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西安交通大学工程硕士学位课教学大纲---机械工程领域

西安交通大学 /2014-08-15

 目  录

机械工程

《专业英语》课程教学大纲 1

《计算机技术及应用》课程教学大纲 3

《工业工程》课程教学大纲 8

《软件工程》课程教学大纲 16

《CAD基础理论及应用》课程教学大纲 21

《机械工程控制基础》课程教学大纲 26

《机械故障诊断学》课程教学大纲 31

《计算机集成制造系统》课程教学大纲 36

《先进制造技术》课程教学大纲 40

 

《专业英语》课程教学大纲

课程名称 (中文):专业英语                            学分数:  2学分

课程名称 (英文)Professional English for mechanical engineering 

课内学时数:32(最低要求)                          上机(实验)时数:0小时

课外学时数:4 (最低要求)                         

教学方式:课堂授课 (上机、实验)                  

教学要求:

1. 了解先进的工程材料

2. 了解机械加工方法与设备

3. 了解公差与夹具

4. 了解非传统加工方法

5. 了解计算机技术和数控技术

6. 了解计算机辅助设计与制造的知识

7. 了解虚拟制造与网络化制造和快速成形技术

8. 了解快速成形制造技术

9. 了解纳米与微机械制造技术

10. 了解智能制造技术

 

课程内容简介 ( 500字以内)

本教材共分两大部分,每部分有16个单元。第一部分为机械制造基础,内容包括工程材料及其处理、机械加工方法、公差与夹具、非传统加工方法等;第二部分为先进制造技术,内容涉及制造领域的先进科学技术,如计算机技术、数控技术、工业机器人、计算机辅助设计与制造、柔性制造、计算机集成制造、虚拟制造与网络化制造、快速成形、纳米与微机械制造、半导体制造、机械测量与反求工程,以及计算机质量控制等方面的内容。并介绍了一些常用的机械工程技术应用文体范例,有产品说明书、广告、报价单、售货合同及科技论文写作指南等。

课程大纲(具体到章、节、小节):

Part Ⅰ  FUNDAMENTAL OF MANUFACTURING ENGINEERING

第一章  制造工程基础

Unit 1  Advanced Engineering Materials(第一单元 先进工程材料)

Unit 6  Injection Molding(第六单元 注塑成型)

Unit 7  Metal Cutting(第七单元 金属切削)

Unit 8  Grinding(第八单元 磨削加工)

Unit 11  Lathe and Turning(第十一单元 车床和车削)

Unit 12  Drilling and Milling(第十二单元 钻削和铣削)

Unit 13  Jigs and Fixtures(第十三单元 钻模和夹具)

Unit 14  Limits and Tolerances(第十四单元 极限和公差)

Unit 15  Unconventional Machining Processes (第十五单元 非传统加工方法)

Part Ⅱ  ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGIES

第二章  先进制造技术

Unit 1  Computer Technologies(第一单元 计算机技术)

Unit 2  Numerical Control of Production Equipment第二单元 数控加工设备)

Unit 7  CAD/CAM/CAPP(第七单元 计算机辅助设计/制造/工艺规划)

Unit 10  Virtual Manufacturing and Networked Manufacturing(第十单元 虚拟和网络制造)

Unit 11  Rapid Prototyping and Manufacturing Technologies(第十一单元 快速成形制造技术)

Unit 12  Nanomaterial and Micro-Machine(第十二单元 纳米材料和微加工)

Unit 13  Intelligent Manufacturing(第十三单元 智能制造)

 

参考教材名称: 叶邦彦,陈统坚编:《机械工程英语》北京:机械工业出版社,2006

主要参考书:

1) 唐一平主编:《先进制造技术》北京:机械工业出版社,2004

2) 卢秉恒主编:《机械制造技术基础》北京:机械工业出版社,2005.

预修课程(最低要求):工程材料基础,机械设计基础,装备与制造技术基础

适用专业:机械工程

 

 

                                         


《计算机技术及应用》课程教学大纲

课程名称 (中文)计算机技术及应用            学分数:  2学分

课程名称 (英文)computer technology and application                                   

课内学时数:60(最低要求)                     上机(实验)时数:12小时

课外学时数:20 (最低要求)                    教学方式:课堂授课 +上机、实验                 

教学要求:本课程适用于机械工程类、仪器类、测控类工程硕士研究生学习计算机技术之需要,要求学生了解计算机原理、输入输出系统、掌握计算机通信、计算机数据采集、测控技术等知识,为解决工程实际问题、进行硕士论文研究打好基础。

课程内容简介 ( 500字以内)

第1章介绍微型计算机硬件与系统,学习微机的处理器及其发展技术、总线技术、存储技术、BIOS、中断技术、各类流行的操作系统、输入输出设备等。第2章介绍计算机测控系统,学习单片机、DSP、ARM等处理器为核心的嵌入式系统、工业控制计算机、可编程逻辑控制器PLC、数控机床等。第3章介绍计算机通信技术,学习近程通信常用的USB和RS232通信协议、中远程通信常用的RS422、RS485通信协议以及485组网技术、RS232与RS485电平转换技术、TTL与RS232电平转换技术、并行通信技术、网络通信的基础知识等。第4章介绍计算机数据采集技术,学习信号放大电路、滤波电路、滤波技术、模数转换器与转换技术、数模转换器与转换技术。第5章介绍计算机测控应用技术,学习PID控制技术、PWM控制技术、变频调速技术、虚拟仪器设计、分布式控制系统设计、设备状态监测与诊断系统设计等。第6章介绍单片微机原理与应用技术,主要是目前还在大量使用并高速发展的单片机原理与应用技术。

课程大纲(具体到章、节、小节):

第1章 微型计算机硬件与系统

1.1微型计算机的处理器

1.2微型计算机总线

1.3存储器

1.3.1 存储器类型与存储体系结构

1.3.2随机主存储器(RAM)

1.3.3 辅助存储器

1.4微机基本输入输出系统(BIOS)

1.5 中断系统

1.6 操作系统(OS)

1.6.1 Windows 95

1.6.2 Windows CE

1.6.3 Windows NT(工作站)

1.6.4 Windows 98

1.6.5 Windows ME

1.6.6 Windows 2000

1.6.7 Windows XP

1.6.8 WINDOWS 2003

1.6.9 LINUX

1.6.10 μC/OS-II

1.7常用输入输出设备

1.7.1 输入输出设备

1.7.2键盘

1.7.3 显示器

1.7.4打印机

第2章 计算机测控系统

2.1  单机嵌入式系统

2.1.1 基于单片机的嵌入式系统

2.1.2 基于DSP的嵌入式系统

2.1.3基于ARM的嵌入式系统

2.2工业控制计算机

2.2.1 工控机概述

2.2.2 Compact PCI总线工控机

2.2.3 STD总线工控机

2.2.4 PC104总线工业控制计算机

2.3可编程控制器(PLC)

