材料成型计算机控制 PPT课件

材料成型计算机控制第一讲学科专业与人才培养 2020 4 5 1 教学大纲 本课程的性质及任务 材料成型及控制工程导论 课程是材料成型及控制工程专业的一门专业基础课 任务 通过本课程教学 让学生了解自己的专业背景 专业发展历史 现状与未来 明确专业人才培养方案 课程体系设置与专业方向设置 专业就业去向与前景 培养学生学习本专业的兴趣 为学生学习后续课程打下基础 2020 4 5 2 教学大纲 教学基本要求1 阐述材料成型及控制工程专业设置与学科构成2 阐述材料成型及控制工程专业发展的历史 现状与未来3 介绍材料成型及控制工程专业人才培养方案4 按专业方向介绍对材料成型及控制工程专业总的认识 2020 4 5 3 教学大纲 具体内容与安排 4 教学大纲 考核方式写一篇与本专业相关的个人对材料成型 成形 加工 方面认识的论文 题目自拟 字数不少于2000字 参考文献不少于5篇 2020 4 5 5 参考文献 1 王高潮 材料科学与工程导论 机械工业出版社 2006年2 刘宗昌等 金属材料工程概论 冶金工业出版社 2007年3 冯端 材料科学导论 化学工业出版社 2009年 2020 4 5 6 第一讲学科专业与人才培养 材料成型及控制工程专业设置学科分类材料成型及控制工程专业的认知我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 2020 4 5 7 材料成型及控制工程专业设置 普通高等学校本科专业目录 是中国教育部 原国家教育委员会 制订与修订的有关普通高等学校本科专业的目录 第一次修订目录于1987年颁布实施第二次修订目录于1993年正式颁布实施第三次修订目录于1998年颁布实施第四次修订目录将于2011年上半年完成修订并向社会公布 2020 4 5 8 材料成型及控制工程专业设置 第二次修订目录0802材料类080201钢铁冶金080202有色金属冶金080203冶金物理化学080204金属材料与热处理080205金属压力加工080206无机非金属材料080207硅酸盐工程080208高分子材料与工程080209粉末冶金080210复合材料080211腐蚀与防护080212 材料科学与工程0803机械类080301机械制造工艺与设备080302热加工工艺及设备080303铸造080304塑性成形工艺及设备080305焊接工艺及设备080306机械设计及制造080307化工设备与机械080308船舶工程080309汽车与拖拉机080310机车车辆工程080311热力发动机080312流体传动及控制080313流体机械及流体工程080314真空技术及设备080315机械电子工程080316工业设计 注 可授工学或文学学士学位 080317设备工程与管理 2020 4 5 9 材料成型及控制工程专业设置 第三次修订目录0802材料类080201冶金工程080202金属材料工程080203无机非金属材料工程080204高分子材料与工程0803机械类080301机械设计制造及其自动化080302材料成型及控制工程080303工业设计 注 可授工学或文学学士学位 080304过程装备与控制工程 2020 4 5 10 学科分类 从学科分类来看 材料成型及控制工程专业横跨三个一级学科 材料科学 冶金工程技术与机械工程 本专业是多学科交叉的综合学科 11 学科分类 国务院学位委员会学科评议组 授予博士 硕士学位和培养研究生的学科 专业目录 1997年颁布 0805材料科学与工程080501材料物理与化学080502材料学080503材料加工工程0806冶金工程080601冶金物理化学080602钢铁冶金080603有色金属冶金 2020 4 5 12 材料成型及控制工程专业的认知 本科教育中华人民共和国高等教育法 1998年8月29日第九届全国人民代表大会常务第委员会第四次会议通过1998年8月29日中华人民共和国主席令第7号公布自1999年1月1日起施行 高等学历教育应当符合下列学业标准 一 专科教育应当使学生掌握本专业必备的基础理论 专门知识 具有从事本专业实际工作的基本技能和初步能力 二 