《机械制造基础》课程教学大纲 课程编号:B115409 课程类型:专业基础课 总学时,48 学分:3 话用对鱼,机城告专业木科生 先修课程:《金属材料及热处理》 使用教材:《机械制造基础》,鞠鲁粤,上海交通大学出版社2009年11月(第五版) 参考书:《机械加工工艺基础》,汪万清,重庆大学出版社 一、课程性质、目的和任务 机械制造基础学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术科学。它主要研究:各 种制造金属机件的工艺方法本身的规律性及其机械制造中的应用和相互联系:金属机件的加工工艺 过程结构工艺性:常用金属材料的有关性能。它研究的工艺方法包括诗造、压力加工、焊接、切削 加工和热处理等五种。 二、教学基本要求 通过学习本课程,使学生了解机械制造基础学以及机械加工领域内主要工艺方法的基本原理、 特点及他们的应用和各种工艺件的相互联系等基础知识。 (1)了解常用基本材料的一般性质、应用范围和选择原则。 (2)初步掌握各种主要加工方法的实质、工作特点和基本原理,并具有选择毛坯和零件加 方法的基本知识 (3) 解各种加工方法所采用的设备和工具的 作原列 大致结构和应用范围 (4) 初步草握表件的结构工艺性和常用金属材料的工艺性能。 三、教学内容及要求 第一章工程材料 木章主要热悉金属的主要机械性能、测试方法及选择 了解金属材料的其 性能,突出工艺性能 的概念、了解金属的品体结构和结晶、品粒度与性能间的关系,了解合金的基本相结构和性能,熟 悉铁碳合金基本相的结构与性能,基本掌握铁碳合金相图的分析,掌握铁碳合金的成份、组织与性 能间的关系(难点),熟悉碳钢、合金钢、铸铁的种类、牌号、成份、组织、性能、热处理的特点 及用途。了解合金元素在钢中的作用(重点),了解机械零件常见的失效形式,堂握选用材料的 般原则,了解钢在热处理时加热和冷却的转变、转变产物的组织形态和性能(难点),熟悉退火 正火、淬火、回火及常 用表 处理和化学热处理的工艺过程、 目的 工艺特点和应用(重点 了解塑料的组成、分类和性能,接触现代结构材料、其中初步了解铝合金、钛合金、镍合金、镁合 金、难溶金属、先进陶瓷的特点及用途,了解复合材料性能特点、发展趋势、应用并简单了解各种 功能材料的特点及用途,最后对纳米材料应用、发展进行简单的叙述。 主要内容为」 (1 11:概述 (2) 1.2:金属材料的主要性能 (3).1.3:晶体结构 (4),14:金属的结构 (5).1.5:二元和金品体结构
《机械制造基础》课程教学大纲 课程编号:B115409 课程类型:专业基础课 总 学 时:48 学 分:3 适用对象:机械制造专业本科生 先修课程:《金属材料及热处理》 使用教材:《机械制造基础》,鞠鲁粤,上海交通大学出版社 2009 年 11 月 (第五版) 参 考 书:《机械加工工艺基础》,汪万清,重庆大学出版社 一、课程性质、目的和任务 机械制造基础学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术科学。它主要研究:各 种制造金属机件的工艺方法本身的规律性及其机械制造中的应用和相互联系;金属机件的加工工艺 过程结构工艺性;常用金属材料的有关性能。它研究的工艺方法包括铸造、压力加工、焊接、切削 加工和热处理等五种。 二、教学基本要求 通过学习本课程,使学生了解机械制造基础学以及机械加工领域内主要工艺方法的基本原理、 特点及他们的应用和各种工艺件的相互联系等基础知识。 (1) 了解常用基本材料的一般性质、应用范围和选择原则。 (2) 初步掌握各种主要加工方法的实质、工作特点和基本原理,并具有选择毛坯和零件加 工方法的基本知识。 (3) 了解各种加工方法所采用的设备和工具的工作原理、大致结构和应用范围。 (4) 初步掌握零件的结构工艺性和常用金属材料的工艺性能。 三、教学内容及要求 第一章 工程材料 本章主要熟悉金属的主要机械性能、测试方法及选择、了解金属材料的其他性能,突出工艺性能 的概念、了解金属的晶体结构和结晶、晶粒度与性能间的关系,了解合金的基本相结构和性能,熟 悉铁碳合金基本相的结构与性能,基本掌握铁碳合金相图的分析,掌握铁碳合金的成份、组织与性 能间的关系(难点),熟悉碳钢、合金钢、铸铁的种类、牌号、成份、组织、性能、热处理的特点 及用途。