教学大纲 、课程名称:机械制造基础 二、学时与学分:56(讲授),10(实验),8学分。 三、先修课程:《机械制图》 四、授课对象:机电类学生 五、本课程的教学任务和要求 本课程的任务是使学生了解机械制造过程,掌握制造技术文化的基础知 识,建立材料与工艺之间的相互关系。通过对机械工程材料的性能特点,热处理 方法及选用原则,熟悉铸造、锻压、焊接的工艺基础知识的学习,培养学生综合 运用材料及工艺知识进行选材与工艺分析的初步能力,为学习选择使用工程材 料、选择毛坯、选用无切削或少切削加工方法、为机械零件制定加工工艺路线 学习其它课程和从事技术工作打好必要基础。 通过本课程的学习,应使学生达到下列基本要求: 1、了解工程材料与材料成形工艺技术在机械制造过程中的地位和作用,建立工 程材料、材料生产过程、材料成形工艺与现代制造过程的完整概念。 2、掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能、改性方法和用途,具有选用 常用工程材料和改变材料性能方法的初步能力 3、掌握常用材料成形工艺方法与工艺操作的基本知识,建立质量与经济观念, 培养劳动观点和理论联系实际的作风。 4、了解金属零件的铸造、压力加工、焊接和胶接的基本原理、工艺特点和应用 范围 5、掌握选用机械零件毛坯的基本知识 6、具有分析一般零件的毛坯结构工艺性的能力 六、本课程的基本内容 绪论 1、本课程的性质、地位和任务。 2、材料科学及毛坯生产在机械制造业中的作用和地位。 3、本课程的特点及学习方法 第一章金属材料的力学性能 力一一伸长曲线的意义,强度塑性的主要叛据及应用。布氏、洛氏硬度实验方法
教 学 大 纲 一、课程名称：机械制造基础 二、学时与学分：56（讲授），10（实验），8 学分。 三、先修课程：《机械制图》 四、授课对象：机电类学生 五、本课程的教学任务和要求 本课程的任务是使学生了解机械制造过程，掌握制造技术文化的基础知 识，建立材料与工艺之间的相互关系。通过对机械工程材料的性能特点，热处理 方法及选用原则，熟悉铸造、锻压、焊接的工艺基础知识的学习，培养学生综合 运用材料及工艺知识进行选材与工艺分析的初步能力，为学习选择使用工程材 料、选择毛坯、选用无切削或少切削加工方法、为机械零件制定加工工艺路线、 学习其它课程和从事技术工作打好必要基础。 通过本课程的学习，应使学生达到下列基本要求： 1 、了解工程材料与材料成形工艺技术在机械制造过程中的地位和作用，建立工 程材料、材料生产过程、材料成形工艺与现代制造过程的完整概念。 2 、掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能、改性方法和用途，具有选用 常用工程材料和改变材料性能方法的初步能力。 3 、掌握常用材料成形工艺方法与工艺操作的基本知识，建立质量与经济观念， 培养劳动观点和理论联系实际的作风。 4 、了解金属零件的铸造、压力加工、焊接和胶接的基本原理、工艺特点和应用 范围。 5 、掌握选用机械零件毛坯的基本知识。 6 、具有分析一般零件的毛坯结构工艺性的能力。 六、本课程的基本内容 绪论 1 、本课程的性质、地位和任务。 2 、材料科学及毛坯生产在机械制造业中的作用和地位。 3 、本课程的特点及学习方法。 第一章 金属材料的力学性能 力——伸长曲线的意义，强度塑性的主要叛据及应用。布氏、洛氏硬度实验方法
