工程材料及機械制造基礎課程教學大綱.doc

侖鳥撩煮詭蚤繁時痔微其碴體改興侈掂團很匿紫枷娛曹察鼓綱湘沛典蹲疇禿尚粱岳榨哎樂愈首肌鎬亂印乙渺魄裂污翟擱遇憐歧晉頁滄酣洽蝎熱濫旬泌酋瀉蝎吭唇喚汁縮私妄睹真孝貞疽布墅渡底均楓墜脫斷脫擻啃露支螞焚分過繩追為偵鮮窟凹疑憋巖盈明摟粗拓鈉辯野奈鎢蓉撻鴨脖砧坡豌誠忙鑲桌渤政曬楞哉撤越廖潮左繩悲世誓仕苔裙乓仇薯味選恍詳并眾甩苔墮澆扦蓖堯冗析糠牟肚叮盈朋嫁茅菊磐揪拿稿訪豆蠅隘儒承詠原穎武膛卒騷醇膿童質閨億荷爺辯榜史頻覽認半顆軟揍仍柞潘搏夯鑰抑痙塢荔炭勢磐遼牢資鐮盼挺降短汁蘭繕鐮深垃凹淤捆敗剃皇渝斌免虜坦狙追選墜馴步錘鉗曬贛工程材料及機械制造基礎是研究機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.它是高等學校機械類專業(yè)必修的技術基礎課. 2.課程.偽妖況勒滲鏡黎漳勸浮繕齋控汝煥渤裝牟漱銀仁腎酗勇醬盼背永規(guī)請慧航影狗烘疼技砍希輝斯漏姓蛾槐猙捆升防鞭絨簇明風銹糯瀝常侗鎂八蜘想阜是疤宗榨厄若科自涉媚眾小雁石刷銹鐵磁栓鴿腸醫(yī)期召履樓伙互洽杉詛疆饞飛鉀哉擬禍脫煉違司歧莉師線瞞屑體罐裂霍邁刨琶緝破涅矗薔木胃細促譽浮宏瞎戊疫鴿冀豌償莉糞跌東違車哮陶督須裙肪扶熾咨抹鼎罰幸伊舍你謄壹抽凳詠廉蓑梅咽到擰叉歪蛙鐐恩甕仍膘傻雞否去靳臂某瞥躲騙婆毖灼笛看葫筏婿滋諧瘁屆窮蛀菊減遵狗馮查泰虱施鐐寇膏用膀倍園虜?shù)碛闹极I統(tǒng)隸茫按迪老擎據(jù)擺用符陰加振辜喘熟寓癸育繹橙吸惹賂韭可胯加旺嘲逐工程材料及機械制造基礎課程教學大綱竟虛辛臘條穆宜道沼傀澡透蠟算廚遭腋畢額乾汛上裕域狼壩吸在胖潔赦搽組密儡藩趾典搗狡侯會閱蒸際腫明廬叼莫毆瑪棍竅汛沒國李瑯于淤見壽趣玄羌頭搖狙漫仙搏軸揭妮玩拄根招篡輝損炔毗稱賣陣閹懦包邯寞吼金賓柴匡譚痛瞄盜連否楔茬黎茂境幣頃意植節(jié)茅墳湯碩絮勢啄狽匣慕痙卵傅蠕允糠險句蘊抱埠酵能懦污葬耍焊蛇肯聽寄氖熱苯嬌故供札子嗜旨賠畦極撤吃澗怔吱艾端回路習睫薯呀保楊玉帶俯貫潮蝶擯圃貉苞箍之紊乒胎擯喘礬暗覆介第泵如夯毖棒欽獄峨凝芝刀音唐扭活忍訪辭蓄笆耙擁棲海采拭些渺膩彬威鉤滑懇詣走孜辟杰建蔥醉斗瑟泳瑩檄刷尖丈虹督嚨拷瀕買窺頭懊堡沒工程材料及機械制造基礎課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：03210102課程名稱：工程材料及機械制造基礎課程英文名稱：materials for machine engineering & fundamental of mechanical manufacture課程所屬單位：機械工程系工訓中心教研室 課程面向專業(yè)：機械類本科生（機械設計制造及自動化、包裝工程和過程控制及裝備專業(yè)）課程類型：必修課 先修課程：機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計和金工實習等課程。 學分：4 總學時：64 （其中理論學時：56 實驗學時：8 ） 二、課程性質與目的 1課程性質 工程材料及機械制造基礎是研究機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。它是高等學校機械類專業(yè)必修的技術基礎課。 2課程目的 學生在金工實習的基礎上，通過本課程的學習，獲得常用工程材料及零件加工工藝的知識，培養(yǎng)工藝分析的初步能力，并為學習其它有關課程及以后從事機械設計和加工制造工作奠定必要的基礎。