金属工艺及机制基础A教学大纲

机械工程学院本科课程教学大纲1金属工艺及机制基础A教学大纲课程名称：金属工艺及机制基础A课程编码：01100260英文名称：MateltechnologyandmachiningfoundationA学时：48学时学分：3学分开课学期：第五学期适用专业：机院、交通、车辆课程类别：必修课程性质：技术基础课先修课程：高等数学、金工实习、机械工程材料、机械制图、理论力学教材：《材料成型工艺基础》（金属工艺学热加工部分、严绍华主编）；《机械制造工艺基础》（金属工艺学冷加工部分、傅水根主编）清华大学出版社。一、课程的性质及任务：1、课程性质本课程是高等学校本科机械类专业的一门重要的技术基础课程。是研究机器零件常用材料和加工方法，即从选择材料、制造毛坯，直到加工出零件的综合性课程。2、本课程的任务是：（1）具有根据零件性能要求选择工程材料的初步能力。（2）掌握主要加工方法的基理工艺特点，具有选择毛坯、零件加工方法及工艺分析的初步能力。（3）掌握切削原理基本知识和零件的各种加工方法，具有零件加工工艺的初步分析能力。（4）了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。二、课程内容及学习方法：热加工工艺基础部分1、绪论本课程的性质、任务与基本内容。机器生产过程的概念，机器制造工业在国民经济中的地位与作用。２、铸造（1）砂型铸造各种手工造型方法的特点和应用，机器造型的特点和应用，铸造工艺图的制订：浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（机械加工余量、拨模斜度、铸造收缩率、铸造圆角、型芯头等）的选择，铸造工艺图实例。铸造工艺对铸件结构的要求。（2）合金的铸造性能及其对铸件结构的要求金属工艺及机制基础A教学大纲2流动性的概念。流动性对铸件质量影响；影响流动性的因素，提高流动性的措施。收缩的概念。影响收缩的主要因素；收缩对铸件的质量影响；缩孔和缩松的形成及其防止。铸造内应力的概念及产生原因，铸件的变形，裂纹的形成及其防止。合金的铸造性能对铸件结构的要求。**(3)铸铁件的生产（4）特种铸造熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程，特点及应用，各种铸造方法的比较。３、锻压（1）锻压的实质。锻压生产的特点及其应用（2）金属的塑性变形锻造比和纤维组织；金属的锻造性能及其影响因素。（3）自由锻锤上自由锻工艺规程的制订。典型锻件自由锻工艺过程实例；自由锻零件的结构工艺性。*（4）模锻模锻的特点及应用。锤上模锻：模锻的变形工步和模膛；锤上模锻工艺规程的制订；模锻零件的结构工艺性。其他设备上模锻、曲柄压力机、平锻机、磨擦压力机上模锻的特点与应用。（5）板料冲压板料冲压的特点和应用。板料冲压的基本工序。典型冲压件工艺过程实例。冲压零件的结构工艺性。*其它压力加工方法简介零件的挤压成型；零件的辊轧成形。精密模锻、各种压力加工方法比较。４、焊接（1）焊接的实质及其焊接方法分类。焊接在工业中的应用。（2）电弧焊电弧焊冶金过程和电焊条：电弧焊冶金过程特点；焊条的组成、作用、种类、特性及其选用。焊接接头的组织和性能；焊接变形和焊接应力。（3）常用焊接方法：*埋弧焊、电阻焊、钎焊的过程、特点和应用。常用焊接方法的比较和选用。（4）常用金属材料的焊接金属材料的焊接性：焊接性的概念；焊接性的间接评定方法。炭素结构钢、低合金结构钢、不锈钢.机械工程学院本科课程教学大纲3（5）焊接结构工艺性焊接结构材料的选择；焊缝布置；焊接接头设计。*（6）焊接新工艺简介等离子弧焊接与切割，电子束焊、激光焊、摩擦焊接和扩散焊接的特点。5、零件毛坯的选择（1）零件毛坯的类型及其制造方法的比较。（2）选择毛坯类型及其加工方法的原则。考虑零件的使用要求，考虑零件的制造成本；考虑生产条件。（3）常用机械零件毛坯的分类及其制造方法。轴杆类零件；盘套及块状类零件；机架、箱体类零件。毛坯选择举例。机械加工工艺基础部分1、切削加工工艺基础（1）本课程的内容与基本要求，切削加工分类、特点和发展方向，切削运动及切削用量，车刀的组成与刀具角度标注；车刀安装对工作角度的影响。（2）刀具材料，刀具切削过程，切削力的来源与分解，切削热的来源及影积屑瘤，表面变形强化及残余应力。（3）磨具的性能与磨削过程的本质。（4）车削、钻削、镗削、铣削、刨削、插削、拉削加工方法；普通磨削、无心磨削加工方法。刮削、宽刀细刨、研磨、珩磨、超精加工、抛光精密加工方法。（5）加工精度及其影响因素，表面质量及其影响因素。2、特种加工工艺基础特种加工的产生、发展和特点，对机械制造工艺技术的影响，电火花加工，电解加工，超声波加工，激光加工。3、特型表面加工（1）螺纹的基本要素和加工方法，车螺纹，铣螺纹，攻螺纹，套螺纹，磨螺纹，滚压螺纹，电火花加工螺纹。（2）齿轮精度及加工方法，铣齿，插齿，滚齿，剃齿，珩齿，磨齿，研齿。