主要特点及应用。金属夏比冲击试验、疲劳试验的原理及应用 第二章金属的晶体结构与结晶 固态物质构成的规则排列规律;晶体、非晶体、晶格、晶胞、体心立方晶格等概 念。纯金属的冷却曲线特征,结晶过程特点和晶体缺陷类型;显微组织、同素异 构转变等概念;过冷度对组织的影响,晶体缺陷对性能的影响及细晶组织的力学 性能。合金的晶体结构特点和基本组织类型;固溶体、金属化合物、机械混合物 等概念。 二元合金状态图建立方法和匀晶状态图、具有共性分析反应的状态图等构成特 点,相的概念及合金的力学性能与状态图的关系。 第三章铁碳合金 铁碳合金的基本组织及性能特点。Fe-Fe3C状态图的特性点、特性线和区域构 成特点;合金组织状态随温度的变化规律和其室温组织性能随成分的变化规 律。杂质元素对碳钢的影响,碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢的组 织性能特点及应用。 第四章钢的热处理 热处理的概念。 2、钢在加热时的组织转变特点及奥氏体晶粒度的概念。 3、钢在冷却时过冷奥氏体的转变方式和转变特点 4、常用的退火、正火、淬火和回火等的工艺特点及应用, 5、表面淬火、化学热处理等工艺方法的特点及应用。 6、热处理工艺对零件结构的一般要求。 第五章工业用钢 炼铁的实质、基本过程、高炉产品及其应用。炼钢的实质、基本过程、炼钢方法 板材、型材、管材、线材的生产方法。 合金元素对钢基本相的影响,对FeFe3C状态图的影响和对钢的热处理的影 低合金结构钢、合金结构钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢、合金工具钢、高速工具 钢、不锈钢、耐磨钢的成分、牌号、性能及用途
主要特点及应用。金属夏比冲击试验、疲劳试验的原理及应用。 第二章 金属的晶体结构与结晶 固态物质构成的规则排列规律；晶体、非晶体、晶格、晶胞、体心立方晶格等概 念。纯金属的冷却曲线特征，结晶过程特点和晶体缺陷类型；显微组织、同素异 构转变等概念；过冷度对组织的影响，晶体缺陷对性能的影响及细晶组织的力学 性能。合金的晶体结构特点和基本组织类型；固溶体、金属化合物、机械混合物 等概念。 二元合金状态图建立方法和匀晶状态图、具有共性分析反应的状态图等构成特 点，相的概念及合金的力学性能与状态图的关系。 第三章 铁碳合金 铁碳合金的基本组织及性能特点。 Fe-Fe 3 C 状态图的特性点、特性线和区域构 成特点 ; 合金组织状态随温度的变化规律和其室温组织性能随成分的变化规 律。杂质元素对碳钢的影响 , 碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢的组 织性能特点及应用。 第四章 钢的热处理 1 、热处理的概念。 2 、钢在加热时的组织转变特点及奥氏体晶粒度的概念。 3 、钢在冷却时过冷奥氏体的转变方式和转变特点。 4 、常用的退火、正火、淬火和回火等的工艺特点及应用。 5 、表面淬火、化学热处理等工艺方法的特点及应用。 6 、热处理工艺对零件结构的一般要求。 第五章 工业用钢 炼铁的实质、基本过程、高炉产品及其应用。炼钢的实质、基本过程、炼钢方法。 板材、型材、管材、线材的生产方法。 合金元素对钢基本相的影响，对 Fe-Fe 3 C 状态图的影响和对钢的热处理的影 响。 低合金结构钢、合金结构钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢、合金工具钢、高速工具 钢、不锈钢、耐磨钢的成分、牌号、性能及用途
第六章铸铁 铸铁的石墨化过程、铸铁的分类及影响石墨化程度的因素 灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的牌号、组织性能特点及应用 第七章非铁金属与粉末冶金材料 铝合金的热处理特点、铸造铝合金的变质处理。常用铸造铝合金加工产品的组织 性能特点及应用。 常用加工黄铜、加工青铜、铸造铜合金的性能特点及应用。 钛合金的性能特点及应用。 铸造轴承合金的组织特点和常用铸造轴承合金的牌号,性能特点及应用。 粉末冶金材料的冶金过程和常用硬质合金的牌号,性能特点及应用, 第八章非金属材料 高聚物的结构、物理力学状态和基本性能;常用高分子材料的分类、牌号 性能特点及应用。 2、陶瓷材料、复合材料、功能材料的组织性能特点及应用 第九章工程材料的表面处理 表面强化处理、表面防护处理、表面装饰加工等工艺方法的特点及应用。 第十章典型零件和工具的选材分析 1、选用材料的一般原则,零件和工具的失效形式 2、零件和工具的热处理技术条件,工序位置和结构工艺性 3、掌握典型零件的选材及工艺分析。 第十一章铸造 1、砂型铸造工艺基础 铸造生产的实质、特点及应用。砂型铸造工艺过程。手工造型基本方法、特点及
