机械制造综合创新实训教程 9787122364913

机械制造实践教学注重理论与工程实际相结合，是培养应用型人才的重要环节。随着机械制造技术的发展，要求培养更多综合性、创新性机械专业人才，传统的以培养学生机械加工操作技能的实践教学模式已不能完全满足培养高素质应用型人才的需求。

近年来，西南石油大学通过探索与实践，在传统的“机械制造实训”课程的基础上延伸出了一门新的实践课程——机械制造综合实训。本课程目标是在已掌握机械加工基本技能的基础上，通过“问题导向、项目驱动、案例教学”的教学模式激发学生创新思维，通过综合应用理论知识和实践技能，提高其分析和解决实际工程问题的能力。本课程采用导师制、分组教学模式，多位同学组成一个项目组，一位教师指导多个项目组，通过讨论式、启发式的教学方式，让学生团队带着既定问题通过构思、设计、实现、运行和汇报等环节完成一个综合性项目，从而培养学生团队协作、综合创新、实践实干、总结表达的能力。

本书正是基于“机械制造综合实训”课程的教学理念、目标、内容以及课程运行模式所编写的，它具有以下特色。

① 联系理论，强化实践。本书内容紧密联系机械原理、机械设计等课程的基础知识，并将基础知识融入实践教学内容中，让学生在做中学、在学中思，在实践中巩固理论知识，提升实战能力。

② 夯实基础，综合创新。创新需要基本知识的积累与支撑，因此本书注重基本绘图能力、设计能力、机械加工技能的培训，同时通过课后作业、案例示范的方式引导学生应用这些基本知识和能力进行综合和创新。

③ 学以致用，即学即用。本书紧扣指导实践教学的核心目标，在内容编排上尽量做到精简实用，让教学内容直接服务于综合实训项目的完成，使学生能够学以致用并且是即学即用，从而提高教学效率。

本书的主要内容包括：第1章介绍三维建模及二维制图软件在机械行业中的应用；第2章介绍典型零件的加工工艺以及机械制造成本分析方法；第3章提供了14个产品设计和制作的教学案例，各案例分别提出了相应产品设计和制作的基本要求、选材清单、样机结构和成本参考，体现了项目驱动、案例教学的基本思想；附录部分提供了综合实训课程运行方案和综合实训报告模板作为教学的参考。

本书内容紧密联系生产实际，注重与“机械制图”“机械设计基础”等相邻课程的衔接，并充分考虑了学生实际设计和制作水平，难易程度适当，既能指导学生综合运用已具备的设计、制图、制造等专业知识完成一个项目，还能为学生后续课程学习、课程设计、毕业设计打下基础，并有助于培养学生的工程意识。

本书结构设计循序渐进，符合学生认知、实践规律，适合项目驱动、案例教学的教学模式。书中的案例具有独创性和新颖性，并且各个案例有层次、有弹性，能满足不同学生自主选择的需要，可极大地激发学生的主动性和创造力。

本书是西南石油大学工程训练教学改革和教学经验的总结，由程亮、尹文锋任主编，刘德明任副主编；赖天华、杨建忠、杜超、杨林君、敬爽、汪浩瀚、刘科、包泽军、孙茜、黄建明参加了编写；另外，本书编写过程中还得到了郑悦明、李瑾、陈劲松、刘豫川、王萍、陈超、周勤、向子谦、王正友、刘辉、赵冬的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者不吝指正。

编  者      

2020年3月 

根据机械综合实训课程培养目标、定位和理念，《机械制造综合创新实训》主要内容是：1）绘图技能培训，AutoCAD软件基本操作和方法。2）加工技能提升培训，机械零件加工常用工艺和相应的操作流程，包括车削、钳工、铣削、焊接、数控车削、数控铣削、线切割、激光雕刻、3D打印以及机械制造成本，培训中还涉及不同加工中用到的CAXA、LaserWork软件操作。3）14个各具特色的机械制作教学案例，要求学生学习、构思、设计和实现机械装置，每个案例提出设计和制作要求，提供了样机结构、材料清单、生产工艺和成本核算，为学生实训起到引导和示范作用。4）课程运行流程和验收汇报要求，为学生开展综合实训，以及为其他高校同行探索该类课程教学提供必要的参考。

根据机械综合实训课程培养目标、定位和理念，《机械制造综合创新实训》主要内容是：1）绘图技能培训，AutoCAD软件基本操作和方法。2）加工技能提升培训，机械零件加工常用工艺和相应的操作流程，包括车削、钳工、铣削、焊接、数控车削、数控铣削、线切割、激光雕刻、3D打印以及机械制造成本，培训中还涉及不同加工中用到的CAXA、LaserWork软件操作。3）14个各具特色的机械制作教学案例，要求学生学习、构思、设计和实现机械装置，每个案例提出设计和制作要求，提供了样机结构、材料清单、生产工艺和成本核算，为学生实训起到引导和示范作用。4）课程运行流程和验收汇报要求，为学生开展综合实训，以及为其他高校同行探索该类课程教学提供必要的参考。

程亮，长期负责机械制造实训、机械制造综合实训、工程认知实践、机械零件拆装测绘实验课程的教学工作，指导本科生毕业设计，还指导本科生参与全国工程训练综合能力竞赛、机械设计创新大赛等各类学科竞赛。