本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科 专业必需的基础理论 基本知识 掌握本专业必要的基本技能 方法和相关知识 具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力 三 硕士研究生教育应当使学生掌握本学科坚实的基础理论 系统的专业知识 掌握相应的技能 方法和相关知识 具有从事本专业实际工作和科学研究工作的能力 博士研究生教育应当使学生掌握本学科坚实宽广的基础理论 系统深入的专业知识 相应的技能和方法 具有独立从事本学科创造性科学研究工作和实际工作的能力 2020 4 5 13 材料成型及控制工程专业的认知 注 源自百度百科 专业目标材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构 宏观性能和表面形状 研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响 解决成型工艺开发 成型设备 工艺优化的理论和方法 研究模具设计理论及方法 研究模具制造中的材料 热处理 加工方法等问题 本学科是国民经济发展的支柱产业 2020 4 5 14 材料成型及控制工程专业的认知 主干学科 机械工程 材料科学与工程主要课程 工程力学 机械原理及机械零件 电工与电子技术 微型计算机原理及应用 热加工工艺基础 热加工工艺设备及设计 检测技术及控制工程 CAD CAM基础等主要实践性教学环节 包括军训 金工 电工 电子实习 认识实习 生产实习 社会实践 课程设计 毕业设计 论文 等 一般应安排40周以上主要专业实验 塑性成型工艺过程综合实验 铸造工艺过程综合实验 焊接工艺过程综合实验 材料性能及检证 CAD上机实验等修业年限 四年 2020 4 5 15 材料成型及控制工程专业的认知 开设院校 注 另查共202所院校 16 材料成型及控制工程专业的认知 历史沿革20世纪50年代初期 中国在全面学习苏联的做法中 形成了 专业对口 学以致用 的本科教育思想 各学校纷纷成立了铸造 锻压 焊接 热处理等按行业领域划分专业 在当时特定的历史时期 这种做法对推动中国高等教育的发展和为国民经济建设培养人才起到了重要的作用 但由此也产生了很多问题 诸如 专业设置过窄 人文素质教育薄弱 教学内容陈旧 教学方法偏死 培养模式单一等 2020 4 5 17 材料成型及控制工程专业的认知 历史沿革80年代初期 随着材料科学与工程学科的建立 中国一些高等院校的热加工类专业转向材料类学科发展 并由此形成了热加工类专业在材料学科和机械学科各占半壁江山的局面 原金属材料及热处理专业大多转入材料学科 而铸 锻 焊专业有相当数量保留在机械学科 1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时 设立了材料成型与控制工程这样一个新的本科专业 其范围涵盖原来的部分机械类专业和部分材料类专业 2020 4 5 18 材料成型及控制工程专业的认知 历史沿革2002年材料成型及控制工程教学指导分委员会曾在西宁召开会议 对中国各高校中材料成型及控制工程专业的现状进行了分析 认为目前该专业大体上有三种主要的培养模式 一类是以原热加工类专业为基础 在拓宽基础的前提下 为适应国内人才需求的行业特色 采用有专业方向的培养模式 另一类也是以原热加工类专业为基础 但取消专业方向 加强基础知识 扩展适应领域 进行宽口径的通才式培养模式 第三类是以原机械类专业为基础 涵盖热加工领域 形成机械工程及自动化类型的专业人才培养模式 除上述三种培养模式之外 由教育部批准的焊接技术与工程目录外本科专业 其专业领域也应隶属于材料成形与控制工程的专业范畴 对于上述情况 材料成形与控制工程教学指导分委员会曾责成哈尔滨工业大学 西安交通大学 合肥工业大学等单位牵头制定了针对上述四种情况的指导性专业培养计划 并于2003年4月报送教育部高教司和机械类教学指导委员会 2020 4 5 19 材料成型及控制工程专业的认知 发展趋势1 先进制造技术将成为本专业今后的主导技术发展方向先进制造技术是传统制造业不断吸收机械 电子 信息 