机械制造基础教学大纲.docx
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机械制造基础教学大纲
《机械制造基础》课程教学大纲
课程编码：
0110060
课程名称：
机械制造基础
英文名称：
BasisofMechanicalManufactory
学时：
64
学分：
4
课程类型：
必修
课程性质：
专业课
适用专业：
机械设计制造及其自动化、机械电子工程
先修课程：
金工实习、计算机文化基础、画法几何与机械制图
开课学期：
第6学期
开课院系：
机电工程学院
一、课程的地位、目的和任务
本课程地位：
本课程是高等教育机械及相关专业的一门重要的专业课，是一门必修课。
本课程目的：
本课程是研究工程材料及机械制造方法的一门学科，通过对工程材料、铸造、锻造、焊接、切削加工及成形方法的选择等内容的学习，了解和掌握常用工程材料的性质和机械零件加工工艺的基础知识，为学生今后毕业设计及工作后从事专业机械生产技术工作奠定必要的工艺基础。
本课程任务：
本课程要求学生
1.了解工程材料及机械制造在国民经济中的地位和作用，建立工程材料、成形过程及现代制造过程的完整概念；
2.熟悉常用工程材料的种类、性能及其改性方法，初步掌握其应用范围和选择原则；
3.掌握主要毛坯成形方法的基本原理和工艺特点，具有选择毛坯及工艺分析的初步能力；
4.掌握机械制造生产过程、生产类型及其特点，掌握各种加工成形方法的实质、工艺特点，基本原理，了解零件的工艺过程，并具备选择零件成形方法的能力，能制定制造工艺规程；
5.了解零件的结构工艺性；
6.了解有关的新工艺、新技术及其发展趋势。
为学生后续专业课程的学习，以及课程设计、毕业设计打下坚实基础；为学生毕业后就业和从事专业技术工作培训职业实用技能。
二、本课程与其它课程的联系
1．与基础课程的关系
本课程是《金工实习》的后续课程，是《数控加工技术》的基础，只有在学好本课程的前提下，才能顺利地继续完成学业。
2.与专业课程的关系
本课程是学习后续专业课程的重要课程，为了较好地完成专业学习，需要学好本门课程。
三、教学内容及要求
第一章金属材料的性能
教学要求：
通过本章学习，掌握金属材料的强度、硬度、塑性、冲击韧度及疲劳强度。
重点：
1．强度、硬度、塑性、冲击韧度及疲劳强度的概念及意义
2．拉伸曲线的意义
3．硬度测量方法及主要应用
难点：
各力学性能表示符号、意义及应用
教学内容：
第一节金属材料的力学性能
（一）弹性和刚性
（二）强度和塑性
（三）硬度
（四）冲击韧度
（五）疲劳和断裂韧度
第二节材料的物理、化学性能和工艺性能
（一）材料的物理性能
（二）材料的化学性能
（三）材料的工艺性能
第二章金属的晶体结构
教学要求：
通过本章学习，掌握几种典型的晶体结构，掌握合金相的结构
重点：
晶体结构类型及基本组织
难点：
合金的相结构
教学内容：
第一节晶体结构的基本概念
第二节金属中常见的晶体结构
（一）晶体与非晶体
（二）晶格与晶胞
（三）常见晶体结构
第三节实际晶体的结构
（一）晶体结构
（二）晶体缺陷
第四节合金相结构
（一）固溶体
（二）金属化合物
第三章金属的相变和相图
教学要求：
通过本章的学习熟悉铁碳合金相图的基本组织，能够正确的进行铁碳合金相图分析，了解金属晶体的基本概念及结晶过程，了解铁碳合金相图的实际应用。
重点：
1．铁碳合金相图的分析
2．铁碳合金相图中的基本相及组织特点和性能
3．含碳量与铁碳合金相图组织及性能的关系
难点：
相组织的分析
教学内容：
第一节纯金属的相变
（一）液态金属的结构及结晶
（二）纯金属的相变
（三）晶体的同素异构
第二节二元合金相图
（一）概述
（二）合金相图的建立
（三）匀晶相图
（四）共晶相图
（五）共析相图
第三节铁碳合金相图
（一）铁碳合金的组元及基本相
（二）Fe-Fe3C相图分析
（三）典型合金的结晶过程及组织
（四）含碳量与铁碳合金组织及性能的关系
（五）铁碳合金相图的应用
第四节金属的凝固组织
（一）金属铸锭宏观组织
（二）铸锭中的缺陷
第四章钢的热处理
