【文章內(nèi)容簡介】 題二 用AutoCAD畫平面圖 課題三 用AutoCAD畫零件圖 課題四 用AutoCAD畫裝配圖 教學建議 AutoCAD是目前應(yīng)用比較廣泛的計算機繪圖軟件。本模塊主要介紹交互式計算機繪圖的基本操作，以此作為機械繪圖方法的一種補充，并希望通過學習使學生逐步掌握計算機繪圖軟件的應(yīng)用。 AutoCAD繪圖作為一種繪圖手段，注意與前幾個模塊的教學有機地融合在一起，增強學生計算機繪圖的綜合能力。 AutoCAD功能強大，教學中要注意擇其重點，切忌面面俱到。要注意培養(yǎng)學生獨立思考的能力和自學能力。 工程力學教學大綱課程類別：專業(yè)課使用教材：工程力學，陳丹主編，中國勞動和社會保障出版社。適用層次：數(shù)控加工專業(yè)第三學期總課時數(shù)：64一、課程的性質(zhì)和內(nèi)容 本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課。課程的主要內(nèi)容有：理論力學部分包括構(gòu)件的受力分析、力矩和力偶、平面力系、空間力系及剛體定軸轉(zhuǎn)動的基礎(chǔ)知識等；材料力學部分包括拉伸與壓縮、剪切與擠壓、圓軸扭轉(zhuǎn)直梁彎曲、組合變形等。 二、課程的任務(wù)和要求 本課程的任務(wù)是使學生掌握建立工程問題的力學模型和進行力學分析、力學計算的基本方法。通過本課程的教學，為學生學好相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識，并能運用力學知識分析和解決一般機械工程實際問題，提高專業(yè)技術(shù)水平打下必要的基礎(chǔ)。本門課程的基本要求是掌握剛體的受力分析與計算方法；掌握工程材料在拉、壓、彎、扭等典型變形狀態(tài)下的力學性能及強度校核方法；能完成簡單工程問題的力學計算。 三、教學中應(yīng)注意的問題 （1）在教學中注意理論聯(lián)系實際，采用啟發(fā)式教學，加強基礎(chǔ)知識的教學和基本技能的訓練，理論力學部分的教學內(nèi)容應(yīng)著重練習各力系中研究對象的受力分析及約束反力的求解；材料力學部分的教學內(nèi)容應(yīng)著重練習構(gòu)件變形的計算，根據(jù)強度解決實際工程問題。注重培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，全面提高學生的素質(zhì)。 （2）本課程的教學可根據(jù)任務(wù)驅(qū)動型教學的需要，通過任務(wù)引導學生學習相關(guān)知識。在教學中應(yīng)緊緊圍繞任務(wù)實施，以必需、夠用為度，突出重點，解決難點，講清講透各知識點，一個模塊結(jié)束后要及時總結(jié)該模塊的知識鏈接。通過歸納總結(jié)，使學生對所學知識融會貫通。 （3）合理調(diào)節(jié)教和學中的比例，做到精講多練，重在應(yīng)用。如在任務(wù)實施及例題講解中應(yīng)著重分析解題思路，淡化解題過程，簡化數(shù)學運算。教學中，注意將“講練結(jié)合原則”貫穿于課堂教學的始終，結(jié)合學生實際情況，用好思考練習題。引導學生靈活運用所學知識，認真、獨立地完成一定數(shù)量的練習題，有助于學生掌握基礎(chǔ)知識，提高分析問題、解決問題的能力。 （4）加強直觀教學，充分運用實物、模型、掛圖以及多媒體技術(shù)等教學手段，進行全方位形象化的直觀教學，使教學形式生動活潑，有利于激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果。（5）教學實施過程中，根據(jù)實際需要，可以適當調(diào)整教學內(nèi)容。 （6）帶*的為選學內(nèi)容 四、學時分配表教學內(nèi)容總學時第一篇 理論力學30模塊一 構(gòu)件的受力分析、畫受力圖6任務(wù)1 分析球體的受力情況、畫受力圖2任務(wù)2 畫梁AB的受力圖2任務(wù)3 畫支架中AB桿、BC桿及銷釘B的受力圖2模塊二 力矩和力偶8任務(wù)1 計算力矩2任務(wù)2 計算螺旋壓板夾具中壓板對工件的壓緊力2任務(wù)3 解釋鉗工用雙手轉(zhuǎn)動鉸桿絲錐攻螺紋的原理2任務(wù)4 計算多軸鉆床上螺栓對工件的作用力2模塊三 平面力系平衡方程及應(yīng)用8任務(wù)1 計算導軌對滑塊的作用2任務(wù)2 分析計算刀架對車刀的約束反力2任務(wù)3 螺栓壓板夾具中壓板的受力計算2*知識拓展 考慮摩擦時的平衡2模塊四 空間力系6任務(wù)1 車削時車刀刀尖受力計算2任務(wù)2 斜齒圓柱齒輪的受力分析2*知識拓展 軸的受力分析2模塊五 剛體定軸轉(zhuǎn)動2任務(wù) 車削時切削速度、切削力及消耗功率計算2第二篇 材料力學34模塊一 拉伸與壓縮8任務(wù)1 拉桿軸向拉伸（或壓縮）時的內(nèi)力計算4任務(wù)2 支架中AB桿和BC桿的強度計算4模塊二 剪切與擠壓4任務(wù)1 鉚釘剪切強度計算2任務(wù)2 確定拖車掛鉤插銷的直徑2模塊三 圓軸扭轉(zhuǎn)8任務(wù)1 圓軸扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力計算3任務(wù)2 汽車傳動軸強度校核3*知識拓展 圓軸扭轉(zhuǎn)剛度概述2模塊四 直梁彎曲8任務(wù)1 計算臺鉆手柄桿的彎矩3任務(wù)2 螺栓壓板夾具中壓板正應(yīng)力的計算2任務(wù)3 確定銑床夾具中壓板的厚度3模塊五 組合變形6任務(wù)1 校核鉆床立柱的強度2任務(wù)2 圓軸彎曲組合變形的強度計算2*知識拓展 影響構(gòu)件承載能力的其他因素2合 計64五、教學要求、內(nèi)容及建議 第一篇 理論力學 模塊一 構(gòu)件的受力分析 畫受力圖 教學要求 1. 明確力、剛體、平衡和約束的概念。 、作用與反作用公理、三力平衡匯交定理。 、光滑面約束及鉸鏈約束的性質(zhì)及相應(yīng)約束反力的特征。 ，準確繪制受力圖。 教學內(nèi)容 任務(wù)1 分析球體的受力情況、畫受力圖 任務(wù)2 畫梁AB的受力圖 任務(wù)3 畫支架中AB桿、BC桿及銷釘B的受力圖。 教學建議 ，涉及的重要概念較多分，講清、講透各知識點，適時總結(jié)并引導學生靈活運用。在學生對概念的理解還不很透徹的情況下，及時做思考練習題。通過練習及時檢查學生對概念的理解程度，幫助學生透徹理解有關(guān)概念。 ，幫助學生初步掌握對物體進行受力分析、畫受力圖的基本方法。 在講授力的概念時要抓住定義中的關(guān)鍵詞語：“力是物體間的相互作用”，引導學生完成任務(wù)1的思考練習題2，有助于學生正確理解力的概念。 約束反力的分析和確定是正確畫受力圖的保證，應(yīng)盡可能使用結(jié)構(gòu)特征鮮明的教具，幫助學生透徹理解各種約束的性質(zhì)，從而正確畫出約束反力。 在對物體進行受力分析時，讓學生討論研究對象所受的全部主動力和約束反力，引導學生思考約束反力只有在何種條件下才能體現(xiàn)出來，主動力與約束反力之間的關(guān)系如何，讓學生在思考、辨析中總結(jié)出對物體進行受力分析的基本步驟。 ，鉸鏈約束反力的分析和確定是個難點，應(yīng)盡可能使用結(jié)構(gòu)特征鮮明的教具，以增強學生的感性認識，有利于突破難點。 關(guān)于固定鉸鏈支座約束反力的確定，教師可在學生掌握基本方法（即用一對相互垂直分力表示）后，通過典型例題幫助學生總結(jié)幾種特殊情況，可給學生畫受力圖和解題計算帶來很大方便。