金屬工藝及機(jī)制基礎(chǔ)教學(xué)大綱

1、金屬工藝及機(jī)制基礎(chǔ)教學(xué)大綱課程名稱：金屬工藝及機(jī)制基礎(chǔ) 課程編碼：1008401學(xué) 時(shí)：54學(xué)時(shí) 學(xué) 分：3學(xué)分開課學(xué)期：第五學(xué)期適用專業(yè)：機(jī)械學(xué)院各專業(yè)課程類別：必修課程性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課先修課程：高等數(shù)學(xué)、金工實(shí)習(xí)、機(jī)械工程材料、機(jī)械制圖、理論力學(xué) 教 材：材料成型工藝基礎(chǔ) （金屬工藝學(xué)熱加工部分、嚴(yán)紹華主編）； 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) （金屬工藝學(xué)冷加工部分、傅水根主編） 清華大學(xué)出版社。一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)1、課程性質(zhì)本課程是研究機(jī)器零件常用材料和加工方法，即從選擇材料、制造毛坯，直到加工出零件的綜合性課程。它是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課。2、課程目的學(xué)生在金工實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過

2、本課程的學(xué)習(xí)，獲得常用工程材料及零件加工工藝的知識(shí)，培養(yǎng)工藝分析的初步能力，并為學(xué)習(xí)其它有關(guān)課程及以后從事機(jī)械設(shè)計(jì)和加工制造工作奠定必要的基礎(chǔ)。3、課程任務(wù)（1）具有根據(jù)零件性能要求選擇工程材料的初步能力。（2）掌握主要加工方法的基本原理和工藝特點(diǎn)，具有選擇毛坯、零件加工方法及工藝分析的初步能力。（3）具有綜合運(yùn)用工藝知識(shí)、分析零件結(jié)構(gòu)工藝性的初步能力。（4）了解與本課程有關(guān)的新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。二、課程的基本內(nèi)容熱加工工藝基礎(chǔ)部分1、緒論本課程的性質(zhì)、任務(wù)與基本內(nèi)容。機(jī)器生產(chǎn)過程的概念，機(jī)器制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用。課程的基本要求與學(xué)習(xí)方法。2、鑄造（1）砂型鑄造掌握

3、各種手工造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。了解機(jī)器造型的特點(diǎn)和應(yīng)用。掌握鑄造工藝圖的繪制，注位置和分型面的選擇，鑄造工藝參數(shù)（機(jī)械加工余量、撥模斜度、鑄造收縮率、鑄造圓角、型芯頭等）的選擇，鑄造工藝圖實(shí)例，鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求。（2）合金的鑄造性能及其對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求流動(dòng)性的概念。流動(dòng)性對(duì)鑄件質(zhì)量影響；影響流動(dòng)性的因素，提高流動(dòng)性的措施。收縮的概念。影響收縮的主要因素；收縮對(duì)鑄件的質(zhì)量影響；縮孔和縮松的形成及其防止。鑄造內(nèi)應(yīng)力的概念及產(chǎn)生原因，鑄件的變形，裂紋的形成及其防止。合金的鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求。（3）常用鑄造合金及其生產(chǎn)A.*鑄鐵及其生產(chǎn)鑄鐵的性能特點(diǎn)及種類，鑄鐵的組織?；诣T鐵的結(jié)晶過程和

4、石墨化；灰鑄鐵的牌號(hào)，性能特點(diǎn)及其應(yīng)用?；诣T鐵的孕育處理?；诣T鐵的鑄造工藝特點(diǎn)?？慑戣T鐵的生產(chǎn)；可鍛鑄鐵的分類、組織、性能特點(diǎn)和牌號(hào)；可鍛鑄鐵的鑄造工藝特點(diǎn)。球墨鑄鐵的生產(chǎn)；球墨鑄鐵的分類、組織、性能特點(diǎn)和牌號(hào)；球墨鑄鐵的鑄造工藝特點(diǎn)。*B.鑄鋼、鑄造有色合金及其生產(chǎn)鑄鋼的牌號(hào)，性能特點(diǎn)及應(yīng)用。鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn)。銅合金的牌號(hào)，性能特點(diǎn)及應(yīng)用，銅合金的鑄造工藝特點(diǎn)。鋁合金的牌號(hào)，性能特點(diǎn)及應(yīng)用，鋁合金的鑄造工藝特點(diǎn)。*（4）特種鑄造熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造和離心鑄造等特種鑄造方法的工藝過程，特點(diǎn)及應(yīng)用，各種鑄造方法的比較。3、鍛壓（1）鍛壓的實(shí)質(zhì)。鍛壓生產(chǎn)的特點(diǎn)及其應(yīng)用（2）*

