工程训练
湖北工业大学现代工程训练与创新中心致力于为湖工大学生提供高质量的实践机会,以增强他们在现代工程领域的技能和知识。我们的实训中心位于湖北工业大学校园内金工实习基地,拥有多样的设施和设备,可以为学生提供了一个理想的学习环境。
“工程训练”是面向全校各专业一、二年级本科生开设的通识性实践教学环节,是工程实践教育必修课程。“工程训练”课程结构由传统金工实习和现代工种训练二类教学环节组成。传统金工实习包括车工、钳工、磨工、铸造、焊接等实训项目;现代工种训练包括3D打印、机器人、激光加工、铸造增材等实训项目。
1.铸造实训室
铸造实训室主要承担学生的铸造实践项目。让学生了解传统的铸造工艺和现代增材铸造工艺,并将学生的创新设计铸造出实际产品。学生通过1天的学习,了解普通铸造的工艺和掌握砂型打印机的使用。
训练目标:
(1)了解铸造工艺过程、特点和应用,明确铸造安全操作规程;
(2)了解型砂、芯砂的组成、制作方法;
(3)了解分型面的选择、浇注系统、合金熔炼及其浇注方法;
(4)掌握整模、分模、活块、三箱、挖砂等造型方法;
(5)了解其他铸造方法及其工艺(机器造型、机器造芯、消失模铸造、离心铸造),利用砂型增材打印机完成产品的铸造成型。
(6)初步学会铸造缺陷及铸件质量控制与分析。
实训内容:
学生在老师的指导下完成编制典型零件铸造工艺卡。通过传统的铸造成型和增材打印成型,操作增材打印机完成产品的铸造。
教学安排:
本实训室设有2个实践单元,可供学生在创新实践课程中选修。其中:
(1)传统铸造基础认知训练,学时0.5天。主要内容为:了解铸造工艺过程,各种造型与铸件质量分析方法,利用传统铸造将模型铸造成型。
(2)现代增材铸造自主创新设计制作训练,学时0.5天。主要内容为:了解增材砂型打印机原理,操作设备将砂型模打印成型,通过熔炉金属对创新设计的产品进行浇筑成型。
场地布局:训练场地位于金工实习基地4楼,使用面积约132㎡。分增材砂型打印区、熔炉加热铸造区、铸造翻砂工作台区,可同时容纳40名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。
2.焊接实训室
焊接实训室主要承担学生焊接实践项目,让学生了解各种焊接安全防护、熟悉各种焊接工艺、掌握设备的操作使用。学生通过1天的学习,综合运用普通电弧焊、二氧化碳气保焊、激光焊等焊接工艺,完成自主创新产品的制作。
训练目标:
(1)了解焊接的种类、特点、应用和焊接设备;
(2)熟悉焊接训练的安全操作规程;
(3)能够进行电焊条选用;
(4)掌握手工电弧焊的工艺过程;
(5)体验二氧化碳保护焊、氩弧焊的特点、工艺过程及应用;
(6)了解焊接接头形式和坡口形式,不同空间位置的焊接;焊缝质量的控制分析,了解简单的探伤原理及应用。
实训内容:
各种焊接的安全操作使用,手工电弧焊、二氧化碳保护焊、氩弧焊、电阻焊,作品创新设计。
教学安排:本实训室设有2个实践单元,可供学生在创新实践课程中选择。其中:
(1)基础训练:学时0.5天,主要内容为:焊接安全事项及操作规程讲解;各种类型焊接原理、设备和工具介绍;电焊条的分类及选用;焊接接头形式和坡口形式介绍;焊接缺陷及焊缝质量控制介绍;现代焊缝检测手段了解;典型焊接设备电焊演示;学生自主练习。
(2)自主创新设计制作训练:学时0.5天。主要内容为:学生必须先修“焊接加工基础训练”,课下通过资料查阅、信息检索等渠道和方式先行了解机械零部件产品实现过程,自主创新设计产品并绘制装配图、零件图、焊接示意图,编制工艺流程并安排合适焊接工序,选用合适焊接手段及焊接工艺参数自主开展焊接加工,满足使用强度及刚度要求;并利用打磨工具对焊接位置进行简单表面打磨处理,使工件表面质量光滑。
场地布局:训练场地位于金工实习基地4楼,使用面积约240㎡。分成直流焊机、气保护焊、氩弧焊、授课研讨区、老师示范区,可同时容纳40名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。
3.3D打印实训室
3D打印实训室主要承担学生的3D打印实践项目。培养学生创新设计能力,并将学生的创新产品打印出实际产品。学生通过1天的学习,学会3D打印机的使用和三维数模的数据处理,为以后的自主学习与创新提供一个更高的开放性的平台。
训练目标:
(1)了解3D打印的原理、特点和应用;
(2)熟悉3D打印设备的工艺、材料和操作;
(3)了解3D建模基本特征造型;
(4)了解三维模型的正向设计及逆向设计;
(5)具备独立完成简单零件的3D打印制作的能力。
实训内容:
3D打印软件的使用,作品建模设计或选择、三维打印加工程序生成、文件传输、操作3D打印机制作作品。
教学安排:本实训室设有2个实践单元,可供学生在创新实践课程中选修。其中:
3D打印学时1天,主要内容为:3D打印原理讲解;桌面型3D打印机操作讲解;学生调用合适三维模型操作FDM桌面打印机打印产品。
场地布局:训练场地位于金工实习基地4楼,使用面积约180㎡。分成增材打印区、数据建模区、授课研讨区,可同时容纳40名学生进行实训。
面向对象:3D打印面向全校所有理工科专业学生。
4.工业机器人实训室
工业机器人实训室主要承担学生的机器人实践实训,本课程主要讲解工业机器人的基础知识、编程与调试技术,以认识工业机器人、掌握其基本操作及编程方法为目标,依次学习什么是工业机器人、认识工业机器人的控制柜与示教器、如何安全使用工业机器人、怎样手动操纵工业机器人、如何让工业机器人自己动起来、怎样实现简单空间轨迹路径编程、怎样实现搬运与码垛、怎样实现上下料等知识技能点,并通过搬运、码垛等典型项目让学生能够身临其境的体验工业机器人的魅力。
训练目标:
(1)在不同坐标系下正确使用上述各编辑指令,实现在不同任务时灵活运用机器人的能力;
(2)工业机器人搬运码垛工作站、打磨工作站、装配工作站、涂胶工作站的编程与应用,并实现过程柔顺作业;
(3)简易拆装机器人进行拆卸、装配、调试,并实现简单动作与绘画。
实训内容:
机器人的机械结构认知与分类;讲解机器人的拆装和生活中部分应用场景;熟悉机器人的示教编程与离线编程;学习机器人离线编程方法与机器人应用;学习机器人视觉系统组成原理与机器人在智能分拣,识别领域的应用;
教学安排:
本工种设置2个实践单元,可供学生们在实践课程中选修:
(1)机器人操作与编程,学时0.5天。主要内容:认识机器人本体、控制器、示教器;了解机器人多模块实训工作台;机器人数据备份、导入,手动操作与自动运行。
(2)机器人实训,学时0.5天。主要内容:机器人搬运实训模块操作;模拟涂胶实训模块拆装及操作;简易拆装机器人的拆卸、装配与调试。
场地布局:训练场地位于金工实习基地4楼,使用面积约330㎡。分成理论教学区和综合训练区共两个区域,可同时容纳40名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。
5.激光加工实训室
激光加工实训室主要承担学生激光加工技术相关的实践训练。从介绍激光与物质的相互作用机理出发,重点讲解激光加工技术的基础原理、操作与应用,并对典型的激光切割、激光内雕等应用案例进行演示,使学生有直观的认识。
训练目标:
(1)了解激光内雕、激光雕刻、激光打标、激光切割等特种加工工艺的原理、特点和应用;
(2)熟悉激光加工设备的组成、操作要求;
(3)能够独立完成产品设计及激光加工制作;
(4)能够独立完成产品数据采集、点云数据处理;
实训内容:
(1)学习非金属激光雕刻切割机(二氧化碳激光器)和金属切割机(光纤激光器)的软件使用和设备操作,完成作品的设计和激光雕刻及切割
(2)学习激光打标机设计软件和设备操作,完成作品的设计和激光打标制作;
(3)学习激光内雕机设计软件和设备操作,完成简单作品的设计和激光内雕制作;
(4)学习使用激光扫描仪完成简单作品的数据采集和数据处理。
教学安排:本实训室设有3个实践单元,可供学生在创新实践课程中选修。其中:
(1)激光加工1(非金属零件激光加工实训):学时0.5天,主要内容为:激光加工基本原理,非金属产品(书签)设计及加工、激光内雕产品(水晶内雕)设计及加工;
(2)激光加工2(金属零件激光加工实训):学时0.5天,主要内容为:激光加工基本原理,金属产品设计及加工、每人完成一个由金属切割机、金属打标机两种设备串联加工的产品组件;
(3)激光加工3(艺术零件激光加工实训):学时0.5天,主要内容为:激光加工基本原理、激光内雕产品(水晶内雕)设计及加工、激光打标产品设计及加工、非金属产品设计及加工;
场地布局:训练场地位于金工实习基地4楼,180㎡。分成激光特种加工区和反求数据采集处理区,可同时容纳40名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。
6.车工实训室
车工实训室主要承担学生的普通车床、数控车床的实践实训,课程包括理论授课和实践教学两大板块,理论部分涵盖普车/数车加工的基本概念、操作流程、刀具选择、参数设置以及质量控制等方面的内容;实践部分围绕着车床的操作展开,学生根据图纸选用刀具、夹具及量具,并能独立完成简单零件的完整加工,初步理解车床加工工艺流程。
训练目标:
