好的完

成机械精度方面的设计分析，推动机械产品实现国际接轨（对应毕业要求 1-③、4-②）。

3.了解机械加工精度相关的基本知识，掌握基本的误差与质量评价体系。尤其需要了解常

见的机械加工误差类型有哪些、这些机械加工误差对产品性能将造成什么样的影响，从而才能

逐渐提高工程素养，建立对机械加工质量分析的基本能力（对应毕业要求 1-③、4-②）。

4.培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型几何参数的精度设计与检测方法，获得

实验技能的基本训练，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力（对应毕

业要求 1-③、4-②、6-①）。

5.促进学生对基础知识的灵活运用，使学生在熟悉基本方法、基本技能的基础上，面对新

的工程问题时，尤其是超出标准规定范围的特种零部件制造问题时，能够根据精度设计的基本

理论与方法，举一反三、活学活用，按照规范的工程思路和技术途径，分析解决问题（对应毕

业要求 1-③、4-②）。

6.了解机械产品精度设计理论与方法，触及零件几何特征检测技术的前沿和新发展动向，

促进学生工程视野的开拓和延展（对应毕业要求 4-②、6-①）。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对应

课程

目标

1 一、绪论

1.机械精度与互换性。

1.了解互换性的基本概念；

2. 了解机械精度设计概念和方法；

2. 了解标准化与计量工作的发展。

1 讲授 1、 6

2

二、尺寸公差，圆柱体

结合精度设计与检验

1.标准公差 2 基本偏差 3.公差带与配合代号的

识别 4.圆柱体结合的精度设

计 5.尺寸的检验和极限量

规

1.掌握标准公差，基本偏差，补偿

值概念；

2.掌握公差带与配合代号的识别；

3.掌握公差等级、基准制、配合种

类的选用；

4.了解孔、轴的检验。

10 讲授 2、3、

4

3

三、形状、位置公差与

误差的检测

1 概述

2形状公差与轮廓度公

差

3 定向公差及其检测

与评定

4 定位公差及其检测

与评定

5 跳动公差

6 形位公差与尺寸公

差的关系

7 形状与位置公差的

选用

1. 掌握形状、位置公差与误差的分

类；

2. 掌握形状、位置公差的标注与公

差带类型；

3. 掌握形状、位置误差的检测与评

定方法。

4.了解实体尺寸、作用尺寸、实效

尺寸的基本概念；

5. 掌握独立公差、最大实体要求、

包容要求及可逆要求的概念与应

用。

16 讲授 2、3、

4、5

4

四、表面粗糙度与其检

测

1 表面粗糙度的评定

方法；

2 表面粗糙度的标注

与检测方法。

1. 掌握表面粗糙度的评定方法、评

定参数及允许值的选用；

2. 掌握表面粗糙度标注方法及检

测方法

2 讲授 2、3、

4、5

5

五、尺寸链的精度设计

1 极值法解尺寸链的

基本计算 2 极值法解零件尺寸

链

1. 掌握尺寸链概念，极值法解尺寸

的基本计算；

2. 掌握零件尺寸链、装配尺寸链解

法。

2 讲授 2、3、

4、5

3 极值法解装配尺寸

链

6

六、圆柱齿轮传动的精

度设计与检测

1. 评定齿轮传动质量

的常用（单项检测）指

标及检测方法

2. 齿轮误差的综合测

量及其评定指标

3. 渐开线圆柱齿轮的

精度设计

1. 掌握齿轮的使用要求，齿轮传动

质量的常用评定指标及检测方法。

2. 了解综合测量及其评定指标，齿

轮副误差的评定指标。

3. 掌握渐开线圆柱齿轮精度标准。

1 讲授 2、3、

4、5

四、其它教学环节

实验内容与基本要求：（实验为 4 学时，为课程外环节） 1.普通测量实验 了解尺寸偏差、形位误差的基本测量方法，合理选择测量器具，掌握测量结果的处理方法。 2.导轨直线度误差测量 了解自准直仪的测量原理，学会自淮仪的使用方法，掌握测量方法及数据处理方法。 3.表面粗糙度测量 巩固表面粗糙度评定参数的概念，掌握表面粗糙度的测量原理和测量方法。

五、授课说明

1． 开课学期：秋季。 2． 授课单位：机械工程学院。 3． 适用专业：适用于对机械中常用机构、通用机械零件有一般基本知识(如工作原理、结

构、材料、简单计算、使用维护等)要求的近机械类、非机械类专业(如自动控制、过程装备控制、

船舶工程、材料成型及控制工程、工业设计等) 。 4． 先修课程：《机械制图》（或《画法几何与工程制图》）、《工程力学》（或《理论力学》、

《材料力学》）、《工程训练》、《机械原理》。 5． 学时：32 学时。

六、考核及成绩评定方式

1. 平时成绩：20 分 （1）课堂提问：10 分；（2）期末发表：10 分 2. 期末考试：80 分

七、教材和参考书

1.使用教材： （1）陈隆德、赵福令主编.《机械精度设计与检测技术》.机械工业出版社出版 2.主要参考书： （1）杨沿平主编.《机械精度设计与检测技术基础》.机械工业出版社出版 （2）孟兆新、马惠萍主编.《机械精度设计基础》.科学出版社出版

《机械设计 2》教学大纲 （学分 3.5 学时 56）

一、课程说明

机械设计课程是机械类专业的一门重要大类平台课程，是本科生从基础理论课程学习过渡

到研究机械工程技术问题的桥梁。本课程以零部件性能与结构设计主线，以整机方案设计为牵

引的零部件及其连接设计的教学体系。课程以理论与方法学习为主，主要教学方式为讲授。本

课程主要讲授机器及零部件性能设计与结构技术方案设计基本知识的课程，旨在培养学生具有

一定的机器及零部件性能设计与结构技术方案设计的能力，掌握机器及通用零部件性能分析、

设计和预测的基本理论和方法。在实践能力方面强化学生设计构思和设计技能的训练，使学生

具备简单机械零件、部件和传动装置设计、开发和研究的初步能力,把握机械工程的发展现状和

趋势。

二、课程目标（对应毕业要求：1-③、2-③、3-①）

1. 学习机械设计基础知识和基本理论知识，掌握通用机械零部件的设计理论、方法和机

械设计的一般规律。(对应毕业要求：1-③、2-③) 2. 培养学生设计思维并具有一定的机器及零部件性能与结构技术方案设计能力。(对应毕

业要求：2-③、3-①) 3. 培养学生具有及机械传动装置和机械产品分析和设计能力。(对应毕业要求：1-③、2-

③、3-①) 4. 培养学生的工程实践能力和较强的自学能力，具有运用标准、规范、手册有关技术资

料的能力。(对应毕业要求：2-③、3-①)

