金属材料及热处理的加工过程.doc

开放教育 (专科) 必修课程——《 机械制造基础》上网时间：2007 年网页栏目：教学大纲网页内容：教学大纲执行对象：北京电大开放教育机械设计与自动化、数控技术等专业(本科) 学生机械制造基础教学大纲转载中央电大教学管理科文件第一部分 大纲说明一、课程的性质和任务《机械制造基础》是机械各专业的重要技术基础课本课程包含金属材料及热处理的基本知识、金属材料的热加工、公差配合与技术测量、形状和位置公差及检测、表面粗糙度及检测、金属切削机床及刀具、机械加工工艺知识等方面的内容，是数控技术专业必须掌握的一门综合性的应用技术基础课程《机械制造基础课程大纲是根据教育部《两年制高等职业教育数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培培养指导方案》中“机械制造基础”课程教学基本要求编写的，要求学生掌握工程常用材料的性能、用途．冷热加工和热处理基本知识；具有机械零件几何精度和相互配台的知识；掌握金属切削原理和机械加工工艺的基本知识；了解机械加工的方法和常用机床的基本知识，为以后专业课程的学习打下基础二、本课程与其他课程的联系本课程为数控技术专业两年制专科第二学期开设的一门专业基础课，其中包括了工程材料、金属工艺学、公差配合与测量技术、金属切削原理、金属切削机床、机械加工工艺学等多方面的专业基础知识，是本专业后期开设的数控加工工艺、数控机床编程及操作与加工等专业课程的重要基础。

学习本课程应该掌握一定的机械制图知识三、课程教学的基本要求通过《机械制造基础》的学习，要求学生能够达到以下要求：1．了解：材料的力学性能和各状态的组织结构，热处理的目的，公差与配合的基本术语，表面粗糙度的基本概念，金属切削原理的切削参数和刀具的几何参数，对不同工种的机床有一定的认识，并知道定位和夹紧的作用和相互联系，初步接触机械加工工艺2．理解：金属的强度、硬度、韧性，并能够判断出金属的机械性能的优劣；各种材料的性能，表示方法；理解热处理的四个基本环节：公差与配合各术语之间的关系，并会绘制公差图和配合图；表面粗糙度衡量工件表面精度的方式；理解定位元件和夹紧元件的作用；理解铸、锻、焊等热加工的基本工艺及车、铣、刨、磨等机床的工作原理；理解金属切削参数和刀具几何角度对加工过程中产生的影响3．掌握：掌握铁碳合金相图热处理工艺和调质处理的作用；掌握各材料的性能，并能根据加工条件和成品的要求来确定毛坯的材料和制造方法；掌握尺寸公差和配合的基准制度及形状公差之间的相互关系．并能用比较法判断零件的表面粗糙度；掌握主要机械加工方法的基本原理和工艺特点；掌握六点定位法，可以根据工作条件和精度需求来确定定位方式和定位误差。

四、教学建议及对学生的要求1．采取课堂讲授、自学、多媒体演示等相结合的方式，以锻炼学生多动脑、理论与实践相结合的能力2．增加教材的信息含量，搜集其他的相关资料，在结合学校现有专业设备的基础上，给学生提供各种参考资料，提高学生的独立思考能力、识别能力3．本课程涉及的知识面广，学科跨度大因此，对有关问题的阐述应从整体上加以考虑，注意基本技术的概念以及其应用的场合注重培养学生分析问题的能力4．增加一些现代制造技术的参观课，开拓学生的视野、激发学生的学习热情第二部分媒体使用和教学过程建议一、教学时数、学分数教学课时：72 学时，学分：4 学分，开设一学期二、学时分理论教学 课内实践教学序号 课程内容 课时数 教学方式手段 课时数 教学方式手段课时小计 备注1 第一章 金属材料基础知识 4 多媒体 2 实验 62 第二章 钢的热处理 4 多媒体 2 实验 63 第三章 常用材料的选用 6 多媒体 64 第四章 金属材料的热加工及机械零件毛坯的选用 8 多媒体 65 第五章 公差配合与技术测量 8 多媒体 86 第六章 形状及位置公差及检测 6 多媒体 67 第七章 表面粗糙度及检测 2 多媒体 28 第八章 金属切削概论 8 多媒体 89 第九章 机械加工 6 多媒体 610 第十章 卡具 8 多媒体 811 第十一章 机械加工质量 2 多媒体 212 第十二章 工艺规程的基本知识 6 多媒体 6合计 68 4 72三、多种媒体教材的总体说明1．文字教材：本课程文字教材采用合一式结构。

