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教案（首页）

2007——2008学年 第一学期 第一周至第十三周
课程名称
机械制造基础
学分
2.5分
总学时：50

理论：44学时
实验：6学时
课程性质
必修课（ ） 选修课（ ）
基础课（ ） 专业课（ ）
任课教师
赵丽萍
职称
副教授
授课对象
机械制造及其自动化专业 2006年级 1、2、3、4班
教材分析
所选教材内容“少而精”，重点突出，能够满足机械制造及其自动化专业的机械制造基础课程教学大纲要求。
教学目的和
要求
使学生获得金属材料的性能和主要加工设备与加工工艺的基础知识，为学好其他课程、课程设计、毕业设计及以后从事机械设计、机械制造奠定必要的工艺基础。
教学重点
和难点
掌握各种主要加工方法的实质、工艺特点和基本原理，初步掌握零件的结构工艺性和常用金属的工艺性。
教学方法和手段
使用直观教具和多媒体教学
主要参考资料
1.金属工艺学（上、下册），邓文英主编，高等教育出版社
2.机械制造基础，北京农业工程大学主编，农业出版社
3.金属工艺学（上、下册），范全福主编，高等教育出版社
4.互换性与技术测量，廖念钊主编，计量出版社
5.互换性与技术测量，修树东主编，哈工大出版社
教学进程
绪论（1学时）
第一篇：铸造（13学时）
第二篇：压力加工（6学时）
第三篇：焊接（6学时）
第四篇：切削加工（16学时）
总结（2学时）

教案填写说明：
①教材和主要参考资料要求表明教材或参考文献的名称、作者、出版社和出版时间。
②教学方法、手段指使用直观教具、挂图、板图、多媒体教学及双语教学等方法。
③教学进程内容包括课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计和作业布置等。
④板书设计可在教学进程中直接用横线、浪线等标示出来。
⑤教后感是对本次教学过程中自我感觉成功的地方以及存在的不足和学生反馈的信息情况进行总结。
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第1次课 学时：2 上课日期：9.3

1、 教学内容（按章、节）：绪论
第一篇：铸造
第一章：铸造工艺基础
绪论
2、教学目的：讲授绪论、铸造的基本概念、铸造的特点及应用、铸造的工艺过程；浇注系统的构造、功用以及冒口和冷铁的作用。
3、教学重点和难点：铸造生产的基本概念和工艺过程
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
绪论
概念：研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。
内容：包括冷、热加工的各种工艺
目的：使学生获得金属材料的主要加工设备与加工工艺的基础知识，为后继课程奠定必要的工艺基础。
特点：综合性强，实践性强，技术基础
任务：
1掌握工程材料的基础知识
2掌握各种主要加工方法的特点、基本原理、常用设备的大致结构和加工范围，并有选用材料、选择毛坯、拟定零件加工方案以及初步的分析能力；
3熟悉零件结构工艺性对结构设计的要求。
第一篇 铸造
一、铸造的基本概念
铸造：将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。
二、铸造的特点
三、铸造的应用
四、铸造的工艺过程
绘制零件铸造工艺图——制造模样和芯盒——造型和造芯——下芯、合箱——浇注——落砂——清理——质量检验——获得合格铸件。
五、浇注系统
一、浇注系统的构造
二、浇注系统的功用
三、冒口
四、冷铁
7、教后感：在讲绪论时，一定要讲清本门课与本专业的关系，以培养和激发学生的学习热情，同时讲清铸造的基本概念和铸造的工艺过程。学生在理解本课程内容时觉得比较抽象。
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第2次课 学时：2 上课日期：9.6

1、 教学内容（按章、节）：第一章：铸造工艺基础
§1-1 液态合金的充型
§1-2 铸件的凝固与收缩
2、教学目的：了解液态合金的充型能力及其影响因素；铸件的凝固方式与收缩的三个阶段。