如兩端固定鉸鏈支座約束的構(gòu)件是二力構(gòu)件，則根據(jù)二力平衡公理就可將兩端固定鉸鏈支座約束反力的方向確定下來；又如構(gòu)件只受三力作用平衡，則可應(yīng)用三力平衡匯交定理確定其中固定鉸鏈支座約束反力的方向；再如構(gòu)件所受的力中可直接判定的力或已知力都相互平行時，則固定鉸鏈支座約束反力的方向就可確定，即肯定與其余力平行。 、畫受力圖，進一步規(guī)范學生畫受力圖的方法和步驟。重點講清二力平衡公理和作用與反作用公理的區(qū)別，教會學生正確判定二力構(gòu)件。 ，是本模塊的重點和難點。本模塊至少安排2學時習題課，以熟練掌握受力圖畫法。在教學中應(yīng)注意，教師課堂示范與學生課堂練習相結(jié)合，通過典型例題讓學生反復(fù)練習，在練習中可選用質(zhì)疑糾錯型題，讓學生判斷有錯誤的受力圖，通過討論，互相糾錯，幫助學生掌握物體的受力分析方法，正確地畫出受力圖。 模塊二 力矩和力偶教學要求 、計算公式及合力矩定理。 。 。 、力偶的基本特性及力偶矩的計算公式。 。 ，能用力的平移定理解決實際問題。 ；掌握平面力偶系的合成與平衡條件及其應(yīng)用。 教學內(nèi)容 任務(wù)1 計算力矩 任務(wù)2 計算螺旋壓板夾具中壓板對工件的壓緊力 任務(wù)3 解釋鉗工用雙手轉(zhuǎn)動鉸杠絲錐攻螺紋的原理 任務(wù)4 計算多軸鉆床上螺栓對工件的作用力 教學建議 ，對力矩的概念作了初步分析。在教學中還應(yīng)列舉生活和生產(chǎn)中的生動實例，使枯燥的理論變得有趣。通過實例使學生對力矩的概念有清晰的理解，并能熟練地計算。 此外，講課中還應(yīng)著重講清力臂的概念，啟發(fā)學生比較力的作用點到矩心的距離與力臂概念的區(qū)別，以及分清什么情況下力矩為零。 ，習慣選用直接求力臂的方法來計算力矩。因此，在教學中可選便于使用合力矩的習題，明確要求用兩種方法求力矩，使學生通過比較加深對合力矩定理的認識。 3.“力的合成與分解”是靜力學的基本知識，應(yīng)重點介紹，并要求學生熟練掌握。 ，建立力矩平衡方程。應(yīng)用力矩平衡方程分析、計算繞定點或定軸轉(zhuǎn)動的簡單機械平衡問題時，選擇合適的矩心可使計算簡便。通過適當練習使學生理解并掌握這一點。 （力偶概念、力偶矩表示法、力偶等效條件、力偶系合成及平衡條件），可多舉一些生活和生產(chǎn)中的實例以便于學生理解和掌握。 ，學生在學習該定理時，對附加力偶矩的轉(zhuǎn)向容易搞錯，應(yīng)反復(fù)練習。 。 （1）力矩和力偶矩的相同點 ①力矩和力偶矩的正負號規(guī)定相同。 ②力矩和力偶矩的單位相同。 ③對于平面力系來說力矩和力偶矩都是代數(shù)量。 （2）力矩和力偶矩的不同點 ①力矩是力使物體繞某一點（矩心）轉(zhuǎn)動效應(yīng)的度量；而力偶矩是力偶使整個物體轉(zhuǎn)動效應(yīng)的度量。 ②力矩的大小和正負隨矩心位置的變化而改變；而力偶矩的大小和正負與矩心位置無關(guān)。 ③力矩等于力和力臂的乘積，它只能描述這個力對物體繞某一點轉(zhuǎn)動的作用效應(yīng)，力矩的記號一定要加下標。如M。(F) ,表示力F對0點的矩。而力偶矩是對整個物體轉(zhuǎn)動的作用效應(yīng),力偶矩的記號不用加下標,如用M表示力偶矩. 模塊三 平面力系平衡方程及應(yīng)用教學要求 、合力投影定理及其應(yīng)用。 、平面平行力系以及平面任意力系的合成方法與平衡條件。 。 ，能正確計算固定端約束反力。 ，了解槽面摩擦和滾動摩擦。 。 。 教學內(nèi)容 任務(wù)1 計算導軌對滑塊的作用力 任務(wù)2 分析計算刀架對車刀的約束反力 任務(wù)3 螺栓壓板夾具中壓板的受力計算 *知識拓展 考慮摩擦時的平衡 教學建議 。 ，應(yīng)要求學生熟練掌握。重點講清力在直角坐標軸上投影方向與符號的關(guān)系。關(guān)于力的投影與分力的區(qū)別，在教學中可通過對辨析題的分析，來幫助學生理清概念。 ，平面匯交力系、平面平行力系等都是平面任意力系的特殊情況。 ，教學中應(yīng)注意講練結(jié)合，教師的示范要層次清楚，嚴格要求學生按照規(guī)范的解題步驟與方法解題。教給學生一定的解題技巧，學會通過選取合適的研究對象、建立適當坐標系、選取合適的矩心等，使計算過程簡化。 ，以鞏固所學知識。 ，學生不易理解。在教學中應(yīng)借助直觀教具演示，層層分析，幫助學生理解固定端約束的性質(zhì)，確定固定端約束反力。因固定端約束反力相對于前面介紹的三種常見約束（柔性約束、光滑面約束、鉸鏈約束）來說，多出一個約束反力偶，因此學生在解具有固定端約束的題時，容易出錯。可作如下歸納：①畫受力圖時，不能丟力偶；②列平衡方程時，投影式中不能有力偶；③平衡方程力矩式中，力偶的矩恒等于自身。 7.“翻倒”問題是平面平行力系平衡方程在應(yīng)用中的一個難點，也是塔式起重機受力分析和平衡計算中的典型問題。講課時要注意引導學生思考和分析，并建立 “平衡臨界狀態(tài)”的概念。 ，使學生建立摩擦的基本概念，并掌握以Ffmax=181。sFN作為補充方程,求解考慮摩擦時的平衡問題。教學中要著重講清滑動摩擦力的方向以及滑動摩擦力大小的三種情況，及時通過思考題的分析練習，幫助學生透徹理解概念。模塊四 空間力系教學要求 ；建立空間直角坐標系。 。 （直接分解法和間接分解法）。 。 。 教學內(nèi)容 任務(wù)1 車削時車刀刀尖受力計算 任務(wù)2 斜齒圓柱齒輪的受力分析 *知識拓展 軸的受力分析 教學建議 ，討論力沿空間直角坐標系合成與分解的方法，以定性分析為主，不宜過深。 ，講授力的合成方法——力直角平行六面體法則時，可準備一個用鐵絲繞制的“力直角平行六面體”模型，以增強學生對兩步合成法的感性認識，建立空間概念。 ，由于學生空間概念較差而難于接受，在教學中教師可使用斜齒圓柱齒輪的模型（應(yīng)帶有空間坐標軸和力矢）來講解推導軸向力Fa、圓周力Ft和徑向力Fr的計算公式，使學生容易理解。此外，要提醒學生注意： 不要滿足于死記公式，而要學會推導公式的方法，并了解每個符號的含義，為學習后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。 ，只要求了解將軸上所受的空間力系轉(zhuǎn)化為幾個平面力系的分析方法，不要求掌握平衡問題的計算。教師在教學過程中要注意把握好分寸，切不可偏深、偏難。 模塊五 剛體定軸轉(zhuǎn)動教學要求 、線速度的計算公式。 、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的定量關(guān)系。 教學內(nèi)容 任務(wù) 車削時切削速度、切削力及消耗功率計算 教學建議 ，重點幫助學生理解和靈活運用公式。 ，應(yīng)強調(diào)公式中各物理量的單位，并要求學生熟記。 第二篇 材料力學模塊一 拉伸與壓縮教學要求 ，初步建立構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性的概念。 。 （或壓縮）時的受力特點和變形特點。 （或壓縮）時內(nèi)力的概念，學會用截面法求內(nèi)力。 、許用應(yīng)力的概念，掌握軸向拉伸（或壓縮）時桿件橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律及計算方法。 。 。 教學內(nèi)容 任務(wù)1 桿件軸向拉伸（或壓縮）時的內(nèi)力計算 任務(wù)2 支架中AB桿和BC桿的強度計算 教學建議 ，引導學生初步建立強度、剛度、穩(wěn)定性的概念。學生對強度和剛度中關(guān)于變形的含義往往不容易區(qū)別，在教學中要著重講清楚構(gòu)件在外力作用下，即使不出現(xiàn)塑性變形，也會產(chǎn)生彈性變形。如工程中的某些構(gòu)件僅滿足強度要求（不產(chǎn)生過大塑性變形）是不夠的，對彈性變形也要加以限制，這就是剛度的