2．音像教材：IP 课件和 CAI 课件四、教学环节1．课程的教学内容通过文字教材系统讲授2．IP 课件以重点内容讲授为主3．CAI 课件以难点内容、习题解答及实践性环节为主第三部分课程教学的内容及重点和难点一、金属材料的基本知识【教学内容】1．金属材料的力学性能f1)强度(屈服强度、抗拉强度、塑性)(2)硬度(3)冲击韧性(4)疲劳强度和蠕变强度2．铁碳合金相圈(1)铁碳合金的基本组织(2)含碳量对铁碳含金组织与性能的影响(3)合金相图的应用【教学要求1.了解材料的力学性能和各状态的组织结构2.掌握金属的强度、硬度、韧性，并能够判断出金属的机械性能的优劣3．掌握铁碳合金相图二、钢的热处理【教学内容】1．钢的普通热处理工艺(1)钢的退火和正火(2)钢的淬火和回火2．钢的表面热处理工艺(1)钢的表面淬火(2)火焰加热表面淬火(3)钢的化学热处理【教学要求】1．了解热处理的目的2．初步掌握热处理的四个基本环节3．初步掌握钢的热处理工艺三、常用工程材料及选用【教学内容】1．碳钢(1)碳钢的分类(2)碳钢的牌号、性能和用途2．合金钢(1)合金元素在钢中的作用(2)低合金高强度结构钢和合金结构钢(3)合金弹簧钢(4)滚动轴承钢(5)合金工具钢3．铸铁(1)概述(2)灰铸铁(3)球墨铸铁(4)蠕墨铸铁(5)可锻造铸铁4．有色金属及合金(1)铝及其铝合金(2)铜及其铜合金(3)滑动轴承合金5．非金属材料【教学要求】1．了解碳钢的分类、牌号、性能和用途。

2．掌握各种材料的性能3．熟练掌握碳钢的牌号、性能和用途．并能根据加工条件和成品的要求来确定毛坯的材料四、金属材料的热加工及机械零件毛坯的选择【教学内容】1．铸造(1)砂型铸造(2)合金的铸造性能(3)铸造工艺设计(4)铸件的结构工艺性(B)特种铸造工艺2 锻造(1)金属的塑性变形(2)锻造工艺(3)自由锻造(4)模锻(j)冲压(6)锻造的结构工艺性3．焊接(1)焊接的实质及其焊接方法分类(2)焊条电弧焊(3)其他焊接方法(1)常用金属材料的焊接(5)焊接结构工艺性(6)常见的焊接缺陷及原因4．机械零件毛坯的选择(1)机械零件毛坯的类型及其制造方法的比较(2)选择毛坯类型及其制造方法的原则(3)常用机械零件毛坯的类型及其制造方法【教学要求】l，r 解铸造，锻造，焊接的目的2．掌握砂型铸造，金属的朔性变形，焊条电弧焊的原理3．熟练掌握常用金属材料的铸造、锻造和焊接的基本工艺五、公差配合与技术测量【教学内容】1．极限与配合的基本术语和定义(1)有关尺寸、公差和偏差的术语及定义(2)有关配合的术语及定义2．极限与配合国家标准的组成与特点(1)标准公差系列(2)基本偏差系列(3)极限与配合的标注(4)国标中规定的公差带与配合3．极限与配合的选用(1)基准制的选择『2)公差等级的选择(3)配合的选择4．测量技术基础【教学要求】1．r 解极限与配合的基本术语和定义。

2 掌握极限与配合国家标准的组成与特点3．掌握极限与配合的选用原则与方法六、形状和位置公差及检测【教学内容】1．形位公差的术语、定义及标注(1)形位公差的术语、定义(2)形位公差的标注2．形位公差的应用及选择(1)形位公差的应用(2)形位公差的选择3．形位公差的检测【教学要求】1．了解形状和位置公差的基本概念2．掌握形位公差项目的符号与标注3．_r 解形位公差项日的含义及其评定；d．掌握形位公差的选用原则与检测方法七、表面粗糙度及检测【教学内容】1．表面粗糙度的主要术语及评定参数(1)表面粗糙度的概念及术语(2)表面粗糙度的评定参数2．表面粗糙度的选择和标注(1)表面粗糙度的标注(2)表面粗糙度的选择3．表面稍 1 糙度的检测【教学要求】1_了解表面粗糙度的概念、术语2．1『解表面粗糙度的评定基础与评定参数3．掌握表面粗糙度的标注4．熟练掌握表面粗糙度的选用原则与方法八、金属切削加工概论【教学内容】1．切削加工的基本慨念(1)切削运动(2)工件上的加工表面(3)切削用量及切削层参数2．切削刀具(1)刀具材料(2)刀具的几何形状及角度(3)刀具的耐用度3．切削过程中的物理现象(1)切屑(2)积屑瘤(3)切削力(4)切削热4．工件材料的切削加工性(1)衡量指标(2)改善途径【教学要求】1．了解切削过程 tp 的物理现象。