3、教学重点和难点：重点讲述“流动性”、“收缩”问题，并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施
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
§1-1 液态合金的充型
液态合金的充型能力
——液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。
影响充型能力的因素：
1.合金的流动性——液态合金本身的流动能
(1)流动性的测试
(2)影响流动性的因素：
2.浇注条件
(1).浇注温度：T浇↑，粘度↓，充型能力↑。
(2).充型压力：压力↑，充型能力↑。
3.铸型条件
(1)铸型的蓄热能力，T液，充型能力
(2)铸型的温度，充型能力，所以金属型要预热后再浇注合金液。
(3)铸型的排气能力，流动阻力，充型能力，所以铸型要留出气口。
§1-2 铸件的凝固与收缩
铸型中的合金从液态转变为固态的过程称为铸件的凝固
1.铸件的凝固方式
2影响铸件凝固方式的因素
(1)合金的结晶温度范围:
(2)铸件的温度梯度：
3铸件的收缩
(1)铸件收缩的三个阶段：
(2)缩孔与缩松：液态收缩和凝固收缩阶段产生
①缩孔与缩松的形成
②缩孔与缩松的防止措施
A采用顺序凝固：
B选用共晶成分的合金：可消除缩松。
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第3次课 学时：2 上课日期：9.10

1、教学内容（按章、节）：第一章：铸造工艺基础
§1-2 铸件的凝固与收缩
§1-3.铸件中的气孔
§1-4.铸件质量控制
2、教学目的：了解)铸造内应力的种类，变形和裂纹产生的原因及其防止措施；了解铸件中的气孔的种类以及如何控制铸件的质量。
3、教学重点和难点：重点讲述“流动性”、“收缩”问题，并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施。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
§1-2 铸件的凝固与收缩
3铸件的收缩
(1)铸件收缩的三个阶段：
(2)缩孔与缩松：液态收缩和凝固收缩阶段产生
(3)铸造内应力，变形和裂纹
——固态收缩阶段产生
①内应力的形成
A热应力：
B.机械应力：
C.降低内应力的措施：
②铸件的变形与防止
③铸件的裂纹及其防止
A.热裂纹：
B.冷裂纹：
裂纹产生的原因：
裂纹的预防措施：
§1-3.铸件中的气孔
1.侵入气孔、2.析出气孔、3.反应气孔。
§1-4.铸件质量控制
1.合理选定铸造合金，设计合理的铸件结构尽量选用铸造性能好的合金，结构要满足铸造工艺的要求。
2.合理制订铸件的技术要求
3.模型质量检验
4.铸件质量检验
5.铸件热处理
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第4次课 学时：2 上课日期：9.13

1、教学内容（按章、节）：第二章 常用合金铸件的生产
概述
第一节 铸铁件的生产
第二节 铸钢件的生产
2、教学目的：讲授铸铁的分类，铸铁的石墨化过程以及灰口铸铁和可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁的组织、生产特点、牌号、用途、特点。铸钢件的生产。
3、教学重点和难点：重点掌握铸铁石墨化过程的三个阶段以及灰口铸铁和可锻铸铁的牌号、组织、机械性能、应用范围和铸造特点。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第二章 常用合金铸件的生产
概述
1.分类(按石墨的形态分)：
2.碳(C)在铸铁中的存在形式：
3.铸铁的组织组成：
4.石墨化—— 铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程，称为石墨化。
影响石墨化的因素：
(1)化学成分：
(2)冷却速度(V冷)
第一节 铸铁件的生产
一.灰口铸铁
1.组织：(F, F+P, P )+G片
2.性能特点
(1)机械性能：差
(2)工艺性能：
(3)减振性好：石墨本身松软能吸收振动能。
(4)耐磨性好：石墨本身就是良好的固体润滑剂，又可储存润滑油。
(5)缺口敏感性低
3.灰口铸铁的孕育处理
4.牌号、用途：(P.60表2-3)
二.可锻铸铁 (玛钢，玛铁)
1.组织：
2.生产特点：
3.牌号、用途：
4.特点：
三.球墨铸铁
四.蠕墨铸铁
第二节 铸钢件的生产
三.球墨铸铁
1.组织与性能：
2.生产过程及其特点：
3.可通过各种热处理改善机械性能(P.63 表2-6)
4.牌号、用途：
四.蠕墨铸铁
1.性能特点：
2.生产过程：
§2-2铸钢件的生产
铸钢件性能特点：
1.机械性能：好。
2.焊接性能：好。
3.便于采用铸-焊组合结构制造形状复杂的巨大铸件，故在重型机械制造中甚为重要。
4.铸造性能：很差。
5.流动性低，仅为铸铁的几分之一；
6.收缩率大，约为铸铁的三倍；
7.钢水易吸气和氧化；浇注温度高；比重大。
8.容易产生浇不足、缩孔、缩松、热裂、气孔、粘砂等铸造缺陷。
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第5次课 学时：2 上课日期：9.17