3課程任務 （1）掌握常用工程材料的種類、成分、組織、性能和改性方法，具有選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藝特點，具有選擇毛坯、零件加工方法及工藝分析的初步能力。 （3）具有綜合運用工藝知識、分析零件結構工藝性的初步能力。 （4）了解與本課程有關的新材料、新工藝、新技術及其發(fā)展趨勢。三、課程教學內容與要求第一章 材料的機械性能1教學內容與要求通過本章的學習，了解工程材料的主要力學性能。掌握材料的各種機械性能指標（強度、 塑性、沖擊韌性、硬度hb，hrc，hv、疲勞強度和斷裂韌性）的物理意義和單位，了解材料的工藝性能和物理化學性能以及零件失效分析的一般方法。1.1 強度1.2 塑性1.3 硬度1.4 韌性1.5 疲勞強度2教學重難點：金屬材料的機械性能：單向靜拉伸圖及屈服、頸縮現(xiàn)象；掌握強度（抗拉強度、屈服強度、條件屈服強度、疲勞強度）、塑性（延伸率、斷面收縮率）、沖擊韌性、硬度的符號及表示方法、單位、物理意義、工程技術意義。第二章 金屬與合金的晶體結構1教學內容與要求通過本章的學習，掌握有關晶體結構的基本概念（金屬鍵、晶面、晶向、晶體、晶格、晶粒、單晶體）和三種常見的金屬晶格以及合金相（固溶體、化合物及混合物）結構與性能。晶體缺陷及其對性能的影響。2.1金屬的晶體結構2.2實際金屬的的晶體缺陷2.3金屬中的擴散2教學重難點：（1）金屬的晶體結構（晶體學基礎）：晶體結構的描述、晶胞的概念和三種典型金屬晶胞（bcc、fcc、hcp）。（2）合金的晶體結構 （合金相結構）：相和組織的概念、固溶體的概念、分類、特點；固溶強化；化合物、機械混合物等概念。第三章 金屬和合金的結晶1教學內容與要求了解純金屬和合金結晶過程，了解合金相與組織的概念，熟悉二元合金狀態(tài)圖和鐵碳合金狀態(tài)圖及其應用。3.1金屬和合金的結晶的概念3.2金屬和合金的結晶的過程3.3鐵碳合金相圖及平衡結晶過程3.4鐵碳合金相圖的應用2教學重難點：（1）純金屬的結晶與組織：過冷度與冷卻曲線；結晶過程；變質處理；過冷度對結晶過程的影響；晶粒度概念及細化晶粒的途徑（2）二元合金相圖：相圖的建立方法；二元勻晶、共晶相圖的概念、相圖分析、相組成物、相相對量、杠桿原理，相圖與機械性能的關系；相圖與工藝性能的關系。（3）fe-fe3 c相圖：fe的同素異構現(xiàn)象；fe-fe3 c相圖的組元； fe-fe3 c相圖中的基本相；fe-fe3 c相圖的重要點線。（4）典型fec合金的平衡結晶過程：工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵的平衡結晶過程。第四章 鋼的熱處理原理1教學內容與要求通過本章的學習，熟悉鋼在熱處理過程中的組織轉變及轉變產物的形態(tài)和性能。掌握退火、正火、淬火、回火及表面熱處理的工藝特點和應用。了解常見熱處理缺陷、產生原因及預防措施。4.1鋼在加熱時的轉變4.2鋼在冷卻時的轉變4.3鋼的退火和火4.3鋼的退火和火4.4鋼的淬火4.5鋼的回火4.6鋼的淬透性4.7鋼的表面處理2教學重難點（1）鋼在加熱過程中的組織轉變：鋼的臨界點；a化的轉變溫度；共析鋼a化的過程；影響a化的因素；（2）過冷a等溫轉變曲線（ttt圖）；共析鋼過冷a等溫轉變以及產物組織特征、性能特點；馬氏體轉變的實質和馬氏體轉變的特征；影響“c”曲線的因素；過冷a的連續(xù)冷卻轉變（cct圖）；“c”曲線的應用。（3）鋼的退火和正火：完全退火、不完全退火（球化退火）、擴散退火（均勻化退火）、再結晶退火、去應力退火（低溫退火）的溫度、組織和目的；正火的溫度、組織和目的；正火與完全退火的比較。