2.3.1  PLC的应用特点

2.3.2  PLC的基本结构

2.3.3  PLC的工作原理

2.3.4  PLC编程技术

2.4数控机床

第3章  计算机通信技术

3.1 USB接口

3.1.1 USB概述

3.1.2 USB系统

3.1.3 USB总线拓朴

3.1.4 USB通信端点与管道

3.1.5 USB总线协议

3.1.6 USB接口器件介绍

3.1.7 USB接口在数据采集系统中的应用

3.2 RS-232C接口

3.2.1 RS-232C传递信息的格式标准

3.2.2 RS-232C标准的信号线定义

3.2.3 信号线的连接和使用

3.2.4 RS-232C电气特性

3.2.5 机械特性

3.3  RS-423A/422A/485接口

3.3.1 RS-423A 接口

3.3.2 RS-422A接口

3.3.3 RS-485接口

3.3.4 RS-232C与RS-422A的转换

3.3.5 RS-423A/422A/485接口性能比较

3.4  CAN总线接口

3.4.1 CAN总线特点

3.4.2 标准CAN总线和扩展CAN总线的关系

3.4.3 总线仲裁

3.4.4 出错处理

3.4.5 内置两路CAN控制器的微处理器DS80C590

3.5 并行接口

3.5.1 并行接口原理

3.5.2  PC兼容并行打印机接口

3.5.3 IEEE488总线

3.6 计算机网络与TCP/IP协议

3.6.1 Internet 

3.6.2 TCP/IP协议

3.6.3 Internet的传输原理与服务功能

3.6.4 Internet在中国

第4章  计算机数据采集技术

4.1集成运算放大器与信号调理

4.1.1运算放大器主要参数

4.1.2虚地概念

4.1.3 集成运放的典型应用线路

4.2 采样保持电路

4.3采样过程与采样定理

4.4 采样偏差的校正技术

4.5 信号隔离与选通技术

4.6 数据采集中的抗干扰技术

4.6.1干扰因素与抗干扰基本方法

4.6.2 若干特殊滤波技术

4.6.3 A/D转换过程中的抗干扰技术

4.7 D/A转换技术与应用电路

4.7.1 R-2RT形电阻网络型DAC的工作原理

4.7.2 权电阻型DAC的工作原理

4.7.3 DAC的性能指标

4.7.4 DAC0832及其与计算机的接口

4.7.5 8位以上DAC及其与微机的连接

4.8 A/D转换技术与应用电路

4.8.1逐位逼近式ADC的结构及工作原理

4.8.2 双积分式ADC的结构及工作原理 

4.8.3 ∑-Δ模数转换器结构及工作原理

4.8.4  AD574系列A/D转换器及其与计算机接口技术

4.8.5 12位A/D转换器MAX186/MAX188

第5章 控制系统应用技术

5.1 控制系统概述

5.2 PID控制技术

5.2.1 常规PID控制

5.2.2 自适应PID控制

5.2.3 智能PID控制

5.3 步进电机的PWM控制技术

5.3.1 PWM控制的基本原理

5.3.2 步进电机概述

5.3.3 步进电机细分驱动原理

5.3.4 恒力矩均匀细分驱动技术

5.3.5 全数字PWM逆变驱动技术

5.4 变频调速技术

5.4.1异步电动机概述

5.4.2异步电动机调速

5.4.3 异步电动机变频调速

5.4.4变压变频协调控制

5.4.5 我国变频调速技术的发展概况

5.5 虚拟仪器设计

5.5.1 虚拟仪器基本概念

5.5.2  LabVIEW虚拟仪器开发系统

5.5.3 虚拟仪器设计举例

5.6 分布式计算机控制系统设计

5.6.1 概述

5.6.2基于串行总线配料控制系统

5.6.3基于Profibus现场总线玻璃生产线原料配料控制系统

5.7 设备状态监测与诊断系统设计

5.7.1 设备状态监测的意义

5.7.2设备状态监测与诊断的分析方法

5.7.3 设备状态监测与诊断系统的网络化设计

第6章  单片微型计算机

6.1  8位单片机系列产品

6.2  8051单片机

6.2.1  8051的基本结构与功能

6.2.2  8051封装与引脚功能

6.2.3 时钟电路

6.2.4 复位和复位电路

6.2.5 存储器结构

6.2.6 指令部件

6.2.7 特殊功能寄存器区 

6.2.8 布尔处理器

6.2.9  8051单片机程序执行方式

6.2.10  8051单片机低功耗操作方式

6.2.11  8051单片机编程和校验方式

6.2.12  8051的机器周期与指令周期

6.2.13  8051访问片外存储器的时序

6.2.14  8051的系统扩展

6.2.15  8051的中断系统

6.2.16  8051的定时器/计数器

6.2.17  8051的串行接口

6.3 单片机在冲床自动控制中的应用

6.4 多功能单片机C8051F

6.4.1 C8051F特性简介

6.4.2  指令集

6.4.3  中断系统

6.4.4 电源管理方式

参考教材名称:毕宏彦主编:《计算机测控技术》西安:西安交通大学出版。

主要参考书:

1)刘乐善等《微型计算机接口技术及应用》,武汉:华中科技大学出版社,2001. 

2)薛钧义等《微机控制系统及应用》,西安:西安交通大学出版社,2004.

预修课程(最低要求):IBMPC微型计算机原理,模拟电路,数字电路。

适用专业:机械工程;仪器科学;自动控制工程;


《工业工程》课程教学大纲

课程名称 (中文)工业工程                          学分数:  2学分

课程名称 (英文)Industria Engineer              

 课内学时数:40                                              

教学方式:课堂授课                               

 课程内容简介 ( 500字以内)

现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象,在制造工程学、管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门综合性很强的交叉工程领域。工业工程是一门工程技术与管理技术相结合的综合性工程领域,它以降低成本,提高质量和生产率为导向,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合运用多种学科的知识,对人员,物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、评价、创新和决策等工作,使之成为更有效、更合理的综合优化系统。工业工程领域的特点是强调“系统观念”和“工程意识”,重视研究对象的“统筹规划、整体优化和综合原理”。因此,工业工程领域涉及的主要学科领域有系统科学、现代管理科学、计算机科学、运筹学、人因工程等。
尽管工业工程是一门工程学科,但它与机械、电子、化工等这些工程性学科具有完全不同的特征。它不是研究如何设计开发新产品、新工艺、新设备,而是研究怎样将这些新工艺、新技术、新产品转化为现实生产力并有效利用企业的材料、能源、人力、环境等现在资源的工程技术。可以说它的技术特征最突出表现为着眼于系统性、整体性和技术与管理的有机结合。

课程大纲

第一篇  工业工程的发展史

 

1.1工业工程的概念

1.1.1工业工程的定义

1.1.2工业工程的内容

1.2 工业工程的产生与发展趋势

1.2.1 发展

1.2.2发展趋势

第二篇    工业工程的方法论

2.1方法论的概念

2.1.2工业工程的思想与原则

2.1.3基本方法

2.2业工程系统分析方法

2.2.1系统的概念

2.2.1.1系统的定义

2.2.1.2系统的特性

2.2.1.3系统的描述

2.2.1.4系统分析

2.2.2系统分析基本原理

2.2.2.1系统分析的内容

2.2.2.2系统环境分析

2.2.2.3系统目标分析

2.2.2.4方案汇总

2.2.2.5模型建立

2.2.3系统评价方法

2.2.3.1系统评价

2.2.3.2系统评价原则

2.2.3.3系统评价的指标体系

2.2.3.4关联矩阵法

2.2.3.5层次分析法

2.2.3.6费用---效益分析

2.2.3.7案例分析

 

2.3   工作设计与工作研究

2.3.1工作设计

2.3.1.1 工作方法研究

2.3.1.2 工作专业化

2.3.2工作研究

2.3.2.1 概述

2.3.2.2方法研究

2.3.2.3 动作研究

2.3.3 作业测定

2.3.3.1 工时定额

2.3.3.2 时间研究的具体方法

2.3.3.3 模特法及其应用

2.3.3.4  案例分析

2.4工效学

2.4.1 概述

2.4.1.1工效学的研究内容

2.4.1.2 人机系统及其设计阐述

2.4.1.3 人机系统分析与评价

2.4.2 人的特性因素

2.4.2.1 人的总体特征

2.4.2.2 人的信息感觉.处理.输出特性

2.4.2.3 人体尺寸和劳动姿态

2.4.3 人机界面设计

2.4.3.1 人机系统设计思路

2.4.3.2 显示器的选择与设计

2.4.3.3 控制器选择与设计

2.4.3.4 工作空间与工作地设计

2.4.4 工作环境的影响及改善

2.4.4.1 工作环境分类

2.4.4.2 环境因素对操作者的影响

2.4.4.3 环境改善的一般设计方法

2.4.5劳动安全与事故预防

2.4.5.1 概述

2.4.5.2 不注意与事故的关系

2.4.5.3 事故产生的根本原因

2.5.1 设施选址

2.5.1.1设施设计与物流分析概述

2.5.1.2 设施设计与物流分析的内容

2.5.1.3 设施设计与物流分析的目标及基本原则

2.5.1.4 设施选址的影响因素

2.5.2物质系统的布置

2.5.2.1 布置的基本问题及布置决策的依据

2.5.2.2 布置的基本原则

2.5.2.3 基本布置系统的形式

2.5.2.4 工艺原则布置的方法

2.5.2.5 案例分析

 