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对应课程目标

1

第一章 机器

的结构与性能

1. 课程性质、

内容、特点及

学习方法

2.机器的结构

与性能

1.了解课程性质、内容、特点；

掌握正确的学习方法

2.了解机器的结构构成及性能

基本概念；了解连接方式及其

特点。

2 讲授 1、2、3、4

2 第二章 机器1.了解机器应满足的基本要求

及机械零件应满足的基本要1 讲授 1、2、3、4

结构与性能规

划

1. 机 器设计

要求

2.机器结构与

性能规划设计

求。

2.了解机器及其零件设计的一

般方法及设计步骤。

3.了解机器结构与性能规划基

本内容及流程。

3

第三章 机器

及零件的性能

设计方法

1.机械零件失

效及设计准则 2. 机 械零件

的静强度设计 3. 机 械零件

的疲劳强度设

计 4. 机 械零件

的刚度设计

1.了解载荷和应力的分类、载

荷系数和许用应力。

2.掌握机械零件的主要失效形

式及相应的设计准则（如强度、

刚度、振动稳定性、耐磨性及

可靠性准则等）。

3. 掌握稳定变应力下的机械

零件的强度计算：包括疲劳极

限与疲劳曲线；极限应力图；

安全系数计算。

4. 掌握非稳定变应力下机械

零件强度计算。

5. 了解机械零件刚度设计方

法

5 讲授 1、2、3、4

4

第四章 滑动

轴承

1．滑动轴承分

类与设计内容 2.滑动轴承结

构设计 3. 滑 动轴承

失效形式及设

计准则

4. 非完全流

体摩擦滑动轴

承性能设计 5. 完全流体

动力润滑径向

滑动轴承的性

能设计 5.其他滑动轴

承简介

1.了解滑动轴承的类型及设计

内容。

2.了解滑动轴承结构构成及设

计。

3. 掌握滑动轴承失效形式及

设计准则。

4.了解不完全液体滑动轴承的

设计计算。

5.掌握液体动力润滑的基本理

论及基本方程。

6.掌握液体动力润滑径向滑动

轴承的设计计算。

7.了解其他滑动轴承的基本知

识。

6 讲授 1、2、3、4

5 第五章 滚动

轴承

1.滚动轴承特

1.掌握滚动轴承的类型、结构、

特点、代号和应用。

2.了解滚动轴承元件上载荷分

布及变化的概念。

6 讲授 1、2、3、4

点与分类 2. 滚 动轴承

选择及组合结

构设计 3. 滚 动轴承

工作载荷与设

计准则 4.滚动轴承性

能设计

5.其它滚动轴

承简介

3. 掌握滚动轴承组合结构设

计。

4.掌握滚动轴承的失效形式及

计算准则。

5. 掌握滚动轴承的寿命计算、

类型选择。

5.掌握滚动轴承按额定动载荷

的计算。

6.了解其他滚动轴承。

6

第六章 移动

副

1. 典型滑动

导轨副及其应

用

2. 典型滚动

导轨副及其应

用

1. 了解移动副的结构要素及

设计内容。

2. 了解滑动导轨副结构类型、

失效形式及性能计算。

3. 了解滚动导轨副结构类型、

失效形式及性能计算。

1 讲授 1、2、3、4

7

第七章 齿轮

传动

1. 齿轮副特

点及分类

2.齿轮传动的

设计方法

3.标准直齿齿

轮副的性能设

计

4.标准斜齿齿

轮副的性能设

计

5.齿轮结构设

计

1.掌握齿轮传动的特点、失效

形式及计算准则。

2.了解齿轮的材料及其选择。

3.掌握直齿圆柱齿轮传动的性

能设计：受力分析；计算载荷；

齿面接触疲劳强度计算；齿根

弯曲疲劳强度计算；许用应力。

4.掌握斜齿圆柱齿轮传动的性

能设计：传动特点；受力分析；

计算要点。

5.了解齿轮主要参数的选择及

齿轮结构设计。

6 讲授 1、2、3、4

8

第八章 蜗杆

传动

1. 蜗杆副简

介

2. 普通圆柱

蜗杆副的结构

设计

3. 普通圆柱

1.了解蜗杆传动的类型及特

点。

2.了解蜗轮的结构设计。了解

蜗杆传动的主要参数及几何尺

寸计算。

3.掌握普通蜗杆传动的强度计

算：失效形式及计算准则；材

料选择；受力分析；齿面接触

疲劳强度计算；齿根弯曲疲劳

3 讲授 1、2、3、4

蜗杆传动性能

设计

强度计算；许用应力。

4.了解蜗杆传动的润滑、效率、

热平衡计算。

9

第九章 螺纹

连接

1. 螺纹及螺

纹连接

2.螺纹连接的

性能计算

3.螺纹连接的

结构设计

4. 提高螺栓

了连接强度的

措施

1. 了解螺纹连接的一般常识

（自学）：1）连接螺纹和传动

螺纹；2）螺纹连接的主要形式；

3）螺纹连接的防松原理及措

施）。

2. 掌握螺纹连接的强度计算：

1）螺栓连接的失效形式和计算

准则；2）松螺栓连接的强度计

算；3）紧螺栓连接的强度计算。

3. 掌握螺栓组连接的设计：1）

结构设计；2）受力分析和计算。

4.了解提高螺栓连接强度的措

施。

6 讲授 1、2、3、4

10

第十章 轴及

轴毂连接

1 轴的工程案

例 2.轴的设计概

述 3.轴的结构设

计 4.轴的性能设

计 5.轴榖连接

1. 了解轴的类型、功用、材料；

轴的设计内容。

2. 掌握轴的结构设计：原则、

内容与方法。

3. 掌握轴的性能设计：1）强

度设计：包括扭转强度设计、

弯扭合成强度设计、疲劳强度

设计及静强度设计。了解轴的

刚度设计及轴的振动稳定性。

4. 了解轴毂连接型式。

5. 了解键连接的类型、结构、

特点和应用。

6. 了解平键连接的失效形式

及强度计算。

6 讲授 1、2、3、4

11

第十一章 机

架类零件

1.机架类零件

性能设计方法

2.机架类零件

结构设计

1.了解机架类零件设计的基本

要求与设计准则。

2.了解机架类零件的结构与性

能设计方法。

1 讲授 1、2、3、4

12

第十二章 带

传动

1. 带传动类

型、特点

2. 带传动工

作情况分析

1. 了解带传动的基本知识（包

括类型、工作原理、特点等）

2. 掌握带传动工作情况分析：

受力分析；应力分布；弹性滑

动；打滑。

3.了解 V 带传动性能设计计

算；掌握带传动的失效形式及

3 讲授 1、2、3、4

3. V 带传动性

能设计

4. V 带传动结

构设计

设计准则。

4. 了解 V带轮结构设计，包括

带轮结构及带传动的张紧装置

等。

13

第十三章 链

传动

1. 链传动的

类型、特点

2. 链传动的

运动特性

3. 链传动的

性能设计

4.链传动的结

构设计

1. 了解链传动的基本知识（包

括类型、工作原理、特点等）.

2.掌握链传动的运动特性：传

动比的不均匀性；动载荷；脱

链现象。

3.了解链传动的性能设计计

算，包括失效形式、设计准则

等。

4.了解链传动的结构设计。

3 讲授 1、2、3、4

14

第十四章 联

轴器和离合器

1.联轴器类型

及特点 2.联轴器的选

用 3.离合器类型

及特点 4.离合器的选

用

1.了解联轴器的类型特点。

2.了解联轴器类型的选择及计

算。

3.了解离合器的类型特点。

4.了解离合器类型的选择及计

算。

2 讲授 1、2、3、4

15

第十五章 弹

簧

1. 弹簧的类

型、特点

2. 弹簧的性

能设计

3. 弹簧的结

构设计

1.了解弹簧的功用与类型、材

料、结构。

2.了解弹簧的性能设计：包括

工作特点失效形式，了解压缩

弹簧的计算。

3.了解弹簧的结构形式。

2 讲授 1、2、3、4

16

第十六章 机

器设计示例

1 整机的性能

规划案例分析

2整机的结构

方案设计案例

1.通过实例了解整机性能规划

方法及流程。

2. 通过实例了解整机结构方

案规划方法及流程。

1 讲授 1、2、3、4

四、其它教学环节

1. 课程大作业（课外 8 学时）：轴系部件的结构设计：结合课程教学与实验，完成支承轴

系部件的结构设计，掌握结构设计方法，提高实际设计能力。 2. 相关教学环节：《机械设计实验Ⅱ》（独立设课）；《机械设计 2 课程设计》。

五、授课说明

1. 课程代码：1050130400 2. 开课学期：春季 3. 授课单位：机械工程学院 4. 适用专业：机械类各专业（机械设计制造及其自动化专业、测控技术与仪器专业等） 5. 先修课程：工程制图、理论力学、材料力学、机械设计 1 6. 学时：56 学时

六、考核及成绩评定方式

1. 平时成绩：20 分（2017 年执行） （1）作业：10 分；（2）课程大作业：10 分。 2. 期末考试：80 分

七、教材和参考书

使用教材 （1）王德伦、马雅丽主编. 机械设计. 机械工业出版社，2015 主要参考书 （1）濮良、贵纪名刚主编. 机械设计. 高等教育出版社，2014 （2）吴宗泽主编. 机械设计. 高等教育出版社，2009 （3）邱宣怀主编. 机械设计. 高等教育出版社，1997

《控制工程基础》教学大纲 （学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械工程学院各专业基础课之一，是后续专业课的基础课程；本课程的任务是掌

