《金属工艺学》教学大纲.docx

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《金属工艺学》教学大纲

教学大纲

课程名称《金属工艺学》

课程负责人

开课系部机电工程系

教研室机械自动化

2013年9月1日

《金属工艺学》教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：

DJX154018

中文名称：

金属工艺学

英文名称：

Metal Technology

适用专业：

电气工程及自动化专业

课程性质：

专业基础课

总学时：

26（其中理论教学学时：

26实验实训学时：

）

总学分：

2分

二、课程简介（字数控制在250以内）

金属工艺学是一门以工艺为主的综合性技术基础课。

本课程主要由金工实习、课程教学两部分组成。

其任务是使学生获得金属材料的基础知识；金属加工工艺的基础知识；具有初步的金工操作技能。

通过本课程的学习，应使学生掌握常用金属材料的种类、成分、组织、性能和改性方法，具有选用金属材料的初步能力。

掌握主要加工方法的基本原理和工艺特点，具有选择毛坯、零件加工方法及工艺分析的初步能力。

具有综合运用工艺知识、分析零件结构工艺性的初步能力。

了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。

从而为其它相关课程的学习和以后工作奠定必要的基础。

三、相关课程的衔接

预修课程（编号）：

并修课程（编号）：

四、教学的目的、要求与方法

（一）教学目的

本课程的目的是使学生懂得有关金属材料和其它工程材料的基本知识，了解常用金属材料的成分、组织、性能及热处理工艺之间的关系。

了解铸造、压力加工、焊接及切削加工的工艺基础知识。

树立工程意识，养成严谨认真的工作作风，努力培养专业创造能力和创造精神。

为学习其它课程和从事相关生产技术工作打好必要的基础。

（二）教学要求

通过本课程的学习，学生应达到以下基本要求：

了解金属零件铸造、锻压加工和焊接工艺的基本原理、特点和应用范围；初步掌握简单机械零件铸造、锻压加工和焊接工艺设计知识；初步学会分析一般零件毛坯结构工艺性；了解切削加工的基本原理和刀具的结构与材料，刀具角度与切削加工的关系；了解常用切削加工的原理、特点、工艺过程以及各种加工方法适用范围；初步掌握切削加工的工艺过程，会安排简单零件加工工艺过程以及进行零件结构工艺性分析。