第三篇 先进制造模式

3.1精益生产

3.1.1产生背景

3.1.2准时生产制

3.1.3丰田式生产系统

3.1.4精益生产

3.1.5精益生产应用实例

3.2敏捷制造

3.2.1产生背景

3.2.2敏捷制造的基本思想

3.2.3敏捷制造的特征

3.2.4敏捷制造的管理思想和方法

3.2.5敏捷制造应用实例

3.3  CIMS和IMS

3.3.1 CIMS的产生背景

3.3.2  CIM的基本思想

3.3.3 CIMS系统的组成

3.3.4  IMS简介

3.3.5  CIMS应用实例

3.4  先进制造模式在企业的实施

3.4.1 各种模式比较

3.4.2  网络化制造模式

3.4.3  在企业的实施策略和步骤

3.4.4  案例分析

第四篇 企业资源计划与运作管理

4.1工业企业生产概述

4.1.1生产系统与生产过程

4.1.2生产类型与生产方式

4.1.3企业生产管理的内容

4.1.4企业资源分类

4.2 ERP基础知识

4.2.1 ERP的发展过程

4.2.1.1订货点法

4.2.1.2 MRP/闭环MRP

4.2.1.3 MRPII/ ERP

4.2.1.4 ERP未来的发展

4.2.2 ERP计划的分类与作用

4.2.2.1计划的作用与目标

4.2.2.2计划与控制的层次

4.2.2.3 ERP中的计划分类与计划相互之间的关系

4.2.3 ERP基本信息单元

4.2.3.1 信息标识与编码

4.2.3.2 制造标准

4.2.3.2.1物料清单(BOM)

4.2.3.2.2 工艺分工路线

4.3 物料需求计划

4.3.1物料需求计划的基本概念

4.3.2独立需求与相关需求

4.3.3  MRP的算法

4.3.3.1 毛需求

4.3.3.2 净需求

4.3.3.3 提前期对计划的影响

4.3.3.4 批量对计划与生产过程的影响

4.4 能力需求计划

4.4.1生产能力需求计划

4.4.1.1有限能力与无限能力

4.4.1.2能力计划层次

4.4.1.3粗能力计划

4.4.1.4 细能力计划

4.4.2约束理论(TOC)

4.4.3 JIT拉式生产控制模式

4.4.4推式生产控制方式

4.4.5 高级计划与排产(APS)

4.5 生产作业计划与车间生产调度

4.6 库存管理

4.6.1仓库与货位

4.6.2库存控制

4.6.3库存盘点

4.6.4库存ABC分类

4.6.5库存控制策略

4.7供销管理

4.7.1采购模式

4.7.2采购计划

4.7.3供应商筛选

4.7.4采购决策

4.8 成本管理

4.8.1管理会计

4.8.2产品成本构成

4.8.3产品成本计算

4.8.4作业成本法

4.8.5成本差异分析

4.9 ERP系统体系结构与基本功能

4.10 ERP实施后的评价指标体系

第五篇 质量工程

5.1质量工程总论

5.1.1  质量工程及其发展

5.1.2  质量工程的技术体系

5.1.3  质量管理和质量保证国际标准——ISO9000族标准

5.1.4  产品质量工程支持的质量控制模型

5.1.5  信息时代的产品质量工程及二十一世纪的质量观

5.2设计质量工程方法与应用

5.2.1质量功能配置(QFD)

5.2.1.1  质量功能配置概述

5.2.1.2  质量功能配置方法与步骤

5.2.1.3  QFD中用户需求的提取和分析技术

5.2.1.4  质量屋的建立

5.2.1.5  计算机支持的QFD系统

5.2.1.6  QFD应用案例

5.2.2 健壮性设计

5.2.2.1  健壮设计的基本概念

5.2.2.2  Taguchi健壮设计法

5.2.2.3  计算机辅助健壮设计工具(CARD)简介

5.2.3系统可靠性设计

5.2.3.1  系统可靠性设计概述

5.2.3.2  系统可靠性主要特征量

5.2.3.3  系统可靠性模型的建立

5.2.3.4  系统可靠性预计

5.2.3.5  系统可靠性分配

5.2.3.6  系统故障模式、影响及危害度分析(FMECA)

5.2.3.7  计算机辅助可靠性设计系统

5.3 制造质量工程方法与应用

5.3.1质量检验

   5.3.1.1检验方法论

   5.3.1.2 接触与非接触检验技术

   5.3.1.3 量具检验技术

5.3.1.4 坐标测量技术

5.3.1.5 表面测量技术

5.3.1.6 机器视觉

 5.3.1.7  光测量技术

5.3.1.8  检验数据分析

5.3.2 质量分析

   5.3.2.1流程图

   5.3.2.2 因果图

   5.3.2.3数据记录表

   5.3.2.4帕累托图

   5.3.2.5 直方图

   5.3.2.6散点图

   5.3.2.7试验设计

 5.3.3 统计过程控制

    5.3.3.1 过程变化与过程能力

5.3.3.2 控制图

5.3.3.3 统计过程控制的应用

5.4计算机集成质量系统

5.5.1 计算机集成质量系统的概论

5.4.2 计算机集成质量系统总体结构

5.4.3 计算机集成质量系统中的质量信息与集成空间

5.4.4 计算机集成质量系统的设计、开发与实施

5.4.5 计算机集成质量系统实例

5.5敏捷制造环境下的集成质量系统

5.5.1 敏捷制造及虚拟企业

5.5.2 敏捷制造环境下的集成质量系统需求分析

5.5.3 虚拟企业集成质量系统概念模型

5.5.4 工作流管理技术的引入

5.5.5 虚拟企业集成质量系统体系结构

5.5.6 虚拟企业集成质量系统支撑平台

参考教材名称:

王应洛编:《工业工程》,机械工业出版社,1993

主要参考书:

1)罗振壁编:《工业工程导论》,北京:机械工业出版社,2003

2) 王应洛编:《系统工程及应用》,北京:北京科学出版社,1990

预修课程(最低要求):高等数学、概率论

适用专业:工业工程 、仪器科学与技术、机械工程

 

 

                                      


《软件工程》课程教学大纲

课程名称 (中文):软件工程                          学分数:  2学分

课程名称 (英文)Software Engineering               

课内学时数:40                                    上机(实验)时数:40小时

课外学时数:20                                    教学方式:课堂授课 +上机    

 

教学要求:

1. 了解软件的基本概念

2. 了解软件工程方法论的基础原理、技术和方法和最新发展

3. 了解软件危机以及解决软件危机的方法

4. 了解软件生存周期中各个主要环节的任务、实施过程及方法步骤

5. 掌握结构化程序设计方法(SP)和了解面向对象程序设计方法(OOP)

6. 了解基于构件的软件工程、客户服务器与Web软件工程等软件工程最新技术

7. 掌握在实际工作中运用软件工程学的基本技术和方法。

 

课程内容简介 ( 500字以内)

《软件工程》是非电类专业的一门技术基础课。该课程是一门交叉学科,它涉及计算机科学、管理科学、工程学和数学。本课程主要结合实例介绍软件工程的基本概念、软件生存周期(需求分析、设计、编码、测试、维护),构化程序方法(模块化、设计准则、逐步求精)、面向对象程序设计方法(对象、类、继承性、封装性、消息机制)以及基于构件的软件工程、客户服务器与Web软件工程等软件工程最新技术。通过该课程的学习,使学生了解和掌握软件工程方法论,为今后结合本职工作、熟练地运用软件工程的基本理论、技术和方法,为开发应用软件打下必要的基础。

