内科大金属工艺学教学大纲

金属工艺学课程教学大纲课程英文名称：Technology

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Metals课程编号：64103207学时数：40其中实验学时数：0

课外学时数：2

学分数：2.5适用专业：机械类各专业一、课程的性质、目的和任务

课程的性质、目的：本课程是研究机器零件常用材料和加工方法，即从选择材料、制造毛坯，直到加工出零件的综合性课程。它是高等学校机械类专业必修的技术基础课。学生在金工实习的基础上，通过本课程的学习，获得常用工程材料及零件加工工艺的知识，培养工艺分析的初步能力，并为学习其它有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作奠定必要的基础。课程任务是：（1）具有根据零件性能要求选择工程材料的初步能力。（2）掌握主要加工方法的基本原理和工艺特点，具有选择毛坯、零件加工方法及工艺分析的初步能力。（3）具有综合运用工艺知识、分析零件结构工艺性的初步能力。（4）了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点基本要求：了解金属零件铸造、压力加工和焊接工艺的基本原理、特点和应用范围；初步掌握简单机械零件铸造、压力加工和焊接工艺设计知识；初步学会分析一般零件毛坯结构工艺性；了解切削加工的基本原理和刀具的结构与材料，刀具角度与切削加工的关系；了解常用切削加工的原理、特点、工艺过程以及各种加工方法适用范围；初步掌握切削加工的工艺过程，会安排简单零件加工工艺过程以及进行零件结构工艺性的分析。第一篇

铸造

第—章

铸造工艺基础

1.1液态合金的充型掌握流动性的概念。理解流动性对铸造工艺的影响;影响流动性的因素。1.2铸件的凝固与收缩掌握收缩的概念、影响收缩的主要因素、缩孔的形式极其预防措施。1.3铸造内应力、变形和裂纹；掌握铸件内应力、裂纹和变形的形成极其防止。1.4铸件的质量控制了解铸件缺陷的名称与类别，合理制订铸造工艺。第二章

常用合金铸件的生产2.1铸铁件生产；了解铸铁件的生产，灰口铸铁的组织与性能，铸铁石墨化及影响石墨化的因素，提高铸铁强度的途径，孕育铸铁，灰口铸铁的牌号及其应用，灰口铸铁的铸造工艺特点，可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁的特点、生产过程、牌号和应用范围。2.2铸钢件生产；了解铸钢件的生产特点、牌号及其应用范围；2.3铜、铝合金铸件生产了解铝合金、铜合金和轴承合金的生产特点、牌号和应用范围。第三章

砂型铸造3.1造型方法的选择了解砂型铸造方法，理解手工造型与机器造型的特点及其应用。

3.2浇注位置和分型面的选择理解浇注位置和分模面对铸造工艺的影响，掌握浇注位置和分模面的选择原则。3.3工艺参数的选择

了解机械加工余量;拔模斜度;铸造收缩率;铸造圆角;型芯及铸造工艺图。3.4

综合分析举例结合实例阐明浇不足、缩孔、裂纹及变形等形成原因和预防措，铸造方案分析比较。第四章

特种铸造4.1熔模铸造理解熔模铸造的工艺过程及应用范围各种铸造方法的比较。4.2金属型铸造理解金属型铸造，金属型结构，金属型铸造工艺及其应用范围。4.3压力铸造理解压力铸造的工艺过程及应用范围。4.4低压铸造理解低压铸造的工艺过程及应用范围。4.5离心铸造离心铸造的实质；4.6其它特种铸造方法了解陶瓷型铸造的工艺过程及应用范围；了解实型铸造的工艺过程及应用范围；4.7常用铸造方法的比较掌握常用铸造方法的比较项目及内容。第五章

铸件结构设计5.1

铸件结构与铸造工艺的关系

掌握铸造工艺对铸件结构设计的要求（铸件外形、内腔、凸台）。5.2

铸件结构与合金铸造性能的关系掌握铸造性能对铸件结构设计的要求（壁厚、壁与壁的连接、加强筋）；组合铸件的应用。本篇重点内容:

铸造工艺特点及应用；铸造结构工艺性。本篇难点内容：合金铸造性能及其对铸件质量的影响。第二篇金属压力加工第一章

金属的塑性变形1.1塑性变形的实质了解塑性变形实质，单晶体与多晶体的塑性变形特点。

1.2塑性变形对金属组织和性能的影响

掌握加工硬化与再结晶；了解冷变形与热变形；理解塑性变形对金属组织和机械性能的影响、纤维组织的形成及其利用。1.3金属的可锻性掌握锻造比概念、金属的可锻性；理解锻造温度范围。第二章锻造2.1锻造方法理解自由锻的生产特点及应用，理解自由锻的基本工序及应用。理解模型锻造与自由锻比较；了解锤上模锻的特点及应用、锻模的种类及其作用，了解其它模锻方法的特点及应用。2.2锻造工艺规程的制订了解自由锻锻件图的绘制、自由锻工艺过程示例；了解模锻图的绘制；

2.3锻件结构的工艺性掌握自由锻的结构工艺性、锤上模锻零件的结构工艺性。第三章

板料冲压理解板料冲压的特点及应用；3.1分离工序理解剪切、落料和冲孔。3.2变形工序理解弯曲、拉深的工艺特点；3.3冲模简介

了解冲模的分类和构造。3.4冲压件的结构工艺性理解冲压零件的结构工艺性。第四章

特种压力加工方法简介4.1精密模锻了解精密模锻的特点及应用。4.2零件挤压了解挤压的特点及应用。4.3零件轧制了解辊锻、零件轧制的特点及应用。本篇重点内容:

锻造工艺特点及应用；锻件结构工艺性。板料冲压的特点，工艺过程及应用。本篇难点内容：合理地选用锻造方法；冲压结构工艺性。第三篇焊接

第一章电弧焊了解焊接实质、焊接方法分类。焊接在工业中的应用概况。

1.1焊接电弧了解手工电弧焊的极性与热量分布特点，1.2焊接接头的组织与性能了解电弧焊冶金特点（元素的烧损及有害元素对焊缝性能的影响），了解焊接热影响区的组织变化及其对焊接接头性能的影响。

1.3焊接应力与变形了解焊接应力与变形的产生原因，理解减少和防止应力与变形的方法。1.4焊条电弧焊理解焊条药皮的作用，理解电焊条的分类及选用，掌握保证焊接接头质量的措施。

1.5埋弧焊了解埋孤自动焊原理、特点及应用范围。

1.6气体保护焊了解CO2气体保护焊、氩孤焊的原理、特点及应用范围。1.7等离子弧焊接与切割了解等离子弧焊接与切割的原理、特点及应用范围。1.8微型计算机在电弧焊中的应用了解微型计算机在电弧焊中的应用。第二章

其它常用焊接方法2.1电阻焊了解电阻焊的原理、特点及应用范围。2.2摩擦焊了解摩擦焊的原理、特点及应用范围。2.3钎焊了解钎焊的原理、特点及应用范围。2.4电渣焊了解电渣焊的原理、特点及应用范围。2.5真空电子束焊接了解真空电子束焊接的原理、特点及应用范围。2.6激光焊接了解激光焊接的原理、特点及应用范围。第三章

常用金属材料的焊接3.1金属材料的焊接性掌握金属材料的可焊性概念。3.2碳钢的焊接理解碳钢的焊接特点及其工艺特点。3.3合金结构钢的焊接理解合金结构钢的焊接工艺特点及应用范围。3.4铸铁的补焊

了解铸铁的补焊工艺及应用范围。3.5非铁金属及其合金的焊接了解铜及其合金、铝及其合金的焊接工艺特点及应用范围。第四章

焊接结构设计4.1焊接结构件材料的选择掌握常用金属结构件的可焊性与焊接方法的选用。

4.2焊接接头的工艺设计了解焊接接头形式及焊缝布置;焊接质量检验。本篇重点内容:常用焊接方法的特点，合理选用焊接方法及相关焊接材料。本篇难点内容：焊接冶金过程和热过程及其对焊接接头组织、性能和焊件焊接应力，变形的影响。第四篇