1、教学内容（按章、节）：第三节：砂型铸造
第一节 造型方法
第二节 浇注位置与分型面的选择
2、教学目的：讲授砂型铸造的造型方法，浇注位置与分型面的选择。
3、教学重点和难点：常用的手工造型方法，浇注位置与分型面的选择原则。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第三节：砂型铸造（3学时）
砂型铸造是传统的铸造方法，适用于各种形状、大小以及各种合金铸件的生产，现在仍是主要的铸造生产方法。
第一节 造型方法
一.手工造型
二.机器造型
第二节 浇注位置与分型面的选择
浇注位置—— 指浇注时铸件所处的空间位置
一.浇注位置的选择原则—— 保证铸件质量
1.铸件的重要加工面应朝下或侧立
2.面积较大的薄壁部位应朝下可避免浇不足、冷隔缺陷。
3.铸件的大平面应朝下
4.需安放冒口的部位应放在分型面附近的上部或侧面
二.铸型分型面的选择原则——简化造型工艺
1.应便于起模，尽量减少分型面采用外型芯减少分型面(大批量可行)
2.应便于造型、下芯、合箱和检验
3.尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱（一般在下箱），以保证尺寸精度

7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第6次课 学时：2 上课日期：9.20

1、教学内容（按章、节）：第三节 工艺参数的选择
第四节 综合分析举例
第四章 特种铸造
§4-1 金属型铸造
§4-2 熔模铸造
2、教学目的：讲授铸造工艺参数的选择及例题，讲授金属型铸造、熔模铸造的工艺过程及其优缺点。
3、教学重点和难点：工艺参数的选择原则，并会实际应用，金属型铸造、熔模铸造的工艺过程。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第三节 工艺参数的选择
一.机械加工余量
加工余量过大切削加工费工，浪费金属；过小则加工达不到要求而造成报废。5mm左右。
浇注时朝上的表面，其加工余量应比底面和侧面大；
铸件尺寸越大，其加工余量应随之增大；
手工造型的加工余量应比机器造型的大。
二.拔模斜度
垂直于分型面的侧壁均应留一定斜度，以便于起模。
三.收缩率
因收缩，铸件冷却后的尺寸比模型尺寸略微缩小，故模型尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩量。
四.型芯头
作用：安放、稳定
型芯，排气
第四节 综合分析举例
支座的铸造工艺(如课件图)： 型芯安放稳固，凸台可避免活块，全部在下箱，适宜各种批量的生产。
第四章 特种铸造
§4-1 金属型铸造
一.金属型铸造的工艺特点
1.型腔和型芯表面必须喷刷涂料
2.使金属型保持一定的工作温度
3.适时开型
二.金属型铸造优缺点
优点：一型多铸，便于实现机械化、自动化，铸件精度和表面质量较高，铸件的机械性能高，劳动条件改善。
缺点：制造金属型成本高、周期长；铸造工艺要求严格；铸件形状和尺寸有一定限制。
三.金属型铸造的适用范围
§4-2 熔模铸造 Lost wax casting
一.熔模铸造的工艺过程
二.熔模铸造的特点
优点：铸型精密、型腔表面极为光洁，故铸件精度及表面质量非常高；没有分型面，可生产出形状复杂的薄壁铸件；可生产高熔点合金铸件；生产批量不受限制。
缺点：工艺过程繁杂、生产周期长、铸件成本高，铸件小（<25 kg )，难以实现全部机械化、自动化生产。
二.熔模铸造的适用范围
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第7次课 学时：2 上课日期：9.24

