《金属工艺学》电子教案

1、金属工艺学教案第1节课 （绪论）一、教学目的和要求1.掌握金属工艺学的概念；2.了解主要的工艺方法；3.知道本课程的重要性和学习方法。二、教学内容纲要1.课程的性质与任务；2.主要内容及研究方法；3.发展现状和趋势；4.本课程的特点;5.学习方法；6.重要性。三、重点、难点1.主要的工艺方法；2.研究方法。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用启发式原则、案例分析式教学方法讲授本绪论课程内容。五、时间分配1.课程的性质与任务； 102.主要内容及研究方法；103.发展现状和趋势； 104.本课程的特点; 55.学习方法； 56.重要性。 5六、布置思考题1.试述金属成形的主要方法。第

2、2节课（第一章 工程材料基础知识 §1 材料的力学性能）一、教学目的和要求1.掌握强度和塑性指标的符号、单位及意义；2.掌握布氏硬度和洛氏硬度的测定原理、方法、符号及应用。3.了解拉伸试验方法和拉伸曲线图；4.了解多冲击韧性和疲劳强度的概念。二、教学内容纲要1.强度指标；2.塑性指标；3.硬度；4.冲击韧性；5.疲劳强度。三、重点、难点重点：金属主要力学性能指标强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度的概念难点：疲劳强度四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、问题探究式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.强度指标；152.塑性指标；103.硬度；104.冲击韧性；55.疲

3、劳强度。5六、布置思考题1. 一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kg的载荷，它的直径是多少？第3节课（第一章 工程材料的基础知识 §2 金属的晶体结构）一、教学目的和要求1.掌握纯金属结晶过程，过冷度与晶粒大小对机械性能的影响，细化晶粒的措施，纯铁的同素异构转变。2掌握铁碳合金的基本组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)。3.掌握简化的铁碳合金状态图；分析不同成分的铁碳合金的结晶过程；4.了解铁碳合金状态图各相区的组织及性能，以及铁碳合金状态图的实际应用。二、教学内容纲要1.纯金属的结晶过程；2.同素异晶转变；3.铁碳合金状态图；三、重点、难点重点：铁碳合金状态

4、图。难点：铁碳合金的凝固过程分析。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲授式、讨论式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.纯金属的结晶过程；102.纯铁的晶体结构53.同素异晶转变；54.铁碳合金状态图；25六、布置思考题1. 分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。2过冷度与冷却速度有何关系，它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？第4节课（第一章金属材料的基础知识 §3 工业用钢）一、教学目的和要求1.掌握碳钢中常存元素对碳钢性能的影响；2.基本掌握碳钢的分类、牌号、性能和用途。3.了解选材的一般原则。二、教学内容纲要1.钢的分类；2.

5、碳素钢；3.合金钢；三、重点、难点重点：钢的分类及牌号难点：合金钢的牌号四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本节课程内容。五、时间分配1. 钢的分类； 52. 碳素钢； 153. 合金钢 154.零件选材原则。10六、布置思考题仓库中混存了相同规格的20钢、45钢和T10钢，请提出一种最为简便的区分方法。第5节课（第一章金属材料的基础知识 §4 钢的热处理一、整体热处理）一、教学目的和要求1.要求掌握退火、正火、淬火、回火等普通热处理的工艺特点；2.掌握防止淬火开裂和减少变形的措施；二、教学内容纲要1.热处理概念；2.退火和正火；3.淬火

6、和回火。三、重点、难点1.退火、正火、淬火和回火方法；2.几种热处理方法的应用。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.热处理概念；52.退火和正火；203.淬火和回火。20六、布置思考题1在普通热处理中，加热后进行保温的作用是什么？ 第6节课（第一章金属材料的基础知识 §5 钢的热处理二、表面热处理）一、教学目的和要求1.了解钢的表面淬火的工艺特点及应用范围；2.了解表面化学热处理的工艺特点及应用范围。二、教学内容纲要1. 表面淬火；2. 化学热处理。三、重点、难点1.感应加热表面淬火；2.钢的渗碳。四、教学方法