切削加工第一章

金属切削的基础知识

1.1切削运动及切削要素了解零件表面的形成，理解切削运动、切削要素和切削面积。1.2刀具材料及刀具构造了解刀具材料;外圆车刀几何参数的定义和作用。1.3金属切削过程了解切削过程及切削种类;掌握切削力和切削功率的计算;了解切削热的来源与分布。1.4切削加工技术经济简析理解切削液的应用、切削用量的选用原则。掌握刀具磨损、刀具耐用度和材料的切削加工性概念。第二章

金属切削机床的基本知识2.1机床的类型和基本构造了解机床的类型和基本构造。

2.2机床的传动了解常见机床的传动形式及特点，掌握简单机床传动系统分析计算。

2.3自动机床和数控机床简介了解自动与半自动机床工作原理、了解数控机床的发展与工作原理。2.4柔性制造系统和计算机了解机械制造系统，了解FMS的概念，了解CAD/CAM一体化的概念。第三章

常用加工方法综述3.1车削的工艺特点及其应用了解车削的工艺特点及应用范围。3.2钻、镗削的工艺特点及其应用了解钻削、镗削的工艺特点及应用范围。3.3刨、拉削的工艺特点及其应用了解刨削、拉削的工艺特点及应用范围。3.4铣削的工艺特点及其应用了解铣削的工艺特点及应用范围。3.5磨削的工艺特点及其应用了解磨削的工艺特点及应用范围。第四章

典型表面加工分析4.1外圆面的加工了解外圆面的加工方案分析与应用。4.2孔的加工了解内圆面的加工方案分析与应用。4.3平面的加工了解平面的加工方案分析与应用。4.4成形面的加工了解成形面的加工方案。4.5螺纹的加工了解螺纹的加工方案。4.6齿轮齿形的加工了解齿轮齿形的加工方案分析与应用。本篇重点内容:各种表面加工方法及特点。本篇难点内容：零件表面加工方案的选择；零件结构工艺性。三、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例1第一篇铸造多媒体教学、课堂讨论124：12第二篇锻压多媒体教学、课堂讨论84：13第三篇焊接多媒体教学、课堂讨论104：14第四篇切削加工概论多媒体教学、课堂讨论82：15综合作业及机动课堂讨论22：1合计40四、课程各教学环节的要求课堂教学基本要求：本课程的特点是实践性强，综合性强，与专业课程联系密切。其教学方式应注重启发式，引导式，善于归纳总结，注重理论联系实际，培养学生主动获取知识和创新思维能力，在教学过程中要安排课堂讨论，综合性作业等，并充分利多媒体教学等手段。本课程习题的基本要求：巩固课堂讲授的理论知识和基本概念。培养分析零件铸造、锻造、焊接及机械加工结构工艺性的初步能力、查阅参考资料及数据的能力、进行金工工艺设计的能力和编写工艺文件的能力。课外教学的形式：现场参观。习题的题型：计算题、问答题、综合分析题、设计题等。各部分的作业量：序号章节作业1

第一篇铸造第—章

铸造工艺基础习题1～8第二章

常用合金铸件的生产习题2、3、4、6、9第三章

砂型铸造习题1、3、4、5第四章

特种铸造习题2、4、5、6、7、10、11第五章

铸件结构设计习题1～112第二篇锻压

第一章

金属的塑性变形习题1、3、5第二章锻造习题3、5、6、7、10、11第三章

板料冲压习题1～8第四章

特种压力加工方法简介习题1～43第三篇焊接第一章电弧焊习题1～4、6、7、9第二章

其它常用焊接方法习题1～7第三章

常用金属材料的焊接习题1～4第四章

焊接结构设计习题1～44第四篇切削加工概论第一章

金属切削的基础知识习题1～13第二章

金属切削机床的基本知识习题1～7第三章

常用加工方法综述习题1～6第四章

典型表面加工分析习题1～4、8、9

五、本课程与其它课程的联系先修课程：高等数学、金工实习、机械制图、机械原理等。本课程学习结束后，才能进入下列课程的学习阶段：机械制造工艺学等各专业课。

本课程在培养学生综合素质、实践能力、创新意识和创新精神等方面发挥着其它课程不可替代的作用，学生应对本课程予以足够的重视。六、考核方式本课程是考试课。理