4、常见表面加工方案选择（1）表面加工掌握要点，外圆加工方案及选择说明，内圆加工方案及选择说明平面加工方案及选择说明，齿形加工方案及选择说明，（2）表面加工方案选取的五条依据及实例，齿轮轴加工实例，法兰盘加工实例等。本课程的学习要密切联系金工实习内容，注重实践教学环节，理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力。三、课程的教学要求金属工艺及机制基础A教学大纲4热加工工艺基础部分铸造1、掌握砂型铸造的特点，对典型铸件具有较合理地选用铸造方法的能力。2、熟悉砂型铸造浇注位置，分型面及铸造工艺参数的选择，能绘制典型铸件的铸造工艺简图。3、熟悉合金铸造性能及其对铸件质量的影响。4、具有分析零件铸造结构工艺性的初步能力。5、**了解铸铁的石墨化及其对铸件组织和性能的影响，了解常用铸造合金的获得方法及铸造特点。6、*了解铸造新工艺、新技术及其发展趋势。锻压1、**熟悉金属塑性变形及对金属组织和性能的影响，金属的锻造性能及其影响因素。2、掌握自由锻的特点及工艺过程，能绘制简单锻件图。了解模锻方法的特点和应用。对典型锻件具有较合理地选用锻造方法的能力。3、熟悉板料冲压的特点，工艺过程及应用。4、具有分析中小型零件锻造和冲压结构工艺性的初步能力。5、*了解精密模锻、零件的轧制、挤压和精密冲压等加工方法的特点和应用。6、*了解锻压新工艺、新技术及其发展趋势。焊接1、熟悉电弧产生原理及电弧焊生产过程，引弧过程及直流电焊机的正接与反接。2、熟悉焊接冶金过程和热过程及其对焊接接头组织，性能和焊件焊接应力，变形的影响，获得优质焊件的措施。3、掌握常用焊接方法的特点，具有较合理选用焊接方法及相关焊接材料的能力。4、了解金属的焊接性能，熟悉常用金属的焊接特点。5、熟悉常用焊接接头形式和坡口形式，确定焊缝布置的主要原则。具有分析焊件结构工艺性的初步能力。6、*了解焊接新工艺、新技术及其发展趋势。毛坯选择熟悉各类毛坯的特点和选择毛坯的原则，具有选择毛坯材料和制造方法的能力。机械加工工艺基础部分1、切削加工的基本概念切削刀具材料应具备的性能及种类。车刀的主要几何角度的定义，功用及选择范围。多齿刀具的几何角度特点及砂轮特性。金属切削过程中的几个物理问题的产生及对切削加工质量，生产率的影响；分析影响这几个物理问题的因素。2、数控机床加工机械工程学院本科课程教学大纲5数控机床的工作原理；数控机床的分类及数控机床的加工原理程序编制简介。3、外圆表面加工外圆表面加工方法及特点：车削、磨削、研磨、超精加工及抛光的加工方法，特点及应用；加工方案和选择。4、孔的加工孔的分类及钻、扩、铰、镗、磨、拉、研、珩的加工方法特点所用设备及应用。孔的加工方案的选择：孔加工机床的选择；孔加工方案选用。5、平面的加工平面加工方法及特点：刨、铣、磨、拉、刮、研的加工方法、特点及应用，平面加工方案的选择。6、螺纹加工螺纹加工概述：螺纹的分类；几何要素；螺纹的标记。螺纹加工方法及特点：螺纹的车削、铣削、磨削和滚压加工的特点、应用。7、齿轮齿形加工概述圆柱齿轮传动的精度要求与精度等级及齿轮精度选择。圆柱齿轮齿形加工方法及特点。铣齿、滚齿、插齿的加工原理，刀齿及设备加工特点和应用。齿轮精加工方法：剃、珩、磨齿的加工原理、设备及应用。8、*成形面加工成形表面的切削加工方法及特点：用成形刀具加工成形面的特点及应用。用简单刀具加工成形面的特点及应用。成形面的磨削：成形砂轮磨削成形面；光学曲线磨床磨成形面的工作原理。9、*机械加工工艺过程概论机械加工工艺过程概述，工件的安装，制定零件机械加工工艺过程的步骤，典型零件的工艺过程举例。四、课程学时分配讲课內容学时1、铸造82、锻压73、焊接74、切削加工工艺基础125、特种加工工艺基础26、特型表面的加工47、常见表面加工方案选择4金属工艺及机制基础A教学大纲68、实验4（冷2、热2）合计48注：冷、热各开一个试验。五、课程习题的要求本课程习题的基本要求是：巩固课堂讲授的理论知识和基本概念。培养分析零件铸造、锻造、焊接及机械加工工艺的初步能力，查阅参考资料，进行金工工艺设计的能力和编写工艺文件的能力。习题的分量占自学时间的三分之一~四分之一。六、实验内容与要求１、合金的流动性及合金的充型能力。２、冲压模具的结构分析和拆装。３、铸造应力的测定。4、焊接应力的测定。5、刀具几何角度的刃磨与测量。6、切削用量对加工质量的影响。上述实验可根据专业特点选做2~4项。实验目的：帮助学生通过实验巩固和验证课程的基本理论知识，增加新材料、新工艺、新技术的知识和实践基础，训练严谨的科学作风，培养分析研究和科学实践的能力。实验要求：观察现象，验证理论。掌握对实验数据进行处理，对实验结果进行分析的综合能力以及择写实验报告的能力。七、课程主要参考书：[1]邓文英《金属工艺学》高等教育出版社1991年[2]李瑞昌《热加工工艺基础》中南工大出版社1991年[3]范全福《金属工艺学》高等教育出版社1983年[4]华南工学院、甘肃工业大学主编《金属切削原理及刀具设计》上册上海科学技术出版社1979年注：1.*表示选修内容；2.**表示先修课程已讲授过。制定人：张海于辉审定人：胡怡批准者：2005-4-17