7、，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、提问式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1. 表面淬火； 202. 化学热处理。25六、布置思考题感应加热表面淬火是否需要保温？化学热处理的保温有何特点？为什么？（第二章 铸造生产 §1铸造工艺基础）一、教学目的和要求1.掌握影响充型能力的各种因素；2.了解凝固与收缩、内应力、变形和裂纹产生的原因及防止措施；3.了解铸件质量控制的方法。二、教学内容纲要1.液态合金的充型；2.铸件的凝固与收缩；3.铸造内应力、变形与裂纹；4.铸件质量控制。三、重点、难点1.充型能力。2.内应力的形成。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用

8、启发式原则、讲解式、案例分析式等教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.液态合金的充型；152.铸件的凝固与收缩；103.铸造内应力、变形与裂纹。154.铸件质量控制。5六、布置思考题1.提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？。2.试述防止铸件变形应采取哪些措施？第8节课（第二章 铸造生产 §2常用合金的铸件生产一、铸铁件生产）一、教学目的和要求1.要求掌握铸铁的分类；2.了解铸铁的石墨化过程及其影响因素；3.基本掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的成分、组织、性能、牌号及用途。二、教学内容纲要1.铸铁的分类；2.铸铁的石墨化；3.灰铸铁；4.可锻铸

9、铁；5.球墨铸铁；三、重点、难点1.灰口铸铁；2.石墨化及影响因素；四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.铸铁的分类；52.铸铁的石墨化；103.灰铸铁；104.可锻铸铁；105.球墨铸铁。10六、布置思考题影响石墨化的因素？并说明石墨形态对铸铁的性能影响？ 第9节课（第二章 铸造生产 §2 常用合金的铸件生产二、铸钢及铜铝合金的生产）一、教学目的和要求1.了解铸钢的分类及牌号；2.了解铸钢的生产特点；3.了解铸造铜、铝合金的分类及牌号；4.了解铜、铝合金的生产特点。二、教学内容纲要1. 铸钢的分类及牌号；2

10、. 铸钢的生产特点； 3. 铸造铜、铝合金的分类及牌号；4. 铜、铝合金的生产特点。三、重点、难点1. 分类及牌号；2. 铸造工艺。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1. 铸钢的分类及牌号；52. 铸钢的生产特点； 153. 铸造铜、铝合金的分类及牌号；104. 铜、铝合金的生产特点。15六、布置思考题制造铸铁件、铸钢件和铸铝件所用的熔炉有何不同？所用的砂型又有何不同？为什么 ？第10节课（第二章 铸造生产 §3砂型铸造常用方法）一、教学目的和要求1.了解手工造型和机械造型的常用方法；2.了解浇、冒口按放方法

11、。二、教学内容纲要1.手工造型方法；2.简介机械造型方法；3.浇、冒口的设制。三、重点、难点1.常用手工造型方法；2.浇注系统设计。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.简介手工造型方法；252.简介机械造型方法；103.浇、冒口的设制；10六、布置思考题1. 请说明模型、铸件、零件三者之间的关系。第11节课（第二章 铸造生产 §4 砂型铸造工艺一、浇注位置和分型面的选择）一、教学目的和要求1. 掌握浇注位置、分型面的选择原则并灵活运用。二、教学内容纲要1.浇注位置的选择；2.分型面的选择；三、重点、难点工艺

12、条件的确定；四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.浇注位置的选择；202.分型面的选择； 25六、布置思考题1.试述浇注位置和分型面的选择原则。第12节课（第二章 铸造生产 §4 砂型铸造工艺二、铸造工艺图的绘制）一、教学目的和要求1.了解铸造工艺图的绘制及标注方法；2. 较熟练地运用浇注位置、分型面的选择原则和工艺参数的确定原则来分析实际问题。二、教学内容纲要1. 铸造工艺图的绘制方法；2. 铸造工艺图的标注方法。三、重点、难点工艺条件的确定；四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、