了解合金元素在钢中的作用(重点),了解机械零件常见的失效形式,掌握选用材料的一 般原则,了解钢在热处理时加热和冷却的转变、转变产物的组织形态和性能(难点),熟悉退火、 正火、淬火、回火及常用表面热处理和化学热处理的工艺过程、目的、工艺特点和应用(重点), 了解塑料的组成、分类和性能,接触现代结构材料、其中初步了解铝合金、钛合金、镍合金、镁合 金、难溶金属、先进陶瓷的特点及用途,了解复合材料性能特点、发展趋势、应用并简单了解各种 功能材料的特点及用途,最后对纳米材料应用、发展进行简单的叙述。 主要内容为: (1). 1.1:概述 (2). 1.2:金属材料的主要性能 (3). 1.3:晶体结构 (4). 1.4:金属的结构 (5). 1.5:二元和金晶体结构
(6). 1.6:铁碳合金 (7) 17:钢的热处理 (8), 1.8:塑料 (9).1.9:现代结构材料 (10)110:功能材料 (11)。111:纳米材制 第 一登 铸造成形 本章主要熟悉合金的铸造性能、充型能力和收缩率的影响因素,初步掌握铸造成形工艺有关 基础知识,能初步分析铸件主要缺陷产生原因及防止方法(重点),熟悉砂型铸造工艺方案的主 要内容和选择(难点、重点),初步掌握铸造工艺与合金铸造性能对传件结构设计的要求,会改 正常见的不正确的结构设计(重点),了解熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造的工艺 过程、工艺特点及应用,能较合理的选择简单典型铸件的铸造方法。 主要内容为 (1). 2.1:概述 (2),22:转件成形理论基础 (3),2.3:造型方法 (4)24:铸造T艺分析 (5) 2.5:特种铸造 (6). 2.6:常用诗造方法的比较 (7),27:铸造新工艺新技术简介 (8),2.8:铸造技术的发展趋势 第三章 锻压成形 本章主要熟悉金属的塑性变形特点、金属的锻造性能及影星因素,初步掌握锻压生产方法(自 由锻造、模型锻造、胎膜锻造)的工艺过程、特点和应用,了解各种方法的主要设备种类,能选 择简单锻件的生产方法、制订工艺规程,能绘制自由锻、模锻的锻件图(难点重点),了解锻件 的结构工艺性,能改正不正确的结构设计,初步掌握板料冲压的主要工序(分离、变形)的种类 特点、应用,了解冲模的结构、种类、主要参数(间隙、刃口圆角)选择等,了解零件的精密模 锻及挤压和轧制的分类、工艺过程、特点和应用。 主要内容为 (1),3.1:金属的塑性变形及锻造性 (2),3.2:锻造 (3),3.3:板料冲压 (4)34.船末治金 (5) 3.5:锻压新 工艺简介 第四草 焊接成形 本章主要了解焊接的概念、分类、特点和应用,初步掌握手工电弧焊的基本原理、特点及 应用,了解电焊条的作用,熟悉其常用型号(牌号)和一般选择原则(重点),了解焊接治金过 程、热影响区、应力与变形及对焊接接头质量的影响,获得优质焊接接头的措施(重点),了解 埋弧焊、气体保护焊的工艺过程、主要特点和应用,了解电阻焊、钎焊、电渣焊、激光焊等方法 的工艺过程、特点和应用,了解金属材料的焊接性的概念、评估、试验标准,初步掌握常用金属 的焊接性能及获得优质焊件的焊接方法(重点),能选择简单常见焊件的材料,了解焊件材料选
(6). 1.6:铁碳合金 (7). 1.7:钢的热处理 (8). 1.8:塑料 (9). 1.9:现代结构材料 (10). 1.10:功能材料 (11). 1.11:纳米材料 第二章 铸造成形 本章主要熟悉合金的铸造性能、充型能力和收缩率的影响因素,初步掌握铸造成形工艺有关 基础知识,能初步分析铸件主要缺陷产生原因及防止方法(重点),熟悉砂型铸造工艺方案的主 要内容和选择(难点、重点),初步掌握铸造工艺与合金铸造性能对铸件结构设计的要求,会改 正常见的不正确的结构设计(重点),了解熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造的工艺 过程、工艺特点及应用,能较合理的选择简单典型铸件的铸造方法。 