工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)-機(jī)制-課程教學(xué)大綱

《工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)》本科課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)FixtureDesignofIndustrialRobots課程代碼1080012課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)24實(shí)踐學(xué)時(shí)8開課學(xué)院機(jī)電學(xué)院適用專業(yè)與年級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)本科三年級(jí)課程類別與性質(zhì)專業(yè)必修考核方式考試選用教材《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)教程》,何慶主編電子工業(yè)出版社，9787121177705，2012年8月是否為馬工程教材否先修課程高等數(shù)學(xué)（1）2100013（6）工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和安全2080371（2）工業(yè)機(jī)器人在線編程與操作2080501（2）課程簡(jiǎn)介《工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)》是一門介紹工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解工業(yè)機(jī)器人夾具的種類，特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，掌握夾具設(shè)計(jì)的基本原則和方法，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的夾具設(shè)計(jì)和分析。在本課程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)的基本概念和分類，夾具的設(shè)計(jì)要求和原則，以及夾具的選材和制造工藝。同時(shí)，學(xué)生將學(xué)會(huì)使用制圖軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，并進(jìn)行夾具的力學(xué)分析和優(yōu)化。選課建議與學(xué)習(xí)要求本課程適合于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)、工業(yè)機(jī)器人工程專業(yè)本科生修學(xué)，要求學(xué)生具有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工業(yè)機(jī)器人等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠通過三維制圖軟件SolidWorks的應(yīng)用掌握，按照工藝要求設(shè)計(jì)出符合條件的工業(yè)機(jī)器人夾具。

二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求（一）課程目標(biāo)類型序號(hào)內(nèi)容知識(shí)目標(biāo)1了解工業(yè)機(jī)器人夾具的種類，特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。2掌握夾具設(shè)計(jì)的基本原則和方法。技能目標(biāo)3能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的夾具設(shè)計(jì)和分析。4熟悉夾具的選材和制造工藝5能夠使用繪圖軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)并進(jìn)行力學(xué)分析。素養(yǎng)目標(biāo)(含課程思政目標(biāo))6了解與專業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，充分認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新思維和解決問題能力的重要性，具備團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力，共同完成任務(wù)開發(fā)；具備質(zhì)量和安全意識(shí)。（二）課程支撐的畢業(yè)要求1工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和機(jī)械專業(yè)知識(shí)用于解決機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行控制等有關(guān)的機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。5使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇或使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工具和信息技術(shù)工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜機(jī)械工程問題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性。8職業(yè)規(guī)范：具有社會(huì)主義核心價(jià)值觀、誠(chéng)實(shí)勞動(dòng)意識(shí)，具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。（三）畢業(yè)要求與課程目標(biāo)的關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐度課程目標(biāo)對(duì)指標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)度1工程知識(shí)/M3能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的夾具設(shè)計(jì)和分析。100%3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案/H1.了解工業(yè)機(jī)器人夾具種類，特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。20%2.掌握夾具設(shè)計(jì)的基本原則和方法。50%4.熟悉夾具的選材和制造工藝30%5使用現(xiàn)代工具/H5.能夠使用繪圖軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)并進(jìn)行力學(xué)分析。100%8職業(yè)規(guī)范/M6了解與專業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，充分認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新思維和解決問題能力的重要性，具備團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力，共同完成任務(wù)開發(fā)；具備質(zhì)量和安全意識(shí)。100%三、課程內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)（一）各教學(xué)單元預(yù)期學(xué)習(xí)成果與教學(xué)內(nèi)容第一單元工業(yè)機(jī)器人夾具概述（一）課程內(nèi)容本單元主要介紹了工業(yè)機(jī)器人夾具的定義和作用，工業(yè)機(jī)器人夾具的分類及特點(diǎn)，了解工業(yè)機(jī)器人夾具的應(yīng)用領(lǐng)域。（二）教學(xué)要求了解工業(yè)機(jī)器人夾具的定義和作用，掌握工業(yè)機(jī)器人夾具的分類及特點(diǎn)，了解工業(yè)機(jī)器人夾具的應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)工業(yè)機(jī)器人夾具的概念和作用有所了解，能夠分析不同的工作場(chǎng)景下如何去選擇合適的工業(yè)機(jī)器人夾具以及特點(diǎn)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1、了解工業(yè)機(jī)器人夾具的定義和作用，了解工業(yè)機(jī)器人夾具的應(yīng)用領(lǐng)域。2、掌握工業(yè)機(jī)器人夾具的分類及特點(diǎn)。第二單元夾具設(shè)計(jì)的基本原則（一）課程內(nèi)容本單元主要介紹了工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)的基本原則，從定位和夾緊原則的角度出發(fā)，解決夾具的定位問題，從夾具的穩(wěn)定性和可靠性角度出發(fā)，解決夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，從人機(jī)工程學(xué)角度出發(fā)，解決夾具的安全性問題和舒適性問題。