材料及现代管理等方面的最新成果 将其综合应用于制造的全过程 以实现优质 高效 低消耗 敏捷及无污染生产的前沿制造技术2 厚基础 宽专业将成为本专业人才培养的主要模式由机械学科和材料学科的基础知识共同构架的材料成形及控制工程专业基础 老专业的融合和科学技术的发展形成宽专业的人才培养3 在今后一段时期内 分类培养 分专业方向 仍将占据主要的地位目前 大多数高等院校的材料成形及控制工程专业还按照区分不同的专业方向的模式进行人才培养 这一方面是由于在由老的铸 锻 焊专业向新的材料成型专业转型时还难以完全摆脱原有的专业痕迹 另一方面 市场对人才的需求也还没有适应专业的变化 仍然按照行业特征来招聘人才 2020 4 5 20 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 专业历史沿革 21 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 培养目标培养适应社会发展需要 德 智 体 美全面发展 具备扎实的自然科学基础和一定的人文社会科学基础 具备材料成型及控制工程专业基础知识与工程实践应用能力 能从事材料成型及控制工程领域技术开发 工艺与设备设计 生产及管理等方面的工作 具有创新精神和创新能力 培养获得工程师基本训练的高素质应用型专门人才 2020 4 5 22 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 专业方向1 金属压力加工2 焊接3 锻压工艺与塑料成型 新增 就业去向金属压力加工方向主要面向冶金行业从事工艺设计 质量控制 产品开发 生产管理及市场营销等岗位的工作 专业信誉好 社会需求旺盛 长期供不应求 焊接方向主要就业于石油 冶金 电力 公路 铁路等工程建设安装行业以及船舶 汽车 家电等机电装备制造业 从事焊接工艺设计 焊接新工艺 新材料及新产品的研发 产品检验 生产管理与经营销售工作 锻压工艺与塑料成型方向面向冶金 机械 汽车 摩托车 家电及塑料制品等行业从事工艺设计与质量检测 新产品研发 生产管理及市场营销等岗位的工作 2020 4 5 23 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 毕业标准 1 最低学分 192学分 其中理论课128学分 独立实践课52学分 素质拓展12学分 2 技能证书要求 鼓励学生获得中级轧钢工 中级焊工或中级锻工技能证书 2020 4 5 24 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 学业标准1 知识结构 1 两课 高等数学 大学物理 英语 计算机知识等 2 专业基础课 机械制图 机械设计 工程力学 电工与电子技术 材料成型及控制工程导论等 3 专业方向限选课 4 选修课 5 素质拓展 2020 4 5 25 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 学业标准2 能力结构 1 外语能力 计算机应用能能力 2 中文表达 写作能力 3 社交 组织协调与管理能力 4 文献检索 自学能力 5 专业方向从事材料加工领域生产一线操作与管理 工艺设计 质量检测与控制 产品研发等能力 6 创新意识与能力 2020 4 5 26 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 学业标准3 素质结构 1 良好的思想道德 遵纪守法 爱岗敬业 团结协作 2 良好文化艺术修养与人文素质 3 严谨的科学态度 开拓创新精神 能胜任本专业工作岗位所需要的较高的业务素质 4 适应工作岗位能力 良好的身心素质 2020 4 5 27 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 课程体系1 公共基础课 28 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 课程体系2 专业基础课 29 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 