握系统环节数学模型的理论建模方法；掌握机械工程中常用自动控制系统及设备的分析方法与

基础理论；了解系统设计的基本概念；了解控制系统在机械工程中应用概况及今后对机械工程

的影响与所起的作用。

二、课程目标（对应毕业要求：1-③、2-①、3-①）

1. 正确理解和掌握经典控制理论领域的基本概念、基本理论和基本分析方法；（对应毕业

要求：1-③）

2. 能独立应用、基本理论和基本方法分析实际工程中的控制理论问题；（对应毕业要求：

2-○1E A）

3. 掌握动态的、系统的分析问题方法；（对应毕业要求：2-A○1E A）

4. 具有一定的工程计算和设计能力。（对应毕业要求：3-A○1E A）

三、教学内容、基本要求与学时分配

序

号 教学内容 教学要求

学

时

教学

方式

对应

课程

目标

1 一、绪论

了解自动控制系统的概念、基本方式和分类，

控制工程研究的对象和任务，控制理论的发展

简史及在机械制造中的应用。

2 讲授 1

2 二、系统的数学模型

掌握系统及环节微分方程的建立方法与步骤，

非线性元件的线性化。拉普拉斯变换与反变

换，传递函数的定义，方块图与信号流程图，

机械系统、电气网络传递函数的推导。

8 讲授 1,2,4

3 三、时间特性分析法

掌握典型输入信号与时间响应，一阶系统的瞬

态响应，二阶系统的瞬态响应与性能指标。了

解高阶系统的瞬态响应。

4 讲授 1,2,3

4 四、频率特性分析法

掌握频率特性的基本概念，频率特性的几种表

示方法，典型环节的频率特性，控制系统的开

环波德图。

6 讲授 1,2,3

5 五、控制系统稳定性分

析

了解稳定性基本概念，掌握劳斯稳定判据、奈

奎斯特及波德稳定判据。 4 讲授 3

6 六、控制系统误差分析

与计算 掌握控制系统稳态误差的概念与计算方法。 4 讲授 2,3,4

7 七、系统设计与校正 掌握系统设计的主要原理和方法，调整增益的

校正，串联超前校正。 4 讲授 4

四、其他教学环节

无。

五、授课说明

1. 开课学期：秋季。 2. 授课单位：机械工程学院。 3. 适用专业：机械类。 4. 先修课程：工程数学、模拟电子技术、数字电子技术、理论力学、电工学。 5. 学时：32

六、考核及成绩评定方式

普通班，期末考试：100 分； 双语班， 1. 平时成绩：20 分 （1）作业一：10 分；（3）作业二：10 分。 2. 期末考试：80 分

七、教材和参考书

1. 使用教材 祝守新等主编. 机械工程控制基础. 清华大学出版社, 2014 2. 主要参考书 （1）张尚才主编. 控制工程基础. 浙江大学出版社,2012 （2）孔祥东等主编. 控制工程基础. 机械工业出版社,2007

《机械工程测试技术》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械工程学院机械设计制造及其自动化专业的专业课程、测控技术与仪器专业的

专业基础课程。本课程的任务是培养学生掌握机械工程中非电量电测法的基本原理和测试技术；

常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号

的分析、处理方法；了解位移、振动、力等常见物理量的测量方法和工程上的典型应用；掌握

计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握测试技术的发展动向。通过学习

和实践培养学生能合理选用测试装置，具备进行动态测试所需的基本理论、基本知识、基本技

能和应用能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-③、5-②、3-①）

1.掌握机械工程测试技术基础知识，能够进行自主实验、自主设计、自主解决机械工程测试

相关的科学问题和工程实际问题，掌握机械装备设计、机械新产品研发、机械加工设备应用过

程中进行测试的专业技能 (对应毕业要求 1-③）； 2.了解机械工程测试技术的发展现状和趋势，掌握机械工程领域最新的测试技术，熟悉机械

工程测试技术的发展方向。(对应毕业要求 1-③）； 3.掌握涉及常用机械加工设备、工艺、精度、质量等相关的测试基础知识。(对应毕业要求 1-

③、5-②）； 4.掌握常用机械系统测试及其自动化相关的基础知识。(对应毕业要求 1-③、5-②）； 5.能够针对机械产品设计、研发和加工过程中的复杂工程问题提出测试解决方案。(对应毕业

要求 3-①）。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学

时

教学

方式

对应

课程

目标

1

一、绪论

1.测试与测量系统

2.测试技术发展概况

1.了解本课程研究的对象、内容；

2.了解测试技术的发展现状和趋势；

3.了解测试工作的基本内容和基本

步骤，学习方法等。

1 讲授 2

2 二、信号及其描述

1.信号的分类与描述

1. 掌握信号分类的基本知识；

2. 掌握信号的时域和频域的描述方4 讲授 1

2.周期信号与离散频

谱

3.瞬变非周期信号与

连续频谱

法；

3. 建立明确的信号频谱结构的概

念。

3

三、测试装置的基本特

性

1.概述

2.测试装置的静态特

性

3.典型装置动态特性

4.不失真测试的条件

5.测试装置动态特性

测试

6.负载效应

1.掌握测试装置基本特性的评价方

法和不失真测试条件，并能正确运用

于测试装置的分析和选择；

2.掌握一阶、二阶线性系统动态特性

及其测定方法。

5

讲

授 、

实验

1、2、

3

4

四、常用传感器与敏感

元件

1.传感器分类

2.机械式传感器

3.电阻、电容与电感式

传感器

4.磁电、压电与热电式

传感器

5.光电传感器

6.光纤传感器

7.半导体传感器

8.红外测试系统

9.激光测试传感器

10.传感器的选用原则

1.了解常用传感器的工作原理、类

型、主要特点、输入—输出关系及应

用；

2.能够合理选用传感器。

8

讲

授 、

实验

1、2、

3、4、

5

5

五、信号的调理与记录

1.电桥

2.调制与解调

3.滤波器

4.信号的放大

5.测试信号显示与记

录

1.掌握电桥电路的输出特性；

2.了解常用信号调理电路和记录仪

器的工作原理和性能；

3.掌握常用的调制与解调技术、信号

滤波技术；

4.能够较合理的选用常用的信号调

理电路和记录仪器。

6

讲

授 、

实验

1、2、

3、4、

5

6

六、信号处理初步

1.随机信号描述

2.相关分析及应用

3.功率谱分析及应用

1.掌握频谱分析和相关分析的基本

原理和方法；

2.掌握数字信号分析中的基本概念。

3

讲

授 、

实验

1、3、

7

七、工程测试应用

1.位移测量

2.力的测量

3.振动测量

1.了解典型工程量测试的基本原理

和方法；

2.掌握测量原理及测试系统构建方

法。

2

讲

授 、

自

学 、

实

验 、

专 题

综 合

报告

1、2、

3、4、

5

8

八、计算机测试系统与

虚拟仪器

1.信号处理的基本步

骤

2.计算机辅助测试与

接口技术

3.微机化测试仪器

4.虚拟仪器

1.了解计算机化检测系统的组成、基

本设计方法；

2.掌握虚拟仪器的基本原理和应用。

3

讲

授 、

实验

1、2、

3、4、

5

四、其它教学环节

与本课程配套实验学时 8，具体安排见《机械专业大类实验 A2》（课程编号：1050161650）

五、授课说明

1． 开课学期：春季。

2． 授课单位：机械工程学院。

3． 适用专业：机械设计制造及其自动化，测控技术与仪器。

4． 先修课程：《微积分》、《大学物理》、《电工技术》、《电子技术》、《控制工程基础》。

5． 学时：32

六、考核及成绩评定方式

1.平时成绩：10 分 （1）作业：5 分； （2）专题报告及 PPT 汇报：5 分 2.期末考试：90 分

七、教材和参考书

1.使用教材 （1）熊诗波、黄长艺主编. 机械工程测试技术基础（第 3 版）. 机械工业出版社,2011 （2）苗华明编. 测试技术基础实验教程. 大连理工大学出版社，2005 2.主要参考书 （1）谢里阳主编. 机械工程测试技术. 机械工业出版社，2012 （2）王伯雄主编. 测试技术基础（第 2 版）. 清华大学出版社，2012 （3）陈光军主编. 机械工程测试技术. 哈尔滨工程大学出版社，2011

《机械制造技术基础 1》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是工科机械类和近机械类专业大类课程之一，是工科学生了解和掌握金属切削理论、

金属切削机床、使学生具有一定的工艺操作技能，培养学生分析和解决实际工程问题能力的技

术基础类课程。该课程也是工科学生将来学习专业机械设备课程的理论基础。本课程在教学内

容方面侧重机械加工方面的基本知识、基本原理和基本方法的讲解；充分地结合工程实践，重

点培养学生对金属切削过程中基本现象和基本规律的理解及运用，是后续专业方向课的基础课

程；本课程的任务是掌握机械加工方法、机床和刀具的基础知识；掌握金属切削和磨削过程中

的基本现象及基本规律。

二、课程目标（对应毕业要求 1-④、2-③、4-④、6-①）

1.掌握机床的基础知识，包括机床的分类及型号编码方法、机床的运动分析、机床的技术

性能指标和机床的主要部件，具备在机械加工问题中合理选择加工方法和机床的能力；（对应毕

业要求：1-④，6-①） 2.掌握刀具的基础知识，包括刀具结构和刀具材料，具备为复杂机械加工问题合理选择刀

具材料和刀具几何参数的能力；（对应毕业要求：1-④，6-①） 3.理解并掌握金属切削过程的基本理论和基本规律，包括切削变形、切削力、切削热河切

削温度、刀具磨损和刀具耐用度等，并能利用前述知识分析影响复杂机械加工问题的影响因素，

证实加工过程中所选机床、刀具和切削参数的合理性。（对应毕业要求：2-③） 4.能够利用金属切削过程的基本理论和基本规律，针对复杂机械加工问题，合理设计实验，

分析和解释实验结果，最终提出保证加工精度和表面质量的合理方案。（对应毕业要求：4-④） 5.掌握磨削的基础知识，包括砂轮特性与选择、磨削运动与磨削过程、磨削力、磨削温度