13、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1. 铸造工艺图的绘制方法；252. 铸造工艺图的标方法。20六、布置思考题图示铸件有哪几种分型方案？在大批量生产中该选择哪种？（P69 C图）第13节课（第二章 铸造生产 §5 特种铸造一、熔模、金属型、压力和低压铸造方法及应用）一、教学目的和要求1. 了解熔模铸造、金属型铸造工艺方法及应用；2. 了解压力铸造、低压铸造工艺方法及应用。二、教学内容纲要1.熔模铸造；2.金属型铸造；3.压力铸造；4.低压铸造。三、重点、难点1.熔模铸造原理。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。

14、五、时间分配1. 熔模铸造；152. 金属型铸造；103. 压力铸造；104. 低压铸造。10六、布置思考题什么是熔模铸造？试用方框图表示其大致工艺过程。第14节课（第二章 铸造生产 §5 特种铸造二、离心铸造和其它特种铸造方法及常用铸造方法的比较）一、教学目的和要求1. 了解离心铸造工艺方法及应用；2. 了解其它特种铸造工艺方法及应用；3. 掌握常用铸造方法的优缺点及适用范围。二、教学内容纲要1. 离心铸造2. 其它特种铸造方法；3. 常用铸造方法的比较。 三、重点、难点1. 常用铸造方法的比较四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本

15、课程内容。五、时间分配1. 离心铸造；152. 其它特种铸造方法；153. 常用铸造方法的比较。15六、布置思考题下列铸件在大批量生产时，以什么铸造方法为宜？铝活塞 缝纫机头 汽轮机叶片 气缸套 车床床身摩托车气缸体 汽车喇叭 大口径铸铁污水管 大模数齿轮滚刀第15节课（第二章 铸造生产 §6 铸件结构设计）一、教学目的和要求1.掌握铸造工艺对铸件结构的要求；2.了解铸件结构的合理与否对其质量与成本的影响。3.掌握铸件壁厚对铸件质量的影响；4.了解铸件结构的合理与否对其性能的影响。二、教学内容纲要1.如何使铸件结构便于起模；2.分型面尽量为平面；3.少用型芯。4.合理设计铸件壁厚；5

16、.铸件壁的联接；6.防裂筋的正确应用。三、重点、难点1.结构与铸造工艺的关系；2.结构与铸件性能的关系。四、教学方法，实施步骤根据本节课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.如何使铸件结构便于起模；72.分型面尽量为平面；83.少用型芯。54.合理设计铸件壁厚；105.铸件壁的联接；76.防裂筋的正确应用。8六、布置思考题1.为什么进行铸件设计时，就要初步考虑出大致分型面？ 第16节课（第三章 金属压力加工 §1 金属的塑性变形）一、教学目的和要求1.了解变形机理；2.掌握金属常温下塑性变形时组织性能变化，3.掌握加工硬化现象的利与弊及如何

17、消除；4.了解影响可锻性的因素。二、教学内容纲要1.金属塑性变形的实质；2.塑性变形对金属组织和性能的影响；3.金属的可锻性。三、重点、难点1.加工硬化、再结晶；2.纤维组织。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.金属塑性变形的实质；152.塑性变形对金属组织和性能的影响；153.金属的可锻性。15六、布置思考题1. 为什么铁丝能在反复弯曲后而折断？第17节课（第三章 金属压力加工 §2 锻造）一、教学目的和要求1.基本掌握自由锻造主要几种工序的定义和应用；2.能合理地确立锻造零件的结构工艺性；3.了解自由锻

