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课程： 《数字电路》，《模拟电路》，《机械制造技术基础》。 面向对象： 机械制造及自动化，机械工程，动力机械工程 开课院（系）、教研室： 机械与动力工程学院 推荐教学参考书： 《特种加工》，刘晋春等，哈尔滨工业大学出版社， 1999 二、课程的性质和任务 特种加工是指传统的切削加工以外的新的加工方法。 由于特种加工主要不是依靠机械能和切削力进行加工，因而可以用软的工具（甚至不用工具）加工硬的工件，可以用来加工各种难加工材料，复杂表面和有某些特殊要求的零件。 随着科学技术和工业生产的发展，许多难加工材料不断出现，许多复杂的、例如大型复杂模具等零件的加工要求越来越高。 常规的机械切削加工方法已经无法满足这种加工要求。 《特种加工》就是一门利用电能、化学能、光能、声能、水能来实现零件加工的，它具有以柔克刚的特点，是现代加工业中不可缺少的 加工方法。 各种特种加工方法在生产中的应用日益广泛，近十几年来，仅电加工机床年产量的平均增长率无论在国内或国外，均大大高于金属切削机床的增长率，生产中已形成一支从事特种加工的技术队伍。 为了适应特种加工技术的迅速发展和应用的需要，有必要开设“特种加工”课程。 通过本门课各个教学环节的培养，使学生对《特种加工》中各种加工方法的基本原理、设备的主要结构以及它们的实际应用背景有一个全面的了解，为在今后的工程设计和研究工作中能熟练应用特种加工技术打下良好的基础。 426 三、教学内容和要求 1． 概论 主要介绍特种加工的发展历史、 工艺特点、和特种加工的分类。 2． 电火花加工 了解电火花加工机理、特点、放电间隙特征、加工过程的控制以及检测；掌握电火花成型加工的原理、机床的组成、工艺方法和实际应用； 3． 电火花线切割 掌握电火花线切割加工的原理、机床的组成、工艺方法和实际应用。 4． 电化学加工 了解电化学加工的原理；掌握电解加工的基本原理、机床的组成、工艺方法和实际应用；掌握电解机械复合加工的基本原理、机床的组成、工艺方法和实际应用；掌握电铸加工的基本原理、机床的组成、工艺方法和实际应用。 5． 激光加工 了解激光加工的基本原理；掌握激光加工设备的组成、 加工工艺和实际应用。 6． 电子束和离子束加工 了解电子束加工的基本原理；掌握电子束加工设备的组成、加工工艺和实际应用。 了解离子束加工的基本原理掌握离子束加工设备的组成、加工工艺和实际应用。 7． 超声加工 了解超声加工的基本原理；掌握超声加工设备的组成、加工工艺和实际应用。 8． 其它特种加工 了解其它特种加工的基本原理、设备组成、加工工艺和实际应用。 9． 特种加工录像 特种加工 VCD 录象，使教学过程更加生动形象。 10． 特种加工实验 427 综合实验，以教师演示和学生操作相结合的方式进行，加深学生对电火花加工、电火花线切割加工、激光加工以 及其它特种加工方法的了解。 四．实验（上机）内容和基本要求 五．对学生能力培养的要求 1． 课内教学活动对学生能力培养和安排 本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和实验，能了解如何用特种加工方法实现难加工材料的复杂形状加工。 并熟悉和掌握常用特种加工设备的基本操作功能。 2． 课外教学活动对学生能力培养的安排 阅读相关论文，利用实验手段增加感性认识，本课程实验学时数为 4。 六．其他说明 撰写人： 院（系）公章： 院（系）教学主管签字（盖章）： 时 间： 428 《成组技术》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： ME462 课程名称（中文）：成组技术 课程名称（英文）： Group Technology 学时 /学分： 27 学时 /2 学分 先修课程： 机械制造、先进制造技术等基础课程 面向对象： 学院所有专业 开课院（系）、教研室： 机械与动力工程学院 先进制造工艺方向 推荐教学参考书： 教材：《成组技术》，蔡建国主编，上海交通大学出版社出版社， 2020 年。 教学参考书： 《成组技术》，许香穗，蔡建国主编，机械工业出 版社， 1988 年。 《聚类分析》，方开泰，潘恩沛，地质出版社， 1982 年。 