第六章 铸铁 铸铁的石墨化过程、铸铁的分类及影响石墨化程度的因素。 灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的牌号、组织性能特点及应用。 第七章 非铁金属与粉末冶金材料 铝合金的热处理特点、铸造铝合金的变质处理。常用铸造铝合金加工产品的组织 性能特点及应用。 常用加工黄铜、加工青铜、铸造铜合金的性能特点及应用。 钛合金的性能特点及应用。 铸造轴承合金的组织特点和常用铸造轴承合金的牌号，性能特点及应用。 粉末冶金材料的冶金过程和常用硬质合金的牌号，性能特点及应用。 第八章 非金属材料 1 、高聚物的结构、物理力学状态和基本性能；常用高分子材料的分类、牌号、 性能特点及应用。 2 、陶瓷材料、复合材料、功能材料的组织性能特点及应用。 第九章 工程材料的表面处理 表面强化处理、表面防护处理、表面装饰加工等工艺方法的特点及应用。 第十章 典型零件和工具的选材分析 1 、选用材料的一般原则，零件和工具的失效形式。 2 、零件和工具的热处理技术条件，工序位置和结构工艺性。 3 、掌握典型零件的选材及工艺分析。 第十一章 铸造 1 、砂型铸造工艺基础 铸造生产的实质、特点及应用。砂型铸造工艺过程。手工造型基本方法、特点及
应用。 2、合金的铸造性能 合金的流动性、收缩性及常用合金的铸造性能, 3、砂型铸造工艺设计基础 铸造工艺图的作用和内容。工艺设计主要内容:浇注位置、分裂面、主要工艺参 数、浇注系统。 4、铸件的结构工艺性 铸件的结构工艺性及铸造工艺过程的影响。铸件的结构工艺性与合金铸造性能的 关系。铸件结构设计的基本知识。 5、铸造毛坯的选用 铸件的性能特点及铸造毛坯选用条件。 课堂讨论结合生产实例,正确选用铸造毛坯。 6、特种铸造简介 金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造的基本原理、特点和应用。 第十二章锻压 1、锻造工艺基础 锻造生产的实质、特点及应用。了解自由锻造、锤上模锻、胎模锻造的基本方法。 2、合金的锻造性能 金属的塑性变形及实质。金属的可锻性及其影响因素。常用合金的锻造性能。 3、锻造工艺设计基础 锻件图绘制(确定余量、公差和余块),计算其坯料的质量和尺寸,确定其变形 工序等 4、锻件的结构工艺性 自由锻造零件、胎模锻造零件、模锻零件的结构工艺性
应用。 2 、合金的铸造性能 合金的流动性、收缩性及常用合金的铸造性能。 3 、砂型铸造工艺设计基础 铸造工艺图的作用和内容。工艺设计主要内容：浇注位置、分裂面、主要工艺参 数、浇注系统。 4 、铸件的结构工艺性 铸件的结构工艺性及铸造工艺过程的影响。铸件的结构工艺性与合金铸造性能的 关系。铸件结构设计的基本知识。 5 、铸造毛坯的选用 铸件的性能特点及铸造毛坯选用条件。 课堂讨论 结合生产实例，正确选用铸造毛坯。 6 、特种铸造简介 金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造的基本原理、特点和应用。 第十二章 锻压 1 、锻造工艺基础 锻造生产的实质、特点及应用。了解自由锻造、锤上模锻、胎模锻造的基本方法。 2 、合金的锻造性能 金属的塑性变形及实质。金属的可锻性及其影响因素。常用合金的锻造性能。 3 、锻造工艺设计基础 锻件图绘制（确定余量、公差和余块），计算其坯料的质量和尺寸，确定其变形 工序等。 4 、锻件的结构工艺性 自由锻造零件、胎模锻造零件、模锻零件的结构工艺性