1、教学内容（按章、节）：第三节 压力铸造
第四节 低压铸造
第五节 离心铸造
第五章 铸件结构设计
第一节 砂型铸造工艺对铸件结构的要求
第二节 合金铸造性能对铸件结构的要求
2、教学目的：讲授各种特种铸造的工艺过程及其优缺点，使学生具有初步的设计合理的铸件结构的能力。
3、教学重点和难点：各种特种铸造的工艺过程及其应用，重点掌握砂型铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：

第三节 压力铸造 Die casting
一.压力铸造的工艺过程
a)合型浇注、b)充型保压、c)开型、d)顶出铸件
二.压力铸造的特点
二.压力铸造的适用范围
第四节 低压铸造 Pressure pouring
第五节 离心铸造 Centrifugal casting
第五章 铸件结构设计
设计应满足：使用要求、制造工艺要求、经济性要求。
第一节 砂型铸造工艺对铸件结构的要求
一.铸件的外形——应便于起模
1.避免外部侧凹
2.分型面应尽量平直
3.凸台、筋条的设置应便于起模
二.铸件内腔的设计
1.尽量节省型芯——减少或不用
2.应使型芯安放稳固、排气通畅、清理方便
三.铸件的结构斜度
铸件上垂直于分型面的不加工表面，最好具有结构斜度。
第二节 合金铸造性能对铸件结构的要求
一.铸件的壁厚
1.壁厚应适当
铸件壁厚应大于最小壁厚，否则易产生浇不足、冷隔缺陷。
铸件壁也不能太厚，以免浪费材料、增加重量。
2.铸件的壁厚应尽可能均匀
壁厚不均匀 冷却速度不同 收缩不一致 产生热应力。
内壁 < 外壁；加工余量也应考虑进去
二.铸件壁的联接——包括转角
1.铸件的结构圆角——铸件结构的基本特征
结构圆角可使铸件壁间的转角处避免热节、减轻应力集中、改善结晶方向，从而提高转角处的机械性能。
2.避免锐角联接——减小热节和内应力
3.厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡——减少应力集中
三.防裂筋——常用于铸钢、铸铝等易裂合金
四.减缓筋、辐收缩的阻碍——防止产生裂纹

7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第8次课 学时：2 上课日期：9.27

1、教学内容（按章、节）：第二篇 压力加工
序 言
第一章 金属的塑性变形
第一节 塑性变形的实质
第二节 塑性变形对金属组织与性能的影响
第三节 金属的可锻性
2、教学目的：了解压力加工的概念及其基本生产方式；塑性变形的实质；塑性变形对金属组织与性能的影响；金属的可锻性及其影响因素。
3、教学重点和难点：塑性变形对金属组织与性能的影响；金属的可锻性及其影响因素。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第二篇 压力加工
序言：压力加工的概念
压力加工的基本生产方式：1.轧制、2.挤压、3.拉拔、4.自由锻、5.模锻、6.板料冲压
第一章 金属的塑性变形
第一节 塑性变形的实质
1.单晶（晶内）的变形
2.多晶体（实际金属）的变形
第二节 塑性变形对金属组织与性能的影响
塑性变形按变形时的温度可分为冷变形和热变形
1.冷变形 —— 在再结晶温度以下的变形
冷变形的结果：产生加工硬化。
●加工硬化——经塑性变形后，金属的强度(σb)、硬度 (HB)升高，塑性(d)、韧性(aK)下降的现象。
冷变形后加热：
变形金属，回复，再结晶（加工硬化消除）
工业生产中，有时利用加工硬化来提高金属的强度；有时为了提高塑性，而对变形后的金属进行再结晶退火。
2.热变形(热加工)——T加工>T再
热变形的结果：无加工硬化；细化晶粒；形成纤维组织。
所以，经热变形的金属虽然没有加工硬化，但是其机械性能仍明显提高。
★纤维组织稳定性很高，一旦形成就不易消除。纤维组织使金属具有各向异性，结构设计或机械加工时要注意合理应用。
第三节 金属的可锻性
一.可锻性的概念
二.影响可锻性的因素1.金属的本质（内因）；2.加工条件（外因）
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第9次课 学时：2 上课日期：10.1

