精密和超精密加工技术课程教学大纲

《精密和超精密加工技术》课程教学大纲（一）课程基本描述课程名称：精密和超精密加工技术英文译名：PrecisionandUltraprecisionMachiningTechnology课程学时：32学时适用专业：机械设计制造及其自动化教材：袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》，机械工业出版社，2006年教学参考书：王先逵编《精密加工技术实用手册》，机械工业出版社，2001年刘贺云、柳世传编《精密加工技术》，华中理工大学出版社，1991年（二）课程的性质、研究对象及任务精密和超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分之一。它不仅直接影响尖端技术和国防工业的发展，而且还影响机械产品的精度和表面质量影响产品的国际竞争力，世界各国都把它作为先进制作技术中优先发展的内容，高等院校的机制专业是较老的学科，随着新技术的应用，此专业也应与时俱进开设该课程。本课程研究对象是精密和超精密加工技术的基本理论、加工工艺、加工设备、测量技术及环境技术等。本课程的主要任务是培养学生：1、建立起精密和超精密加工技术的基本概念，了解精密和超精密加工技术的应用范围。2、掌握精密和超精密加工技术的基本理论和基本技术，具有选择和应用精密和超精密加工工艺和设备的基本能力。3、了解精密和超精密加工技术的最新发展趋势，新理论和新技术。培养学生在相关技术领域从事精密和超精密加工工作和研究的能力。1（三）教材的选择与分析精密和超精密加工技术是一门正在不断发展的新技术，国内外有关的教材和书籍不是很多，一些专著也不完全适合作教材。目前国内可供选择的教材有：袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》，机械工业出版社；王先逵编《精密加工技术实用手册》，机械工业出版社；刘贺云、柳世传编《精密加工技术》，华中理工大学出版社。1.袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》一书，是目前国内现有精密和超精密加工技术教材中比较权威和使用广泛的教材，该书比较系统地总结了国内外精密和超精密加工技术，涉及的面较广，其内容有相当的深度和权威性，被许多其它学校使用，并多次再版。在目前情况下是一本比较合适的教材，但不足之处是编写的时间较早，未能反映精密和超精密加工技术最新的发展情况，有些内容不够系统，需要在讲课时补充部分内容。根据现在的情况和我校的特点，我们选择该书作为教材。2．王先逵编《精密加工技术实用手册》涉及内容较多，适合作为参考工具书使用，由于我们讲课学时所限，不适合作为教材，可以作为学生的课外参考书。3．刘贺云、柳世传编《精密加工技术》教材于1991年由华中理工大学出版社出版，出版时间较早，不能反映精密和超精密加工技术的新发展，内容基本上被袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》一书所包括，可以作为学生的课外参考书使用。（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配第1章精密和超精密加工技术及其发展展望（2学时）精密和超精密加工技术的重要性、现状及技术发展展望。2基本要求：搞清楚本课程学习的目的、主要内容和方法；了解精密和超精密加工技术的基本概念、应用范围和重要意义、精密和超精密加工技术的现状及发展趋势。重点与难点:精密和超精密加工技术的基本概念及研究、应用范围。第2章超精密切削与金刚石刀具（6学时）切削参数选择，金刚石刀具的性能、设计与制造，切削变形和加工质量的影响因素。基本要求：了解使用金刚石刀具进行超精密切削的基本规律、超精密切削对刀具的要求及金刚石刀具的性能、设计与制造，单晶金刚石刀具的磨损破损机理。重点:1）使用金刚石刀具进行超精密切削的特点和基本规律。2）超精密切削的机理和对金刚石刀具性能的要求。3）金刚石刀具的设计制造。4）金刚石刀具的磨损破损机理。难点:1）切削参数对加工表面质量的影响规律。2）金刚石的晶体结构及刀具晶向的选择。第3章精密和超精密磨削（4学时）精密和超精密磨削概述，精密磨削，超硬砂轮磨削，超精密磨削，精密和超精密砂带磨削简介。基本要求：1）了解和掌握精密和超精密磨削的基本原理。32）掌握超硬磨料砂轮磨削的特点、砂轮修整方法和磨削工艺。