《国家级工程训练示范中心“十二五”规划教材:工程训练基础》根据非机械人才的知识结构和思维特点,从制造的发展进程将读者引入制造世界,了解制造在国民经济、社会发展中的作用;以机械制造为载体,用学生身边的具体实例让学生认识制造,了解机械制造全过程和常见制造工艺。
为适应高层次复合型人才对实践应用能力和创新能力的培养需求,针对农科类非机械工程专业学生的特点,结合当前工程训练课程教学改革的实践,我们编写修订了这本工程训练基础教材。
现代科学技术的综合性和多学科交叉的特征,使社会对人才的需求呈现出多样化、多层次和复合化的新趋势、新特点,现代工业技术的应用领域不断扩大。比如,早期的农业生产,应用工业技术实现了农业机械化,进而实现了农业的规模化生产,农业机械的工业技术是建设现代农业必不可少的重要条件。而现代农业应用现代工业信息技术实现了精准化和规模化,而且可以实现专家远程实时诊断,达到优质、高产、低消耗。各行业、各领域的从业人员只有具备一些必要的现代工业制造技术,才能创新出成果,才不会被现代社会所淘汰。
制造是涉及产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作。我国是制造大国,但要成为制造强国和保持高速发展,还需高等教育提供源源不断的各领域、各层次的创新型人才。
有鉴于此,本书对原来工程训练指导书进行了修订,在传统制造技术的基础上,注重传统和现代制造技术的结合。特别是在以下几个方面做了一些尝试,以期有助于学生对知识的理解、技能的培养和创新意识的增强。
(1) 注重基本技能的培养。针对非机械类专业的特点,本教材力求“面粗点细”,即除基础知识外,具有较高难度、深度和专业性太强的内容被删减,而部分重点知识技能力求具体翔实。如: 液态金属成形部分,忽略了铸件结构工艺性和工艺设计的相关内容; 冷加工中,重点在车工上,学时数多的要求熟练掌握外圆、螺纹的车削,学时数少的只要求熟练掌握外圆的车削。
(2) 理顺知识编排顺序,培养逻辑思维能力。按照先简单后复杂的顺序来导出知识点,在每个工种之后比较该工种的优劣、最佳适用范围,利于学生思考、理解和掌握。
(3) 培养分析、解决问题的能力。在前一章节中有意识地提出该加工方法的不足和限制范围,结合书中给出的实例,启发学生寻求更理想的工艺方法,并且简述每种成形方法的起源,以提高学生的学习兴趣并激发他们的创新意识。
(4) 培养善于联想的习惯。将抽象的概念具体化、生活化,有利于学生理解、记忆,并培养学生的人文素养。书中简述每种成形方法的历史起源、常规成形工艺到特种成形方法的发展历程,由古人和外国人的成就激发学生的创新性和学习兴趣。
(5) 在老师辅导下,以学生自主学习、思考和训练为主,培养学生的工程素养以及分析问题、解决问题的习惯与能力。如首先讲解某种成形方法的基本原理和工艺过程; 其次让学生根据所给问题,经过思考与讨论,找出相关制件的特点; 最后寻求解决问题的办法。
本书编写过程中参阅了杨中平、潘天丽等老师以及有关院校、工厂、科研院所的一些教材、文献和资料,并得到了西北农林科技大学教务处领导、工程训练中心的大力支持,也得到了有关专家、学者和兄弟院校同行的指正,在此一并表示诚挚的感谢。
由于编者水平有限,书中难免有错误和不妥之处,敬请读者批评指正。
编者2011年11月
第1章 现代工程概述
1.1 工业系统概述
1.2 机械制造系统
第2章 液态金属成形
2.1 概述
2.2 砂型铸造
2.3 特种铸造
2.4 铸造的特点和常用的铸造材料
第3章 金属锻压成形
3.1 概述
3.2 锻造的牛产过程
3.3 板料冲压
第4章 焊接成形
4.1 概述
4.2 焊条电弧焊
4.3 其他焊接方法
第5章 金属切削加工技术
5.1 概述
5.2 机械加工基础知识
5.3 机床加工
第6章 钳工
6.1 概述
6.2 基本操作
6.3 装配和拆卸
第7章 现代制造技术
7.1 数控加T技术
7.2 精密加工与特种加工
第8章 机电一体化技术及其应用
8.1 概述
8.2 机电一体化技术应用简介
参考文献