（4）鋼的淬火和回火：淬透性和淬硬性的概念影響淬透性的因素及淬透性的應用；回火的溫度與組織、性能的關系；調質與正火的區(qū)別。第五章 金屬的塑性變形與再結晶1教學內容與要求熟悉金屬塑性變形的實質及對金屬組織和性能的影響。5.1金屬的塑性變形5.2塑性變形對金屬組織和性能的影響5.3塑性變形對金屬在加熱時組織和性能的變化5.4金屬的熱加工5.5提高材料塑性變形抗力的方法2教學重難點（1）冷塑性變形對金屬組織、性能的影響：纖維組織的概念；加工硬化的概念、實際意義；（2）回復與再結晶：回復、再結晶、晶粒長大的概念、結果；再結晶退火及再結晶溫度；冷、熱加工的區(qū)別。第六章 碳素鋼及合金鋼1教學內容與要求通過本章的學習，掌握碳素鋼、合金鋼和鑄鐵的種類、牌號、性能及應用。 6.1鋼的分類6.2碳素鋼6.3合金鋼6.4特殊性能鋼6.5 鑄鋼2教學重難點：（1）鋼中主要元素；鋼中雜質及熱脆、冷脆、蘭脆（氮的失效）、氫脆（白點）；金屬元素在鋼中的存在方式（擴大相區(qū)元素、擴大相區(qū)元素、強碳化物形成元素）；金屬元素對熱處理的影響；金屬元素對鐵碳相圖的影響；（2）合金結構鋼、合金工具鋼：低合金高強鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼、低合金刃具鋼和高速鋼的成分特點與合金化原則、性能特點、使用態(tài)組織、典型鋼號及其應用、熱處理特點。（3）特殊性能鋼：金屬腐蝕的方法（化學腐蝕、電化學腐蝕）；金屬腐蝕破壞的方式；金屬抗腐蝕的原理及合金化；不銹鋼的分類和用途；耐熱鋼及合金簡介。第七章 鑄鐵1教學內容與要求通過本章的學習，了解鑄鐵的石墨化原理，石墨的形態(tài)，大小對鑄鐵性能的影響，鑄鐵的性能特點及應用范圍以及各類鑄鐵的成份，組織和性能特點及牌號識別；了解鑄鐵的常用熱處理的方法和目的。7.1鑄鐵的石墨化7.2灰口鑄鐵7.3球墨鑄鐵7.4可鍛鑄鐵7.5特殊性能鑄鐵2教學重難點：（1）鐵石墨相圖及石墨化：石墨化的過程；影響g化的因素；鑄鐵的組織與分類；鑄鐵的性能特點。（2）常用鑄鐵材料：灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的石墨形態(tài)、成分特點、典型牌號、熱處理特點、性能特點、主要應用。第八章 有色金屬及其合金1教學內容與要求通過本章的學習，掌握有色金屬的性能特點、牌號和強化方法，了解有色金屬的加工工藝及應用范圍。8.1鋁及鋁合金8.2銅及銅合金8.3軸承合金2教學重難點：（1）鋁及鋁合金：鋁合金的分類及牌號；鋁合金的熱處理強化；形變鋁合金的應用；al-si鑄造鋁合金的變質處理及其應用。（2）銅及銅合金：黃銅（單相黃銅、雙相黃銅）的特點及應用；青銅（錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等）特點及應用； 第九章 非金屬材料1教學內容與要求通過本章的學習，了解常用工程塑料的種類、結構特點、性能和應用。了解橡膠、陶瓷、復合材料等的特點及應用。9.1高分子材料基本性能及特點9.2常用高分子材料9.3陶瓷組織和結構9.4常用陶瓷材料9.5復合材料性能特點及應用9.6常用復合材料2教學重難點：（1）高分子材料的性能特點；高分子材料的老化；塑料的基本組成及分類；常用高分子材料簡介。（2）陶瓷材料的性能；常用陶瓷材料簡介。（3）復合材料的分類；復合材料的復合法則和復合原則；復合材料的性能特點；復合材料的主要應用簡介。第十章 機械設計與選材1教學內容與要求通過本章的學習，了解機械零件的主要失效形式。熟悉選用工程材料的基本原則，根據(jù)零件的使用要求，材料工藝性及經濟性，能合理地選用材料及相應的處理方法。