等的基础知识，具备对磨削问题的分析能力。（对应毕业要求：1-④）

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学

时 教学方式

对应

课程

目标

1 一、机床的基础知识

掌握金属切削机床的分类及型号编

码，机床的运动分析，机床的基本组

成，机床组成的主要部件及其特征。

6 讲课 1

2 二、机械加工方法及常

用机床

了解常用的切削加工方法及机床，磨

削加工及磨床，齿轮齿面的加工，数

控机床及加工中心等的基础知识。

2 讲课 1

3 三、刀具的基础知识

掌握切削加工中的基本定义、刀具角

度和刀具材料的基础知识及其合理选

用

6 讲课 2、3

4 四、金属切削过程及其

基本规律（含应用）

掌握切削过程中切削变形、切削力、

切削热和切削温度、刀具磨损和刀具

寿命的基本理论与基本规律。在上述

基础上掌握刀具几何参数和切削用量

的合理选择。

16 讲课 3、4

5 五、磨削过程及其基本

规律

了解砂轮特性与选择、磨削运动与磨

削过程、磨削力、磨削温度等的基础

知识。

2 讲课 5

四、其它教学环节 无。

五、授课说明 1. 开课学期：春季。

2. 授课单位：机械工程学院。

3. 适用专业：机械工程学院各专业。

4. 先修课程：机械工程导论、机械工程材料、机械加工基础、机械精度设计与检测技术、

工程训练 A1、工程训练 A2。

5. 学时：32 。

六、考核及成绩评定方式 1. 期末考试：100 分

七、教材和参考书 1.教材：

贾振元，王敏杰，董海，李嫚，王福吉编著. 机械制造技术基础 1（第 1 版）. 大连理工大

学（自印教材），2015

2.主要参考书：

（1）陈日曜编著. 金属切削原理（第 2 版）. 机械工业出版社，2014

（2）戴曙编著. 金属切削机床（第 1 版）. 机械工业出版社，1996

《机械制造技术基础 2》教学大纲 （学分 2.5 学时 40）

一、课程说明

本课程是工科机械类和近机械类专业大类课程之一，是工科学生了解和掌握机械加工工艺

规程、机床夹具、分析和解决实际机械加工工程问题能力的技术基础类课程。在教学内容方面

侧重机械加工方面的基本知识、基本原理和基本方法的讲解；充分地结合工程实践，重点培养

学生对金属切削过程中基本现象和基本规律的理解及运用；本课程的任务是掌握机械加工工艺

制定、夹具的基础知识；掌握加工精度和加工表面质量的基本现象和影响规律。

二、课程目标（对应毕业要求：1-○3 、2-○1 、3-○1 ）

1. 掌握工艺规程制定的基础知识，包括工序的分类和组成、工序的划分原则、基准的种类

及其确定原则、加工余量的组成、时间定额的组成、工艺尺寸链的分析与计算、装配工艺的确

定原则、装配精度的保证方法、各种装配方法的优缺点和适用场合，具备在机械加工问题中合

理选择加工基准、制定加工工艺的能力；（对应毕业要求：1-○3 E A、2-A○1E A、3-A○1E A）； 2. 掌握夹具的基础知识，包括定位元件和夹具元件的种类和作用，具备为复杂机械加工问

题合理设计夹具体、选择合适的定位元件和夹紧元件的能力；（对应毕业要求：1-A○3E A、2-A○1E A、3-A○1E

A）； 3. 理解并掌握影响机械加工精度的基本因素和影响规律，包括机床、夹具、刀具和工件等

的尺寸精度、几何精度或运动精度及其加工过程中的精度变化等对零件加工精度的影响，并能

利用前述知识分析影响复杂机械加工精度问题的影响因素，分析并确定加工过程中所制定的加

工工艺规程、定位元件和夹紧原则选择的合理性等能力。（对应毕业要求：1-A○3E A、2-A○1E A、3-A○1E A）； 4. 理解并掌握零件加工表面质量影响因素的基本知识，包括零件表面质量与使用性能的关

系，零件表面加工质量的影响因素以及抑制方法，具备在机械加工中分析零件表面加工质量问

题的影响原因的能力（对应毕业要求：1-A○3E A、3-A○1E A）； 5. 能够利用金属加工工艺学的基本理论和基本规律，针对复杂机械加工问题，合理制定工

艺规程、设计夹具，分析和解释加工精度的影响因素，最终提出保证加工精度和表面质量的合

理方案。（对应毕业要求：1-○3 、2-○1 、3-○1 ）；

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对 应 课

程目标

1 一、加工工艺规程制定

的基础知识

掌握序的分类和组成、工序的

划分原则、基准的种类及其确

定原则、加工余量的组成、时

间定额的组成、工艺尺寸链的

分析与计算。

10 讲课 1、5

2 二、装配工艺规程制定

和分析的基础知识

了解装配工艺的确定原则、装

配精度的保证方法、各种装配

方法的优缺点和适用场合。

4 讲课 1

3 三、夹具的基础知识

（含应用）

掌握定位和夹紧中的基本定

义、定位元件和夹紧元件的基

础知识及其合理选用和设计原

则，掌握定位方案合理性和定

位精度的计算方法。

10 讲课 2、5

4 四、机械加工精度影响

因素的基本知识

掌握机床、夹具、刀具和工件

等的尺寸精度、几何精度或运

动精度及其加工过程中的精度

变化等对零件加工精度的影

响。

12 讲课 3、5

5 五、零件加工表面质量

的基本知识

零件表面质量与使用性能的

关系，零件表面加工质量的影

响因素以及抑制方法。

4 讲课 4、5

四、其他教学环节

无

五、授课说明

1．开课学期：春季。 2．授课单位：机械工程学院。 3．适用专业：机械工程学院各专业。 4．先修课程：机械工程导论、机械工程材料、机械加工基础、机械精度设计与检测技术、

工程训练 A1、工程训练 A2 5. 在学完本课程后，有条件的专业应进行一次课程设计，以利于机械加工工艺制定和夹具

设计基本技能的训练。 6. 学时：40 。

六、考核及成绩评定方式

1. 期末考试：100分

七、教材和参考书

1. 使用教材 （1）贾振元、王福吉主编.《机械制造技术基础》.科学出版社，2011 2. 主要参考书 （1）陈懋圻主编.《机械制造工艺学》.辽宁科学技术出版社，1990； （2）陈敏贤主编，《机械制造技术基础》.上海大学出版社，2002。

主要专业课程教学大纲

《流体力学》教学大纲

（学分 3 学时 48）

一、课程说明

流体力学是一门集机械、传动、控制，检测为一体的自动化技术，在国民经济各领域都得

到了广泛的应用。本课程是工科机械工程类各专业学生必修的技术基础课程之一，是工科学生

必须掌握的一门传动控制技术。本课程的任务是使学生掌握工程流体力学与液压传动的基本原

理，液压元件的工作原理和结构特点，液压回路的组成原理和功能。能够按照工程实际中的不

同要求，正确选择液压控制方法和液压元件，并具备液压系统设计的基本知识。

二、课程目标（对应毕业要求 1-②,2-①,3-①,6-①）

1.学习流体力学与液压传动基本原理，掌握液压元件的结构、特性、应用场合，具有分析、

选用基本液压元件的能力，对应毕业能力 1-②；

2.掌握液压回路的基本原理和应用场合，具有设计简单回路和进行回路选择的能力，培养学

生的创新性设计思维，对应毕业能力 3-①；

3.能够读懂液压系统原理图，具备复杂系统的读图能力。培养学生理论联系实际的意识，对

应毕业能力 6-①。

4.通过实验环节，深化液压元件和液压回路的基本原理及结构特征，并通过自主设计回路的

过程，培养学生追求创新的态度，对应毕业能力 2-①，3-①；

5.培养学生的工程实践学习能力，使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术

资料的能力，对应毕业能力 6-①；

6.了解流体力学与液压传动的前沿和新发展动向，对应毕业能力 2-①。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1 一、液压传动与概述

