《工程材料与机械制造基础》教学大纲.docx
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《工程材料与机械制造基础》教学大纲
《工程材料及机械制造基础》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码：
0610045
课程名称：
工程材料及机械制造基础
课程英文名称：
MaterialsforMachineEngineering&FundamentalofMechanicalManufacture
课程所属单位：
机械工程系工训中心教研室
课程面向专业：
机械类本科生（机械设计制造及自动化、包装工程和过程控制及装备专业）
课程类型：
必修课
先修课程：
机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计和金工实习等课程。
学分：
4
总学时：
64
二、课程性质与目的
1．课程性质
工程材料及机械制造基础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。
它是高等学校机械类专业必修的技术基础课。
2．课程目的
学生在金工实习的基础上，通过本课程的学习，获得常用工程材料及零件加工工艺的知识，培养工艺分析的初步能力，并为学习其它有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作奠定必要的基础。
3．课程任务
（1）掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法，具有选用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）具有综合运用工艺知识、分析零件结构工艺性的初步能力。
（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。
三、课程教学内容与要求
第一章工程材料
1．教学内容与要求
通过本章的学习，了解工程材料的主要力学性能。
掌握材料的各种机械性能指标（强度、塑性、冲击韧性、硬度HB，HRC，HV、疲劳强度和断裂韧性）的物理意义和单位，了解材料的工艺性能和物理化学性能以及零件失效分析的一般方法。
2．教学重难点：
（1）纯金属的结晶与组织：
过冷度与冷却曲线；结晶过程；变质处理；过冷度对结晶过程的影响；晶粒度概念及细化晶粒的途径
（2）二元合金相图：
相图的建立方法；二元匀晶、共晶相图的概念、相图分析、相组成物、相相对量、杠杆原理，相图与机械性能的关系；相图与工艺性能的关系。
（3）Fe-Fe3C相图：
Fe的同素异构现象；Fe-Fe3C相图的组元；Fe-Fe3C相图中的基本相；Fe-Fe3C相图的重要点线。
（4）典型Fe－C合金的平衡结晶过程：
工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的平衡结晶过程。
第二章 铸造
1．教学内容与要求
（1）.熟悉合金的铸造性能及其对铸件质量的影响。
（2）掌握砂型铸造和常用特种铸造方法的特点，对典型铸件具有较合理地选用铸造方法的能力。
（3）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。
（4）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。
（5）具有分析零件铸造结构工艺性的初步能力。
（6）了解铸造新工艺、新技术及其发展趋势。
11．1铸造工艺基础
11．2砂型铸造
11．3常用合金铸件的生产
11．4铸造结构设计
11．5特种铸造
2．教学重难点：
（1）液态合金充型的概念、充型能力对铸件质量的影响及影响充型能力的因素
（2）铸件的凝固方式及收缩的概念与影响收缩的主要因素；铸件缺陷的形成原因及其防止措施。
（3）砂型铸造造型方法，铸造工艺图的绘制
（4）铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构设计的要求。
第三章 塑性成形
1．教学内容与要求
（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）掌握自由锻和锤上模锻的特点及工艺过程，能绘制简单锻件图。
了解其它模锻方法的特点，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。
12．1金属的锻造性能。
12．2自由锻造
12．3模锻
12．4板料冲压
12．5其他锻压加工方法
2．教学重难点：
（1）自由锻件的结构工艺性。
（2）锤上模锻，胎模模锻其它设备上的模锻加工方法的特点和应用
（3）板料冲压件结构工艺性，冲模结构
第四章 焊接
1．教学内容与要求
（1）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。
（2）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。
（3）了解金属的焊接性能，熟悉常用金属的焊接特点。
（4）熟悉常用焊接接头型式和坡口型式，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。
（5）了解焊接新工艺、新技术及其发展趋势。
13．1电弧焊
13．2其它焊接方法
13．3常用金属材料的焊接
13．4焊接结构工艺设计
2．教学重难点：
（1）焊接电弧、手工电弧焊的焊接过程、电弧焊的冶金特点
（2）电焊条选择原则、焊接组织性能的变化及对焊缝质量的影响；焊接应力与变形的产生原因及减少应力与变形的方法；
（3）埋弧自动焊、气体保护焊、电渣焊、电阻焊、摩擦焊、等离子弧焊的焊接原理、特点及应用范围。
（4）金属材料的可焊性；碳钢、合金钢、铸铁、有色金属的焊接性能及防止焊接缺陷的方法。
（5）焊接工艺设计的内容、步骤。
第五章切削加工
1．教学内容与要求
（1）了解切削加工的基本原理。
（2）了解常用刀具的结构特点，熟悉车刀的主要角度。
（3）掌握常用加工方法的工艺特点，通过对各种表面加工的分析，具有较合理地选用加工方法的能力。
（4）了解机械加工工艺过程的基本内容，了解制订加工工艺的原则和方法，具有制订典型零件加工工艺的初步能力。
（5）具有分析零件机械加工结构工艺性的初步能力。
15．1金属切削加工基本知识
15．2车床
15．3车刀
15．4车削、铣削、刨削和磨削
15．5.切削加工件结构工艺性。
2．教学重难点：
（1）车床的组成、运动、用途及传动系统。
通用车床的型号。
（2）常用车刀的组成和结构，车刀的主要角度及其作用。
（3）车削、铣削、刨削和磨削的加工方法特点及应用范围。
（4）切削加工件结构工艺性。
四、学时分配
学时分配表
序
号
教学内容（按章填写）
学时
课堂讲授
实验课
习题课
讨论课
其它
1
第一章工程材料
20
2
第二章 铸造
8
3
第三章 塑性成形
10
4
第四章 焊接
8
5
第五章切削加工
10
6
第六章先进制造技术
8
小计
64
五、教学环节与教学要求：
在教学过程中要充实与加强以下教学环节：
1．积极创造条件开设实验。
2．安排课堂讨论、作业练习或工艺设计等。
3．充分运用影视教学手段、教具模型和计算机辅助教学等。
六、课程考核办法：
期末成绩占100%
七、教材与主要参考书：
• 陈仪先、王国顺《机械制造基础》中国水利水电出版社。
2021年
• 郑晓等.金属工艺学实习教材.北京航天航空出版社2021年
• 刘国勋章《金属学原理》，冶金工业出版社，1979年
• SIDNEYH.AVNER.INTRODUCTIONTOPHYSICALMETALLURGY,SecondEdition,PrintedandboundbyKingsportPress,INC.
• Karl-ErikThelning.Steelanditsheattreatment-2nded[M].London:
PrintedinGreatBritainbyMackaysofChathamLtd,1984
• .MerrillG.Floydetal.MATERIALSSCIENCEANDENGINEERING,PublishedbyJOHNWILEY&SONS,INC.1985.
• 余宗森田中卓《金属物理》，冶金工业出版社，1981年
• 张万昌，工程材料及机械制造基础（Ⅱ）
• 邓文英,金属工艺学（上下册）（第三版）
• 司乃均等，热加工工艺基础。
11．张力真等，金属工艺学实习教材（第二版）
八、说明
1．本课程与生产实际你们密切，对学生的实践基础要求较高，为了达到课程的教学基本要求，学习本课程之前必须先完成金工实习。
2．在教学基本要求中有关认知层次提法的说明：
了解：
指对知识有初步和一般的认识。
熟悉：
指对知识有较深入的认识，具有初步运用的能力。
掌握：
指对知识有具体和深入的认识，具有一定的分析和运用能力。
执笔人：
付玲
2021-7-31
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