(1)了解车削训练的安全操作规程;了解普通车床、数控车床基本构造、用途及柔性化、智能化发展趋势;熟悉金属切削的基本知识:
(2)熟悉普通车床、数控车床组成及其操作流程;车刀的种类、组成,车刀角度及其作用和选用;学会车削基本加工方法的工艺过程、特点及应用,具备看懂和编制工艺卡的能力;
(3)了解车削零件的尺寸公差等级和表面粗糙度Ra值;掌握“工艺参数-加工质量-加工效率”三者之间的关系。
实训内容:
(1)普通车床及数控车床开车:上电、工件安装、刀具安装、手柄操作、试切;普通车床车削基本方法操作:切断下料、车端面、车台阶面、车外圆、车锥面、车成形面、孔加工、螺纹加工等;
(2)能够独立完成简单零件的车削加工,并利用量具、质量检测工具进行检验。
教学安排:
本实训室设有3个实践单元,可供学生在创新实践课程中选修。其中:
(1)车削加工基础训练 ( 普通车床)学时2天。主要内容为:(普通车床)车削加工概述,普通车床结构及空车操作,车削基本操作演示与练习(切断、车端面、打中心孔、车外圆),典型零件工艺卡工艺流程讲解、车削加工工艺知识讲解。
(2)数控车加工基础训练(数控车床)学时2天。主要内容为:车削加工概述,数控车床结构及空车操作,车削基本操作演示与练习(工件定位装夹、刀具装夹与编号、试切对刀、起刀点终点确定、程序输入与调用)典型零件数控加工工艺知识、编程知识讲解,典型零件数控车削加工讲解。
(3)车削加工自主创新设计制作训练,学时0.5天。必须先修“车削加工基础训练”,对自主创新设计产品绘制装配图、零件图,编制加工工艺卡,按照加工工艺卡实现加工制造。在普通车床完成工件的定位夹紧及加工,自主在机床上定位夹紧工件、对刀,完成工件的加工,并利用合适量具进行尺寸及表面质量检测、返修调整。
场地布局:训练场地位于金工实习基地3楼,使用面积约1450㎡。分成普通车床实训区、数控车床实践区、自主创新设计区、普通车床数控改造区,可同时容纳80名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。
7.钳工实训室
钳工实训室主要承担学生的钳工实践实训,钳工训练以手工操作为主,是利用各种手持工具对工件进行加工的一种方法,因常在钳工台上用虎钳夹持工件操作而得名,在机械制造和修配工作中是不可缺少的重要工种。
训练目标:
(1)了解钳工训练的安全操作规程,熟悉钳工的特点、加工范围及应用;
(2)熟悉常用工具,比如划针、钢板尺、钢丝锯、锉刀、麻花钻、样冲、手锤的安全使用方法;
(3)熟练掌握基本量具,如游标卡尺的测量与读数方法;
(4)掌握划线、起锯、锯削、锉削、孔加工、攻螺纹等基本技能以及工件的装配与拆卸技巧。
实训内容:
通过实际演示、实时指导、全程参与让学生经历鹤嘴锤头从毛坯到成品的完整诞生过程,并让学生在由粗加工到精加工的手动磨练中掌握钳工的各项基本操作。
教学安排:本实训室设有2个实践单元,可供学生在创新实践课程中选修。其中:
(1)钳工基础训练,学时 0.5天,主要内容为:了解钳工训练的安全操作规程;熟悉钳工的特点、加工范围及应用
(2)钳工加工自主创新设计制作训练,学时 2天。主要内容为:必须先修“铣削加工基础训练”,对自主创新设计产品绘制装配图、零件图,编制加工工艺,按照加工工艺实现加工制造。在虎钳上完成工件的定位夹紧及加工,自主夹紧工件,完成工件的加工,并利用合适量具进行尺寸及表面质量检测、返修调整。
场地布局:训练场地位于金工实习基地3楼,使用面积约300㎡,可同时容纳80名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。
8.磨工实训室
磨削实训室主要承担学生的普通磨床、数控磨床实践实训,熟悉普通磨床、小平面磨床、数控磨床的基本操作,掌握磨削加工工艺。
训练目标:
(1)熟练使用千分尺、百分表等量具;
(2)掌握外圆零件的磨削工艺过程与加工;熟练对砂轮静平衡调整。
实训内容:
(1)了解磨削的特点、加工范围及应用;
(2)了解磨床种类及结构,磨削液的种类和作用,砂轮的组成;
(3)熟悉磨削训练的安全操作规程,学会磨削常用量具和夹具的使用方法;
(4)磨外圆(纵磨、横磨、综合磨)、磨平面、砂轮静平衡调整的现场演示及部分操作。
教学安排:本实训室设有平磨和外磨,共2个实践单元,主要内容为:磨削概述与安全注意事项、千分尺的使用、磨外圆、磨平面、砂轮静平衡调整的演示及操作;完成典型零件的外圆磨削的加工。
场地布局:训练场地位于金工实习基地3楼,使用面积约300㎡.可同时容纳40名学生进行实训。
面向对象:全校所有理工科专业学生。