 

课程大纲(具体到章、节、小节):

1章  引言

    1.1   软件的基本概念

      1.1.1  软件的概念

      1.1.2  软件的特征

      1.1.3  软件的属性

      1.1.4  软件的分类

1.2   软件的发展历程

1.2.1  程序设计阶段

1.2.2  软件设计阶段

1.2.3  软件工程阶段

 1.3   本课程的内容与要求

1.3.1  本课程的特点

1.3.2  课程内容

1.3.3  课程要求

 

2章  软件危机

2.1   什么是“软件危机”

  2.1.1  问题的由来

2.1.2  软件危机的具体体现

2.1.3  软件危机产生原因

2.1.4  解决软件危机的途径

    2.2 软件工程

2.2.1  基本概念

2.2.2  软件工程的目标

2.2.3  软件工程的基本原理

2.2.4  软件工程范围

2.2.5  软件工程的传统途径

2.2.6  软件生存周期及各阶段任务

2.3 软件生命周期

2.3.1  软件生命周期各个阶段任务

2.3.2  软件工程的开发模型

2.4  软件工程管理

2.4.1  技术审查和管理复审

2.4.2  审查和复审的必要性

2.4.3  技术审查的标准和方法

   2.5  本章小结

 

3章  可行性研究与需求分析

3.1  系统可行性研究

3.1.1  可行性研究的目的和任务

3.1.2  可行性研究的步骤

3.1.3  图形工具

3.1.4  成本/效益分析

3.2  系统需求分析

3.2.1  需求分析的任务

3.2.2  需求分析的过程

3.2.3  概念模型和规范化

3.2.3  图形工具

3.2.4  验证软件需求

3.3  本章小结

 

4章  系统设计

  4.1  系统设计的概念

    4.1.1  软件设计模型

    4.1.2   设计目标和原则,

    4.1.3   设计基本方法

4.1.4   设计文档, 

4.2  数据设计

    4.2.1  数据三模式的概念

    4.2.2  数据库设计的原则

    4.2.3  数据仓库 

4.3  体系结构没计

    4.3.1  体系结构是通用的·

    4.3.2  主机/终端结构

    4.3.3  客户机/服务器结构

    4.3.4  多层分布式结构

    4.3.5  体系结构的选择

    4.3.6  系统模块结构

4.4  人机界面设计

    4.4.1  界面设计是综合艺术

    4.4.2  界面设计的黄金规则,

    4.4.3  界面设计

    4.4.4  界面设计的问题

    4.4.5  界面设计原型技巧

4.5  过程设计

    4.5.1  结构化程序设计,

    4.5.2  过程设计模板

4.6  系统总体设计实例

    4.6.1  IDEF0的系统建模方法及其在制造集成系统的应用

    4.6.2  智能注塑模CAD/CAM系统设计实例

4.7  本章小结

 

5章  详细设计与系统编码

5.1  详细设计概述

5.2  结构程序设计

5.2.1  详细设计的工具

5.2.2  结构化程序

5.2.3  结构化定理

5.2.4  非结构化程序向结构化程序的转换

5.3  模块化技术

5.3.1  逐步求精方法

5.3.2  模块的概念

5.3.3  模块设计准则

   5.4  系统编码

  5.4.1  程序设计语言

5.4.2  程序设计途径

  5.5  程序复杂性度量

  5.6  本章小结

 

6章  系统测试与维护

  6.1测试目标和原则

    6.1.1  测试目标

    6.1.2  测试规则

    6.1.3  可测试性

    6.1.4  测试方法

  6.2  测试用例设计

    6.2.1  白盒法

    6.2.2  黒盒法

    6.2.3  针对专门环境的测试

  6.3  测试计划,

  6.4软件测试过程

    6.4.1软件测试步骤

    6.4.2  单元测试

    6.4.3  集成测试

    6.4.4  确认测试

    6.4.5  一些常见的可用性问题

  6.5测试和调试

    6.5.1  调试和测试的区别

    6.5.2  调试的困难

    6.5.3  调试的方法

6.5.4  测试准备

  6.6  本章小结

 

7章  面向对象的技术

  7.1  面向对象的概念

7.1.1  面向对象的概念化

    7.1.2  类与对象

    7.1.3  面向对象的要素

    7.1.4  面向对象的建模

  7.2  面向对象的分析

    7.2.1  面向对象的分析与设计

    7.2.2  案例分析一图书管理系统

    7.2.3  需求分析

    7.2.4  以用例为中心的需求分析;

  7.3  面向对象的设计

    7.3.1  面向对象的设计概述,

    7.3.2  对象的存储

    7.3.3  进程体系结构

    7.3.4  用户界面

    7.3.5  类设计

    7.3.6类设计的目标及其验证

    7.3.7  方法设计

  7.4  开发策略

    7.4.1  自顶向下的开发与·自底向上的开发

    7.4.2  自底向上和自顶向下的结合

7.5  案例分析——测试图书馆管理系统

  7.6  本章小结

 

第8章 软件工程最新技术

8.1 基子构件的软件工程,

    8.1.1  构件技术

    8.1.2  基于构件的系统开发

    8.1.3  构件的开发

    8.1.4  构件和中间件

    8.1.5  软件构件的标准

  8.2  客户服务器与Web软件工程

    8.2.1  计算机系统体系结构

    8.2.2  C/S系统

    8.2.3  C/S系统开发

    8.2.4  基于Web系统

  8.3  本章小结

 

参考教材名称:王庆育编著:《软件工程》, 清华大学出版社, 2004年7月。

 

主要参考书:

1) 张海藩编著:《软件工程导论》,北京:清华大学出版社,2003年;

2) 郑人杰,殷人昆编著:《软件工程概论》,北京:清华大学出版社,1998年。

 

预修课程(最低要求):XXXXX

适用专业:机类专业

 

《CAD基础理论及应用》课程教学大纲

课程名称 (中文)CAD基础理论及应用                学分数:  2学分

课程名称 (英文)Basic Theory and Application of CAD   课内学时数:32(最低要求)                         上机(实验)时数:8小时                            课外学时数:4 (最低要求

教学方式:课堂授课 实验                          

 

教学要求:

在课堂授课环节上,通过多媒体教学方式,使学生重着重掌握CAD/CAM技术的基本理论、实现模式、关键使能技术以及具体的物理实现机理和实现过程等,提高学生的CAD/CAM的基础理论知识。

在实践环节上,通过设置相应的实验,培养学生的解决工程问题的能力。

 

课程内容简介 ( 500字以内)

本课程主要讲述CAD/CAM的基础理论、关键技术、实现技术与应用技术。授课内容从理论与方法入手,以产品的开发流程为主线,从CAD/CAM系统集成的角度出发,着重介绍:CAD/CAM的基本概念,CAD/CAM系统的支撑技术,CAD/CAM的通用基础技术,产品设计方法学及计算机辅助概念与结构设计方法,计算机辅助工程分析原理、方法与工具(重点焦聚在有限元法),计算机辅助工艺设计(典型的CAPP系统),计算机辅助制造(包括数控编程、车间智能控制、质量管理与控制),CAD/CAM系统集成技术与集成框架以及CAD/CAM系统集成实例分析等。并结合实验环节(基于三维造型软件的产品建模、基于ANSYS的有限元分析、基于CAM软件的数控编程等实验),在提高学生的CAD/CAM基础理论的基础上上,进一步培养其工程实践与工程应用能力。

 

课程大纲(具体到章、节、小节):