课程体系3 专业方向限选课金属压力加工方向 30 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 课程体系3 专业方向限选课焊接方向 31 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 课程体系3 专业方向限选课锻压工艺与塑料成型方向 32 我校2010级材料成型及控制工程专业人才培养方案 主干课程公共平台 机械制图 工程力学 机械设计基础 电工电子技术 金属学与热处理专业平台 金属压力加工方向 塑性加工力学 材料成型设备 材料成型原理 轧制过程数学模型 型钢生产及孔型设计 板带材轧制工艺学 管材生产工艺学焊接方向 金属熔焊原理 金属材料焊接 焊接检验 焊接电源 焊接工装设计 焊接方法与工艺 焊接结构锻压工艺与塑料成型方向 塑性加工力学 材料成型设备 冲压工艺学 冲压工装结构设计 锻压工艺与工装设计 模具制造工艺 模具CAD CAM技术 2020 4 5 33 谢谢各位 请多指教 2020 4 5 34 材料成型及控制工程系 材料成型及控制工程导论第二讲材料的认知及材料制备 2020 4 5 35 第二讲材料的认知及材料制备 材料的认知材料的定义材料的分类材料发展的历史沿革材料的 四要素 定义材料的性质材料的成分 结构材料的制备与加工材料的使用性能 2020 4 5 36 材料的认知 材料的定义材料的分类材料发展的历史沿革 2020 4 5 37 材料的定义 材料是人类用来制造机器 构件 器件和其他产品的物质 但并不是所有物质都可称为材料 如燃料和化工原料 工业化学品 食物和药品等 一般都不算作材料 2020 4 5 38 材料的分类 按物理化学属性分类 2020 4 5 39 材料的分类 按用途分类 2020 4 5 40 材料的分类 按性能分类 结构材料是以力学性质为基础 用以制造以受力为主的构件 结构材料也有物理性质或化学性质的要求 如光泽 热导率 抗辐照能力 抗氧化 抗腐蚀能力等 根据材料用途不同 对性能的要求也不一样 功能材料主要是利用物质的物理 化学性质或生物现象等对外界变化产生的不同反应而制成的一类材料 如半导体材料 超导材料 光电子材料 磁性材料等 2020 4 5 41 材料的分类 按性能分类 2020 4 5 42 材料的分类 按性能分类 功能材料 2020 4 5 43 材料的分类 按性能分类 功能材料 2020 4 5 44 材料的分类 按应用与发展分类 2020 4 5 45 材料的分类 按应用与发展分类 新材料碳纳米管是典型的富勒烯 又称巴基管 是一种管状结构的碳原子簇 直径约几纳米 长约几微米 据理论计算 碳纳米管纤维的强度是钢的100倍 而质量仅为钢的1 7 如果能做成碳纤维 将是理想的轻质高强度材料 碳纳米管还具有极强的储气能力 可以在燃料电池储氢装置上 2020 4 5 46 材料的分类 按应用与发展分类 新材料记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例 人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作 发射人造卫星之前 将抛物面天线折叠起来装进卫星体内 火箭升空把人造卫星送到预定轨道后 只需加温 折叠的卫星天线因具有 记忆 功能而自然展开 恢复抛物面形状 2020 4 5 47 材料的分类 按应用与发展分类 新材料 纳米齿轮 纳米机架人 2020 4 5 48 材料发展的历史沿革 材料发展是人类社会进步的里程碑 2020 4 5 49 材料发展是人类社会进步的里程碑 材料发展的历史沿革 2020 4 5 50 材料发展的历史沿革 三次工业革命 第一次工业革命18世纪60年代 19世纪中期 人类开始进入蒸汽时代 英国的铁产量从1770年的5万吨增长到1800年的13万吨 进而增长到1861年的380万吨 铁的丰富和便宜足以用于一般的建设 人类不仅进入了蒸汽时代 也跨入了钢铁时代 2020 4 5 51 三次工业革命 第二次工业革命19世纪下半叶 20世纪初 人类开始进入电气时代 