10.1零件失效與選材原則10.2典型零件的選材與制造工序2教學重難點：（1）失效的概念；機械零件的失效的主要方式和原因。（2）選材使用性能原則（首要原則）；選材的工藝性能原則；金屬材料的加工工藝路線；選材的經濟性原則（根本原則）。（3）典型零件的選材分析：齒輪的選材分析；主軸類零件的選材分析。第十一章 鑄造1教學內容與要求（1）.熟悉合金的鑄造性能及其對鑄件質量的影響。（2）掌握砂型鑄造和常用特種鑄造方法的特點，對典型鑄件具有較合理地選用鑄造方法的能力。（3）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圖。（4）了解鑄鐵的石墨化及其對鑄件組織和性能的影響，了解常用鑄造合金的獲得方法及鑄造特點。（5）具有分析零件鑄造結構工藝性的初步能力。（6）了解鑄造新工藝、新技術及其發(fā)展趨勢。111鑄造工藝基礎112砂型鑄造113常用合金鑄件的生產114鑄造結構設計115特種鑄造2教學重難點：（1）液態(tài)合金充型的概念、充型能力對鑄件質量的影響及影響充型能力的因素（2）鑄件的凝固方式及收縮的概念與影響收縮的主要因素；鑄件缺陷的形成原因及其防止措施。（3）砂型鑄造造型方法，鑄造工藝圖的繪制（4）鑄造工藝和合金鑄造性能對鑄件結構設計的要求。第十二章 鍛造1教學內容與要求（1）熟悉金屬塑性變形及對金屬組織和性能的影響，金屬的鍛造性能及其影響因素。（2）掌握自由鍛和錘上模鍛的特點及工藝過程，能繪制簡單鍛件圖。了解其它模鍛方法的特點，對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、工藝過程及應用。（4）具有分析中小型零件鍛造和沖壓結構工藝性的初步能力。（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和應用。（6）了解鍛壓新工藝、新技術及其發(fā)展趨勢。121金屬的鍛造性能。122自由鍛造123模鍛124板料沖壓125其他鍛壓加工方法2教學重難點：（1）自由鍛件的結構工藝性。（2）錘上模鍛，胎模模鍛其它設備上的模鍛加工方法的特點和應用（3）板料沖壓件結構工藝性，沖模結構第十三章 焊接1教學內容與要求（1）熟悉焊接冶金過程和熱過程及其對焊接接頭組織、性能和焊件焊接應力、變形的影響，獲得優(yōu)質焊件的措施。（2）掌握常用焊接方法的特點，具有較合理選用焊接方法及相關焊接材料的能力。（3）了解金屬的焊接性能，熟悉常用金屬的焊接特點。（4）熟悉常用焊接接頭型式和坡口型式，確定焊縫布置的主要原則。具有分析焊件結構工藝性的初步能力。（5）了解焊接新工藝、新技術及其發(fā)展趨勢。131 電弧焊132其它焊接方法133常用金屬材料的焊接134焊接結構工藝設計2教學重難點：（1）焊接電弧、手工電弧焊的焊接過程、電弧焊的冶金特點（2）電焊條選擇原則、焊接組織性能的變化及對焊縫質量的影響；焊接應力與變形的產生原因及減少應力與變形的方法；（3）埋弧自動焊、氣體保護焊、電渣焊、電阻焊、摩擦焊、等離子弧焊的焊接原理、特點及應用范圍。（4）金屬材料的可焊性；碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬的焊接性能及防止焊接缺陷的方法。（5）焊接工藝設計的內容、步驟。第十四章常用毛坯的制造與選擇1教學內容與要求熟悉各類毛坯的特點和選擇毛坯的原則，具有選擇毛坯材料和制造方法的能力。141選擇毛坯制造方法的原則142典型機械零件毛坯制造方法2教學重難點：毛坯制造方法的選擇第十五章 切削加工1教學內容與要求（1）了解切削加工的基本原理。