3）掌握超精密磨削的机理及对工艺系统的要求。4）了解砂带磨削的特点和基本原理。重点:1）精密和超精密磨削的机理及工艺特点。2）超硬磨料砂轮磨削的特点及砂轮修整方法。3）超精密磨削对工艺系统的要求。难点:1）精密和超精密磨削的机理。2）超硬磨料砂轮修整方法。第4章精密研磨和抛光（4学时）研磨抛光机理、工艺因素，采用新原理的研抛工艺方法。基本要求：1）了解和掌握研磨和抛光加工的机理及工艺特点。2）了解影响研磨和抛光加工的主要工艺因素。3）了解各种新原理的研磨抛光加工方法的机理、工艺特点及应用范围等。重点:1）研磨和抛光加工的机理及工艺特点。2）各种新原理的研磨抛光加工方法难点:1）研磨和抛光加工的机理。2）新原理的研磨抛光加工方法的机理。第5章精密和超精密加工的机床设备（4学时）精密和超精密加工机床发展概述，典型超精密机床简介，超精密机床的主要部件及关键技术。4基本要求：1）超精密加工对机床的技术要求、超精密机床的基本概念。2）了解超精密机床的技术特点。3）掌握超精密机床主轴、床身和导轨、进給驱动系统等的工作原理和性能特点。重点:1）超精密机床的技术要求和结构特点。2）超精密机床主轴、床身和导轨、进給驱动系统等的工作原理和性能特点。难点:不同工作原理的机床主要部件的性能特点及选用。第6章精密加工中的测量技术（2学时）精密加工中长度、直线度、圆度的测量方法，激光测量技术。基本要求：1）了解长度、直线度、圆度的测量方法。2）了解和掌握激光测量原理和特点。重点:1）长度、直线度、圆度的测量原理。2）激光干涉测量原理。难点:激光干涉测量原理。第7章在线检测与误差补偿技术（2学时）在线检测与误差补偿方法，微位移技术。基本要求：1）了解和掌握在线检测与误差补偿方法的原理和特点。2）了解和掌握微位移技术的原理和应用特点。5重点:1）在线检测与误差补偿方法的原理。2）各种微位移装置的工作原理难点:在线检测与误差补偿方法的原理。第8章精密和超精密加工的外部支撑环境（2学时）空气环境和热环境，振动环境，噪声和其它环境，精密和超精密加工的环境要求及技术设施。基本要求：1）了解和掌握精密和超精密加工对环境的要求。2）了解和掌握振动、温度等环境对超精密加工的影响。重点:1）精密和超精密加工对环境的要求及措施。2）振动、温度等环境对超精密加工的影响。难点:振动、温度等环境对超精密加工的影响。第9章典型零件的精密和超精密加工技术（2学时）典型精密件的加工工艺，半导体基片、光学非球面等器件加工技术。基本要求：了解和掌握半导体基片、光学非球面等典型器件加工技术。重点:精密和超精密加工技术在半导体基片、光学非球面等重要器件加工中的应用。难点:超精密加工新工艺的综合应用。第10章微细加工和纳米加工技术简介（2学时）6微细加工技术的概念、加工机理及方法简介，纳米和纳米加工技术概述，微机械及微机电系统简介。基本要求：1）了解和掌握微细加工技术的概念、加工机理及方法2）了解纳米加工技术和微机械及微机电系统的基本概念。重点:1）微细加工技术的概念及加工机理。2）纳米加工技术和微机械及微机电系统的基本概念。难点:微细加工的机理。（五）教学环节1．课堂讲授（30学时）任课教师必须做到下面几点：1）认真备课，做好教案，熟练掌握课程的基本内容。2）采用启发式、讨论式的教学方法，以学生为中心，活跃课堂气氛，调动学生学习的主动性、积极性，培养学生逻辑思维能力、分析问题能力和解决问题能力。3）讲课思路要清晰，包括：问题的提出、解决问题的条件、建立模型、分析解决问题的思路、解题和总结等；概念要准确，重点要突出，理论联系实际，要适时反映本学科发展的前沿理论和技术，特别是将本单位的科研成果引入课堂。4）教学手段要完备，根据教学内容的要求，恰当运用图片、挂图、CAI课件和多媒体等。5）教书育人，为人师表，上课精神饱满，以人格的魅力和精神气质激发学生的求知欲和思维活动。7教学组要开展以下教学活动：1）集体备课。2）制作CAI课件。3）试讲。4）相互听课。5）组织课堂教学检查，教学讲评。6）教学研讨，撰写教研论文。2．实验（2学时）实验教学是培养学生的动手能力和创新精神的重要教学环节，由于条件和学时限制，安排了2学时的超精密车削和磨削实验。实验时每组人数10人，任课教师要指导实验，并且批改实验报告，写出评语，评出成绩。（六）考核办法1.采用累加式考试方法平时成绩（包括作业、实验考核）20﹪，期末考试成绩80﹪。2.期末考试，以考基本理论、基本知识、考综合运用所学知识解决问题的能力为主，防止死记硬背,培养创新精神和实践能力。