1.了解液压传动的发展历史和当前

技术水平。

2.了解液压传动的基本工作原理。

3.了解液压传动的组成。

4.了解液压传动的特点和控制方

式。

2 讲授 1、 6

2 二、流体力学

1、了解流体静力学发展概况

2、了解流体静力学基本概念，掌握

流体静力学物体受力计算方法

3、掌握流体动力学流量连续性方

程、伯努力方程及动量方程并能对

工程问题进行计算

4、掌握管中流动、孔口出流及缝隙

流动的基本原理，并能做出计算

2 讲授 1、5、

6

3 三、液压泵和液压马达

1.了解液压泵和液压马达的分类、

结构特点，掌握液压泵和液压马达

的工作原理。

2.了解液压泵和液压马达的使用条

件。

3.掌握各种液压泵（液压马达）的

职能符号。

4.了解变量泵和变量马达的控制方

式及机械特性。

5.掌握液压泵和液压马达的能量转

换关系和各参数的计算。

6 讲授、实

验

1、4、

5

4 四、液压缸

1.了解液压缸的分类，结构特点，

固定方式、应用场合。

2.掌握液压缸的能量转换关系、效

率以及相关参数的计算。

3.了解液压的密封、缓冲、排气装

置。

4 讲授、实

验

1、4、

5

5 五、液压控制阀

1.了解液压控制阀的分类和结构特

点。

2.掌握方向控制阀的工作原理和特

点。

3.掌握压力控制阀的控制方式和性

能。

4.掌握流量控制阀的工作原理和流

量特性。

5.了解各种组合阀的工作原理和应

用场合。

10

讲授、实

验

1、4、

5

6 六、辅助装置

1.了解各种辅助元件的结构、工作

原理、使用条件。

2.能够依据使用条件正确选择液

压辅助元件。

0 自学 1

7 七、液压基本回路

1.了解调速回路的分类和组成，掌

握各种调速回路的性能计算方法。

2.了解压力控制回路的分类和组

成，掌握其控制特点和实际应用方

法。

3.了解换向、速度换接回路的分类

和组成。

4.了解保压、释压、平衡、快速运

动等回路的控制方式、特点及实际

应用。

10 讲授、实

验

1、2、

3、4、

5

8 八．典型液压系统实例

1.掌握组合机床动力滑台液压系统

组成、动作循环，系统特点。

2.掌握压力机液压系统组成、各工

况的动作原理、连锁关系、液压系

统特点。

3.了解汽车起重机液压系统组成、

各工况的动作原理、液压系统特点。

6 讲授、实

验

1、2、

3、4、

5

9 九、液压系统设计计算

1.学习常用液压系统设计逻辑框

图。熟悉设计步骤、设计方法。

2.会选择液压基本回路，按要求组

成液压系统，设计计算选择液压元

件。

3.编写设计使用说明书。

2 讲授

1、2、

3、4、

5

四、其它教学环节

1. 三维多媒体教学辅助软件（元件、回路、系统工作原理、试验）帮助学生理解课堂学习

内容。 2. 教学实验 （1）液压元件元件剖析。 2 学时 通过拆装液压元件，掌握元件的结构特点、工作原理职及实际应用。 （2）基本回路的工作原理实验 2 学时 通过观察透明液压元件模型组成的各种基本回路的工作过程，加深对课堂学习内容的理解。 （3）液压系统调速性能实验 2 学时 通过对调速回路的工作参数测量、分析，掌握常用调速回路测量和性能评价实验方法并写

出实验报告。

五、 授课说明

1.开课学期：秋季。 2.授课单位：机械工程学院。 3.适用专业：机械大类、机械日强、机械英强。 4.先修课程：《机械原理》《机械零件》（《控制工程基础》。 5.学时：48 。

六、考核及成绩评定方式

1． 期末考试：100 分。

七、教材和参考书

1． 使用教材 2． 王积伟、章宏甲、黄谊编著. 液压传动（第 2 版）. 机械工业出版社出版社, 2006 年 3． 张也影编著. 流体力学（第 1 版）. 高等教育出版社出版社, 2005 年 4． 主要参考书 5． Fluid Power with Application, Esposito(Prentice Hall) 7th Edition 6． 液压实验手册(详见课程网站)

《工程热力学》教学大纲 （学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是工科工程热物理及动力机械领域各专业的重要技术基础课程之一，是学习各种动

力装置能量转换原理、工作循环、热计算分析和经济性评价的入门课程。本课程对非热能动力

类专业拓宽专业面，更好地理解各种能量转换机械工作特点，为以后从事节能、能源的综合利

用和改进各种能量转换机械结构和性能等方面的工作，提供必要的基础知识。在本课程的教学

过程中，还应注意培养学生的逻辑思维能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-○1 、1-○2 、1-○3 ）

1. 学习工程热力学的基础知识和基本理论知识，掌握常用热力学第一定律、第二定律，了

解各种热机的工作原理（对应毕业要求：1-○1 E A、1-A○3E A）； 2. 掌握工质的性质，对理想气体的性质和参数进行计算（对应毕业要求：1-A○2E A）； 3. 掌握水蒸气的工作原理，水和水蒸气图标的结构和使用方法（对应毕业要求：1-A○3E A）； 4. 培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握热力过程和热力循环的计算原理，会进行机

械的工作过程解释与分析（对应毕业要求：1-A○2E A、1-A○3E A）； 5. 了解节能减排的前沿和新发展动向（对应毕业要求：1-A○3E A）；

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对 应 课

程目标

1 一、绪论

1.研究的对象、内容

2.工作过程

1.了解本课程研究的对象、内

容；

2.了解热力学过程的工质、热

源。

2 讲授 4、5

2

二、基本概念

1.热力系统

2.平衡状态

3.热力循环

1.掌握工质、热源和热力系

统；

2.掌握工质的热力学状态及其

基本状态参数；

3.掌握平衡状态、状态方程式

和坐标图；

4.掌握工质的状态变化过程

和热力循环。

3 讲授、上

机 2

3 三、热力学第一定律

1.第一定律的实质

2.内能、焓

1.了解热力学第一定律的实

质；

2.掌握内能以及能量的传递与

5 讲授 1、2

3. 热力学第一定律的

基本方程式

转化；

3.掌握焓和热力学第一定律的

基本方程式；

4.掌握稳定流动能量方程式；

5.掌握能量方程式的应用。

4

四、理想气体的性质

1.状态方程、比热、内

能、焓和熵

2.理想气体混合物

1.了解理想气体和实际气体；

2.掌握理想气体状态方程、理

想气体的比热、理想气体的内

能和焓；

3.掌握理想气体的熵；

4.掌握理想气体混合物。

3 讲授 2、3

5

五、水蒸汽

1.饱和温度、饱和压力 2.水的定压加热、汽化

过程

3.水的三相点、水蒸汽

表和图

1.掌握饱和温度和饱和压力；

2.掌握水的定压加热、汽化过

程；

3.掌握水的三相点、水蒸汽表

和图；

4.掌握水蒸汽的基本过程。

4 讲授 2、3

6

六、理想气体的热力过

程

1.研究目的、方法 2.定容过程、定压过程、

定温过程、绝热过程

1.了解研究热力过程的目的及

一般方法；

2.掌握定容过程、定压过程、

定温过程和绝热过程；

3.掌握理想气体的多变过程，

水蒸气的基本过程。

4 讲授 2、3

7

七、热力学第二定律

1.热力学第二定律实质

2.卡诺循环及卡诺定理 3.孤立系统熵增原理和

过程进行的方向 4.做功能力以及孤立系

统熵增与做功能力损

失工质的做功能力和

拥

1.掌握热力学第二定律实质；

2.掌握卡诺循环及卡诺定理；

3.掌握孤立系统熵增原理和过

程进行的方向；

4.掌握热量的做功能力以及孤

立系统熵增与做功能力损失；

5.掌握工质的做功能力和拥。

6 讲授 4

8

八、活塞式内燃机循环

1.汽油机实际工作循环

和理想循环 2.柴油机的实际工作循

环和理想循环 3.活塞式内燃机各种理

想循环的比较

1.掌握汽油机实际工作循环和

理想循环；

2.掌握柴油机的实际工作循环

和理想循环；

3.掌握活塞式内燃机各种理想

循环的比较。

2 讲授 4、5

9

九、蒸汽动力装置循环

1.水蒸汽作为工质的卡

诺循环 2.简单蒸汽动力装置循

环——朗肯循环 3.再热循环、回热循环、

热电合供循环

1.了解水蒸汽作为工质的卡诺

循环；

2.掌握简单蒸汽动力装置循

环―朗肯循环；

3.掌握再热循环和回热循环的

原理；

4.了解热电合供循环。

3 讲授 2、3

四、其他教学环节

无。

五、授课说明

1.开课学期：秋季。 2.授课单位：机械工程学院。 3.适用专业：机械类各专业。 4.先修课程：微积分、普通物理。 5.学时：32 。

六、考核及成绩评定方式

1. 平时成绩：20 分 （1）出勤：10 分；（2）作业：10 分 2. 期末考试：80 分

七、教材和参考书

1.使用教材 （1）沈维道，童钧耕合编.《工程热力学》(第 4 版).高等教育出版社, 2010 2.主要参考书 （1）庞麓鸣等合编.《工程热力学》.人民教育出版社，2002 （2）曾丹苓等合编.《工程热力学》.人民教育出版社，2002