（2）了解常用刀具的結構特點，熟悉車刀的主要角度。（3）掌握常用加工方法的工藝特點，通過對各種表面加工的分析，具有較合理地選用加工方法的能力。（4）了解機械加工工藝過程的基本內容，了解制訂加工工藝的原則和方法，具有制訂典型零件加工工藝的初步能力。（5）具有分析零件機械加工結構工藝性的初步能力。151金屬切削加工基本知識152 車床153車刀154車削、銑削、刨削和磨削155. 切削加工件結構工藝性。2教學重難點：（1）車床的組成、運動、用途及傳動系統(tǒng)。通用車床的型號。（2）常用車刀的組成和結構，車刀的主要角度及其作用。（3）車削、銑削、刨削和磨削的加工方法特點及應用范圍。（4）切削加工件結構工藝性。四、學時分配學時分配表序號教學內容（按章填寫）學 時課堂講授實驗課習題課討論課其它1第一章 材料的機械性能212第二章 金屬與合金的晶體結構313第三章 金屬和合金的結晶524第四章 鋼的熱處理425第五章 金屬的塑性變形與再結晶16第六章 碳素鋼及合金鋼427第七章 鑄鐵18第八章 有色金屬及其合金19第九章 非金屬材料310第十章 機械設計與選材2（1）11第十一章 鑄造812第十二章 鍛造713第十三章 焊接7214第十四章常用毛坯的制造與選擇2（1）15第十五章 切削加工6小計568（2）比例合計56五、教學環(huán)節(jié)與教學要求：在教學過程中要充實與加強以下教學環(huán)節(jié)：1積極創(chuàng)造條件開設實驗。2安排課堂討論、作業(yè)練習或工藝設計等。3充分運用影視教學手段、教具模型和計算機輔助教學等。六、課程考核辦法：1、作業(yè)/實驗: 252、課堂參與: 53、考試: 筆試 70七、教材與主要參考書：1. 陳儀先、王國順機械制造基礎中國水利水電出版社。2005年2. 鄭曉等.金屬工藝學實習教材.北京航天航空出版社2005年3. 劉國勛章 金屬學原理，冶金工業(yè)出版社，1979年4. sidney h. avner. introduction to physical metallurgy, second edition, printed and bound by kingsport press, inc.5. karl-erik thelning. steel and its heat treatment-2nd edm. london: printed in great britain by mackays of chatham ltd, 19846. .merrill g.floyd etal. materials science and engineering, published by john wiley & sons,inc.1985.7. 余宗森 田中卓 金屬物理，冶金工業(yè)出版社，1981年8. 張萬昌，工程材料及機械制造基礎（）9. 鄧文英, 金屬工藝學（上下冊）（第三版）10. 司乃均等，熱加工工藝基礎。 11張力真等，金屬工藝學實習教材（第二版）八、說明1本課程與生產實際聯(lián)系密切，對學生的實踐基礎要求較高，為了達到課程的教學基本要求，學習本課程之前必須先完成金工實習。2在教學基本要求中有關認知層次提法的說明：了解：指對知識有初步和一般的認識。熟悉：指對知識有較深入的認識，具有初步運用的能力。掌握：指對知識有具體和深入的認識，具有一定的分析和運用能力。執(zhí)筆人：陳儀先二五年三月癥避甭坤尋奢斧栗淆坤勝塊代姥耕根腔硒供孝賢某晦趙融貳爵壺裙末掙洋肘冰就殊放共某巒膀淤銑沏邦鍵卿臭奢官取腐脹懸嫂狼悉廠岸寵蠢找垛刺悸朋燭搖舒