金属工艺学课程教学大纲
英文名称:Metallurgical Technology 课程编码:01110230 学 时:32 学 分:2 课程性质:学科基础课 课程类别:理论课 先修课程:高等数学、金工实习、机械制图 开课学期:第四学期或第五学期
适用专业:石油工程、工业工程、金属材料工程、无机非金属材料工程
一、课程的性质及任务:
本课程是高等学校本科工业工程专业的学科基础课,主要研究常用机械零件的坯料制造、结构工艺、加工方法和加工工艺。通过本课程的学习使学生具备零件毛坯制造及机械加工工艺知识,为后续相关课程学习、课程设计和毕业设计等提供工艺理论支持。
二、教学目标与要求
本课程学习与金工实习联系密切,通过本课程的学习,根据所加工零件的性能要求,具有选择零件毛坯的制造方法和制定制造结构工艺的初步能力,具有选择零件毛坯的加工方法及制定加工工艺的初步能力。
三、课程内容及学习方法:
第一章 铸造
[教学目的与要求]:
通过本章节的讲授,使学习者了解铸造的优缺点及其应用,能够对零件毛坯进行铸造工艺分析。了解合金的铸造性能对铸件质量的影响,掌握缩孔及缩松的预防措施,理解铸造应力和变形的产生及危害,掌握砂型铸造,了解特种铸造的特点及应用。 [本章主要内容]:
1.1 铸造工艺基础 1.2 常用合金铸件的生产 1.3 砂型铸造 1.4 特种铸造 1.5 铸件结构设计 [本章重点]:
1.铸件的凝固与收缩 2.铸造内应力、变形和裂纹 3.铸件质量控制 4.造型方法
5.浇注位置和分型面选择
6.铸件结构设计 [本章难点]:
1.铸件的凝固与收缩 2.铸造内应力、变形和裂纹 3.浇注位置和分型面选择
第二章 金属压力加工
[教学目的与要求]:
通过本章节的讲授,使学习者能够理解金属塑性变形的实质,理解金属塑性变形对金属组织和性能的影响,了解锻造方法特点及工艺,了解板料冲压的特点及应用。 [本章主要内容]:
2.1 金属的塑性变形 2.2 锻造 2.3 板料冲压
2.4 特种压力加工方法简介 [本章重点]:
1.塑性变形对金属组织和性能的影响 2.自由锻和模锻 3.锻造工艺规程制定 4.锻件结构的工艺性 5.板料冲压的分离工序 6.板料冲压的变形工序 [本章难点]:
1.塑性变形对金属组织和性能的影响 2.锻造工艺规程制定 3.板料冲压分离和变形工序
第三章 焊接
[教学目的与要求]:
通过本章节的讲授,使学习者了解焊接的概念及电弧的结构,理解焊接接头的组织与性能,了解焊接应力与变形,了解电焊条的组成、作用、种类及选用原则,了解常用的焊接方法及特点。 [本章主要内容]:
3.1 电弧焊
3.2 其他常用焊接方法 3.3 常用金属材料的焊接 3.4 焊接结构设计 [本章重点]:
1.焊接接头的组织与性能 2.焊接应力与变形 3.电焊条的选用原则
4.材料的焊接性评价 5.焊接结构设计 [本章难点]:
1.焊接接头的组织与性能 2.焊接应力与变形 3.焊接结构设计
第四章 金属切削的基础知识
[教学目的与要求]:
通过本章节的讲授,使学习者理解切削原理的基本知识,包括机床的切削运动、刀具角度、刀具材料、切削过程、切削变形区、切削力、切削热、积屑瘤等,理解他们对切削加工的影响,以及如何减少其不利影响。 [本章主要内容]:
4.1 切削运动及切削要素 4.2 刀具材料及刀具构造 4.3 金属切削过程 4.4 切削加工技术经济简析 [本章重点]:
1.切削用量三要素
2.刀具的组成、标注角度及其作用 3.常用刀具材料 4.切屑的形成过程
5.积屑瘤的形成及其对切削加工的影响 [本章难点]:
1.刀具的标注角度及其作用 2.切削的形成过程
3.积屑瘤的形成及其切削加工的影响
第五章 常用加工方法综述
[教学目的与要求]:
通过本章节的讲授,使学习者了解各种加工方法,并结合金工实习的内容,掌握各种切削加工方法的工艺特点和应用范围。 [本章主要内容]:
5.1 车削的工艺特点及其应用 5.2 钻、镗削的工艺特点及其应用 5.3 刨、拉削的工艺特点及其应用 5.4 铣削的工艺特点及其应用 5.5 磨削的工艺特点及其应用 [本章重点]:
1.钻孔的特点
2.镗削的工艺特点及其应用 3.铣削方式及特点 4.磨削的特点及方法 [本章难点]:
1.铣削方式及特点 2.磨削的特点
第六章 精密加工和特种加工简介
[教学目的与要求]:
通过本章节的讲授,使学习者掌握精整加工方法,了解光整加工方法,了解各种特种加工方法的工作原理、加工特点和应用范围,以便在解决工艺问题时能合理的选用。 [本章主要内容]:
6.1 精整和光整加工 6.2 特种加工 [本章重点]:
1.研磨的特点及应用 2.珩磨的特点及应用
3.电火花加工的原理、特点及应用 4.电解加工的原理、特点及应用 5.超声波加工的原理、特点及应用 6.高能束加工的原理、特点及应用 [本章难点]:
1.研磨的特点及应用 2.电火花加工的原理
第七章 典型表面加工分析
[教学目的与要求]:
本章主要介绍3种常见表面加工方案的选择,是第四章~第六章内容的归纳总结和综合运用。通过本章节的讲授,使学习者对于基本表面(如外圆、内圆和平面)能够制定合理高效的加工方案。 [本章主要内容]:
7.1 外圆表面的加工 7.2 孔的加工 7.3 平面的加工 [本章重点]:
1.外圆加工方案的制定 2.孔加工方案的制定 3.平面加工方案的制定 [本章难点]:
1.孔加工方案的制定
四、课程学时分配
讲 课 内 容 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 铸造 金属压力加工 焊接 金属切削的基础知识 常用加工方法综述 精密加工和特种加工简介 典型表面加工分析 讨论 合 计 学 时 讲课 6 3 6 4 4 3 4 实验 32 讨论 2 五、课程习题课(讨论课)的要求
课程主要教学内容完成后,为了加深学生对所学知识的理解和应用,组织开展2个学时的讨论课,综合所学知识,锻炼学生的工艺设计能力,对典型零件制定正确的加工方案,并以大作业的形式提交报告。
六、实验内容与要求
本课程为非机械类专业课程,不设实验课。
七、教学方法及手段(含现代化教学手段)
本课程教学内容中图表多、数据多,与“金工实习”实践教学环节联系十分密切。由于本课程的实践性和工艺性较强,而学生又缺乏工业生产知识,有些教学内容在课堂上很难讲深讲透,因此,教学手段以板书讲解为主,配以多媒体辅助教学。
八、课程考核方式
本课程是考试课,考试形式为闭卷,课程总成绩=平时成绩(10%)+讨论课大作业(20%)+考试成绩(70%)。
九、课程教材及主要参考书
[课程教材]:
《金属工艺学(上、下)》,邓文英,高等教育出版社,2000。 [课程主要参考书]:
1.《热加工工艺基础》,张万昌,高等教育出版社,1991。 2.《机械加工工艺基础》,吴恒文,高等教育出版社,1990。
制定人:于 辉 审定人:周玉林 批准人:高殿荣 2008年7月