1、教学内容（按章、节）：第二章 锻造
第一节 自由锻
第二节 模锻
2、教学目的：讲授自由锻工序以及自由锻工艺规程的制定。讲授锤上模锻的锻模结构，模膛的分类以及锤上模锻工艺规程的制定，了解压力机上模锻的特点。
3、教学重点和难点：重点掌握自由锻基本工序和自由锻工艺规程的制定、锤上模锻工艺规程的制定。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第二章 锻造
概述：锻造成形:自由锻、模锻
板料冲压成形:分离工序，变形工序，冲模的分类和构造
挤压成形，轧制成形，拉拔成形
特种塑性加工方法，塑性加工零件的结构设计
第一节 自由锻
自由锻工序：基本工序，辅助工序，精整工序
一、自由锻基本工序
镦粗：使坯料高度减小、横截面积增大的工序
拔长：使坯料横截面积减小、长度增大的工序
冲孔：使坯料具有通孔或盲孔的工序
弯曲：使坯料轴线产生一定曲率的工序
扭转：使坯料绕轴线旋转一定角度的工序
切割：分割坯料或去除锻件余量的工序
二、自由锻辅助工序
三、自由锻精整工序
四、自由锻工艺规程
（一）绘制锻件图应考虑的问题：1.敷料2.锻件余量3.锻件公差
（二）坯料质量及尺寸计算
重量：G坯料=G锻件+G烧损+G料头
尺寸：与锻造过程中的变形程度有关
（三）选择锻造工序
盘类件：镦粗（拔长、镦粗）、冲孔
轴类件：拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶
筒类件：镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长
环类件：镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上扩孔
弯曲类件：拔长（镦粗、拔长）、弯曲
曲轴类件：拔长（镦粗、拔长）、错移、锻台阶、扭转
第二节 模锻
一、锤上模锻
1.锤上模锻锻模结构
2.模膛的分类
3.锤上模锻模锻工艺规程
（1）制定模锻件图，
a.分模面：
b.余量、公差、敷料、冲孔连皮
c.模锻斜度
d.模锻圆角半径
（2）确定模锻工步
长轴类模锻件：拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等
盘类锻件：镦粗、预锻、终锻
修整工序：切边和冲孔
校正
热处理
清理
精压
二、压力上模锻
（一）摩擦压力机上模锻
1.摩擦压力机上模锻特点：
¨(1)行程不固定
¨(2)滑块速度较慢，适用于塑性稍差的合金材料
¨(3)设备有顶料装置，可采用组合模具
¨(4)偏心承载能力差，适用于单膛模锻
（二）曲柄压力机上模锻特点：
¨(1)滑块行程固定
¨(2)采用组合模
¨(3)有导向、顶杆装置
¨(4)可以一次成形
适用于大批量生产

