机械制造基础教案

机械制造基础教案 四川仪表工业教案 xx xx 课程名称： 参用教材： 授课教师： 科 室： 教案审批： 学年第（一）学期机械制造基础 机械制造基础 陈喜春 专业科 四川仪表工业学校教案 课程：机械制造基础 四川仪表工业学校教案 课程：机械制造基础 机械制造基础教案 课程单元1描述 课程单元2描述 课程单元3描述 课程单元4描述 课程单元5描述 机械制造基础 教 案 第一讲 绪论 课 题：1、讲解本课程研究的对象、内容、方法 课题形式：讲授、两课时 教学目的：1、讲解本课程研究的对象、内容、方法 2、讲解机械制造一般过程概述 教学要求：1、理解机械制造的一般过程 2、明确本课程的研究对象、内容、方法 教学重点：1、机械制造的一般过程 教学难点：1、机械制造的一般过程 教 具：多媒体图片 教学方法：多媒体讲解、课堂提问 教学过程： 一、案例导入： 本课程题目为机械制造基础，因此我们研究的内容都是围绕机械制造过程展开的。那么到底机械制造过程有哪些呢？ 二、教学内容： 1. 本课程学习意义 熟悉各种工程材料性能，合理选择材料； 初步掌握和选用毛坯或零件的成形方法及机械零件表面加工方法； 选用公差配合 了解工艺规程制订的原则与方法 扩大知识面（特种加工技术、先进制造技术） 2. 本课程知识体系 “工程材料”部分：以剖析铁碳合金的金相组织为基础，以介绍工程材料的性质和合理选材为重点； 热加工工艺基础：“铸造”、“锻压”、“焊接”，认识这些加工方法的用途和实现方法； 互换性与测量技术：理解公差配合概念与选用； 机械加工工艺基础：“毛坯选择”、“金属切削加工技术”、“机械零件表面加工技术”、“机械加工工艺规程编制” 特殊加工与先进制造技术：了解用途与应用场合 3. 学习方法 归纳各章节学习目的，形成完整知识体系（宏观） 突出各章重点与细节，加深对知识点的深入认识（微观） 在相关生产实习过程中，遇到实际问题，结合课本知识，继续自学 4. 机械制造的概念 将原材料（毛坯）和相关辅料转变成为成品（机械零件）的过程 5. 机械制造主要过程 技术准备 毛坯制造 零件加工 产品检验和装配产品检验和装配 （1） 技术准备阶段 制订工艺规程 原材料选则与供应 刀具、夹具、量具的配备 热处理设备和检测仪器的准备 （2） 毛坯制造阶段 方法多种，常见的有铸造、锻压、焊接和型材 铸造：金属液态成形，各种尺寸、形状复杂的毛坯或零件。（适应性广、成本低廉） 锻压：用外力对金属坯料施压使其产生塑性变形（锻造与冲压，改善金属的力学性能，生产效率高、节省材料） 焊接：相互分离的金属材料借助于原子间的结合力连接起来。（连接性好、省工省材料、结构重要轻） 型材：直接从型材厂购买 （3） 零件加工阶段 金属切削加工是主要加工手段。（车、铣、钻、镗、磨、刨、插、拉 ）等 特种加工应用日趋广泛（电火花、电解、超声波、激光、电子束、离子束、等离子弧、化学等等） 选择原则：零件批量、精度、表面粗糙度、技术实现方式，价格成本等等综合考虑 （4） 产品检验和装配 零件检验目的：使零件加工误差在允许范围内 零件检验对象：一般场合，工序、加工过程中的尺寸变化、加工完成后几何形状误差；在要求高的场合（重载、高压、高温、可靠性要求很高）内部性能（缺陷检验、力学性能、金相组织检验） 装配：遵守严格的装配规范。 三、小结：1、讲解本课程研究的对象、内容、方法 2、讲解机械制造一般过程概述 a) 技术准备 b) 毛坯制造 c) 零件加工 d) 产品检验和装配产品检验和装配 四、作业：预习第一章 工程材料 第二讲 金属的力学性能 1.1金属的力学性能 课 题：1、金属的力学性能指标及测量方法 课题形式：讲授、两课时 教学目的：1、讲解金属的力学性能指标及测量方法 教学要求：1、掌握金属的力学性能指标及测量方法 教学重点：1、强度指标的定义与分类 2、硬度指标的定义与分类 教学难点：1、金属的各力学指标的概念、测量方法 教 具：多媒体图片、表格 教学方法：多媒体讲解 教学过程： 一、案例导入： 在绪论部分的讲解中，我们已经明确了本课程的研究对象机械制造过程。在进行机械制造时，首先进入技术准备阶段。在技术技术准备中，要完成相关的工作。