《机械制造装备设计》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是工科机械设计制造及其自动化专业类专业方向课，授课对象是机械制造学科各专

业本科学生。课程学习内容包括“机械制造装备设计方法”、“金属切削机床设计”、“机床夹具

设计”及“机械加工生产线总体设计”等几个环节，本课程的任务是使学生了解机械制造装备

是发展国民经济的重要基础，掌握机械制造装备设计原理和方法，具备一定的机械制造装备总

体设计和结构设计能力，具备实施和规划机械加工生产线的能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-④,2-①,3-①）

1. 阐明机械制造装备是发展国民经济的重要基础，技术现状和发展趋势（对应毕业要求：

1-④）；

2. 通过系统工程、可靠性工程、价值工程、人机工程和工业美学等现代设计方法和理论，

使学生进一步了解机械制造装备的柔性化、精密化、自动化、机电一体化、工业工程和绿色工

程等设计理念（对应毕业要求：1-④）；

3. 掌握机械制造装备先进的设计原理和设计方法（对应毕业要求：2-①）；

4. 使学生具备一定的机械制造装备总体设计和结构设计能力（对应毕业要求：3-①）；

5. 使学生掌握机床主传动系统、进给传动系统、支撑件设计方法（对应毕业要求：3-①）；

6. 使学生掌握机床夹具设计方法（对应毕业要求：3-①）；

7. 使同学了解机械加工生产线总体设计过程及方法（对应毕业要求：2-①）。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1

一、绪论

1. 机械制造装备在国民经济中

的重要作用；

2.机械制造装备功能及分类；

3.机械制造装备设计方法

1.结合工程及科研项目实

际介绍机械制造装备作

用、分类及设计方法等

4 讲授 1、2

2 二、金属切削机床设计

1.金属切削机床设计的基本理

1.重点讲述机械制造装备

设计过程，分析精密、重14

讲授、讨

论

3、4、

5

论；

2.金属切削机床总体设计；

3.主传动设计；

4.进给传动设计；

5.主轴部件设计；

6.支承件设计；

7.导轨设计

载机床设计关键技术等；

2.使同学掌握主传动系统

设计过程及方法；

3.结合实际讲授进给系统

及主轴部件设计关键技术

等

3

三、机床夹具设计

1.机床夹具的类型和组成；

2.机床夹具定位机构的设计；

3.机床夹具夹紧机构的设计；

4.机床夹具的其它装置；

5.机床夹具设计步骤；

6.典型机床夹具的设计要求

1.使同学掌握典型夹具设

计过程及方法；

2.结合工程实际分析薄壁

件装夹等特殊夹具设计关

键技术

10 讲授、讨

论 6

4

四、机械加工生产线总体设计

1.生产线工艺方案的设计；

2.生产线专用机床的总体设计；

3.机械加工生产线的总体布局

设计；

4.柔性制造系统

1.结合实例讲授机械加工

生产线设计过程及方法 4 讲授 7

四、其它教学环节

无

五、授课说明

1.开课学期：秋季。 2.授课单位：机械工程学院。 3.适用专业：适用于机械设计制造及其自动化专业本科生 4.先修课程：《理论力学》、《材料力学》）、《机械设计 1》、《机械设计 2》、《机械制造技术基

础》 5.在学完本课程后，有条件的专业应进行一次课程设计，以利于机械制造装备设计基本技能

的训练。 6.学时：32 。

六、考核及成绩评定方式

1. 期末考试：100分

七、教材和参考书

1．使用教材 （1）关慧贞、冯辛安编著. 机械制造装备设计（第 3 版）. 机械工业出版社, 2010 年 2.主要参考书 （1）戴曙编著.金属切削机床.机械工业出版社,2004. （2）王先逵编著.械制造工艺学. 机械工业出版社,2013.

《特种加工》教学大纲 （学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是工科机械类专业方向与专业特色课程之一，是工科学生学习和掌握各种类型的特

种加工机械中常用设备的基本原理和基本工艺规范的技术基础课。本课程的基本任务是使学生

从应用角度出发，在理论和实践上学习及掌握各种特种加工技术的最基本的工作原理、工艺方

法、技术特点及最佳应用范围，有利于扩展学生工艺方法思路，有利于培养学生创新精神和分

析及解决实际问题的能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-、3-○3 、6-○2 ）

1． 学习特种加工基础知识和基本理论知识，掌握常用特种加工技术的工艺特点，具备设

备选型的能力（对应毕业要求 1-）； 2． 了解各种加工手段的适用范围，具备分析、选用和操作特种加工设备的基本能力（对

应毕业要求 1-）； 3． 掌握基本的特种加工方法，培养学生追求创新的态度和意识（对应毕业要求 3-○3E A）； 4． 培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握特种加工的实验方法，获得实验技能的基

本训练，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力（对应毕业要求 3-A○3E A； 5． 培养学生树立正确的使用规范，熟悉特种加工手段对环境基本要求，遵守我国有关的

经济、环境、法律、安全、健康、伦理等政策（对应毕业要求 6-A○2E A）；

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对 应 课

程目标

1

概论

1.特种加工产生发展

2.特种加工分类

3.对材料及结构影响

1．熟悉特种加工的特点、分类

及其发展现状

2．了解特种加工对材料可加工

性和结构工艺性的影响

2 讲授 1、5

2

电火花加工

1.加工机理

2.基本规律

3.机床结构

4.加工举例

1.掌握电火花加工基本原理和

工艺规律

2.熟悉电火花加工设备的组成

及各组成部分的工作原理

3.了解电火花穿孔成型加工等

典型电火花加工工艺

4 讲授 1、2、4

3

电火花线切割加工

1.加工原理、特点及适

用范围

2.加工设备

3.加工工艺及应用

1.掌握电火花线切割加工原

理、特点和应用范围

2.熟悉电火花线切割加工设备

的组成及工作原理

3.了解典型线切割加工工艺

4 讲授 1、2

4

电化学加工

1.加工原理及分类

2.电解加工

3.电解磨削

4. 电铸、涂镀及复合镀

加工

1.掌握电化学加工原理及其分

类

2.掌握电解加工过程及基本规

律

3.熟悉常用电解夜的特点及其

对加工过程的影响

4.熟悉电解加工设备和典型工

艺

5.熟悉电解磨削等加工的原

理、加工设备及其应用

6.熟悉电铸、涂镀、复合镀及

其它电化学加工原理、特点和

应用

4 讲授 1、2

5

激光加工

1.加工原理及特点

2.基本设备

3.加工工艺及应用

1.掌握激光加工原理及特点

2.了解目前激光器的最新种类

3.熟悉激光加工在不同领域的

应用

4 讲授 1、2、3、

4

6

电子束和离子束加工

1.电子束加工

2.离子束加工

1.掌握电子束加工原理、特点、

设备和典型应用

2.掌握离子束加工原理、特点、

设备和典型应用

4 讲授 1、2

7

超声加工

1.基本原理及特点

2.设备及基本组成

3.加工质量及影响因素

1．掌握超声加工原理、特点和

基本设备

2．熟悉超声加工基本工艺规律

3．了解超生加工的应用

4 讲授 1、2

8

快速成形及其他特种

加工

1.快速成形技术

2.化学加工

3.磨料流加工

1.掌握快速成形加工中的建模

分层

2.掌握化学加工原理、特点

3.了解磨料流、水射流、磁流

体等加工的基本特点和适用范

6 讲授、讨

论

1、2、3、

6

4.水射流加工

5.磁流体加工

围

四、其他教学环节

1. 课外阅读：（课外 6学时）

（1）微细电火花加工技术。

（2）激光加工技术。

（3）增材制造技术。

五、授课说明

1. 开课学期：秋季。

2. 授课单位：机械工程学院。

3. 适用专业：机械类专业。

4. 先修课程：机械加工基础。

5. 在学完本课程后，有条件的专业应进行一次课程设计，以利于机械设计基本技能的训练，

为专业课课程设计和毕业设计奠定基础。

6. 学时：32 学时。

六、考核及成绩评定方式

1. 期末考试：100分

七、教材和参考书

1. 使用教材

（1）刘晋春等 主编. 特种加工(第 5版). 机械工业出版社,2008

2. 主要参考书

（1）孔庆华等 主编. 特种加工. 同济大学出版社,1997

《模具设计制造技术》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械类机械设计制造及其自动化专业的专业方向模块选修课程之一，是工科学生