《柔性制造系统》，张培忠，机械工业出版社， 1997 年。 期刊杂志：《中国机械工程》、《机电一体化》、《制造业自动化》、《 IEEE Engineering Management Review》等。 二、课程的性质和任务 世界市场已经从传统的相对稳定型市场演变成动态多变型市场。 信息时代个性化产品将成为市场需求的主流。 同行业之间、跨行业之间的竞争非常激烈，主要表现在产品生命周期缩短、用户需求多样化、大市场和大竞争、交货期成为主要的竞争因 素、多品种小批量生产比例增大等方面。 成组技术能够为企业提供这种综合快速响应能力，在其基础上，各种先进制造技术才能更好发挥作用。 成组技术是充分利用零件的形状相似性和工艺相似性从而达到彻底简化、合理化现行生产系统的目的。 它的主要任务是使学生了解成组技术的基本原理、与其他先进制造技术的关系、零件编码技术与分组、成组技术在产品设计 /工艺规程设计 /机 429 床单元设计 /成组夹具等的应用。 为学生学习后继课程，从事相关领域的管理、工程技术服务、科学研究以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。 三、教学内容和要求 （一） 现代制造业大环境的发 展 要点：现代制造业全球化趋势；现代制造工业生产中存在的主要问题；成组技术的基本原理；成组技术的发展、实施方法与经济效益分析。 （二）零件分类编码系统 要点：零件的代码和零件分类编码的作用；零件分类编码的原理及概念；VIOSIO 零件编码系统实例分析； OPITZ 零件编码系统实例分析； KK3零件编码系统实例分析；制订企业实用分类编码系统的方法；评价零件分类编码系统的准则。 （三）成组技术中的零件分组 要点：用分类编码系统划分工艺相似零件组；用生产流程分析原理划分工艺相似零件组。 （四）成组技术在产品设计中的应 用 要点：产品设计标准化；零件名称标准化；零件结构标准化的原理；零件标准化； （五）成组技术在工艺规程设计中的应用 要点：成组工艺的基本概念；成组工艺的编制方法。 （六）成组夹具 要点：成组夹具和传统夹具的比较；成组夹具的结构特点；成组夹具的设计方法；成组夹具的经济效益。 （七）大成组技术与大规模定制生产 要点：大成组技术与传统成组技术的关系；一些工业发达国家的 21 世纪制造战略中的大成组技术思想；大成组技术是实现大规模定制生产的有效途径；大成组技术中的关键问题和解决方法 430 四．实验（上机）内容和基本要 求 五．对学生能力培养的要求 1. 课内教学活动对学生能力培养和安排 通过本课程的学习，使学生能够根据成组技术的原理，对零件进行分类编码；能够将成组技术应用到产品设计、工艺规程设计和机床单元设计中。 2. 课外教学活动对学生能力培养的安排 安排二次（ 4 学时）让学生翻译大成组技术、大规模定制生产和可重构制造系统英文资料，然后分组进行演讲。 六．其他说明 撰写人： 院（系）公章： 院（系）教学主管签字（盖章）： 时 间 ： 431 《数控技术》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： ME463 课程名称（中文）：数控技术 课程名称（英文）： CNC Technology 学时 /学分： 27 学时 /2 学分 先修课程： 制造技术基础，控制理论基础 面向对象： 机械工程、工业工程 开课院（系）、教研室： 机械与动力工程学院 推荐教学参考书： 教材 ： 《数控机床》第三版，吴祖育等主编，上海科学技术出版社， 教学参考书 ： 《现代数控机床》，毕承恩等著，机械工业出版社， ； 《现代制造技术导论》，蔡 建国等著，上海交通大学出版社， 2020， 二、课程的性质和任务 本课程是机械工程专业本科教学的学科专业选修课。 通过本课程的学习，使得学生能够了解数控技术在现代制造业中的重要地位和发展方向，掌握数控技术中几何运动控制和伺服控制的各种基本理论，比较全面的学习数控系统、伺服系统的原理和应会的技术。 三、教学内容和要求 数控技术 概 论 讲述 “数控”的概念、产生与发展；“数控技术”对制造业的影响；数控系统的组成及分类，现代数控技术的发展状况。 重点：数控的基本设想、数控系统的组成， 现代数控技术的广泛应用。 