《電纜工藝原理及應用》教學大綱

《電纜工藝原理及應用》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：21140161課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學分：3學分學時：48學時（理論48學時）先修課程：電介質(zhì)化學、電纜導論等后續(xù)課程：電力電纜結(jié)構設計、電氣絕緣測試及診斷技術、電纜結(jié)構與工藝課程設計等適用專業(yè)：電纜工程開課單位：電纜工程學院一、課程說明《電纜工藝原理及應用》是電纜工程專業(yè)學生的專業(yè)必修課。本課程主要傳授電線電纜生產(chǎn)工藝的基本理論和方法，主要包括導體、絕緣和護層材料的加工原理和工藝技術。通過本課程學習，為后續(xù)課程學習和以后從事技術工作打下必要的基礎。本課程注重基本理論知識的深入學習，強調(diào)培養(yǎng)運用基礎理論知識解決生產(chǎn)實際中問題的能力，兼顧新技術、新工藝及其發(fā)展方向的介紹，培養(yǎng)“厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)、強能力”的人才。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握電線電纜用金屬、高分子等材料的加工原理，能夠根據(jù)技術要求合理設計工藝方案，選擇合適的加工設備和工藝，完成電線電纜產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。課程目標2：能根據(jù)電線電纜產(chǎn)品的特點，采用軋制、拉制、擠制、繞包、編織、交聯(lián)等工藝方法，編制適用的工藝文件，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，合理設置各工序的工藝方案，并能夠進行工藝改進和產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)提升。課程目標3：熟悉電線電纜產(chǎn)品、材料、檢驗等有關的國家標準、產(chǎn)業(yè)政策、知識產(chǎn)權等相關法律法規(guī)，并控制產(chǎn)品質(zhì)量使符合相關標準和法規(guī)政策。培養(yǎng)學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，激發(fā)學生愛國情懷，樹立科學報國的理想目標。三、課程目標與畢業(yè)要求《電纜工藝原理及應用》課程教學目標對電纜工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.4能夠?qū)I(yè)知識用于智能制造相關復雜工程問題解決方案的比較、綜合和交流。課程目標1：掌握電線電纜用金屬、高分子等材料的加工原理，能夠根據(jù)技術要求合理設計工藝方案，選擇合適的加工設備和工藝，完成電線電纜產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。H3.設計/開發(fā)解決方案3.1掌握電纜工程設計和產(chǎn)品開發(fā)的基本方法和技術，能夠根據(jù)需求確定設計目標，并研究確定技術方案。課程目標2：能根據(jù)電線電纜產(chǎn)品的特點，采用軋制、拉制、擠制、繞包、編織、交聯(lián)等工藝方法，編制適用的工藝文件，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，合理設置各工序的工藝方案，并能夠進行工藝改進和產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)提升。M6.工程與社會6.2能分析并正確評價針對電纜工程領域復雜工程問題的工程實踐，尤其是新技術、新工藝、新材料、新產(chǎn)品的開發(fā)和應用對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。課程目標3：熟悉電線電纜產(chǎn)品、材料、檢驗等有關的國家標準、產(chǎn)業(yè)政策、知識產(chǎn)權等相關法律法規(guī)，并控制產(chǎn)品質(zhì)量使符合相關標準和法規(guī)政策。培養(yǎng)學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，激發(fā)學生愛國情懷，樹立科學報國的理想目標。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.銅、鋁桿制造1.1銅、鋁的熔煉1.2銅、鋁的連續(xù)澆鑄工藝1.3銅桿浸涂法及上引法工藝1.4銅、鋁桿的軋制。教學要求：（1）熟悉銅、鋁的連續(xù)澆鑄工藝；（2）掌握澆鑄過程細化晶粒的原理和工藝方法；（3）熟悉連續(xù)軋制的工藝原理；（4）了解銅桿上引法和浸涂法的工藝原理。