第1章 CAD软件培训  1

 1.1 AutoCAD 2007应用培训  1

1.1.1 用AutoCAD绘图前的准备工作  1

1.1.2 运用布局输出图纸的操作流程  6

1.1.3 绘图常见错误  6

1.1.4 绘制装配图要点  7

 1.2 三维建模技术及其应用  8

1.2.1 Creo三维建模软件简介  8

1.2.2 Creo parametric基础操作  8

1.2.3 草绘  10

1.2.4 零件实体建模  11

1.2.5 装配及运动仿真  13

 课后作业  15

第2章 机械制造操作技能培训  16

 2.1 车削加工  16

 2.2 钳工  19

 2.3 铣削加工  22

 2.4 焊接  24

 2.5 数控车削加工  26

 2.6 数控铣削加工  32

 2.7 特种加工  38

 2.8 机械制造成本分析  45

2.8.1 制造成本的概念和构成  45

2.8.2 单件小批量生产类型的成本分析  46

 课后作业  47

第3章 机械制造综合实训教学案例  49

 3.1 重力势能驱动的S形越障小车  49

3.1.1 命题描述  49

3.1.2 样机主要结构说明及加工工艺  50

3.1.3 材料需求  58

3.1.4 成本核算  58

3.1.5 学生参与设计的内容及制作要求  59

 3.2 重力驱动8字小车  59

3.2.1 命题描述  59

3.2.2 样机主要结构说明及加工工艺  61

3.2.3 材料需求  66

3.2.4 成本核算  66

3.2.5 学生参与设计的内容及制作要求  66

 3.3 无碳智能越障小车设计与制作  67

3.3.1 命题描述  67

3.3.2 样机主要结构说明及加工工艺  68

3.3.3 材料需求  75

3.3.4 成本核算  75

3.3.5 学生参与设计的内容及制作要求  75

 3.4 活塞水泵设计与制作  75

3.4.1 命题描述  75

3.4.2 样机主要结构说明及加工工艺  76

3.4.3 材料需求  83

3.4.4 成本核算  83

3.4.5 学生参与设计的内容及制作要求  83

 3.5 定点发球装置设计与制作  84

3.5.1 命题描述  84

3.5.2 样机主要结构说明及加工工艺  84

3.5.3 材料需求  90

3.5.4 成本核算  90

3.5.5 学生参与设计的内容及制作要求  90

 3.6 绿色捣米机设计与制作  90

3.6.1 命题描述  90

3.6.2 样机主要结构说明及加工工艺  91

3.6.3 材料需求  97

3.6.4 成本核算  97

3.6.5 学生参与设计的内容及制作要求  97

 3.7 风力小车设计与制作  97

3.7.1 命题描述  97

3.7.2 样机主要结构说明及加工工艺  98

3.7.3 材料需求  103

3.7.4 成本核算  103

3.7.5 学生参与设计的内容及制作要求  103

 3.8 惯性无轴承小车设计与制作  103

3.8.1 命题描述  103

3.8.2 样机主要结构说明及加工工艺  104

3.8.3 材料需求  108

3.8.4 成本核算  109

3.8.5 学生参与设计的内容及制作要求  109

 3.9 和面机设计与制作  109

3.9.1 命题描述  109

3.9.2 样机主要结构说明及加工工艺  110

3.9.3 材料需求  117

3.9.4 成本核算  117

3.9.5 学生参与设计的内容及制作要求  117

 3.10 石油钻机简易模型设计与制作  118

3.10.1 命题描述  118

3.10.2 样机主要结构说明及加工工艺  119

3.10.3 材料需求  125

3.10.4 成本核算  125

3.10.5 学生参与设计的内容及制作要求  125

 3.11 烛台的设计与制作  126

3.11.1 命题描述  126

3.11.2 样机主要结构说明及加工工艺  126

3.11.3 材料需求  131

3.11.4 成本核算  131

3.11.5 学生参与设计的内容及制作要求  131

 3.12 液压机械臂的设计与制作  131

3.12.1 命题描述  131

3.12.2 样机主要结构说明及加工工艺  132

3.12.3 材料需求  138

3.12.4 成本核算  138

3.12.5 学生参与设计的内容及制作要求  138

 3.13 电动石磨的设计与制作  139

3.13.1 命题描述  139

3.13.2 样机主要结构说明及加工工艺  139

3.13.3 材料需求  145

3.13.4 成本核算  145

3.13.5 学生参与设计的内容及制作要求  145

 3.14 水车磨坊的设计与制作  145

3.14.1 命题描述  145

3.14.2 样机主要结构说明及加工工艺  146

3.14.3 材料需求  152

3.14.4 成本核算  152

3.14.5 学生参与设计的内容及制作要求  152

 课后作业  152

附录  154

 附录1 机械制造综合实训课程概述  154

 附录2 综合实训报告内容及格式要求  157

参考文献  161

根据机械综合实训课程培养目标、定位和理念，《机械制造综合创新实训》主要内容是：1）绘图技能培训，AutoCAD软件基本操作和方法。2）加工技能提升培训，机械零件加工常用工艺和相应的操作流程，包括车削、钳工、铣削、焊接、数控车削、数控铣削、线切割、激光雕刻、3D打印以及机械制造成本，培训中还涉及不同加工中用到的CAXA、LaserWork软件操作。3）14个各具特色的机械制作教学案例，要求学生学习、构思、设计和实现机械装置，每个案例提出设计和制作要求，提供了样机结构、材料清单、生产工艺和成本核算，为学生实训起到引导和示范作用。4）课程运行流程和验收汇报要求，为学生开展综合实训，以及为其他高校同行探索该类课程教学提供必要的参考。

程亮，长期负责机械制造实训、机械制造综合实训、工程认知实践、机械零件拆装测绘实验课程的教学工作，指导本科生毕业设计，还指导本科生参与全国工程训练综合能力竞赛、机械设计创新大赛等各类学科竞赛。