7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第10次课 学时：2 上课日期：10.4

1、教学内容（按章、节）：第三章 板料冲压
第一节 分离工序
第二节 变形工序
第三节 冲模简介
第四节 板料冲压件的结构工艺性
2、教学目的：了解板料冲压的特点以及板料冲压的基本工序——分离工序和变形工序，常用冲模工作原理和板料冲压件的结构工艺性。
3、教学重点和难点：重点掌握板料冲压的基本工序的工艺过程、特点及板料冲压件的结构工艺性。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第三章 板料冲压
序言
1.板料冲压的特点；2.适用范围；3.常用设备；4.基本工序 —— 分离，变形二大类
第一节 分离工序—— 落料，冲孔，切断，修整
一.落料和冲孔统称为“冲裁”：1）落料——周边是废料；2）冲裁——周边是产品
1 冲裁变形过程、2 凸凹模间隙Z：Z= mS 、3 凸凹模尺寸的确定、4 冲裁力P (N)的计算、5冲裁件的排样
二.修整工序
三.切断工序
第二节 变形工序
一.拉深
二.弯曲——内侧受压缩，外侧受拉伸
三.翻边——在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘
四.成型——利用局部变形使坯料或半成品改变形状
第三节 冲模简介
1.简单冲模，2.连续冲模，3.复合冲模。
第四节 板料冲压件的结构工艺性
一.冲压件的形状与尺寸
1落料和冲孔，2对弯曲件的要求，3对拉深件的要求
二.简化工艺、节约材料
1采用冲焊结构，用于复杂冲压件，可简化工艺，节省成本。
2采用冲口工艺，可以减少组合件数量
3尽量简化结构，改进后的消音器节省材料50%，由8道工序减少到2道工序。
三.冲压件的厚度：在满足使用的前提下，尽量采用薄材或采用加强筋措施以薄材代替厚材。
四.冲压件的精度和表面质量：尽量降低要求，一般不要超过原材料的表面质量。
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第11次课 学时：2 上课日期：10.8

1、教学内容（按章、节）：第三篇 焊接(6学时)
焊接概述
第一节 电弧焊冶金过程特点
第二节 焊接接头金属组织与性能
第三节 焊接应力与变形
2、教学目的：讲授焊接的实质与分类，焊接的应用及其特点；电弧焊的焊接过程，电弧焊冶金特点。讲授焊接工件上的温度变化及分布，焊接接头金属的组织与性能变化以及改善焊接接头金属的组织与性能的方法；焊接应力与变形产生的原因，焊接应力与变形的种类；防止、减少焊接应力与变形措施。
3、教学重点和难点：重点掌握焊接接头金属的组织与性能变化及焊接应力与变形产生的原因及防止、减少焊接应力与变形措施。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：

第三篇 焊接(10学时)
焊接概述
焊接是现代工业生产中应用最广泛的一种连接金属的工艺方法。
一、焊接实质与分类
实质：通过加热或加压或既加热又加热使原子扩散与结合，从而形成一个整体。
分类：按特点分1。熔化焊，2。压力焊，3。钎焊。
二、焊接的应用
三、焊接的特点
1。连接性能好：气密性、水密性好。焊缝具有良好的机械性能，能耐高温、高压、耐腐蚀、耐磨等。
2。与铆接相比省材料、工时，构件轻，成本低。
3。能化大为小，拼小成大。简化工艺。
4。易于机械化，自动化，提高生产率
焊接缺点：
不可拆卸
焊接接头组织与性能往往要变坏
有应力与变形
有焊接缺陷。如裂纹、未焊透、夹渣、气孔等
总之，焊接质量是一个突出的问题。由于焊接接头存在焊接缺陷、接头性能下降、有残余应力，往往成为锅炉压力容器和船舶桥梁等重要结构的薄弱环节。
第一节 电弧焊冶金过程特点
一、电弧焊的焊接过程
通常空气不导电，在一定电场下，使气体电离为正离子，电子高速向两极运动，产生光和热，热量和电流、电压成正比。
二、电弧焊冶金特点
1。温度高于冶金温度2000℃，元素烧损。
2。熔池体积小，冷却快，冶金不充分。
第二节 焊接接头金属组织与性能
一、焊接工件上的温度变化及分布
焊缝附近的金属从室温加热到不同温度，后又冷却至室温，相当于不同规范的热处理，因此组织、性能大大不同。
二、焊接接头金属的组织与性能变化
1.焊缝金属：由于是低碳钢，冷却快，生成柱状P+F，P多，合金元素渗入，使铸态机械性能提高，其力学性能不低于母材。
2.焊接热影响区：焊缝附近金属受热发生变化的区域。
2.焊接热影响区
（1）熔合区：
（2）过热区：
（3）正火区：
（4）部分相变区：
（5）再结晶区：
三、改善方法
在焊接过程中，尽量减少热影响区，提高焊接速度，减小电流，热处理。
第三节 焊接应力与变形
一、焊接应力与变形产生的原因
在焊接过程中，对焊件进行局部的不均匀加热，将产生焊接应力与变形。
二、焊接应力与变形的分类
1。焊接应力分类
2。焊件变形分类：
三、防止、减少焊接应力与变形措施
1。防止减少焊接变形措施
（1）设计要合理
（2）采取必要工艺措施
2。防止减少焊接应力的工艺措施