教学要求：
通过学习掌握钢的热处理中的基本定义；掌握钢的热处理的分类方法及普通热处理的目的和应用范围；掌握钢的退火、正火、淬火和回火的目的和工艺过程及其应用；了解钢的热处理的基本原理；了解C曲线和CCT曲线的分析和应用；了解表面热处理的目的、原理和应用范围；了解钢的表面热处理的原理、工艺过程和应用。
重点：
1．热处理的方法
2．热处理对性能的影响
难点：
如何选择正确的热处理方法
教学内容：
第一节钢在加热时的转变
（一）奥氏体的形成过程
（二）影响奥氏体转变速度的因素
（三）奥氏体的晶粒度及其影响因素
第二节过冷奥氏体等温转冷却变
（一）过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立
（二）过冷奥氏体等温冷却转变曲线的分析
（三）影响过冷奥氏体转变曲线的因素
（四）珠光体转变
（五）贝氏体转变
（六）马氏体转变
第三节过冷奥氏体连续冷却转变
（一）共析钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线
（二）亚共析钢和过共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变
第四节钢的普通热处理
（一）钢的退火
（二）钢的正火
（三）钢的淬火
（四）钢的回火
第五节钢的表面热处理工艺
（一）钢的表面淬火
（二）钢的化学热处理
第六节其他热处理工艺
（一）形变热处理
（二）真空热处理
（三）激光处理
（四）气相沉积技术
第五章常用工程材料
教学要求：
通过本章学习掌握杂质对碳素结构钢性能的影响，碳素钢的分类方法，各类碳素钢的性能特点及其应用范围；掌握合金元素对钢的性能的影响，合金钢的分类方法，各类合金钢的性能特点及其应用范围；掌握铸铁的成分特点，了解石墨化及其影响因素，掌握铸铁的分类方法、性能特点及其应用范围；掌握常用工程材料的牌号的含义，能够根据具体的条件正确选择材料。
重点：
1．碳钢、合金钢及铸铁的分类、牌号、性能及主要用途
难点：
正确选择材料的方法
教学内容：
第一节工业用钢
（一）钢的分类
（二）碳素钢
（三）合金钢
（四）特殊性能钢
第二节铸铁和铸钢
（一）铸铁
（二）铸钢
第三节有色金属及其合金
（一）铝及铝合金
（二）铜及铜合金
（三）钛及钛合金
（四）滑动轴承合金
第四节其他工程材料
（一）粉末冶金材料
（二）陶瓷材料
（三）高分子材料
（四）复合材料
第五节材料的选用
（一）机械零件失效分析
（二）机械零件选材的原则
（三）典型零件选材实例
第六章金属的液态成形
教学要求：
通过本章学习了解液态成形的基本理论，掌握砂型铸造的工艺过程及生产特点，掌握手工造型的方法及铸件的结构工工艺性知识。
重点：
1．液态成形的实质、特点及应用
2．手工造型的方法、特点
3.铸件结构工艺性
难点：
铸件结构工艺性分析
教学内容：
第一节液态成形理论基础
（一）金属的凝固
（二）金属与合金的液态成形性能
（三）液态成形性能对铸件质量的影响
第二节液态金属的成形方法
（一）砂型铸造成形
（二）特种铸造方法
第三节铸造工艺设计
（一）铸造工艺设计的内容
（二）铸造工艺实例
第四节铸造结构工艺性
（一）铸造合金性能的影响
（二）铸造工艺的影响
（三）铸造方法的影响
第七章金属的塑性成形
教学要求：
通过本章节学习理解塑性变形的实质，掌握锻压成形的特点及应用，了解各种塑性成形方法，掌握锻件的结构工艺性。
重点：
1．锻压成形的特点及应用
2．结构工艺性设计
难点：
塑性变形的实质及结构工艺性设计
教学内容：
第一节塑性成形的理论基础
（一）塑性成形的实质
（二）冷变形强化与再结晶
（三）锻造比与锻造流线
（四）塑性成形基本规律
（五）金属的锻造性能
第二节塑性成形方法
（一）锻造
（二）板料冲压
第三节锻件的工艺设计
（一）自由锻工艺规程的制订
（二）自由锻工艺规程实例
（三）模锻工艺规程的制订
第四节锻件的结构工艺性
（一）自由锻的结构工艺性
（二）锻件的结构工艺性
（三）板料冲压件的结构工艺性
第八章焊接
教学要求：