5、金屬的塑性變形金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)。塑性變形對(duì)金屬組織及性能的影響；回復(fù)和再結(jié)晶；鍛造比和纖維組織；金屬的鍛造性能及其影響因素。（3）自由鍛錘上自由鍛工藝規(guī)程的制訂。典型鍛件自由鍛工藝過程實(shí)例；自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性。*（4）模鍛模鍛的特點(diǎn)及應(yīng)用。錘上模鍛：模鍛的變形工步和模膛；錘上模鍛工藝規(guī)程的制訂；模鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性。其他設(shè)備上模鍛、曲柄壓力機(jī)、平鍛機(jī)、磨擦壓力機(jī)上模鍛的特點(diǎn)與應(yīng)用。（5）板料沖壓板料沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用。板料沖壓的基本工序。典型沖壓件工藝過程實(shí)例。沖壓零件的結(jié)構(gòu)工藝性。*其它壓力加工方法簡(jiǎn)介零件的擠壓成型；零件的輥軋成形。精密模鍛、各種壓力加工方法比較。4、焊接（1）焊接的實(shí)

6、質(zhì)及其焊接方法分類。焊接在工業(yè)中的應(yīng)用。（2）電弧焊電弧焊冶金過程和電焊條：電弧焊冶金過程特點(diǎn)；焊條的組成、作用、種類、特性及其選用。焊接接頭的組織和性能；焊接變形和焊接應(yīng)力。（3）常用焊接方法：了解埋弧焊、氣體保護(hù)焊（CO2氣體保護(hù)焊氬弧焊）、電渣焊，掌握電阻焊、釬焊的過程、特點(diǎn)和應(yīng)用。常用焊接方法的比較和選用。（4）常用金屬材料的焊接金屬材料的焊接性：掌握焊接性的概念，焊接性的間接評(píng)定方法，炭素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼，了解不銹鋼、鑄鐵、有色金屬的焊接。（5）焊接結(jié)構(gòu)工藝性焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇；焊縫布置；焊接接頭設(shè)計(jì)。（6）*焊接新工藝簡(jiǎn)介等離子弧焊接與切割，電子束焊、激光焊、摩擦焊接和擴(kuò)散焊接

7、的特點(diǎn)。5、機(jī)械零件毛坯的選擇（1）零件毛坯的類型及其制造方法的比較。（2）選擇毛坯類型及其加工方法的原則?？紤]零件的使用要求，考慮零件的制造成本；考慮生產(chǎn)條件。（3）常用機(jī)械零件毛坯的分類及其制造方法。軸桿類零件；盤套及塊狀類零件；機(jī)架、箱體類零件。毛坯選擇舉例。機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)部分1、切削加工概論切削加工的基本概念。切削刀具材料。切削刀具的幾何角度。金屬切削過程。機(jī)械加工質(zhì)量與生產(chǎn)率。2、數(shù)控機(jī)床加工數(shù)控機(jī)床的概述。數(shù)控機(jī)床的分類加工原理。程序編制簡(jiǎn)介。3、外圓表面的加工概述外圓面加工方法及特點(diǎn)。外圓面加工方案的選擇。4、孔加工概述孔的加工方法及其特點(diǎn)。孔的加工方案的選擇。5、平面加工平面

8、加工概述，加工方法及特點(diǎn)。平面加工方案的選擇。6、螺紋加工螺紋加工概述，加工方法及其特點(diǎn)。7、齒輪齒形的加工概述圓柱齒輪齒形的加工方法及其特點(diǎn)。8、成形表面加工成形面的切削加工方法及其特點(diǎn)。成形面的磨削。9、機(jī)械加工工藝過程概論工件的定位及安裝。零件機(jī)械加工工藝過程步驟的制定。三、課程的教學(xué)要求熱加工工藝基礎(chǔ)部分鑄造1、掌握砂型鑄造的特點(diǎn)，對(duì)典型鑄件具有較合理地選用鑄造方法的能力。2、熟悉砂型鑄造澆注位置，分型面及鑄造工藝參數(shù)的選擇，能繪制典型鑄件的鑄造工藝簡(jiǎn)圖。3、熟悉合金鑄造性能及其對(duì)鑄件質(zhì)量的影響。4、具有分析零件鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的初步能力。5、*了解鑄鐵的石墨化及其對(duì)鑄件組織和性能的影響

9、，了解常用鑄造合金的獲得方法及鑄造特點(diǎn)。6、*了解鑄造新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。鍛壓1、*熟悉金屬塑性變形及對(duì)金屬組織和性能的影響，金屬的鍛造性能及其影響因素。2、掌握自由鍛的特點(diǎn)及工藝過程，能繪制簡(jiǎn)單鍛件圖。了解模鍛方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。對(duì)典型鍛件具有較合理地選用鍛造方法的能力。3、熟悉板料沖壓的特點(diǎn)，工藝過程及應(yīng)用。4、具有分析中小型零件鍛造和沖壓結(jié)構(gòu)工藝性的初步能力。5、*了解精密模鍛、零件的軋制、擠壓和精密沖壓等加工方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。6、*了解鍛壓新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。焊接1、熟悉電弧產(chǎn)生原理及電弧焊生產(chǎn)過程，引弧過程及直流電焊機(jī)的正接與反接。2、熟悉焊接冶金過程和熱過程及其對(duì)焊接