这些工作中，有一项是非常重要的，那就是选择材料。那么怎么选择材料呢？首先得研究常见的材料的性质，只有掌握了材料的特征性质才能顺利进行选材。那么材料的性质有哪些呢？ 二、教学内容： 1. 金属材料的性能 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能两大类。其中，工艺性能是指制造过程中表现出的性能，包括铸造性能、焊接性能、锻造性能、热处理性能、切削加工性能。使用性能是指在使用过程中表现出来的性能。 物理性能有熔点、密度、热膨胀性、导电性、导热性等。化学性能有耐腐蚀性、抗氧化性等。物理化学性能将影响工艺性能和使用性能。本章节主要研究的是力学性能对工艺性能的影响。金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所反映出来的性能。常见的指标有： 强度、塑性、硬度、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度等。 1.2.1 强度 1 拉伸试验 国标GB/T228xx标准拉伸试样 2 力一伸长曲线 3 弹性与塑性 1) 弹性金属材料受外力作用时产生变 形，当外力去掉后能回复其原来形状的 性能，叫做弹性（OP直线）。 2) 弹性变形随着外力消失而消失的变 形，叫做弹性变形。 3) 塑性 金属材料在外力作用下，产生永 久变形而不致引起破坏的性能叫做塑 性（PE曲线）。 4) 塑性变形 在外力消失后留下来的这 部分不可恢复的变形，叫做塑性变形。 4 强度 金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。屈服强度Re、抗拉强度Rm 1) 屈服点与屈服强度 金属材料开始产生屈服现象时的最低应力值称为屈服点(S点)，用符号Re 表示。 Re =Fs/Ao式中Fs试样发生屈服时的载荷（N）; Ao试样的原始横截面积（mm2）。 工业上使用的某些金属材料，如高碳钢、铸铁等，在拉伸过程中，没有明显的屈服现象，无法确定其屈服点，按GB/T2228规定，可用条件屈服强度Rr0.2来表示该材料开始产生塑性变形时的最低应力值。屈服强度为试样标距部分产生0.2%残余伸长时的应力值，即 r0.2=F0.2/Ao 式中F0.2试样标距产生的0.2%残余伸长时载荷（N）； Ao试样的原始横截面积（mm2）。 2) 抗拉强度 金属材料在断裂前所能承受的最大应力值称为抗拉强度，用符号Rm表示。 R m=Fb/Ao式中 Fb试样在断裂前所承受的载荷（N）； Ao试样原始横截面积（mm2）。 1.1.2 塑性 金属材料的载荷作用下，断裂前材料发生不可逆久变形的能力称为塑性。 通过拉伸试验可测定材料的塑性。 常用的塑性指标有断后伸长率?和断面收缩率。 ?=(L1-L0)/L0=(F0-F1)/F0 1.1.3 硬度 硬度是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。 可用硬度试验机测定，常用的硬度指标有布氏硬度HBW、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度HV。 1 布氏硬度 （1） 布氏硬度试验原理 HBW?0.102 式中 F试验力（N）； d压痕平均直径（mm）； D硬质合金球直径（mm） （2） 选择试验规范 根据被测金属材料的种类和试样厚度、选用不同 大小的球体直径D，施加的试验力F和试验力保 持时间，按表11所列的布氏硬变试验规范正确 选择 。 （3） 试验的优缺点 优点：试验时使用的压头直径较大，在试样表面上留下压痕也较大，所得值也较准确。 缺点：对金属表面的损伤较大，不易测试太薄工件的硬度，也不适于测定成品件硬度。 （4） 应用 布氏硬度试验常用来测定原材料、半成品和性能不均匀材料（如铸铁）的硬度。 2 洛氏硬度 （1） 洛氏硬度测量原理 洛氏硬度HR=K-h/s 式中，K为给定标尺的硬度数，S为给定标尺的单位， 通常以0.002为一个硬度单位。 （2） 常用洛氏硬度标尺及适用范围 （3） 试验优缺点 优点：操作简单迅速，效率高，直接从 指