主要内容为: (1). 2.1:概述 (2). 2.2:铸件成形理论基础 (3). 2.3:造型方法 (4). 2.4:铸造工艺分析 (5). 2.5:特种铸造 (6). 2.6:常用铸造方法的比较 (7). 2.7:铸造新工艺新技术简介 (8). 2.8:铸造技术的发展趋势 第三章 锻压成形 本章主要熟悉金属的塑性变形特点、金属的锻造性能及影星因素,初步掌握锻压生产方法(自 由锻造、模型锻造、胎膜锻造)的工艺过程、特点和应用,了解各种方法的主要设备种类,能选 择简单锻件的生产方法、制订工艺规程,能绘制自由锻、模锻的锻件图(难点重点),了解锻件 的结构工艺性,能改正不正确的结构设计,初步掌握板料冲压的主要工序(分离、变形)的种类、 特点、应用,了解冲模的结构、种类、主要参数(间隙、刃口圆角)选择等,了解零件的精密模 锻及挤压和轧制的分类、工艺过程、特点和应用。 主要内容为: (1). 3.1:金属的塑性变形及锻造性 (2). 3.2:锻造 (3). 3.3:板料冲压 (4). 3.4:粉末冶金 (5). 3.5:锻压新工艺简介。 第四章 焊接成形 本章主要了解焊接的概念、分类、特点和应用,初步掌握手工电弧焊的基本原理、特点及 应用,了解电焊条的作用,熟悉其常用型号(牌号)和一般选择原则(重点),了解焊接冶金过 程、热影响区、应力与变形及对焊接接头质量的影响,获得优质焊接接头的措施(重点),了解 埋弧焊、气体保护焊的工艺过程、主要特点和应用,了解电阻焊、钎焊、电渣焊、激光焊等方法 的工艺过程、特点和应用,了解金属材料的焊接性的概念、评估、试验标准,初步掌握常用金属 的焊接性能及获得优质焊件的焊接方法(重点),能选择简单常见焊件的材料,了解焊件材料选
择的一般规则,初步掌握焊件的结构工艺性,能进行简单件的工艺设计(焊接方法、接头型式及 焊缝布置等)(重点),了解胶结和焊接新技术。 主要内容: (1),4.1:概述 (2)42:手T由面焊 (3) 4.3:其他常用焊接方法 (4),4.4:焊接接头 (5).4.5:常用金属材料的焊接 (6),4.6:焊接结构设计简介 (7)47:胶结 (8) 4.8:焊接新技术简介 第八章金属切削基本知识 本章主要熟悉切削加工的基本概念(切削运动与切削要素),熟悉常用刀具材料(高速钢与 硬质合金)的种类、特点、选用,熟悉刀具的结构,车刀的主要角度、影响和选择,了解刀具的 发展趋势(重点、难点),了解金属的切削过程和切削中所产生的物理现象(切削力、切削热、 刀具磨损等),熟悉切削用量选择的一般原则(重点),金属切削机床的基本知识,了解机床类型 牌号的表示法和基本构造,会识别机床传动链图,了解机床的发展(自动机床、数控机床)和集 成制造系统的概念,了解 主要内容: (1)81:得术 (2)82:切当制加工基本知识 (3) 8.3:金属切削机床 其他部分介绍: 了解非金属材料的成形的方法及,快速成形的原理、基本过程及应用领域,钳工的定义和方 法,熟悉常用加工方法(车、钻、镗、创、铣、拉、磨)的工艺特点及其应用,了解精密加工(研 磨、珩磨)和光整加工(超级光磨、抛光)的种类、特点及应用,了解特种加工(电火花、电解 超声波、激光)的种类、工艺过程、特点及应用,熟悉各种典型表面(外圆面、内孔、 平面、成 形面、螺纹、齿轮齿形 ,加工的方法与方案的初步选择,会进行两种方法的此较选择(重点) 熟悉零件机械加工的结构工艺性,会对常见错误设计进行修改(重点),了解计算机辅助制造、 机械制造工艺过程和先进机械制造技术。 内容包括: 第五意非金屈材料的成形 第六章 快速成形 第九草 钳工 第10章车削加工 第山章铣、创、锭、拉削加工 第12竞齿轮加工 密加 数控加 第15章特种加工 第16章CAD/CAM技术 第17章机械制造工艺过程 第18章 现代机械制造技术的发展