（二）教學(xué)要求知識(shí)點(diǎn)：了解工業(yè)機(jī)器人夾具的設(shè)計(jì)基本原則。掌握夾具設(shè)計(jì)的定位和夾緊原則，掌握夾具設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性原則，理解人機(jī)工程學(xué)對(duì)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)的作用。能力要求：熟悉工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)的原則，能夠應(yīng)用夾具設(shè)計(jì)的定位和夾緊原則，能夠應(yīng)用夾具設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性原則，能夠理解人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)原則。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：了解工業(yè)機(jī)器人夾具的設(shè)計(jì)基本原則。理解人機(jī)工程學(xué)對(duì)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)的作用。教學(xué)難點(diǎn)：掌握夾具設(shè)計(jì)的定位和夾緊原則，掌握夾具設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性原則。第三單元夾具的選型和設(shè)計(jì)（一）教學(xué)內(nèi)容本單元主要從特定零件出發(fā)，根據(jù)工件特點(diǎn)和工藝要求選擇合適的夾具類型，確定初步的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)設(shè)計(jì)方案確認(rèn)夾具的設(shè)計(jì)流程和方法，按照設(shè)計(jì)流程和方案去完成夾具的建模和仿真。（二）教學(xué)要求知識(shí)點(diǎn)：熟悉零件分析過程選擇合適的夾具類型，掌握夾具設(shè)計(jì)流程和方法的編輯，掌握夾具設(shè)計(jì)的建模過程，掌握夾具的裝配仿真分析。能力要求：能夠分析零件的特性及工藝要求，能夠根據(jù)分析結(jié)果確認(rèn)設(shè)計(jì)方案，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案制定夾具設(shè)計(jì)的工作流程和方法，能夠按照設(shè)計(jì)流程和方法進(jìn)行夾具建模和仿真分析。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：熟悉零件分析過程選擇合適的夾具類型，掌握夾具設(shè)計(jì)流程和方法的編輯，掌握夾具設(shè)計(jì)的建模過程。教學(xué)難點(diǎn)：掌握夾具的裝配仿真分析。第四單元夾具材料和制造工藝（一）教學(xué)內(nèi)容本單元主要介紹了在工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)中常見的夾具材料及其性能，要求對(duì)材料知識(shí)有所了解，介紹了夾具的制造工藝和加工方法，對(duì)夾具的生產(chǎn)環(huán)節(jié)有所了解。（二）教學(xué)要求知識(shí)點(diǎn)：了解工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)所涉及的常用材料，熟悉材料的基本性能及對(duì)應(yīng)的力學(xué)知識(shí)，熟悉夾具制造的加工方法及制造工藝，能夠編制對(duì)應(yīng)的加工工藝要求，熟悉加工流程工藝卡片的編寫。能力要求：熟悉夾具設(shè)計(jì)常用的材料及其性能，掌握夾具零件制造的工藝過程卡片的編寫，熟悉夾具零件制造的加工方法選擇。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：熟悉夾具設(shè)計(jì)常用的材料及其性能，掌握夾具零件制造的工藝過程卡片的編寫。教學(xué)難點(diǎn)：熟悉夾具零件制造的加工方法選擇。（二）教學(xué)單元對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系課程目標(biāo)教學(xué)單元123456第一單元工業(yè)機(jī)器人夾具概述√√第二單元夾具設(shè)計(jì)的基本原則√√√√第三單元夾具的選型和設(shè)計(jì)√√√√√第四單元夾具材料和制造工藝√√（三）課程教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配教學(xué)單元教與學(xué)方式考核方式學(xué)時(shí)分配理論實(shí)踐小計(jì)第一單元工業(yè)機(jī)器人夾具概述直接講授法、多媒體教學(xué)法課堂提問評(píng)價(jià)，作業(yè)評(píng)價(jià)202第二單元夾具設(shè)計(jì)的基本原則多媒體教學(xué)法、案例教學(xué)法、小組討論法課堂提問評(píng)價(jià)，作業(yè)評(píng)價(jià)404第三單元夾具的選型和設(shè)計(jì)多媒體教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題解決法課堂提問評(píng)價(jià)，作業(yè)評(píng)價(jià)14822第四單元夾具材料和制造工藝多媒體教學(xué)法、問題解決法課堂提問評(píng)價(jià)，作業(yè)評(píng)價(jià)404合計(jì)24832（四）課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱目標(biāo)要求與主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型1夾具選型和設(shè)計(jì)1.根據(jù)零件特征數(shù)據(jù)選定夾具類型2.根據(jù)夾具類型進(jìn)行方案設(shè)計(jì)3.根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模型設(shè)計(jì)4.對(duì)夾具進(jìn)行裝配仿真分析8設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)類型：①演示型②驗(yàn)證型③設(shè)計(jì)型④綜合型四、課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)一、激發(fā)科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)1.“緒論”講授“工業(yè)機(jī)器人在社會(huì)發(fā)展中的作用”，讓學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀，理解工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展對(duì)于國(guó)家現(xiàn)代化程度、社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步具有重要的推動(dòng)作用，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。2.教學(xué)過程中以國(guó)家重大工程項(xiàng)目案例教學(xué)為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷。3.教學(xué)過程中以面向國(guó)家重大需求和人類生命健康需求為導(dǎo)向，開展機(jī)械系統(tǒng)的思考與設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的使命擔(dān)當(dāng)。二、強(qiáng)化工程倫理的理念、工程師職業(yè)道德與規(guī)范教育1.工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強(qiáng)化學(xué)生工程師職業(yè)道德與規(guī)范。2.教學(xué)過程中講授工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與社會(huì)、環(huán)境、健康等的關(guān)系，強(qiáng)化工程倫理的核心理念。三、培養(yǎng)求實(shí)創(chuàng)新、精益求精的工匠精神1.通過工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、精益求精的工作態(tài)度。2.通過講授工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新、追求卓越的工匠精神。四、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)、動(dòng)手實(shí)踐能力1.通過課后設(shè)計(jì)作