并在信息革命 资讯革命中达到顶峰 工业革命的第二阶段也以大量生产的技术的发展为特点 美国在这一方面领先 就象德国在科学领域中领先一样 在冶金技术术方面 许多工艺方法 贝塞麦炼钢法 西门子 马丁炼钢法和吉尔克里斯特 托马斯炼钢法 给发明出来 使有可能从低品位的铁矿中大量地炼出高级钢 在钢铁生产方面 1910年时 美国生产26512000公吨钢 而其最势均力敌的竞争者德国则生产 公吨钢 由于利用了电并发明了主要使用石油和汽油的内燃机 动力工业被彻底改革 通讯联络也因无线电的发明而得到改造 材料发展的历史沿革 2020 4 5 52 材料发展的历史沿革 三次工业革命 第三次工业革命时间不定 约在第二次世界大战之后 人类进入科技时代 生物克隆技术的出现 航天科技的出现 欧美有称为21世纪系统与合成生物学将引发第三次工业革命 也即生物科技与产业革命 第三次技术革命 以电子计算机的发明为标志 2020 4 5 53 材料发展的历史沿革 国家高技术研究发展计划 863计划 1986年3月 面对世界高技术蓬勃发展 国际竞争日趋激烈的严峻挑战 邓小平同志在王大珩 王淦昌 杨嘉墀和陈芳允四位科学家提出的 关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议党中央 国务院果断决策 于1986年11月启动实施了 高技术研究发展计划 863计划 旨在提高我国自主创新能力 坚持战略性 前沿性和前瞻性 以前沿技术研究发展为重点 统筹部署高技术的集成应用和产业化示范 充分发挥高技术引领未来发展的先导作用 2020 4 5 54 国家高技术研究发展计划 863计划 生物技术领域航天技术领域信息技术领域激光技术领域自动化技术领域能源技术领域新材料领域海洋技术领域专项 2020 4 5 55 材料发展的历史沿革 国家重点基础研究发展计划 973计划 1997年 中国政府采纳科学家的建议 决定制定国家重点基础研究发展规划 开展面向国家重大需求的重点基础研究 2020 4 5 56 国家重点基础研究发展计划 973计划 一 面向国家战略需求的基础研究领域农业领域能源领域信息领域资源环境领域人口与健康领域材料领域综合交叉领域重要科学前沿领域 二 重大科学研究计划蛋白质研究量子调控研究纳米研究发育与生殖研究 2020 4 5 57 材料的 四要素 定义材料的性质材料的成分 结构材料的制备与加工材料的使用性能 2020 4 5 58 定义 2020 4 5 59 材料的性质 2020 4 5 60 材料的力学性质 2020 4 5 61 材料的力学性质 2020 4 5 62 材料的力学性能 2020 4 5 63 材料的物理性质 2020 4 5 64 材料的物理性质 2020 4 5 65 材料的化学性质 2020 4 5 66 材料的成分 结构 材料的成分指材料的化学元素质量百分比 如钢材中基本元素是铁 一般以含杂质元素 C Mn Si P S及其他元素 的质量百分比来表征钢的化学成分 2020 4 5 67 材料的成分 结构 材料的结构 2020 4 5 68 材料的成分 结构 材料的结构 键合结构 2020 4 5 69 材料的成分 结构 材料的结构 晶体结构 2020 4 5 70 材料的成分 结构 材料的结构 组织结构 2020 4 5 71 材料的成分 结构 材料的结构 组织结构 2020 4 5 72 材料的成分 结构 材料的成分 结构的表征方法 2020 4 5 73 材料的成分 结构 材料的成分 结构的表征方法 2020 4 5 74 材料的制备与加工 材料的制备与加工定义材料的制备与加工主要内容材料的制备与加工和其他要素的关系材料的制备与加工发展趋势 2020 4 5 75 材料的制备与加工定义 2020 4 5 76 材料的制备与加工定义 2020 4 5 77 材料的制备与加工定义 2020 4 5 78 材料的制备与加工主要内容 2020 4 5 79 主要内容 材料制备 2020 4 5 80 主要内容 材料加工 2020 4 5 81 主要内容 材料加工 材料的切削 机械加工 2020 4 5 82 主要内容 材料加工 2020 4 5 83 主要内容