《金属工艺学》教学大纲－56学时.docx

《金属工艺学》教学大纲
　　课程编号：180501
　　课程名称：《金属工艺学》/ Technology of Metals
　　学时/学分：56/4（实验6学时）
　　先修课程：工程材料、材料力学、工程制图、化学、物理、公差与配合、金工实习
　　适用专业：测控技术与仪器
　　开课学院、系或教研室：机电学院金工学部

　　一、课程的性质与任务
　　本课程是高等工科院校机械类和近机械类专业必修的学科基础课程，本课程是研究机械零件毛坯的制造方法及毛坯设计时的结构工艺性问题，同时还研究机械加工方法的特点及各种加工方法对机械零件的工艺性要求。通过本课程的学习了解和掌握各毛坯制造方法的基本原理和工艺特点，并且对各种表面加工的方法选择和机械零件的加工工艺规程的编制有较全面的了解，使学生具有初步的选择毛坯、制造毛坯及零件加工的工艺分析能力。

二、课程的教学内容、基本要求及学时分配
　　（一）教学内容
　　1.绪论
　　金属工艺学的目的，任务和内容；机器生产过程概念；机器制造工业在国民经济中的作用；学习金属工艺学的方法与要求，掌握合理选择材料、正确设计采用热处理方案的基本知识，从而为专业教学提供必要的条件。
　　2.工程材料的分类及性能
　　3.金属的晶体结构
　　晶体结构基本知识；实际金属的晶体结构及晶体缺陷；纯金属的结晶；结晶的现象与规律；金属的同素异晶转变。
　　4.金属的结晶与相图
　　合金在固体下的相结构及性能；二元合金相图与结晶过程分析；铁碳合金相图；铁碳合金的生产及分类。
　　5.金属材料的塑性变形
　　单晶体的塑性变形；多晶体的塑性变形；冷塑性变形对金属组织和性能的影响；冷塑性变形金属在加热时的组织和性能的变化；金属的热塑性变形。
　　6.钢的热处理
　　钢在加热时的转变；钢在冷却时的转变；钢的普通热处理工艺；钢的表面热处理工艺；钢的其他热处理简介；机械制造过程中的热处理。
　　7.常用的金属材料
　　合金结构钢；合金工具钢；特殊性能钢；铸铁；有色金属及其合金。
　　8.非金属材料
　　高分子材料的基本知识；工程高分子材料；陶瓷材料；复合材料
　　9.铸造工艺基础
　　砂型铸造基本工艺；铸造工艺方案的制定；铸造工艺图的绘制及工艺分析举例。
　　10.合金的铸造性能
　　液态合金的充型能力；铸造合金的凝固与收缩；铸件中常见的缺陷及防止。
　　11.铸件结构设计的工艺性
　　铸造工艺对铸件结构的要求；铸造合金性能对铸件结构的要求。
　　12.常用合金铸件的生产
　　铸铁件的生产；铸钢件的生产；铝、铜合金铸件的生产。
　　13.特种铸造
　　熔模铸造；金属型铸造；压力铸造；低压铸造；离心铸造；其他特种铸造方法；各种铸造方法的比较。
　　14.金属的塑性变形
　　金属塑性变形的实质；塑性变形后的金属组织和性能；金属的可锻性。
　　15.金属的加热和锻件冷却
　　金属的锻前加热；锻造温度范围及加热规范；锻件的冷却方法；加热设备简介。
　　16.自由锻
　　自由锻的基本工序；自由锻工艺规程的编制；高合金钢锻造特点；自由锻造设备。
　　17.模锻
　　锤上模锻；胎模锻造；其他设备上的锻造。
　　18.板料冲压
　　冲压设备简介；板料冲压的基本工序；冲模的分类和构造；板料冲压件的结构工艺性。
　　19.其他压力加工工艺简介
　　零件的挤压；精密模锻；粉末热锻；零件的轧制；旋压；摆动碾压；高能成形；超塑性成形。
　　20.电弧焊
　　焊接电弧；弧焊机；手工电弧焊的过程、特点及应用；电弧焊的冶金过程特点；电焊条。
　　21.焊接质量分析
　　焊接接头的金属组织与性能；焊接应力与变形；焊接缺陷及成品检验。
　　22.其他焊接方法综述
　　埋弧自动焊；气体保护电弧焊；电渣焊；等离子弧焊接与切割；压力焊；钎焊；先进焊接方法简介。
　　23.常用金属的焊接
　　金属的可焊性；碳钢的焊接；合金结构钢的焊接；铸铁的补焊；有色金属的焊接。
　　24.焊接结构设计
　　焊接结构材料的选择；焊接方法的选择；焊接接头工艺设计；焊接结构工艺设计。
　　25.毛坯材料的选择
　　机械零件的失效形式；毛坯材料的选择原则；毛坯选材的经济分析。
　　26.毛坯生产方法的选择
   零件毛坯的类型及制造方法的比较；选择毛坯类型和加工方法的原则和依据；毛坯制造工艺方案的经济评价；常用机械零件毛坯的分类及其制造方法。　　
　　27.金属切削的基本知识
　　切削运动及切削要素；刀具材料及构造；金属切削过程；产品质量、生产率和经济性的概念；提高切削加工技术经济效益的途径。
　　28.金属切削机床的基本知识
　　金属切削机床的分类及编号；机床的基本传动方式；机床的变速机构；普通机床的传动系统分析；牛头刨床的传动系统简介；磨床的液压系统简介；高效机床及自动线简介。
　　29.各种加工方法综述
　　车削加工；钻镗加工；刨削、插削和拉削加工；铣削加工；磨削加工。
　　30.齿轮齿形的加工
　　渐开线齿轮；成形法加工圆柱齿轮齿形；展成法加工圆柱齿轮齿形；齿轮齿形的精加工。
　　31.机械加工工艺过程
　　主要表面加工方法；机械加工工艺过程的基本知识；典型零件工艺过程分析。
　　32.数控机床和特种加工
　　数控机床简介；特种加工。