1章  CAD/CAM概论

    1.1   CAD/CAM的概念

      1.1.1  什么是CAD/CAM

      1.1.2  CAD/CAM系统的应用模式

      1.1.3  CAD/CAM在企业信息化中的作用与意义

1.2 CAD/CAM技术发展史与展望

1.3 CAD/CAM系统配置

      1.3.1 CAD/CAM系统的硬件构成

      1.3.2 CAD/CAM系统的软件组成

1.3.3集成结构

1.4 CAD/CAM技术展望

      1.4.1 网络化CAD/CAM技术

      1.4.2 CAD/CAM与虚拟现实

1.4.3 CAD/CAM与协同工程

1.4.4 CAD/CAMSTEP-NC

1.5 要点总结

2章、CAD/CAM系统的支撑技术

2.1 数据结构

2.2 数据库技术

2.3 数据交换标准

       2.3.1图形数据交换标准IGES

       2.3.2产品数据交换标准STEP

       2.3.3其他专用数据交换格式

2.4 网络技术

       2.4.1 网络及Internet/Intranet的概念

       2.4.2 网络基本硬件构成

       2.4.3 网络拓扑结构

       2.4.4网络协议及信息传输

       2.4.5 网络C/SB/S计算结构

       2.4.6 构造CAD/CAM网络环境的基础信息架构

2.5 电子商务平台

2.6 要点总结

3章、CAD/CAM的技术基础

3.1 计算机图形学及工程图形处理

       3.1.1 图形变换

       3.1.2自由曲线与曲面

       3.1.3 图形消隐技术

       3.1.4 图形交互处理

       3.1.5 工程图形的处理

3.2 计算机辅助产品造型技术

       3.2.1 线框造型

3.2.2 表面造型

3.2.3 实体造型

3.2.4自由曲面造型

3.2.5 基于特征的产品建模技术

3.2.6 工业造型及产品外观设计

3.2.7 产品零件库的建造

3.3 CAD/CAM系统的计算分析技术----陈冰

       3.3.1工程设计与制造图表数据处理

3.3.2典型零件与机构设计计程的计算自动化

3.3.3机构运动分析与综合的计算机辅助技术

3.3.4 有限元分析

       3.3.5 优化技术

3.4 决策支持技术

3.5数控技术

3.6 产品及过程数据管理与标准化

3.7 要点总结

4章、产品设计方法及计算机辅助设计

4.1 企业产品开发流程及并行工程

4.1.1变型设计与创新设计模型

4.1.2 企业产品开发流程

4.1.3 并行工程

4.2 客户需求分析与建模

4.3 计算机辅助概念设计

4.4 计算机辅助产品结构及细节设计

4.4.1 计算机辅助产品结构设计

4.4.2 计算机辅助产品细节设计

4.5 常用设计方法与DFX

4.5.1 现代设计方法

4.5.2 DFX设计方法

4.6 计算机辅助产品外观设计

4.6.1 计算机对工业设计的影响

4.6.2 计算机辅助工业设计

4.6.3 计算机辅助工业设计的发展方向

4.6.4 产品工业设计软件系统

4.7 要点总结

5章、计算机辅助工程分析

5.1 计算机辅助工程分析概述

5.2 有限元法

5.2.1 有限元法的基本概念

5.2.2 有限元法求解问题

5.2.3 工程问题的有限元分析建模及若干问题

5.2.4 ANSYS软件及其在工程问题中的应用

5.3优化设计

5.3.1优化设计的基本概念

5.3.2优化设计的数学模型

5.3.3 优化设计的步骤及其实例求解

5.4要点总结

6章、计算机辅助工艺设计

6.1 计算机辅助工艺设计系统的概念

6.1.1 CAPP的基本定义

6.1.2 CAPP系统的构成

6.1.3 使能CAPP系统的关键技术

6.2 零件信息描述与输入

6.2.1 基本概念

6.2.2 几类典型的零件信息的描述方法

6.2.3 旋转体零件的图形输入方法

6.3 交互型CAPP系统

6.3.1基本概念

6.3.2 典型交互型CAPP系统的基本体系结构

6.3.3 典型交互型CAPP系统的基本工作流程

6.3.4 典型案例分析

6.4 变异型CAPP系统

6.4.1基本概念

6.4.2 成组技术

6.4.3 变异型CAPP系统的设计流程

6.4.4 变异型CAPP系统的基本体系结构

6.4.5 变异型CAPP系统的基本工作流程

6.4.6 典型案例分析

6.5 创成型CAPP系统

6.5.1 基本概念

6.5.2 创成型CAPP系统的基本体系结构

6.5.3 工艺决策

6.5.4 创成型CAPP系统的开发与工作过程

6.6 智能型CAPP系统

6.6.1 基本概念

6.6.2 智能型CAPP系统的体系结构

6.6.3 工艺知识的表示与推理

6.6.4 工艺决策过程分析

6.7 要点总结

7章、计算机辅助制造

7.1 开放式CNC体系结构及网络接入技术

7.1.1 开放式CNC系统的特点

7.1.2 开放式CNC系统的体系结构

7.1.3 开放式CNC系统的网络接入技术

7.2 企业制造单元和制造执行系统

7.2.1 企业制造单元

7.2.2 制造执行系统

7.3 计算机辅助数控编程

7.3.1 手工编程

7.3.2 CAD/CAM集成编程工作过程

7.3.3 Mastercam8.0集成编程

7.4 计算机辅助过程控制

7.4.1 生产过程控制

7.4.2 故障状态检测与工况识别

7.4.3 加工现场总线

7.5 计算机辅助质量系统

7.6 计算机辅助制造资源及过程管理

7.7 要点总结

8章、CAD/CAM系统集成技术与集成框架

8.1 CAD/CAM集成技术的概念

8.2 CAD/CAM集成的产品数据管理

8.3 CAD/CAM集成的接口技术

8.4 CAD/CAM系统集成框架

8.5 常用商用CAD/CAM集成系统介绍

8.6 要点总结

 

参考教材名称:江平宇主编:《CAD/CAM基本原理与应用》 北京:电子工业出版社。

主要参考书:

1) 宁汝新,赵汝嘉主编:《CAD/CAM技术》 北京:机械工业出版社,2003年;

2) 江平宇主编:《网络化计算机辅助设计与制造技术》 北京:机械工业出版社,2004年;

3) 赵汝嘉主编:《CAD基础理论及应用》 西安:西安交通大学出版社,1995

 

预修课程(最低要求):计算机技术、计算机网络技术、机械制造技术基础

 

适用专业:机械工程


《机械工程控制基础》课程教学大纲

课程名称 (中文):机械工程控制基础                  学分数:  2学分

课程名称 (英文)mechanical engineering control elements                   

课内学时数:40(最低要求)                        上机(实验)时数:6小时

课外学时数:6 (最低要求)                        

教学方式:课堂授课 (上机、实验)               

教学要求:

通过本门课程教学,能够使学生掌握机械控制的基本理论和基本分析方法,并使学生能够结合生产实际情况,运用该理论分析和解决工程中的实际问题。

课程内容简介 ( 500字以内)

    本课程密切结合机械工程学科的特点和发展,对古典控制的主要理论和及其应用进行了全面系统的介绍。主要内容包括:机电系统的数学模型建立;机电系统的传递函数;机电系统的瞬态响应及瞬态响应指标;机电系统的频率响应(伯德图、乃奎斯特图)及频域指标;机电系统的稳定性分析(劳斯判据、乃奎斯特判据)及相对稳定性指标;控制系统的设计与校正(串联矫正、并联校正)。

课程大纲(具体到章、节、小节):