学习和掌握使用模具成型制品的技术方法与工艺特点，掌握塑料注塑成型、金属冲压成形（冲

裁、弯曲、拉深）的基本原理及其模具设计的基本内容与要点的课程。本课程在教学内容方面

着重基本知识、基本结构和基本设计制造方法的讲解；培养学生具有独立从事一般复杂程度模

具设计制造的基本能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-④、3-③、6-①）

1.学习模具设计制造基础知识，了解各种模具结构特点、应用场合等基本知识，具有选用

制品成型方法的能力（对应毕业要求：1-④）； 2.掌握塑料注塑成型、金属冲压成形的基本原理及其模具设计的基本内容与要点（对应毕

业要求：1-④，6-①）； 3.了解模具制造工艺的特点与基本加工方法；具有独立从事一般复杂程度模具设计制造的

基本能力（对应毕业要求：1-④，3-③）； 4.掌握基本的模具设计制造创新方法，具有初步的科学研究和科技开发能力，具有创新意

识和对模具新工艺和新技术进行研究、开发和设计的初步能力（对应毕业要求：1-④，3-③）； 5.培养学生树立正确的模具设计制造思想，了解模具设计制造过程中国家有关的技术标准、

知识产权、产业政策、法律法规（对应毕业要求：6-①）； 6.了解模具设计制造的前沿和新发展动向，掌握模具领域最新的设计理论和先进制造技术，

熟悉模具设计制造技术的发展方向（对应毕业要求：1-④）。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1

一、基本概念

1.模具的基本概念

2 模具的分类与应用

3.模具行业的现状与

发展

1.了解本课程研究的对象、内容。

2.了解模具工业在国民经济中的地

位与作用。

3. 了解模具工业的发展概况和模

具技术的发展趋势。

4 讲授

1、2、

3、4、

6

2 二、塑料模具设计 1.掌握塑料成型基础知识，塑料成 16 讲授 1、2、

1.塑料成型基础

2.塑料注塑模具设计

3. 塑料挤出模具简介

4. 塑料吹塑模具简介

型工艺性与加工方法。

2.掌握塑料注塑模具设计基本方法

及典型结构。

3.了解塑料挤出模具、塑料吹塑模

具的结构和设计方法。

3、4、

5、6

3

三、冲压模具设计

1.冲裁模具设计

2.弯曲模具设计

3.拉深模具设计

1.了解冲压加工的基本类型。

2.了解冲裁模具基本设计方法。

3.了解弯曲模具基本设计方法。

4.了解拉深模具基本设计方法。

6 讲授

1、2、

3、4、

5、6

4

四、模具制造技术

1. 模具制造工艺规程

2. 模具常规加工技术

及设备

3.模具磨削加工和模具

电火花加工技术

4. 快速成形与快速制

模

1.了解模具制造的基本要求，掌握

模具制造工艺规程制订方法。

2. 了解和掌握模具常规加工技术

及设备。

3. 了解和掌握模具磨削加工技术、

模具电火花加工技术基本原理和方

法。

4. 了解和掌握快速成形原理及应

用，快速制模技术及应用

6 讲授

1、2、

3、4、

6

四、其它教学环节

无。

五、授课说明

1.开课学期：秋季。

2.授课单位：机械工程学院。

3.适用专业：适用于机械设计制造及其自动化等对模具设计制造有一般基本知识(如成型原

理、结构、材料、简单设计、使用维护等)要求的机械、近机械类、非机械类专业(如材料成型

及控制工程、工业设计等) 。

4.先修课程：机械设计、机械加工基础、机械制造技术基础等。

5.学时：32 。

六、考核及成绩评定方式

1. 平时成绩：20分

（1）出勤：10分；（2）课堂测验：10分

2. 期末考试：80分

七、教材和参考书

1. 使用教材

（1）宋满仓 编著. 模具制造工艺. 第 2版.电子工业出版社,2015

（2）宋满仓 主编. 注塑模具设计. 电子工业出版社,2010

（3）宋满仓 主编. 冲压模具设计. 电子工业出版社,2010

2. 主要参考书

（1）黄虹编. 塑料成型加工与模具（第 2版）. 化学工业出版社,2012

《现代机械设计方法》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械设计制造及其自动化专业中机械设计方向的专业方向课之一，其任务是综合

运用各先修课知识以及现代机械设计方法来研究机械设计的规律、过程、原理、方法以及设计

原则，以培养学生具有能够提出创新的功能原理方案构思并能将其转化为有竞争力的产品的初

步设计能力为目标，使学生初步掌握产品的功能原理设计方法、了解创新设计方法，掌握现代

机械设计方法的发展趋势，并以此为主要内容组织教学。

二、课程目标（对应毕业要求：1-④、2-②、3-①）

1． 了解机械设计的规律、过程、设计原则以及机械设计的思维和方法特点（对应毕业要

求：1-④、2-②、3-①）； 2． 掌握系统化设计方法，能综合运用功能分析，完成产品的功能原理设计，具有提出创

新构思并将其转化为有竞争力的产品的初步能力（对应毕业要求：1-④、2-②）、3-①； 3． 培养学生追求创新的态度和意识，掌握机械设计创新方法（对应毕业要求：1-④、2-

②）、3-①）； 4． 了解现代机械设计方法的前沿和新发展趋势（对应毕业要求：1-④、3-①）； 5． 培养学生树立正确的设计思想，了解机械设计过程中国家有关的经济、环境、法律、

安全、健康、伦理等政策和制约因素（对应毕业要求：3-①）； 6． 配有学生的工程实践能力，具有运用有关标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能

力（对应毕业要求：3-①）。

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1

一、绪论

1、机械设计的规律、过程、

设计原则；

2、机械设计的思维和方法特

点。

了解课程研究对象、内

容；了解机械设计的思维特

点、一般设计过程。

2 讲授 1

2

二、机器组成及典型机器分析

1、了解机器的定义、组成；

2、掌握机器的分析方法；

通过典型机器分析，认

识机器的功能构成。 3 讲授 1、2

3、典型机器分析举例。

3 三、机械产品的功能原理设计 了解功能类型及其设计

中的创造性问题； 3 讲授

2、3、

4

4

四、系统化设计方法

1、系统化设计方法；

2、总功能分析、功能分解、功

能元求解方法；

3、功能原理方案求解与实例。

掌握总功能分析、功能

分解、功能元求解方法，具

有系统功能原理方案设计

能力。

6 讲授

2、3、

4、5、

6

5

五、创造性方法

1、创造性思维的特点；

2、创造性技法、评价方法；

3、变形产品设计方法。

了解创造性思维的特

点，掌握创造性技法并能提

出创新方案。

6 讲授 3、4、

5、6

6

六、反求工程

1、反求工程的含义、发展情况；

2、反求工程的研究内容、方法

及其特点与应用；

了解反求工程的含义、

研究内容及其应用； 4 讲授

4、5、

6

7

七、绿色设计

1、绿色设计的含义、发展情况；

2、绿色设计的研究内容、方法

及其特点与应用；

了解绿色设计的含义、

研究内容及其特点与应用； 4 讲授

4、5、

6

8

八、虚拟设计

1、虚拟设计的含义、发展情况；

2、虚拟设计的研究内容、方法

及其关键技术。

了解虚拟设计的含义、

研究内容及其关键技术。 4 讲授

4、5、

6

四、其它教学环节

本课程安排 1～2 次课外大作业。

五、授课说明

1． 开课学期：秋季。 2． 授课单位：机械工程学院。 3． 适用专业：适用于机械设计专业方向。 4． 先修课程：《机械制图》、《理论力学》、《材料力学》）、《机械原理》、《机械设计》等。 5． 学时：32 学时

六、考核及成绩评定方式

以大作业形式进行考核：100 分。

七、教材和参考书

1.使用教材 (1) 黄靖远主编.《机械设计学》（第 3 版）. 机械工业出版社，2006 (2) 谢里阳主编. 《现代机械设计方法》（第 2 版）. 机械工业出版社，2010 2.主要参考书 (1)王成焘主编.《现代机械设计-思想与方法》. 上海科学技术文献出版社, 1999 (2)覃文洁主编.《现代设计方法概论》.北京理工大学出版社, 2007 (3) 王国强编著.《现代设计技术》. 化学工业出版社，2006

《机电传动与控制》教学大纲 （学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械设计制造及自动化专业适用的专业方向课程。本课程的任务是使学生了解机