　　（二）基本要求
　　1.基本技能方面
　　通过金工实习应达到：熟悉金属的主要加工方法，所用设备及工具，并具有初步的操作技能。
　　2.基本理论和基本知识
　　掌握各种毛坯加工方法的基本原理和工艺特点，具有选择毛坯的初步能力，了解金属切削加工的基本知识，初步掌握各种主　　要切削加工方法的基本原理、工艺特点及应用，同时重点掌握各种加工方法对零件的要求，还应有选择零件加工方法的基本知识。了解各种切削加工方法所用设备、工具的工作原理，了解零件的机械加工工艺过程，并能对中等复杂程度的零件制定从毛坯制造到切削加工的全部工艺规程。

　　（三）学时分配
　　本课程的教学时数为56学时，课内学时分配如下表：

　　(四)课程内容的重点、难点
　　1.本课程的重点
　　本课程的重点是：铸造、压力加工、焊接、切削加工等加工方法的原理、工艺特点及其对零件结构工艺性的要求。
　　2.本课程的难点
　　本课程的难点是：铸造、压力加工、焊接、切削加工等加工方法对零件的结构工艺性的要求。

　　三、课程改革与特色
　　从04年开始本课程已实现全体教师都采用多媒体教学，考试采用题库组题，评分标准化，已开设2个综合性实验。

　　四、推荐教材及参考书
　　推荐教材：
　　1、《金属工艺学》（上、下册），主编：邓文英，出版社：机械工业出版社，出版时间：1996
　　2、《热加工工艺基础》 主编：王志海 出版社：武汉工业大学出版社，出版时间：2001
　　3、《机械加工工艺基础》主编：华垂统 王志海 出版社：武汉工业大学出版社，出版时间：2001
　　4、《工程材料》 主编：陈曦 出版社：湖北辞书出版社
　　参考书：
　　1.《制造工程与技术（热加工）》（英文版），主编：S.卡尔帕基安（Serope， Kalpakjian），出版社：机械工业出版社出版，出版时间：2004. 3.
　　2.［英］F. Brian Pickering . Constitution and Properties of Steel. New York：VCH，1992

　　执笔：张崧 　　　　　　　　　　　　　　　　　   日期：2007年3月
　　审阅：王玉伏 王志海 刘林海 但永红 　　　　　　 日期：2007年3月
　　审定：罗继相 　　　　　　　　　　　　　　　　 日期：2007年3月