18、造工艺规程的编制，锤上模锻、胎模锻造工艺方法。 二、教学内容纲要1.自由锻；2.模锻；3.胎模锻；4.锻造工艺规程的制订；5.锻件结构工艺性。三、重点、难点1.锻造方法；2.锻件结构工艺性。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.自由锻；102.模锻；103.胎模锻；54.锻造工艺规程的制订；105.锻件结构工艺性。10六、布置思考题1.“趁热打铁”的含义何在？碳钢的始锻温度和终锻温度是如何确定的？第18节课（第三章 金属压力加工 §3 板料冲压）一、教学目的和要求1.基本掌握板料冲压的基本工序；2.掌握凸凹模

19、间隙及凸凹模刃口尺寸的确定；3.了解拉伸系数的应用；4.掌握冲压件的结构工艺性。二、教学内容纲要1.分离工序；2.变形工序；3.冲模简介；4.冲压件的结构工艺性。三、重点、难点1.分离与变形机理；2冲压件结构工艺性。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.分离工序；152.变形工序；153.冲模简介；54.冲压件的结构工艺性。10六、布置思考题1.什么是冲压？2.冲压用的原材料是什么？3.冲压属于热变形吗？。第19节课（第四章 焊接 §1 电弧焊）一、教学目的和要求1.了解手工电孤焊电孤的产生、构造、极性及应用

20、；2.基本掌握焊条的要求、组织、分类、牌号及选用；3.掌握手工电孤焊工艺参数的选择原则。二、教学内容纲要1.焊接电弧；2.焊接接头的组织与性能；3.焊接应力与变形；4.焊条电弧焊；5.埋弧焊；6.气体保护焊。三、重点、难点1.电弧焊；2.焊接应力及变形的分析。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.焊接电弧；52.焊接接头的组织与性能；103.焊接应力与变形；104.焊条电弧焊；105.埋弧焊；56.气体保护焊。5六、布置思考题1.焊接电弧是怎样的一种现象？电弧中各区的温度多高？用直流和交流电焊接效果一样吗？第20节课（

21、第四章 焊接 §2 常用金属材料的焊接）一、教学目的和要求1.了解金属的可焊性概念及金属材料的可焊性；2.了解焊接缺陷种类、特征、产生原因及焊接质量检验方法；3了解铸铁、铜、铝及其合金的焊接。二、教学内容纲要1.金属材料的可焊性；2.碳钢的焊接；3.合金结构钢的焊接；4.铸铁的补焊；5.非铁金属及其合金的焊接。三、重点、难点1. 金属材料的可焊性；2铸铁的焊接。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.金属材料的可焊性；102.碳钢的焊接；103.合金结构钢的焊接；104.铸铁的补焊；85.非铁金属及其合金的焊接

22、。7六、布置思考题1. 某种钢材的主要化学成分为C=0.12%，Mn=1.5%，V=0.15%，Mo=0.5%，试分析其焊接性及焊接时应采取的工艺措施。第21节课（第四章 焊接 §3 焊接结构设计）一、教学目的和要求1.了解接头型式和接头位置；2.基本掌握焊接结构的工艺性。二、教学内容纲要1.焊接结构件材料的选择；2.焊缝的布置；3.接头形式的选择与设计；4.坡口形式；5.接头过渡形式。三、重点、难点1. 焊接件材料的选择；2接头形式的选择与设计。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.焊接结构件材料的选择10

23、；2.焊缝的布置；103.接头形式的选择与设计；104.坡口形式；105.接头过渡形式。5六、布置思考题1.如图所示三种焊件，其焊缝布置是否合理？或不合理，请加以改正。（图P169）第22节课（第五章 切削加工 §1 金属切削的基础知识）一、教学目的和要求1.了解切削加工的基本原理和刀具的结构与材料；2.了解刀具角度与切削加工的关系。 二、教学内容纲要1.切削运动；2.切削用量；3.切削层参数；4.刀具材料；5.刀具角度；6.刀具结构。三、重点、难点1.切削用量；2.刀具角度。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分