7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第12次课 学时：2 上课日期：10.11

1、教学内容（按章、节）：第二章 常用焊接方法
第一节 熔化焊
第二节 压力焊
第三节 钎焊
2、教学目的：讲授熔化焊、压力焊、钎焊的焊接过程、方法、特点及应用。
3、教学重点和难点：重点掌握熔化焊的焊接过程、方法、特点及应用。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第二章 常用焊接方法
第一节 熔化焊
常见的熔化焊有电弧焊、气焊、电渣焊等。
其中电弧焊又包括手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等。
一、埋弧自动焊
1.焊接过程：分为自动焊和半自动焊。
2.埋弧自动焊的特点及应用
3.埋弧焊的焊丝与焊剂
4.埋弧焊工艺
二、氧化碳气体保护焊
1.焊接过程：
2.特点及应用
三、氩弧焊
1.焊接过程
2.氩弧焊特点及应用
四、电渣焊
1.电渣焊过程
2.特点及应用
第二节 压力焊
一、电阻焊
1.电阻焊的过程及工艺
2.电阻焊特点及应用
二、摩擦焊
1.焊接过程
2.特点及应用
第三节 钎焊
一、钎焊的种类
二、钎焊的特点
7、教后感：
教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第13次课 学时：2 上课日期：10.15

1、教学内容（按章、节）：第三章 常用金属材料的焊接
第一节 常用焊接材料
第二节 金属材料焊接性
第三节 钢的焊接
第四节 铸铁的焊补
第四章 焊接结构设计
第一节 焊接件材料的选择
第二节 焊接方法的选择
第三节 焊接结构、焊缝位置的设计原则
第五章 焊接接头缺陷
2、教学目的：讲授常用焊接材料的选择，金属材料的焊接性及其影响因素，钢的焊接及铸铁的焊补。讲授焊接时焊接件材料的选择，焊接方法的选择，焊接结构、焊缝位置的设计原则；了解常见的焊接接头缺陷及其检验方法。
3、教学重点和难点：重点掌握金属材料的焊接性及其影响因素及铸铁的热焊法和冷焊法的适用条件。重点掌握焊接结构设计时焊接方法的选择，焊接结构、焊缝位置的设计原则。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第三章 常用金属材料的焊接
第一节 常用焊接材料
一、焊条
二、焊丝和焊剂
三、焊接材料选择
第二节 金属材料焊接性
一、焊接性概念
二、焊接性的影响因素
1.焊接方法；2.材料因素；3.工艺因素；4.使用条件。
三、焊接性的评价方法（碳当量法）
第三节 钢的焊接
一、碳素钢的焊接
二、普通低合金结构钢
三、不锈钢的焊接
第四节 铸铁的焊补
铸铁含碳量很高，塑性几乎为零，可焊性很差。一般用于重要铸件的焊补，需要专用的铸铁焊条。
主要问题是：熔合区易产生白口组织，焊缝及热影响区易产生裂纹，焊缝易产生气孔。
1.热焊法
局部预热600－700度，焊后缓慢冷却。
常用的焊接方法是手工电弧焊和气焊。
2.冷焊法
不预热或预热温度较低。
常用手工电弧焊。主要依靠焊条来调整焊缝的化学成分、提高塑性，防止白口和裂纹
常用焊条：（1）镍基焊条；（2）结构钢焊条
3.焊接实例分析
第四章 焊接结构设计
§4-1 焊接件材料的选择
在满足使用性能前提下，尽量选用焊接性能较好的材料。
§4-2 焊接方法的选择
根据材料的焊接性、焊件厚度、焊缝长短、生产批量及产品质量要求，优选常用焊接方法。
§4-3 焊接结构、焊缝位置的设计原则
一、设计原则
（一）焊缝位置应便于操作
1.手弧焊要考虑焊条操作空间，2.自动焊应考虑接头处便于存放焊剂，3.点焊或缝焊应考虑电极伸入方便
（二）焊缝位置布置应有利于减少应力与变形
1.焊缝应避免过分密集和交叉
2.尽量减少焊缝数量(适当采用型钢和冲压件)
3.焊缝应尽量对称分布
4.焊缝端部的锐角处应去掉
5.焊缝应尽量避开最大应力或应力集中处
6.不同厚度焊接时，接头处应平滑过渡
7.焊缝应避开加工表面
二.接头型式的选择与设计
根据结构形状、强度要求、工件厚度、焊后变形大小、焊条消耗量、坡口加工等因素综合考虑。
第五章 焊接接头缺陷
一、焊接接头的常见缺陷：
焊缝外形尺寸不符合要求，弧坑，焊瘤，咬边，气孔，夹渣，未焊透，裂纹等。
二、焊接接头的检验方法：
外观检验、磁粉检验、着色检验－渗透气雾气剂、超声波检验、X射线和γ射线检验。