1章  绪论

    1.1   机械工程控制论的基本含义

      1.1.1  控制论

      1.1.2  机械工程控制论

1.2   机械工程系统中的信息传递、反馈以及反馈控制的概念

  1.2.1  信息及信息的传递

  1.2.2  反馈及反馈控制

  1.2.3  系统及控制系统

1.3    机械控制的应用实例

2章  拉普拉斯变换的数学方法

2.1   复数和复数函数

   2.1.1  复数的概念

   2.1.2  复数的表示法

   2.1.3  复变函数、极点与零点的概念

2.2   拉氏变换与拉氏反变换的定义

   2.2.1  拉氏变换

   2.2.2  拉氏反变换

2.3   典型时间函数的拉氏变换

2.4   拉氏变换的性质

2.5   拉氏反变换的数学方法

   2.5.1  F(s)无重极点的情况

   2.5.2  F(s)有重极点的情况

2.6   用拉氏变换解常微分方程

3章  系统的数学模型

3.1   概述

   3.1.1  数学模型的概念

   3.1.2  线形系统与非线形系统

3.2   系统微分方程的建立

   3.2.1  机械系统

   3.2.2  液压系统

   3.2.3  电网络系统

3.3   传递函数

   3.3.1  传递函数的基本概念

   3.3.2  传递函数的零点与极点

   3.3.3  传递函数的典型环节

3.4   方块图及动态系统的构成

   3.4.1  方块图

   3.4.2  动态系统的构成

   3.4.3  方块图的简化法则

   3.4.4  画系统方块图及求传递函数的步骤

3.5   信号流图与梅逊公式

   3.5.1  信号流图

   3.5.2  梅逊公式

3.6   机、电系统的传递函数

   3.6.1  机械网络的传递函数

   3.6.2  电网络及电气系统的传递函数

3.7   系统的状态空间描述

   3.7.1  状态空间基本概念

   3.7.2  状态空间表达式

4章  系统的瞬态响应与误差分析

4.1   时间响应

   4.1.1  时间响应的概念

   4.1.2  脉冲响应函数(权函数)

4.2   一阶系统的时间响应

   4.2.1  一阶系统的数学模型

   4.2.2  一阶系统的单位阶跃响应

   4.2.3  一阶系统的脉冲响应

   4.2.4  一阶系统的单位斜坡响应

4.3   二阶系统的时间响应

   4.3.1  二阶系统的数学模型

   4.3.2  二阶系统的单位阶跃响应

   4.3.3  二阶系统的单位脉冲响应

4.4   高阶系统动态分析

   4.4.1  三阶系统

   4.4.2  高阶系统

4.5   瞬态响应的性能指标

   4.5.1  瞬态响应的性能指标

   4.5.2  二阶系统的瞬态响应指标

4.6   系统误差分析

   4.6.1  误差与稳态误差的概念

   4.6.2  系统的类型

   4.6.3  静态误差系数与稳态误差

   4.6.4  扰动作用下的稳态误差

5章  系统的频率特性

     5.1   频率特性

       5.1.1  频率特性的概念

       5.1.2  频率特性的含义及特点

       5.1.3  机械系统动刚度的概念

       5.1.1  频率特性的表示方法

     5.2   频率特性的对数坐标图(伯德图)

       5.2.1  对数坐标图

       5.2.2  各种典型环节的伯德图

       5.2.3  绘制系统伯德图的一般步骤

   5.2.4  系统类型和对数幅频曲线之间的关系

5.3   频率特性的极坐标图(乃奎斯特图)

   5.3.1  极坐标图

   5.3.2  典型环节的极坐标图

   5.3.3  系统乃奎斯特图的一般画法

5.4   对数幅-相图(尼柯尔斯图)

5.5   最小相位系统的概念

5.6   闭环频率特性与频域性能指标

   5.6.1  闭环频率特性

   5.6.2  频域性能指标

   5.6.3  由开环频率特性求闭环频率特性的方法

   5.6.4   开环增益的确定

5.7  系统辨识

   5.7.1  概述

   5.7.2  实验频率特性

   5.7.3  由伯德图估计最小相位系统的传递函数

6章   系统的稳定性

6.1  稳定性

   6.1.1  稳定性的概念

   6.1.2  判别系统稳定性的基本准则

6.2  劳斯-胡尔维茨稳定性判据

   6.2.1  劳斯稳定性判别法

   6.2.2  胡尔维茨稳定性判别法

6.3  乃奎斯特稳定性判据

   6.3.1  基本原理、

   6.3.2  用乃奎斯特法判别系统的稳定性

6.4  系统的相对稳定性

   6.3.1  相位裕量和幅值裕量

   6.3.2  条件稳定系统

6.5  根轨迹法

   6.5.1  基本原理

   6.5.2  根轨迹作图法则

7章   机械工程控制系统的校正与设计

7.1  控制系统的性能指标与校正方式

   7.1.1  系统的时域和频域性能要求

   7.1.2  实现校正的各种方式、

7.2  控制系统的串联校正

   7.2.1  控制系统的增益校正

   7.2.2  相位超前校正

   7.2.3  相位滞后校正

   7.2.4  相位滞后-超前校正环节

7.3   反馈与顺馈校正

   7.3.1  反馈校正

   7.3.2  顺馈校正

7.4   PID校正器的设计

   7.4.1  微分控制对系统时间响应的作用

   7.4.2  积分控制对系统时间响应的作用

   7.4.3  比例、积分、微分对系统时间响应的作用

8章   控制系统的计算机仿真与辅助设计

8.1  连续系统时域特性的数字仿真

   8.1.1  连续系统的数学模型及其转换

   8.1.2  微分方程的数值解法(龙格-库塔方法)

   8.1.3  连续系统瞬态响应的数字仿真

8.2  连续系统频率特性的数字仿真

  8.2.1  连续系统频率特性的数字仿真

  8.2.2  控制系统的串联校正

8.3  连续系统跟轨迹的数字仿真

  8.3.1  半平面搜索法求根轨迹的基本原理

  8.3.2  半平面搜索法求根轨迹的具体方法

 

参考教材名称:董霞、陈康宁、李天石 主编:《机械工程控制基础》  西安交通大学出版社

主要参考书:

1) 杨叔子,杨克充编:《机械控制工程基础》 华中理工大学出版社,1984

预修课程(最低要求):高等数学 、电工电子技术

适用专业:机械工程

 


《机械故障诊断学》课程教学大纲

课程名称 (中文):机械故障诊断学                    学分数:  2学分

课程名称 (英文)Mechanical failure diagnosis     课内学时数:32(最低要求)                        上机(实验)时数:4小时                           课外学时数:4 (最低要求)    

教学方式:课堂授课                                

 

教学要求:

掌握机械设备状态监测与诊断技术的一般原理和方法,了解转轴组件、齿轮和滚动轴承的失效形式,掌握机械设备状态监测的测点布置、信号获取和监测系统构建方法,能够运用信号处理方法分析设备状态及提取特征信号,学习和掌握各种故障诊断方法以及监测手段。

 

课程内容简介 ( 500字以内)

本课程内容分为机械系统动态信息处理和状态识别、典型机械零部件的故障诊断以及其它常用的状态监测技术三部分。具体内容包括:故障诊断技术的发展前沿;机械图象时域、频域及时频分析方法及其建模与识别;转轴组件、滚动轴承和齿轮的失效形式及其诊断方法;转子动平衡理论与方法;声学监测诊断技术;润滑油样分析等。通过课程的学习,旨在使学生理解和掌握机械监测诊断领域的基础理论和方法及系统深入的专门知识,提高独立解决工程实际中设备运行维护与维修问题的能力,培养学生的科研创新能力。

 

课程大纲:

1章 概论

1.1 机械故障诊断学的内容和方法

1.1.1 状态监测与故障诊断技术的重要性

1.1.2 故障分类与故障诊断学的内涵

1.1.3 机械故障诊断过程

1.1.4 状态监测和故障诊断主要研究领域

1.2 故障诊断信息的来源和获取

1.2.1 直接观察

1.2.2振动噪声测量

1.2.3磨损残余物测定

1.2.4整机和零件性能测定

1.2.5监测诊断系统

1.3 机械故障诊断的类型

1.3.1 功能诊断和运行诊断

1.3.2 定期诊断和连续监控

1.3.3 直接诊断和间接诊断

1.3.4 常规工况和特殊工况诊断

1.4 机械故障诊断技术的现状和发展

1.4.1 事后维修

1.4.2定期维修

1.4.3预知维修

1.4.4智能维护

2章 机械图像分析基础

2.1 时域分析方法

2.1.1 机械图象分类

2.1.2 机械图象的随机性

2.1.3 机械图象的分布密度函数

2.1.4 机械图象的统计特征参数

2.1.5 随机机械图象中的平稳性

2.1.6 各态历经性(遍历性)