24、配1.切削运动；52.切削用量；103.切削层参数；54.刀具材料；55.刀具角度；156.刀具结构。5六、布置思考题1为什么不宜用碳素工具钢制造拉刀和齿轮刀具等复杂刀具？为什么目前常采用高速钢制造这类刀具，而较少采用硬质合金？第23节课（第五章 切削运动 §2 金属切削过程）一、教学目的和要求1.了解金属切屑的形成过程；2.了解积屑瘤对切削加工的影响及如何控制；3.了解切削力和切削功率的计算方法；4.了解切削热和刀具耐用度对切削过程的影响。二、教学内容纲要1.切屑形成过程及切屑种类；2.积屑瘤；3.切削力和切削功率；4.切削热和切削温度；5.刀具磨损和刀具耐用度。三、重点、难点1.

25、 切削力和切削功率；2切屑形成过程。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.切屑形成过程及切屑种类；102.积屑瘤；53.切削力和切削功率；104.切削热和切削温度；105.刀具磨损和刀具耐用度。10六、布置思考题1.何为积屑瘤？它是如何形成的？对切削加工有哪些影响？第24节课（第五章 切削运动 §3 机床的基础知识）一、教学目的和要求1. 了解机床的类型和基本构造；2. 重点了解机床的机械传动；3简单了解机床的液压传动。二、教学内容纲要1. 机床的类型；2. 机床的基本构造；3. 机床的机械传动；4. 机床的

26、液压传动。三、重点、难点1. 机床的基本构造；2车床的机械传动。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配(min)1.机床的类型； 52.机床的基本构造； 103.机床的机械传动； 204机床的液压传动。 10六、布置思考题1.机床机械传动主要由哪几部分组成？有何优缺点？第25节课（第五章 切削运动 §4 常用加工方法综述一、车、钻、镗）一、教学目的和要求1.了解车、钻、镗、刨的工艺特点及其应用。二、教学内容纲要1车削的工艺特点及应用；2.钻削的工艺特点及应用；3.镗削的工艺特点及应用；4.刨削的工艺特点及应用。三

27、、重点、难点1.应用；2.工艺特点。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.车削的工艺特点及应用；152.钻削的工艺特点及应用；103.镗削的工艺特点及应用；104.刨削的工艺特点及应用。10六、布置思考题1.加工要求精度高、表面粗糙度小的紫铜或铝合金轴件外圆时，就选用哪种加工方法？为什么？第26节课（第五章 切削运动 §4 常用加工方法综述二、刨、拉、铣、磨）一、教学目的和要求1.了解拉、铣、磨的工艺特点及其应用。二、教学内容纲要1.拉削的工艺特点及应用；2.铣削的工艺特点及应用；3.磨削的工艺特点及应用。三

28、、重点、难点1.应用；2.工艺特点。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.拉削的工艺特点及应用；52.铣削的工艺特点及应用；203.磨削的工艺特点及应用。20六、布置思考题1.磨孔和磨平面时，由于背向力的作用，可能产生什么样的形状误差？为什么？第27节课（第五章 切削运动 §5 典型表面加工分析）一、教学目的和要求1.了解各种加工面的加工方法；2.能对典型表面根据不同的精度要求较合理地按排加工方案。二、教学内容纲要1.外圆面的加工；2.孔的加工；3.平面的加工；4.成形面的加工5.螺纹的加工；6.齿轮齿形的加工。三、重点、难点1.各种典型面的加工方案；2.齿轮齿形的加工方法。四、教学方法，实施步骤根据本章课的内容特点，运用讲解式、讨论式、案例分析式教学方法讲授本课程内容。五、时间分配1.外圆面的加工；52.孔的加工；53.平面的加工；54.成形面的加工；105.螺纹的加工；56.齿轮齿形的加工。15六、布置思考题1.在零件的加工过程中，为什么常把粗加工