重點：銅、鋁的連續(xù)澆鑄。難點：鋁的除氣、除雜精煉。思政：除氣、除雜就是大浪淘沙的過程41、2、32.拉線和退火工藝2.1拉線的力學原理2.2拉線機的結(jié)構和工作原理2.3拉線模的結(jié)構和拉線潤滑2.4拉線配模2.5線材退火和工藝教學要求：（1）熟悉拉線基本條件及變形指數(shù)、安全系數(shù)；（2）掌握滑動式與非滑動式連續(xù)拉線機的工作原理、特點、工作條件；（3）熟悉拉線機配模的原理和方法；（4）熟悉金屬線材加工硬化、退火的晶粒結(jié)構變化過程和工藝原理；（5）掌握接觸式短路電流退火的原理和方法。重點：常用拉線機的工作原理和特點；線材退火過程金屬的性能變化和接觸式短路電流退火的原理和方法。難點：拉線過程中變形區(qū)金屬的流動和應力狀態(tài)分析；拉線機配模。思政：拉線是反復硬化-退火逐漸接近設定規(guī)格的過程，就像前進的道路，螺旋上升。81、2、33.絞線工藝3.1線材絞合原理3.2圓形和異形絞線結(jié)構計算3.3圓形和異形絞線參數(shù)設計和工藝實現(xiàn)3.4絞合中單線的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形教學要求：（1）熟悉不同類型絞線形式的結(jié)構、特點和設備特征；（2）掌握圓形和異形絞線的結(jié)構設計和工藝參數(shù)計算；（3）熟悉絞合中單線的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形、退扭與不退扭絞合。重點：絞線的工藝參數(shù)設計和結(jié)構計算。難點：異形絞線結(jié)構設計；絞合中單線的變形分析。思政：絞線—航母阻攔索，懸索橋的拉索41、2、34.塑料擠出工藝4.1塑料擠塑機的主要組成及作用4.2塑料擠出理論基礎4.3塑料擠出工藝4.4擠塑過程高分子材料的物理和化學變化4.5擠塑模具教學要求：（1）熟悉塑料擠出機組和擠塑機各部分的主要技術參數(shù)及作用；掌握螺桿分段及各段功能；（2）熟悉塑料擠出過程的固體輸送理論、熔融理論、熔體輸送理論及影響因素；（3）掌握塑料擠出過程中溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度和冷卻方式等對產(chǎn)品質(zhì)量的影響；（4）熟悉擠塑過程高分子材料的物理和化學變化以及對產(chǎn)品質(zhì)量的影響；（5）掌握不同擠塑模具的特點和合理選配。重點：塑料擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)擠出過程的影響；擠塑模具選配。難點：塑料擠出過程的固體輸送理論、熔融理論、熔體輸送理論。思政：塑料熔融-成型過程，就像中華文化，不斷融合，豐富自己，歷久彌新。81、2、35.交聯(lián)聚乙烯絕緣制造5.1聚乙烯過氧化物交聯(lián)的原理，生產(chǎn)線組成和布置，生產(chǎn)工藝和質(zhì)量分析5.2聚乙烯硅烷交聯(lián)的反應原理，二步法和一步法生產(chǎn)工藝，交聯(lián)工藝5.3輻照交聯(lián)的工藝原理，設備組成和技術特點。教學要求：（1）掌握聚乙烯過氧化物交聯(lián)的原理、生產(chǎn)線組成和布置、工藝分析；熟悉提高產(chǎn)品質(zhì)量的措施和途徑；（2）掌握聚乙烯硅烷交聯(lián)料的組成、化學反應過程分析及二步法和一步法生產(chǎn)工藝；（3）熟悉輻照交聯(lián)的工藝原理、設備組成和技術特點。重點：過氧化物交聯(lián)的原理和工藝控制；硅烷交聯(lián)的原理和工藝控制。難點：提高過氧化物交聯(lián)產(chǎn)品質(zhì)量的措施分析；輻照交聯(lián)的原理分析。思政：高溫交聯(lián)—鳳凰涅槃，浴火重生81、2、36.橡皮絕緣和護套制造6.1煉膠設備及工作原理6.2生膠塑煉機理和加工工藝6.3膠料混煉的原理和工藝6.4擠橡設備及工藝6.5硫化工藝控制教學要求：（1）掌握生膠塑煉機理及加工工藝；熟悉影響塑煉因素分析、煉膠設備組成和工作原理；（2）掌握膠料混煉工作原理及工藝，熟悉混煉的要求、混煉膠結(jié)構和影響因素分析；（3）熟悉擠橡設備及工藝要求；（4）熟悉橡膠硫化工藝及分析。重點：橡膠塑煉、混煉的工作原理和工藝條件。難點：混煉的過程分析及混煉膠的結(jié)構。51、2、37.成纜工藝7.1成纜設備和工作原理7.2圓形線芯和扇形線芯成纜工藝7.3成纜過程中線芯的變形。教學要求：（1）熟悉成纜設備和工作原理，退扭機構組成和原理；（2）熟悉圓形線芯和扇形線芯成纜的絞合方式、成纜過程中線芯的變形；（3）掌握圓形線芯和異形線芯成纜工藝。重點：圓形和異形線芯成纜工藝。難點：退扭機構的工作原理；扇形線芯成纜中線芯的變形。31、2、38.電纜護層制造8.1繞包設備和繞包工藝8.2金屬護套制造工藝8.3裝鎧工藝8.4編織設備和工藝。教學要求：（1）掌握繞包設備和繞包工藝；（2）熟悉金屬護套的壓制、縱包焊接和連續(xù)擠制工藝；（3）掌握鋼帶、鋼絲鎧裝的工藝及質(zhì)量要求；（4）熟悉編織設備和工藝控制。