2．数控加工的程序编制 内容为数控程序编制的基本概念、 ISO 数控指令、数控编程方法和理论。 重点：数控编程的数学处理，多坐标联动控制的目的和数学原理。 432 3．轨迹运动控制的基本理论 数控系统的功能需求分析，轨迹控制的基本原理；主要的轨迹运动控制插补算法；轨迹运动控制的速度处理方法；数控加工中刀具运动规划的几何建模方法和在 CNC 中的实现方法。 重点：脉冲增量插补和数据采样法插补原理及实现；刀具补偿的几何模型和实现方法。 4．计算机数控系统 CNC 系统的硬件结构和软件结构。 基于 PC 的开放式数控系统原理。 重点： CNC 系统的硬件结构的发展方向；二种典型的软件结构；开放式数控系统的构想和原理。 5．数控的位置控制与伺服驱动 讲述伺服的概念、发展和运动控制的广泛应用；掌握电气伺服系统的控制结构、技术要求和常用伺服系统；掌握常用位置检测元件和位置伺服控制原理和全数字式位置控制原理和算法。 重点：步进电机伺服系统、直流伺服系统和交流伺服系统的原理和控制电路；全数字式位置控制的 PID 调节、前馈控制等算法。 四．实验（上机）内容和基本要求 五．对学生能力培养的要求 通过课内教学活动，使学生掌握数控技术、数控加工 、高精度轨迹运动控制的基本概念、主要理论和关键技术。 让学生充分认识信息技术和控制技术在先进制造系统中的重要作用；使学生具有运用和开发数控技术的基本能力。 六．其他说明 撰写人： 院（系）公章： 院（系）教学主管签字（盖章）： 时 间： 433 《系统集成芯片（ SOC）设计入门》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： ME464 课程名称（中文）：系统集成芯片（ SOC）设计入门 课程名称（英文）： Introduction to Design of SOC 学时 /学分： 36 学时 /2 学分 先修课程： 数字电路 面向对象： 机械电子、机械工程及自动化 开课院（系）、教研室： 机械与动力工程学院机器人研究所 推荐教学参考书： 教材 ： 《数字集成系统集成芯片（ SOC）设计》，罗胜钦、北京希望电子出版社、 2020 教学参考书 : 《 VHDL与 FPGA设计》，胡振华、中国铁道出版社、 2020 《硬件描述语言与数字逻辑电路设计》，侯伯亨 ， 西安电子科技大学出版社 ，1999。 二、课程的性质和任务 20 世纪下半叶，微电子技术得到了迅速发展。 由于集成 电路设计和工艺技术水平的提高，目前已经可以在一个单片上集成 109个晶体管，从而有可能将原先由许多 IC 组成的电子系统集成在一个单片上，构成所谓系统集成芯片 (System On Chip，简称 SOC)。 系统集成芯片与集成电路 (IC)相比，不再是一种功能单一的单元电路，而是将信号采集、处理和输出等完整的系统集成在一起，成为一个有专用目的的电子系统单片。 其设计思想也有别于 IC， SOC 把系统的处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合，在一个或若干个单片上完成整个系统的功能。 SOC 的出现是电子系统 设计领域的一场革命，它对电子信息产业的影响将不亚于 60 年代集成电路的出现所产生的影响。 正因如此， 434 当今电子系统的设计已不再是利用各种通用 IC，进行 PCB 版级的设计和调试，而是转向以 HDPLD 或 ASIC 为物理载体的系统集成芯片的设计。 另一方面，由于集成电路工艺的成熟和 EDA 工具的迅速发展，使得电子系统的设计者并不需要过多地关注半导体集成工艺，完全可以利用现有的成熟工艺，在 EDA 工具的帮助下完成整个系统从行为层到物理层的全部设计，并最终在 HDPLD 上实现，或委托IC 制造商进行 ASIC 的生产。 系统集成芯片（ SOC）是微电子芯片向前发展的必然趋势， 90 年代以来已成为各大半导体厂商竞相开发的热点。 系统集成电路（硬件）的特征是集成了不同功能电路，规模更加扩大。 在一个芯片上配置有微处理器、存储器、数字信号处理器（ DSP）、音像处理电路、通信处理电路等。 这样，设备（系统）就有可能走向小型、轻量、低功耗、高速度和低成本化。 换句话说，现有的专用标准集成电路（ A。