2.1.7 相关函数

2.2 频域分析方法

2.2.1 傅立叶展开(傅立叶级数)

2.2.2 傅立叶变换(傅氏变换)

2.2.3 自功率谱密度函数

2.2.4 互功率谱密度函数

2.3 脉冲响应与传递函数

2.3.1 基本概念

2.3.2 传递函数计算

2.4 时域与频域的转换

2.4.1 采样定理

2.4.2 离散傅立叶变换与快速傅立叶变换

3章 机械图像的建模与识别

3.1 时序模型的概念

3.1.1 时间序列(Time series)的定义

3.1.2 时间序列的模型

3.1.3 Z变换

3.1.4 ARMA ,AR,MA三模型的关系

3.2 自回归模型的性质、系数和阶数

3.2.1 自回归模型性质

3.2.2 自回归模型系数

3.2.3 自回归模型阶次

3.2.4 自回归模型的预报

3.3 自回归谱的概念和应用

3.3.1 自回归谱的概念

3.3.2 自回归谱的优点

3.3.3 自回归谱的应用

4章 机械信号处理的特殊方法及新进展

4.1 时域平均方法

4.1.1 基本原理

4.1.2 应用实例

4.2 倒频谱分析方法

4.2.1 基本原理

4.2.2 应用实例

4.3 信号时频分析方法

4.3.1 短时傅立叶变换

4.3.2  Wigner-Ville分布

4.3.3 小波变换

4.4 信号解调分析方法

4.4.1 平方解调法

4.4.2 Hilbert 解调法

5章 转轴组件的振动监测技术

5.1 转轴组件的振动剖析和限值

5.1.1 转轴组件基本概念

5.1.2 导致亚同步振动的原因

5.1.3 转轴组件的振动监测方式

5.1.4 转轴组件的振动限值

5.2 转轴组件振动原因识别

5.2.1 常态频域分析(稳态分析)

5.2.2 暂态频域分析(瞬态分析)

5.2.3 汽轮机组高压缸转子径向碰磨故障分析

5.3 现场动平衡技术

5.3.1 动平衡基本概念

5.3.2 现场动平衡基本原理

6章 滚动轴承的振动监测技术

6.1 滚动轴承失效的基本形式

6.1.1 磨损失效

6.1.2 疲劳失效

6.1.3 腐蚀失效

6.1.4 断裂失效

6.1.5 压痕失效

6.1.6 胶合失效

6.2 滚动轴承的故障监测方法

6.2.1 振动监测诊断

6.2.2温度监测诊断

6.2.3声学监测诊断

6.2.4磨屑分析

6.2.5油膜电阻法

6.2.6光纤监测技术

6.3 滚动轴承的振动监测分析方法

6.3.1 振动测点位置选择及要求

6.3.2 振动信号测试与分析诊断方法

6.3.3 滚动轴承振动标准

6.3.4 轴承故障特征频率计算公式

6.4 机车轮对滚动轴承监测诊断应用

6.4.1  机车故障诊断现有方法的不足

6.4.2  第二代小波解调分析

6.4.3 混合智能诊断

6.4.4 诊断案例介绍

7章 齿轮箱的振动监测技术

7.1 齿轮和齿轮箱的失效原因分析

7.1.1 常见齿轮的失效形式

7.1.2 疲劳裂纹的产生原因分析

7.2 齿轮和齿轮箱的振动剖析

7.2.1 齿轮振动的力学模型

7.2.2 齿轮载荷的周期性

7.2.3 齿轮传递误差的测量

7.2.4 振动、噪声产生机理

7.3 齿轮箱振动信号分析方法

7.3.1 频域诊断

7.3.2 时域诊断

7.3.3 时频诊断

7.4 齿轮箱的故障诊断案例

7.4.1 大型矿山电铲提升系统振动分析

7.4.2 齿轮箱止推夹板端面摩擦故障分析

8章 其它故障诊断技术简述

8.1 声学监测诊断技术

8.1.1 声学基础

8.1.2 噪声诊断方法

8.1.3 超声波诊断方法

8.1.4 声发射诊断方法

8.2 润滑油样分析

8.2.1 润滑油的常规分析及监测

8.2.2 润滑油光谱分析技术

8.2.3 润滑油铁谱分析技术

 

参考教材名称:

屈粱生、何正嘉编著:《机械故障诊断学》,上海:上海科技出版社,1986年。

主要参考书:

1) 黄文虎等《设备故障诊断原理、技术及应用》,北京:科学出版社,1997

2) 徐  敏等《设备故障诊断手册》,西安:西安交大出版社,1998

3) 钟秉林等《机械故障诊断学》,北京:机械工业出版社,1998

4) 何正嘉等《机械设备非平稳信号的故障诊断原理及应用》,北京:高等教育出版社,2001

 

预修课程(最低要求):

机械工程测试技术,信号处理、机电控制工程基础

适用专业:

机械工程,仪器科学与技术


《计算机集成制造系统》课程教学大纲

课程名称 (中文):计算机集成制造系统            学分数:  2学分

课程名称(英文) Contemporary Integrated Manufacturing System                                 

课内学时数:40(最低要求)              上机(实验)时数:10小时

课外学时数:10 (最低要求)             教学方式:课堂授课 (上机、实验)     

 

教学要求:

1.掌握现代集成制造系统的基本概念与理论方法。

2.了解现代集成制造系统主要功能子系统及应用案例。

3. 熟悉现代集成制造系统的设计与开发方法。

  

课程内容简介 ( 500字以内)

现代集成制造系统是信息时代提高制造企业竞争力的综合性高技术。是涉及先进制造技术、先进信息技术、现代管理技术的多学科综合技术。本课程从理论、方法、技术的角度系统地介绍现代集成制造系统,包括现代集成制造系统的技术内涵及发展、CIMS主要功能子系统及关键技术、并行工程、网络化制造、企业资源计划(ERP)的基本概念、方法、技术及发展趋势、供应链管理、产品数据管理基本概念、原理与方法、产品数据管理应用系统设计及实例分析等。

 

 课程大纲(具体到章、节、小节):

1章  现代集成制造系统(CIMS)总论 

   1.1   CIMS产生的工业和技术背景及其对企业的作用

       1.1.1  信息技术的飞速发展

      1.1.2  信息时代制造业面临的挑战

1.2   计算机集成制造系统(CIMS)及其技术内涵

         1.2.1 计算机集成制造基本概念

         1.2.2 计算机集成制造系统组成

1.3   CIMS主要功能子系统计其关键技术

      1.3.1工程设计自动化系统及其关键技术

    1.3.2 生产管理系统及其关键技术

  1.3.3 制造自动化系统及其关键技术

1.3.4 集成质量系统及其关键技术 

1.4 现代集成制造系统及其发展

    1.4.1 系统集成的发展阶段

1.4.2 并行工程及其关键技术

1.4.3 新的制造模式与技术:敏捷制造与网络化制造

1.5  我国CIMS的实践

          1.5.1我国863/CIMS概况

          1.5.2 我国发展CIMS的策略

1.5.3 适当评估CIMS的效益

2章  产品数据管理

2.1 PDM概述

2.1.1  PDM产生背景

2.1.2  企业对PDM的需求

2.1.3  产品数据的特点

2.1.4 PDM的主要内容

2.1.5 PDM的发展趋势

2.2 PDM的对象管理

2.2.1 人员管理

2.2.2 基本信息管理

2.2.3图纸和文档管理

2.2.4更改和版本管理

2.3产品配置管理

          2.3.1 产品结构模型

2.3.2产品配置管理

  2.4 PDM 的过程管理

          2.4.1 过程管理

          2.4.2过程数据类型定义

          2.4.3过程管理的形式化描述

          2.4.4过程执行

      2.5 工作流程管理

          2.5.1审批流程管理

          2.5.2更改流程管理

          2.5.3产品研制流程管理

2.5.4产品生命周期管理

3章  产品数据交换标准

      3.1产品数据交换标准STEP

          3.1.1 STEP的发展和现状

          3.1.2 STEP的体系结构

          3.1.3 STEP与信息标准化

      3.2产品数据交换标准STEP的应用协议

          3.2.1 STEP的AP203及其适配器

          3.2.2 基于AP204的产品数据集成

          3.2.3 基于STEP的产品知识表达

4章  PDM应用实施分析

4.1典型产品数据管理系统软件介绍

          4.1.1 Windchill

          4.1.2 Metaphase

4.2  PDM系统集成技术

          4.2.1产品信息集成和数据交换

          4.2.2产品技术文档和交换环境

          4.2.3基于PDM的集成模式

4.3 PDM系统应用与实施

        4.3.1需求分析

        4.3.2实施原则

          4.3.3系统总体设计

 