电传动的基本原理和有关应用的一般知识、掌握直流电动机、交流异步电动机和低压电器的工

作原理、特性、及应用特点和选用方法。本课程还包括控制电机以及开环、闭环控制系统的特

点及应用、最新控制技术在机械设备的应用等内容，使学生具备在机械研究、机械设计中运用

机电传动与控制知识的初步能力。

二、课程目标（对应毕业要求：1-④、2-○1 ）

1. 学习机电传动与控制的专业知识和专业理论知识，了解机电传动系统的设计原理、方法

和一般过程，具有将其应用于解决机械工程实际问题的能力（对应毕业要求：1-④）； 2. 培养学生能够将数学、控制工程、机械工程等学科的基本原理、方法用于进行复杂机电

传动系统分析、识别和建模的能力（对应毕业要求：2-○1E A）；

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式 对 应 课

程目标

1

一、 绪论

二、机电传动系统的动

力学基础

1. 掌握机电传动的运动方程

式。

2. 掌握机电系统特性参数换

算。 3.了解稳定运行条件。 4. 了解过渡过程

4 讲授 1

2

三、直流电机原理及特

性

1. 直流电动机的机械

特性

2. 直流机的启动、制

动特性

3. 直流机的制动特性

1. 了解直流电动机的机械特

性，绘制相应的特性曲线。

2. 掌握直流电动机的启动方

法，能计算启动电阻和启动转

矩。

3. 了解直流电动机的制动方

法。

4. 了掌握直流电动机的调速

特性及分析。

4 讲授 1

3

四、交流电动机原理及

特性 1. 交流电动机的机械

特性

2. 交流电动机的启动

特性

3. 交流电动机调速方

法与特性

4. 交流电动机制动特

性

1. 掌握三相异步电动机的基

本工作原理，掌握电动机的转

矩分析和计算，固有和人为机

械特性。

2. 了解笼型异步电动机和绕

线异步电动机的启动特性。

3. 掌握交流电动机变极、变转

差率和变频调速方法与特性。

4. 掌握交流电动机反馈制动、

反接制动和能耗制动特性。

6 讲授、研

讨 1

4

五、控制电动机及电动

机容量选择

1. 步进电动机、伺服

电动机和直线电动机

原理、结构和特性

2. 电动机容量选择的

原则、不同工作制下电

动机的容量选择方法

及计算

1. 了解步进电动机、伺服电动

机和直线电动机原理、结构和

特性，掌握步进电动机、直线

电动机的参数计算。

2. 了解电动机容量选择的原

则；了解电动机发热与冷却过

程；掌握不同工作制下电动机

的容量选择方法及计算。

6 讲授、研

讨 1、2

5

六、继电器接触器控制 1. 常用的控制电器和

执行电器

2. 继电器接触器控制

电路的组成

3. 基本线路的工作原

理分析和设计

1. 了解常用的控制电器和执

行电器。

2. 掌握继电器接触器控制电

路的组成和绘制方法。

3. 掌握异步电动机启动控制

电路、正反转控制电路和制动

控制电路的工作原理分析和设

计。

6 讲授 1、2

6

七、直流调速和交流调

速控制系统 1. 调速方案的分类和

选择

2. 直流调速系统的种

类、方法及晶体管脉宽

调速的原理

3. 交流传动的调速原

理和方法

1. 掌握调速方案的分类、选择

及其主要性能指标。

2. 了解直流调速系统的种类、

方法及晶体管脉宽调速的原

理。

3. 掌握交流传动的调速原理

和方法。

4. 了解变频调速原理，掌握变

频器选择和运用要求。

6 讲授、资

源共享课 1、2

四、其他教学环节

无

五、授课说明

1. 开课学期：秋季 2. 授课单位：机械工程学院 3. 适用专业：机械设计制造及其自动化 4. 先修课程：《电工技术》，《电子技术 B》 5. 有条件时应增加实验环节 6. 学时：32 学时

六、考核及成绩评定方式

1. 平时成绩：20 分 （1）随堂测试：4 分；（2）作业：16 分 2. 期末考试：80 分

七、教材和参考书

1. 使用教材 （1）冯清秀，邓星钟编著. 机电传动控制（第五版）. 华中科技大学出版社, 2011 2. 主要参考书 （1）邓星钟编著. 机电传动控制学习辅导与题解. 华中科技大学出版社, 2006

《数控技术》教学大纲

（学分 2 学时 32）

一、课程说明

本课程是机械大类专业的专业技术课之一，课堂授课 28 学时，实验 4 学时。课堂主要讲授

数控系统的基本构成、数据处理方法、插补方法、开环和闭环伺服系统、检测部件、误差补偿

和在机测量等内容；实验内容主要包括编写插补或控制程序、基于二维实验平台现场调试、插

补轨迹输出验证等环节。使学生掌握数控机床的使用、开发和维护的基本技能，了解数控系统

和其他机电控制系统的开发思路，具备数控技术开发和应用的良好潜质。

二、课程目标（对应毕业要求：1-④,2-②, 3-①,4-①,9-②）

1.学习数控技术基础知识和基本理论知识，掌握数控机床的使用、开发和维护的基本技能，

了解数控系统和其他机电控制系统的开发思路。(对应毕业要求：1-④） 2.具备数控技术开发和应用的良好潜质和能力。(对应毕业要求：3-①） 3.通过机电结合的技术开发创新方法，培养学生追求创新的态度和意识。(对应毕业要求：

1-④） 4.培养学生树立正确的设计思想，了解数控技术开发过程中国家有关的经济、环境、法律、

安全、健康、伦理等政策和制约因素。(对应毕业要求：3-①，2-②） 5.培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型数控装备的控制能力，获得实验技能的

基本训练，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。(对应毕业要求：4-①，9-②）

6.了解数控技术的前沿和新发展动向。(对应毕业要求：2-②）

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号 教学内容 教学要求 学时 教学方式

对应

课程

目标

1 第一章 绪论

了解课程的性质、内容构成及

学习方法； 了解数控系统的发展概况； 掌握数控系统的分类方法。

2 讲授 2、4、

6

2 第二章 G 指令编程基

础

掌握 ISO 常用数控机床的 G 指令代

码、编程方法及术语语义； 2 讲授 1、5

3 第三章 数据处理

了解数控系统开发中 G 指令译

码的过程和方法； 掌握刀具长度补偿和刀具半径

补偿的基本原理，掌握直线-直线轨

迹伸长型刀具半径补偿算法。 掌握数控系统中周期进给速度

的计算方法。

3 讲授 1、2、

3

4 第四章 轨迹插补

掌握脉冲增量插补中的逐点

比较法和数字积分法的算法原理和

迭代过程； 掌握直线和圆弧轨迹的数据采

样插补的基本原理和迭代算法。

4 讲授 2、3、

5

5 第五章 开环伺服系统

掌握开环伺服系统的基本构成

和特点； 掌握步进电机的工作原理及选

择标准，了解驱动电路的基本原理，

掌握软件和硬件脉冲分配方法。

4 讲授 2、3、

5

6 第六章 闭环伺服系统

掌握闭环数控系统的基本构成

和特点； 掌握反馈部件的种类及基本工

作原理和反馈信号类型，了解反馈

计数电路的基本原理和开发方法； 掌握直流伺服电机、交流伺服

电机和直线电机的基本工作原理和

特点，了解伺服驱动模块的基本原

理； 掌握以跟随误差控制的闭环

PID 算法和实现过程； 掌握线性和指数加减速的基本

原理，了解软件的实现方法。

8 讲授 2、3、

5

7 第七章 数控系统中的

误差补偿

掌握半闭环/开环数控系统中

反向间隙补偿和螺距补偿的基本原

理和方法。 2 讲授

2、3、

5

8 第八章 在机测量原理

和应用

掌握在机测量的基本原理，了

解系统构成和应用。 了解数控系统开发的软硬件集

成技术。

3 讲授 2、3、

5

9 实验

掌握逐点比较法、数字积分法

及数据采样法插补算法，能够编写

直线和圆弧插补程序，运行程序，

控制两维交流伺服数控工作台，绘

制插补轨迹，验证软件的正确性。

4 实验

1、2、

3、4、

5、6

四、其它教学环节

1. 文献检索及整理：（大作业形式）

授课初，学生检索相关文献，整理成不少于 3000 字的关于数控技术发展回顾与展望的综述。

五、授课说明

1． 开课学期：秋季。

2． 授课单位：机械工程学院。

3． 适用专业：机械类、机械日强。

4． 先修课程：电工技术 B、电子技术 B、控制工程基础、机械工程测试技术、自动控制系

统。

5． 在 28学时的课堂授课结束后，进行 4学时的实验。

6． 学时：32。

六、考核及成绩评定方式

开卷：100 分。

七、教材和参考书

1.使用教材 （1）杨有君 主编. 数控技术（第 2 版）. 机械工业出版社,2011 2.主要参考书 （1）朱晓春 主编. 数控技术（第 2 版）. 机械工业出版社, 2011 （2）李斌、李曦 主编. 数控技术. 华中科技大学出版社, 2010