5、锻造毛坯的选用 锻件的性能特点、锻造毛坯的选用条件 课堂讨论结合生产实例,正确选用锻造毛坯 6、板料冷冲压 冲压的基本工序。冷冲压模的结构和材料。冷冲压件的结构工艺性。典型冷沖压 件生产举例。 7、特种锻造简介 辊锻、精密模锻、轧制、挤压、冷拔的基本原理、特点及应用。 第十三章焊接与胶接 1、熔化焊工艺基础 熔化焊的实质、特点及应用。手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊基本原理、 特点及应用 2、焊接接头及金属焊接性能 焊缝及热影响区的组织和性能。金属的可焊性。碳钢、合金钢、铸铁的焊接性能。 3、焊接应力与焊件的结构工艺性 焊接应力与变形:应力产生的原因,变形形式和防止变形的措施。焊接件的结构 工艺性 4、熔化焊工艺设计基础 确定焊缝位置和焊接方法。确定焊接接头及坡口的形式和尺寸。合理选用焊条 简单焊接件工艺设计 5、焊接件选用 焊接件的性能特点、焊接件的选用条件。 课堂讨论结合生产实例,正确选用焊接件。 6、其他焊接方法简介
5 、锻造毛坯的选用 锻件的性能特点、锻造毛坯的选用条件。 课堂讨论 结合生产实例，正确选用锻造毛坯。 6 、板料冷冲压 冲压的基本工序。冷冲压模的结构和材料。冷冲压件的结构工艺性。典型冷冲压 件生产举例。 7 、特种锻造简介 辊锻、精密模锻、轧制、挤压、冷拔的基本原理、特点及应用。 第十三章 焊接与胶接 1 、熔化焊工艺基础 熔化焊的实质、特点及应用。手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊基本原理、 特点及应用。 2 、焊接接头及金属焊接性能 焊缝及热影响区的组织和性能。金属的可焊性。碳钢、合金钢、铸铁的焊接性能。 3 、焊接应力与焊件的结构工艺性 焊接应力与变形：应力产生的原因，变形形式和防止变形的措施。焊接件的结构 工艺性。 4 、熔化焊工艺设计基础 确定焊缝位置和焊接方法。确定焊接接头及坡口的形式和尺寸。合理选用焊条。 简单焊接件工艺设计。 5 、焊接件选用 焊接件的性能特点、焊接件的选用条件。 课堂讨论 结合生产实例，正确选用焊接件。 6 、其他焊接方法简介
气焊、接触焊、电渣焊基本原理、特点及应用。 7、胶接技术 胶接的基本原理:机械作用、扩散作用、吸附作用。胶接剂的组成和分类。胶接 工艺及胶接接头设计。 第十四章金属切削加工的基础知识 1切削运动与切削要素 切削加工是机械加工的基本方法,在切削加工形成零件的全过程中,了解刀具和 工件间的相动;正确认识各种切削要素 2金属切削刀具 刀具材料,刀具结构,刀具的几何角度。 3.金属切削过程 切削层金属被刀具从工件毛坯上切除的过程,了解切屑的形成及种类,主要认识 积屑瘤的形成原因与其危害 第十五章机械加工工艺及夹具的基本知识 1加工工艺的基础知识 工艺过程的组成,生产纲领、生产类型、工艺规程、工艺规程制订的步骤。 2零件结构工艺性要求 实际生产过程中要满足装夹、加工、测量的便利。 3定位基准的选择 工件生产过程中的基准的类型与选择。各种类型工件的加工过程的简介。 第十六章特种加工 各种特种加工方法如电火花加工、超声加工、激光加工等的介绍
气焊、接触焊、电渣焊基本原理、特点及应用。 7 、胶接技术 胶接的基本原理：机械作用、扩散作用、吸附作用。胶接剂的组成和分类。胶接 工艺及胶接接头设计。 第十四章 金属切削加工的基础知识 1.切削运动与切削要素 切削加工是机械加工的基本方法，在切削加工形成零件的全过程中，了解刀具和 工件间的相动；正确认识各种切削要素。 2.金属切削刀具 刀具材料，刀具结构，刀具的几何角度。 3.金属切削过程 切削层金属被刀具从工件毛坯上切除的过程，了解切屑的形成及种类，主要认识 积屑瘤的形成原因与其危害。 第十五章 机械加工工艺及夹具的基本知识 1.加工工艺的基础知识 工艺过程的组成，生产纲领、生产类型、工艺规程、工艺规程制订的步骤。 2.零件结构工艺性要求 实际生产过程中要满足装夹、加工、测量的便利。 3.定位基准的选择 工件生产过程中的基准的类型与选择。各种类型工件的加工过程的简介。 第十六章 特种加工 各种特种加工方法如电火花加工、超声加工、激光加工等的介绍