择的一般规则,初步掌握焊件的结构工艺性,能进行简单件的工艺设计(焊接方法、接头型式及 焊缝布置等)(重点),了解胶结和焊接新技术。 主要内容: (1). 4.1:概述 (2). 4.2:手工电弧焊 (3). 4.3:其他常用焊接方法 (4). 4.4:焊接接头 (5). 4.5:常用金属材料的焊接 (6). 4.6:焊接结构设计简介 (7). 4.7:胶结 (8). 4.8:焊接新技术简介 第八章 金属切削基本知识 本章主要熟悉切削加工的基本概念(切削运动与切削要素),熟悉常用刀具材料(高速钢与 硬质合金)的种类、特点、选用,熟悉刀具的结构,车刀的主要角度、影响和选择,了解刀具的 发展趋势(重点、难点),了解金属的切削过程和切削中所产生的物理现象(切削力、切削热、 刀具磨损等),熟悉切削用量选择的一般原则(重点),金属切削机床的基本知识,了解机床类型、 牌号的表示法和基本构造,会识别机床传动链图,了解机床的发展(自动机床、数控机床)和集 成制造系统的概念,了解 主要内容: (1). 8.1:概述 (2). 8.2:切削加工基本知识 (3). 8.3:金属切削机床 其他部分介绍: 了解非金属材料的成形的方法及,快速成形的原理、基本过程及应用领域,钳工的定义和方 法,熟悉常用加工方法(车、钻、镗、刨、铣、拉、磨)的工艺特点及其应用,了解精密加工(研 磨、珩磨)和光整加工(超级光磨、抛光)的种类、特点及应用,了解特种加工(电火花、电解、 超声波、激光)的种类、工艺过程、特点及应用,熟悉各种典型表面(外圆面、内孔、平面、成 形面、螺纹、齿轮齿形)加工的方法与方案的初步选择,会进行两种方法的比较选择(重点), 熟悉零件机械加工的结构工艺性,会对常见错误设计进行修改(重点),了解计算机辅助制造、 机械制造工艺过程和先进机械制造技术。 内容包括: 第五章 非金属材料的成形 第六章 快速成形 第九章 钳工 第 10 章 车削加工 第 11 章 铣、刨、镗、拉削加工 第 12 章 齿轮加工 第 13 章 磨削、精密加工 第 14 章 数控加工 第 15 章 特种加工 第 16 章 CAD/CAM 技术 第 17 章 机械制造工艺过程 第 18 章 现代机械制造技术的发展
四、教学重点与难点 (1)金属的晶体结构和常用金属材料的选用方法,热处理工艺的选用。 (2)砂型铸造工艺基础和铸造缺陷的分析。 (3)压力加工的六种加工工艺的特点和他们的应用方法。 (4)手工电弧焊以及其他常用焊接方法的特点和常用金属材料的焊接性能, (5)金属切削加工所用的刀具材料、机床、加工方法和加工工艺过程的确定。 五、实践环节 本教材的内容应该在教学实习之后进行讲授,即在学生通过教学实习,使他们获得一些机器生产 的实际知识和机械制造的感性认识。因此,理论教学前要进行一次金工实习,为今后的理论学习打 下良好的实践基础。 六、学时分配 子 备注 第一章 工程材料 后续课柱中有“工 程材科”课程,所 以本章课时少 第二章 传造成形 6 第一草 锻压成形 6 第四章焊接成形 第八章 金属切削基本知识 其它 其它加工方法和新加工及特殊加工方法的简介 备注:学时分配主要考虑以常用成形加工为主。 七、考核方式 考查课,闭卷考试 大纲制定者:居来体·买提肉孜 大纲审定者:划炳 大纲批准者:孙文磊
四、教学重点与难点 (1)金属的晶体结构和常用金属材料的选用方法,热处理工艺的选用。 (2)砂型铸造工艺基础和铸造缺陷的分析。 (3)压力加工的六种加工工艺的特点和他们的应用方法。 (4)手工电弧焊以及其他常用焊接方法的特点和常用金属材料的焊接性能。 (5)金属切削加工所用的刀具材料、机床、加工方法和加工工艺过程的确定。 五、实践环节 本教材的内容应该在教学实习之后进行讲授,即在学生通过教学实习,使他们获得一些机器生产 的实际知识和机械制造的感性认识。因此,理论教学前要进行一次金工实习,为今后的理论学习打 下良好的实践基础。 六、学时分配 章 节 内 容 学 时 备 注 第一章 工程材料 4 后续课程中有“工 程材料”课程,所 以本章课时少 第二章 铸造成形 6 第三章 锻压成形 6 第四章 焊接成形 6 第八章 金属切削基本知识 6 其它 其它加工方法和新加工及特殊加工方法的简介 18 备注:学时分配主要考虑以常用成形加工为主。 七、考核方式 考查课,闭卷考试 大纲制定者:居来体·买提肉孜 大纲审定者:刘 炳 大纲批准者:孙文磊