（三）教学方法

本课程的学习内容强调理论联系实际，注重应用理论和实践性技术，注重各种能力的培养。

因此，在课程教学中应注意教学方法和形式的改革，注意与专业学科和课程建设的配合联系。

考虑到非机械类的专业的适应性，教学中对于教材中一些内容可选择使用。

每章的复习思考题是本课程教学的必要环节，既是巩固、复习所学知识的手段，又是理论联系实际，调动学生灵活运用知识和学习主动性的途径，应予以充分重视。

本课程以课堂教学为主，并可采用现场教学，多媒体教学和参观见习等教学形式，开展生动活泼的教学活动。

五、教学内容（实验内容）及学时分配

第1章钢铁材料及其热处理（4学时）

第一节金属及合金的性能

1.1力学性能

1.2物理性能和化学性能

第二节铁碳合金及其状态图

2.1碳钢

2.2纯铁的晶体结构和结晶过程

2.3铁碳合金状态图

第三节钢的热处理

3.1热处理的基本概念

3.2钢的整体热处理方法

3.3钢的表面热处理

第四节其他常用金属材料

4.1合金钢

4.2铸铁

本章的重点：

金属材料的力学性能；碳钢的分类、编号、性能和用途；纯铁的结晶过程和同素异构转变；铁碳合金状态图及分析；铁碳合金状态图的应用；钢的整体热处理方法。

难点：

铁碳合金状态图及分析；铁碳合金状态图的应用。

第2章铸造（2学时）

第一节砂型铸造

1.1模样及芯盒

1.2型砂及芯砂

1.3造型工具

1.4造型方法

1.5浇注系统

1.6合金的熔炼与浇注

1.7铸件的落砂、清理及常见缺陷

第二节特种铸造

2.1金属型铸造

2.2压力铸造

2.3离心铸造

2.4熔模铸造

第三节铸造基础知识

3.1金属的铸造性能

3.2铸件的结构工艺性

本章的重点：

讨论铸造工艺设计图的制定及实例，合金的流动性和收缩性及其影响因素，铸件结构设计。

难点：

浇注位置和分型面的合理选择、铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。

第3章锻压（2学时）

第一节锻造

1.1自由锻

1.2模锻

第二节冲压

2.1冲压设备

2.2冲压的基本工序

2.3冲压模具

第三节锻压基础知识

3.1金属的锻压性能

3.2锻压件结构工艺性

本章的重点：

讨论金属塑性变形的实质，自由锻基本工序及其结构工艺性，模锻工艺规程、板料冲压的基本工序。

难点：

金属塑性变形的实质，自由锻件结构工艺性。

第4章焊接（2学时）

第一节手弧焊

1.1手弧焊的设备

1.2电焊条

1.3手弧焊工艺

第二节其他焊接方法

2.1气焊

2.2气体保护焊

2.3电阻焊

2.4埋弧自动焊

2.5钎焊

第三节焊接基础知识

3.1焊接冶金特点

3.2焊接应力变形

3.3焊接材料的选用

3.4焊接结构工艺性

本章的重点：

焊接接头组织和性能的变化；焊接应力与变形；焊条作用与选择；其它熔焊焊接方法。

难点：

焊接接头组织和性能的变化，熔化焊的理论基础和焊接结构设计，焊接方法的选择。

第5章金属切削过程（4学时）

第一节金属切削过程

1.1切屑的形成及种类

1.2切削力和切削功率

1.3切削热和切削液

1.4刀具的磨损和刀具耐用度

第二节零件加工质量和生产率的概念

2.1零件的加工质量

2.2生产率和提高生产率的途径

2.3切削用量的选择

第三节工件材料的切削性能

3.1工件材料的物理、力学性能对切削性能的影响

3.2改善切削加工性能的途径

第四节常用量具

4.1游标卡尺

4.2百分尺

4.3百分表

4.4验规

本章的重点：

金属切削加工的基础知识；金属材料与切屑种类之间的关系；提高生产率的途径；切削用量三要素与生产率的关系，以及如何选择切削用量三要素保证加工质量。

难点：

切削用量三要素的选择原则。

第6章钳工（2学时）

第一节钳工台及台虎钳

第二节划线

2.1常用划线工具

2.2划线基准

2.3划线操作方法

第三节锯削

3.1锯条及锯弓

3.2基本操作方法

第四节锉削

3.1锉削加工和锉刀

3.2基本操作方法

第五节钻孔、扩孔和铰孔

5.1钻头及钻床

5.2基本操作方法

5.3扩孔和铰孔

第六节攻螺纹和套螺纹

6.1丝锥和铰杠

6.2攻螺纹的方法

6.3板牙和板牙架

6.4套螺纹的方法

第七节刮削

7.1平面刮削

7.2曲面刮削

第八节装配

8.1概述

8.2典型零件的装配

第九节钳工操作示例

9.1操作注意事项

9.2操作步骤

本章的重点：

划线工具的正确使用；锯条的安装及正确的锯割方法；孔的加工工艺；螺纹的加工方法。

难点：

钳工操作的应用范围及操作步骤。

第7章车削（4学时）

第一节切削运动、车床及车刀

1.1切削运动和切削用量

1.2C6132卧式车床的组成和传动

1.3车床附件和工件装夹

1.4车刀

第二节车削加工方法

2.1车外圆

2.2车端面和台阶面

2.3钻孔和镗孔

2.4切槽和切断

2.5车圆锥面

2.6车螺纹

第三节车削加工示例

第四节车削加工零件结构工艺性示例

第五节数控车床

5.1车床组成

5.2微机控制装置

5.3工作原理

本章的重点：

车削加工的特点和工艺范围；车床的组成及各部分的功用；切削用量的概念和意义；刻度盘的使用。

工件和车刀的安装；切削步骤与试切；常用量具的使用方法；常见形面的车削方法。

难点：

切削步骤与试切；常见形面的车削方法。

第8章刨削、铣削和磨削（4学时）

第一节刨削

1.1刨削运动和刨床

1.2基本操作方法

1.3刨削操作示例

第二节铣削

2.1铣削运动及铣床

2.2基本操作方法

2.3铣削操作示例

2.4铣削（刨削）平面零件的结构工艺性

2.5齿形加工

第三节磨削

3.1磨削运动

3.2磨床

3.3液压传动概念

3.4砂轮

3.5磨削加工应用

本章的重点：

刨削运动及其刨削的基本操作；铣削运动及其铣削用量的选择；磨削运动及其磨床的基本操作；

难点：

刨削用量的选择；铣削用量的选择和磨削用量的选择。

第9章特种加工（2学时）

第一节电火花加工

1.1电火花加工的工作原理

1.2电火花加工的工艺特点和应用范围

第二节电解加工

2.1电解加工的工作原理

2.2电解加工的工艺特点和应用范围

第三节激光加工

3.1激光加工的工作原理

3.2激光加工的工艺特点和应用范围

第四节超声波加工

4.1超声波加工的工作原理

4.2超声波加工的工艺特点和应用范围

本章的重点：

各种特种加工的工作原理，工艺特点及应用范围。

难点：

各种特种加工的工艺特点及应用范围。

本课程各章节的学习时数分配

项目

（学时）

章

理论

实践

（实验）

其他

说明

第一章

4

第二章

2

第三章

2

第四章

2

第五章

4

第六章

2

第七章

4

第八章

4

第九章

2

六、作业（报告）

根据教学内容，布置一定数量的课堂练习和课外作业，用以巩固所学知识，培养独立分析问题和解决问题的能力。

七、课程考核

本课程建议采用笔试闭卷的考核方式。

期末成绩=考试成绩+平时成绩。

（其中考试成绩占90%，平时成绩占10%）

八、教材及主要参考资料

教材：

[1]骆志斌主编《金属工艺学》第五版北京高等教育出版社2000

参考书：

[1]钱剑晨编著《金属工艺学》第一版北京国防工业出版社1990

[2]王允禧主编《金属工艺学》第一版北京高等教育出版社1985

[3]柳秉毅《金工实习》北京机械工业出版社，2002年7月

[4]刘建亭《机械制造基础》北京机械工业出版社，2001年12月

[5]朱兴元《金属学与热处理》北京北京大学出版社，2006年8月

九、其它

1、本大纲努力做到：

精选教材内容、增大知识覆盖、紧密结合实际、注重知识运用。

注意与后继课程的相互联系，以及和金工实习的内在联系，力求使学生掌握必要的基础知识，基本理论和基本技能。

2、本课程是一门实践性较强的课程，学生应按教学计划的要求进行金工实习，以获得必要的实践知识，教师应了解学生的实习情况，避免前后出现重复和脱节现象。

3、本课程以课堂教学为主，并辅以必要的现场教学，电化教学等环节和手段。

教学过程中，应适当使用必要的挂图、模型、实物等教具，以增强直观性，提高教学质量。

执笔人：

教研室主任签字：

　　　　　系部主任审核签字：