7、教后感：

教案（课时备课）
课程名称：机械制造基础 课程类型：专业基础 第14次课 学时：2 上课日期：10.18

1、教学内容（按章、节）：第四篇：切削加工（16学时）
概述
第一章 金属切削加工的基本原理
第一节 切削运动和切削要素
第二节 刀具
2、教学目的：讲授金属切削加工的基本概念，切削加工时工件上的三个表面及切削运动；以及切削层参数。讲授对刀具材料的要求及常用的刀具材料，刀具结构和刀具角度的定义。
3、教学重点和难点：重点掌握金属切削加工的基本概念和切削用量三要素的含义、常用的刀具材料的种类和各种刀具所采用的结构和参考坐标系下的刀具角度。
5、主要参考资料：（1）金属工艺学（上、下册） 邓文英主编 高等教育出版社
（2）机械制造基础 北京农业工程大学主编 农业出版社
（3）金属工艺学（上、下册） 范全福主编 高等教育出版社
6、教学进程：
第四篇：切削加工（16学时）
概述
1、课程介绍
2、机械制造业发展历史
3、机械制造在工程领域的位置
4、课程学习的要求和目的
5、基本概念
第一章 金属切削加工的基本原理
金属切削加工是用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的部分，使获得的零件具有符合要求的几何形状，尺寸及表面粗糙度的加工过程。其主要方法有：车削、钻削、刨削、铣削、磨削及齿轮加工等。
第一节 切削运动和切削要素
一、工件上表面及切削运动
1.工件上的三个加工表面
2.切削运动
二、切削用量即切削三要素
包括：切削速度、进给量、背吃刀量
1.切削速度
2.进给量
3.背吃刀量
三、切削层参数
1.切削层公称横截面积AD
2.切削层公称宽度bD
3.切削层公称厚度hD
第二节 刀具
一、刀具材料
1.刀具材料的要求
2.常用刀具材料
（1）碳素工具钢、合金工具钢（钳工工具）
（2）高速钢（复杂刀具）:它是以钨、铬、钒、钼和钴为主要合金元素的高合金工具钢。W18Cr4V是国内长期以来最普遍使用的一种高速钢。
（3）硬质合金（WC、TiC）：钨钴类、钨钛类、钨钛钽钴类
（4）新型材料：陶瓷材料、金刚石、立方氮化硼
二、刀具结构
车刀：三面两刃一尖
结构形式：1、整体式；2、焊接式；3、机夹式；4、机夹重磨式
三、刀具角度（静止）
辅助平面：为了确定刀面和切削刃的空间位置，要在两个假定条件上，假设三个辅助平面。
★假定运动条件：进给运动f=0。
★假定安装条件：刀杆中心线与进给运动方向垂直，刀尖与工件中心线等高。
静止参考系中的坐标平面可分别定义如下：
☆基面Pr：通过主切削刃上一点，又与该点切削速度相垂直的平面；
☆主切削平面Ps：通过主切削刃上一点，与工件加工表面相切的