10、接頭組織，性能和焊件焊接應(yīng)力，變形的影響，獲得優(yōu)質(zhì)焊件的措施。3、掌握常用焊接方法的特點(diǎn)，具有較合理選用焊接方法及相關(guān)焊接材料的能力。4、了解金屬的焊接性能，熟悉常用金屬的焊接特點(diǎn)。5、熟悉常用焊接接頭形式和坡口形式，確定焊縫布置的主要原則。具有分析焊件結(jié)構(gòu)工藝性的初步能力。6、*了解焊接新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。毛坯選擇熟悉各類毛坯的特點(diǎn)和選擇毛坯的原則，具有選擇毛坯材料和制造方法的能力。機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)部分1、切削加工的基本概念切削刀具材料應(yīng)具備的性能及種類。車刀的主要幾何角度的定義，功用及選擇范圍。多齒刀具的幾何角度特點(diǎn)及砂輪特性。金屬切削過程中的幾個(gè)物理問題的產(chǎn)生及對(duì)切削加工質(zhì)量，生

11、產(chǎn)率的影響；分析影響這幾個(gè)物理問題的因素。2、數(shù)控機(jī)床加工數(shù)控機(jī)床的工作原理；數(shù)控機(jī)床的分類及數(shù)控機(jī)床的加工原理程序編制簡(jiǎn)介。3、外圓表面加工外圓表面加工方法及特點(diǎn)：車削、磨削、研磨、超精加工及拋光的加工方法，特點(diǎn)及應(yīng)用；加工方案和選擇。4、孔的加工孔的分類及鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、磨、拉、研、珩的加工方法特點(diǎn)所用設(shè)備及應(yīng)用?？椎募庸し桨傅倪x擇：孔加工機(jī)床的選擇；孔加工方案選用。5、平面的加工平面加工方法及特點(diǎn)：刨、銑、磨、拉、刮、研的加工方法、特點(diǎn)及應(yīng)用，平面加工方案的選擇。6、螺紋加工螺紋加工概述：螺紋的分類；幾何要素；螺紋的標(biāo)記。螺紋加工方法及特點(diǎn)：螺紋的車削、銑削、磨削和滾壓加工的特點(diǎn)、應(yīng)用。

12、7、齒輪齒形加工概述圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求與精度等級(jí)及齒輪精度選擇。圓柱齒輪齒形加工方法及特點(diǎn)。銑齒、滾齒、插齒的加工原理，刀齒及設(shè)備加工特點(diǎn)和應(yīng)用。齒輪精加工方法：剃、珩、磨齒的加工原理、設(shè)備及應(yīng)用。8、*成形面加工成形表面的切削加工方法及特點(diǎn)：用成形刀具加工成形面的特點(diǎn)及應(yīng)用。用簡(jiǎn)單刀具加工成形面的特點(diǎn)及應(yīng)用。成形面的磨削：成形砂輪磨削成形面；光學(xué)曲線磨床磨成形面的工作原理。9、*機(jī)械加工工藝過程概論機(jī)械加工工藝過程概述，工件的安裝，制定零件機(jī)械加工工藝過程的步驟，典型零件的工藝過程舉例。四、課程學(xué)時(shí)分配講課內(nèi)容學(xué)時(shí)1、鑄造82、鍛壓73、焊接84、機(jī)械零件毛坯的選擇25、切削加工概論76

13、、數(shù)控機(jī)床加工37、外圓表面加工28、孔的加工；平面加工49、螺紋加工；齒輪齒形加工410、成形面加工；零件切削加工工藝性211、綜合作業(yè)及機(jī)動(dòng)312、實(shí)驗(yàn)4（冷2、熱2）合計(jì)54注：冷、熱各開一個(gè)試驗(yàn)。五、課程習(xí)題的要求本課程習(xí)題的基本要求是：鞏固課堂講授的理論知識(shí)和基本概念。培養(yǎng)分析零件鑄造、鍛造、焊接及機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性的初步能力，查閱參考資料，進(jìn)行金工工藝設(shè)計(jì)的能力和編寫工藝文件的能力。習(xí)題的分量占自學(xué)時(shí)間的三分之一四分之一。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1、沖壓模具的結(jié)構(gòu)分析和拆裝。2、刀具幾何角度的刃磨與測(cè)量。3、切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響。4、數(shù)控機(jī)床加工。5、特種加工（電火花加工、線切割加工、激光加工等）。上述實(shí)驗(yàn)可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選做24項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簬椭鷮W(xué)生通過實(shí)驗(yàn)鞏固和驗(yàn)證課程的基本理論知識(shí)，增加新材料、新工藝、新技術(shù)的知識(shí)和實(shí)踐基礎(chǔ)，訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)分析研究和科學(xué)實(shí)踐的能力。實(shí)驗(yàn)要求：觀察現(xiàn)象，驗(yàn)證理論。掌握對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的綜合能力以及擇寫實(shí)驗(yàn)