重點：繞包工藝和鋁護套加工工藝。難點：壓鋁工藝生產(chǎn)金屬護套；編織工藝的控制。思政：電纜護層—筑牢防線，拒腐防變。41、2、39.特殊電纜產(chǎn)品制造9.1雙金屬線單線和絞線的制造9.2特種新型架空導線制造9.3礦物絕緣電纜制造教學要求：（1）熟悉雙金屬線單線和絞線的制造；（2）掌握圓線和型線絞合架空導線制造工藝；（3）熟悉抗冰雪導線、擴徑導線、耐高溫導線、碳纖維復合導線等新型架空導線的特征和制造工藝；（4）熟悉礦物絕緣電纜的特性和特殊的制造工藝。重點：雙金屬線和圓線、型線同心絞架空導線制造工藝。難點：雙金屬線的復合制造工藝；礦物絕緣電纜的特殊制造工藝。41、2、3合計48五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。學生比較全面地理解電線電纜制造的基本原理與工藝實現(xiàn)，在掌握金屬和高分子材料加工工藝原理的基礎上，具有進行電纜工藝流程和制造方案設計的初步能力。課程結(jié)合視頻資源，通過實際工程案例剖析，聯(lián)系前期的企業(yè)實習所聞所見，以促進學生積極思考，開發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學內(nèi)容，精講多練；安排習題課，鞏固課堂所學知識，培養(yǎng)學生自主學習能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材王衛(wèi)東.電纜工藝技術原理及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社.2011.2.參考書（1）毛慶傳等主編.電線電纜手冊（第3版）（1）[M].北京:機械工業(yè)出版社.2017．（2）吳長順等主編.電線電纜手冊（第3版）（2）[M].北京:機械工業(yè)出版社.2017．（3）張秀松等主編.電線電纜手冊（第3版）（3）[M].北京:機械工業(yè)出版社.2017．（4）[德]海因豪爾德·斯杜伯著.門漢文,崔國璋譯.電力電纜及電線[M].北京:中國電力出版社.2001．（5）\o"楊鳴波，黃銳主編"楊鳴波,\o"楊鳴波，黃銳主編"黃銳主編.塑料成型工藝學（第3版）[M].北京:輕工業(yè)出版社.2014．（6）\o"許建雄，崔守杰編著"許建雄,\o"許建雄，崔守杰編著"崔守杰編著.\o"氯化聚乙烯在電線電纜中的應用氯化聚乙烯應用技術"氯化聚乙烯在電線電纜中的應用[M].化學工業(yè)出版社.2018．3.期刊（1）電線電纜,上海電纜研究所有限公司．（2）高電壓技術,國家高電壓計量站與中國電機工程學會主辦，中國電力科學研究院有限公司承辦．（3）高壓電器,西安高壓電器研究所．（4）光纖與電纜及其應用技術,中國電子科技集團公司第二十三研究所．（5）絕緣材料,桂林電器科學研究院有限公司．（6）Wire&CableASIA，PublishedbyINTRASLtd.（7）EuroWire，PublishedbyINTRASLtd.4.網(wǎng)絡資源（1）電線電纜網(wǎng)，/.（2）電纜情緣網(wǎng)，/.（3）電纜網(wǎng)，/.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?33章節(jié)測驗10（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次測驗單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√433作業(yè)20（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√866期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核電線電纜制造的制桿、拉線、絞線、絕緣、成纜和護層等各工序的工藝技術與原理、質(zhì)量控制及影響因素分析，模具選配、絞線結(jié)構計算等內(nèi)容；（3）考試題型為：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、繪圖題、計算題和綜合分析題等?！獭獭?41818合計：100分403030八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、章節(jié)測驗、作業(yè)、期末考試等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權重60%），試題類型為填空題、選擇題、判斷題、問答題、繪圖題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測驗、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%，出勤率95%以上。認真參與