第5章 MRPⅡ原理:主生产计划

5.1 MPS概念及内容

5.2 MPS作用与意义

5.3 MPS编制原则

5.4主生产计划的对象

5.5 MPS基本原理

5.5.1 MPS的时间基准

5.5.2 制定MPS的基本思路

5.5.3 主生产计划的计算

     5.6 主生产计划的编制

5.6.1 MPS报表

        5.6.2 主生产计划编制示例

     5.7 主生产计划模型算法

       5.7.1 单一产品的生产计划模型

        5.7.2 多种产品的生产计划模型

     5.8 MPS的实施与控制

       5.8.1 MPS的维护

        5.8.2 MPS的实施与控制

        5.8.3 主生产计划员

 

第6章 MRPⅡ原理:物料需求计划

6.1 MRP概念及内容

6.2 MRP作用与意义

6.3 物料清单

  6.3.1产品结构的描述

  6.3.2 BOM的格式

  6.3.3 BOM的构建

  6.3.4 BOM的转化

  6.3.5 BOM的作用

6.4 MRP基本原理

  6.4.1 MRP原理概述

   6.4.2 MRP的策略因素

   6.4.3 MRP的编制思路

   6.4.4 MRP的计算方法

6.5 MRP计算模型

6.6 MRP的编制

  6.6.1 MRP报表

   6.6.2 MRP报表运算

   6.6.3 MRP报表运算示例

 

第7章 MRPⅡ原理:能力需求计划

7.1 能力计划层次体系

7.2 能力计划作用与意义

7.3 粗能力需求计划

   7.3.1 粗能力需求计划的对象和特点

   7.3.2 粗能力需求计划的编制方法

7.4 能力需求计划

   7.4.1 CRP概述

   7.4.2 CRP数据环境

   7.4.3 工作中心能力

  7.4.4 CRP制定方式

7.5 能力需求计划编制

  7.5.1 CRP编制概述

   7.5.2 CRP编制实例

   7.5.3 CRP编制评述

 

 

参考文献

英文缩写索引

 

AM Agile Manufacturing  敏捷制造

CE Concurrent Engineering  并行工程

CIMS Contemporary Integrated Manufacturing System  现代集成制造系统

PDM         Product Data Management                     产品数据管理

 MRP II      Manufacturing Resource Planning               制造资源计划

ERP         Enterprise Resource Planning                制造资源计划

 CRP         Capacity Requirements Planning             能力需求计划

 

参考教材名称:

1、James A. Regh: Computer-Integrated Manufacturing, 国外高校优秀教材精选,机械工业出版社

2. 程控,MRPII/ERP原理与应用,北京,清华大学出版社 2002 

3.李善平,产品数据标准与PDM,北京,清华大学出版社 2002

 

预修课程(最低要求):计算机辅助设计、信息管理系统

适用专业:机械工程

 

 

《先进制造技术》课程教学大纲

课程名称 (中文):先进制造技术                      学分数:  2学分

课程名称 (英文)Advanced Manufacturing Technology   课内学时数:32(最低要求)                        上机(实验)时数:xx小时

课外学时数:4 (最低要求)                        教学方式:课堂授课                               

教学要求: 

1. 了解计算机技术在制造业中的应用

2. 了解网络化制造的框架与含义

3. 了解数控技术的基础知识

4. 了解柔性制造系统与计算机集成制造系统的有关知识

5. 了解敏捷制造,快速原型制造与绿色制造等先进制造模式与技术

6. 了解纳米材料与微机械的基础知识

7. 了解半导体制造技术的基础知识

课程内容简介 ( 500字以内)

本英文版教材共分三章。第一章介绍了制造业中的计算机辅助生产与控制系统,并对因特网的诞生,历史沿革和组织结构以及WWW网在制造业中的作用作了初步介绍;第二章主要介绍CAD/CAM,数控加工,柔性制造系统和计算机集成制造系统;第三章是本书的重点,系统介绍了近年来先进制造技术领域发展的几个主要内容,包括敏捷制造,快速原形制造,绿色制造,纳米和微电子半导体制造等。为了便于讲授和学生自学,对每章的重点疑难句子都作了注释,最后还附有全书总词汇表和制造技术中常见的缩略语词汇表

教材大纲

CHAPTER1 Computers in Manufacturing  

1.1 Computer-Aided Production And Control Systems (CAPACS)

  1.1.1 automation concepts

  1.1.2 computer process controls

  1.1.3 engineering 

  1.1.4 netwok architectures 

1.2 Internet

  1.2.1 service supported internet

  1.2.2 who uses the internet

  1.2.3 internet origins

CHAPTER 2 Automated Manufacturing  

2.1 Computer-Aided Design And Computer-Aided Manufacturing (CAD/CAM)

  2.1.1 rationale for CAD/CAM

  2.1.2 historical development of CAD/CAM

  2.1.3 computers and design

  2.1.4 CAD-to-CAM interface 

2.2 Numerical Control

  2.2.1 historical develiopment of NC

  2.2.2 NC machine component

  2.2.3 classification of NC machines

  2.2.4 machining centers

2.3 Flexible Manufacturing  

  2.3.1 historical development of flexible manufacturing

  2.3.2 rationale for flexible manufacturing

  2.3.3 FMS components

  2.3.4 The hierarchical nature of production control

2.4 Computer Integrated Manufacturing(CIM)

  2.4.1 historical development of CIM

  2.4.2 benefits of CIM

  2.4.3 CIM-related standards

  2.4.4 group technology and CIM 

CHAPTER 3 Manufacturing Technology Facing the 21st Century  

3.1 Agile Manufacturing  

3.1.1 Introduction  

3.1.2 AM---- a new manufacturing strategy  

3.1.3 AM is a production mode of the 21st century  

3.1.4 Summary.  

3.2 Rapid Prototyping and Manufacturing  

3.2.1 Introduction  

3.2.2 Current application areas of RP&M  

3.2.3 Rapid Prototyping and Manufacturing Technologies     

3.3 Environmentally Conscious Design and Manufacturing  

3.3.1 Introduction  

3.3.2 Overview  

3.3.3 Environmentally Conscious Design and Manufacturing  

3.3.4 Environmental Engineering    

3.4 Nanotechnology and Micro-machine  

3.4.1 Nanotechnology  

3.4.2 Micro-machine   

参考教材名称:唐一平主编:《Advanced Manufacturing Technology》北京:机械工业出版社

              2005

主要参考书:

1) 张根宝编:《先进制造技术》 重庆:重庆大学出版社,1996年;

2) 卢秉恒主编,《机械制造技术基础》,北京:机械工业出版社,2005年

预修课程(最低要求):工程材料基础,机械设计基础,装备与制造技术基础

适用专业:机械工程

                                  

相关话题/机械