通过本章节学习了解熔焊的冶金过程，掌握焊接方法，理解焊接原理，熟悉焊接结构工艺性。
重点：
1．常用的焊接方法
2．焊接应力与变形
难点：
焊接结构工艺性
教学内容：
第一节焊接成形基础
（一）熔焊的冶金过程
（二）金属的焊接性
（三）焊接应力与变形
第二节焊接方法
（一）熔焊
（二）压焊
（三）钎焊
第三节焊接结构工艺设计
（一）焊接材料
（二）焊件材料
（三）焊接接头工艺
（四）焊接方法的选择
（五）焊接工艺参数的选择
（六）焊接工艺实例
第九章机械加工
教学要求：
通过本章节学习熟练掌握切削运动、切削要素及切削刀具的知识，了解切削过程中的物理现象，掌握常规的机械加工方法，熟悉机械加工工艺的基础知识。
重点：
1．切削运动、切削用量。
2．各种机械加工方法。
难点：
生产工艺规程的制定
教学内容：
第一节机械加工基础知识
（一）切削运动与切削要素
（二）切削刀具
（三）切削过程
第二节常规机械加工方法
（一）外圆面地加工
（二）孔的加工
（三）平面的加工
（四）成形表面的加工
（五）螺纹的加工
（六）齿轮齿形的加工
第三节机械加工工艺基础
（一）生产过程和工艺过程
（二）零件机械加工工艺规程的制订
（三）典型零件的工艺过程实例
第四节机械加工件的结构工艺性
（一）结构工艺性的设计原则
（二）改善结构工艺性示例
第十一章零件成形方法的选择
教学要求：
通过本章节学习掌握机械零件毛坯的选择原则，能够对典型零件正确的进行成形方法的选择
重点：
1．零件毛坯的成形方法选择
难点：
典型零件的成形方法选择
教学内容：
第一节机械零件毛坯的选择原则
（一）保证使用要求
（二）满足经济性
（三）考虑实际生产条件
第二节机械加工方法的选择原则
（一）根据表面的尺寸精度和表面粗糙度选择
（二）根据表面所在零件的结构形状和尺寸选择
（三）根据零件热处理选择
（四）根据零件材料的性能选择
（五）根据零件的批量选择
第三节各类零件的结构特点及其制造方法比较
（一）轴杆类零件
（二）盘套类零件
（三）箱体机架类零件
四、教学安排及方式
总学时：
64学时，其中理论教学时52学时，实验教学时数为12学时。
教学环节
教学时数
课程内容
讲
课
实
验
习
题
课
上机
看或
录参
像观
小计
备
注
金属材料的性能
3
2
0
0
1
6
金属的晶体结构
3
0
0
0
1
4
金属的相变和相图
8
0
0
0
0
8
钢的热处理
7
0
0
0
1
8
常用工程材料
8
0
0
0
0
8
金属的液态成形
5
0
0
0
1
6
金属的塑性成形
5
0
0
0
1
6
焊接
5
0
0
0
1
6
机械加工
4
2
0
0
2
8
零件成形方法的选择
4
0
0
0
0
4
合计
52
4
0
0
8
64
五、考核方式
1．考核方式
笔试闭卷考试：
以笔试闭卷考试为主，笔试题型为选择、判断、分析、简答等题型，时间为100分钟，试题量应以中等水平的应试者在规定的时间内答完全部试题为宜。
占总分的60%。
2．成绩评定
①平时成绩：
包括出勤、课堂提问、讨论情况、实验表现等。
占总分的20%。
②期中考试：
期中进行一次理论考试。
占总分额20%。
3．成绩的计算方法
①平时成绩：
包括出勤、课堂提问、讨论情况、实验表现等。
占总分的20%。
②试卷成绩：
期末考试成绩占总成绩的60%。
③课程综合成绩：
平时成绩20%+期中考试成绩20%+期末成绩60%。
六、推荐教材与参考资料
1．推荐教材：
[1]林江.《工程材料及机械制造基础》.北京：
机械工业出版社，2013
2．参考资料：
[1]候书林，朱海.《机械制造基础》北京：
中国林业出版社，2006
[2]杜素梅.《机械制造基础》.北京：
国防工业出版社，2012
[3]李长河.《机械制造基础》北京：
机械工业出版社，2014
[4]唐宗军.《机械制造基础》北京：
机械工业出版社，2013
[5]孔德音.《机械加工工艺基础》北京：
机械工业出版社，2012
编写人：
孙维丽
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