2．了解刀具的耐用度、工件材料的切削加工性的概念3．掌握切削加工的基本概念4．熟练掌握切削刀具的材料以及刀具的几何形状及角度九、机械加工【教学内容】1．金属切削机床的分类及型号编制方法(1)金属切削机床的分类(2)金属切削机床型号的编制方法2．机械加工(1)车削(2)铣削(3)刨削(4)钻削、镗削(5)磨削(6)特种加工【教学要求】1．了解金属切削机床的分类及型号编制方法2．掌握常用金属切削机床(车床、钻床、铣床、刨床、磨床) 的种类、构造及附件3．了解其它金属切削机床(镗床、插床、拉床 )的工艺范围、加工特点和加工方法4．熟练掌握常用金属切削机床的工艺范围、加工特点和加工方法十、夹具【教学内容】1．机床夹具的概述(1)机床夹具的分类(2)机床夹具的组成(3)机床夹具的作用2．定位原理和定位类型(1)工件的定位(2) 定位基准的选择(3)常用的定位元件限制自由度的情况3．定位方式和定位元件(1)工件以平面定位时的定位元件(2)工件以圆孔定位时的定位元件(3)工件以外圆柱面定位时的定位元件(4)工件以一面两孔进行定位(5)定位误差分析4．工件的夹紧(1)工件夹紧的基本要求(2)夹紧装置的组合(3)夹紧力的确定(4)基本夹紧机构【教学要求】1．了解机床夹具的组成。

2．掌握定位和夹紧机构的概念和功能3．掌握简单工件的定位和夹紧机构的设计方法十一、机械加工质量【教学内容】1．机械加：【精度概述(1)加工精度和加工误差(2)机械加工的经济精度(3)工件加工精度的获得方法2．影响加工精度的原因(1)原始误差(2)工艺系统的几何误差(3)减小或消除内应力的措施【教学要求】1．了解机械加工精度的概念2．了解在生产中影响机械加工的精度的主要因素十二、工艺规程的基本知识【教学内容】1．生产过程与工艺过程(1)生产过程(2)工艺过程及组成(3)工艺路线2．生产纲领和生产类型(1)生产纲领(2)生产类型(3)各种生产类型的工艺特点3．机械加工工艺规程(1)机械加工工艺规程概述(2)制定机械 J]H Y-J：艺规程的原则及步骤【教学要求】1．掌握机械加工工艺的基本概念、基本理论，2．熟练掌握制定机械加工[艺规程的基本原则和方法、步骤第四部分课内实践教学要求本课程所包含的内容比较广泛，在教学过程中．为了更好的帮助学生对知识的理解，要求完成以下课内实验(暂列两项 )：一、金属材料金相实验(2 学时)实验目的：观察金相样本组织结构，深入了解金属材料的组织结构在显微镜下的性状。

实验要求：1、学生熟悉样品的制备过程，完成实验报告，独立观察样品并用图形描述典型结构2．学生对实验要求 1 的内容能够做出正确的表达，且在试验报告中对各种样本进行“综合分析”一节中能够表达正确的分析结果-获得相应的学分3．各地根据实验室的条件组织实验环节的教学基本要求要具备 3 种以上的样本(最好为学生提供样品制备条件)，有金相显微镜设备学校不具备金相实验室条件的，可考虑借用其它院校或企业的实验室二、金属热处理实验(2 学时 )实验目的：通过热处理实践、材料硬度实验和金相样本组织结构观察，深入了解金属材料在热处理前后的机械性能和组织结构变化．在显微镜下的观察材料的组织结构变化实验要求：1．学生分组进行热处理过程实验．完成材料机械性能的实验，独立观察样。