机械制造基础(公差.doc

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课程教学大纲

制订单位：机电工程系
执笔人： 宋柏艳
一、 适用范围
适用于《机械制造及自动化》、《数控技术》及模具方向专业
二、 总学时
72学时（公差：36学时；材料：36学时）
其中：理论： 60学时，实验：12学时
三、 本课程的性质、地位和任务
随着机械工业的飞速发展，对产品的质量要求也不断提高。材料的使用量越来越大，对材料的要求也越来越高；而产品制造和使用过程中，对精度设计和技术测量等标准化领域与计量学领域的有关知识提出了更高的要求,可见材料科学、精度设计和技术测量在现代机械制造技术中的地位和作用。
本课程是高职教育机械、数控和模具等专业的一门重要的技术基础课，是联系机械设计和机械制造工艺课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。
本课程的主要任务：
1、掌握公差与配合标准及其应用；
2、熟悉常用机械工程材料的牌号、组织、性能及应用；
3、熟悉常用热处理加工工艺及应用。
四、 本课程教学的基本要求
1、了解标准化的意义，建立互换性概念；掌握公差与配合标准及其应用；掌握常用机械工程材料的牌号、组织、性能及应用；
2、具有合理选择零件材料、配合种类及配合制度及查阅技术手册的初步能力；
3、掌握常用热处理方法及应用，具有正确选择热处理工艺方法，妥善安排工艺路线的初步能力。
五、 课程内容与要求
第一部分 互换性与技术测量
（一）绪论
1、机械制造中的互换性
2、互换性的要领及其意义:
3、标准化
教学要求：理解标准与标准化的意义；掌握互换性的概念及作用；
教学重点：掌握互换性的概念及作用
(二) 测量技术基础
1、概述
2、长度基准与量值传递
3、计量器具
4、测量方法
教学要求：了解测量的基本概念及四要素；理解计量器具的分类及度
量指标；掌握量块的基本知识
教学重点：量块的基本知识
教学难点: 量块的基本知识
(三) 光滑圆柱体结合的互换性及其检测
1、概述
2、极限与配合的基本术语和定义
3、极限与配合国家标准的构成
4、极限与配合的选择
5、尺寸的检测
教学要求：掌握公差与配合的基本术语及定义;初步学会公差与配合的正确选用与标注
教学重点：公差与配合的基本术语；公差与配合的正确选用与标注
教学难点：公差带及公差带图；公差与配合的正确选用与标注
(四) 形状和位置公差及其检测
1、概述
2、形位公差与误差
3、形位公差与尺寸公差的关系
4、形位公差的选择与标注
教学要求：掌握形状和位置公差项目及形位公差带；初步掌握形位公差的选用方法；会进行正确标注
教学重点：形位公差项目及形位公差带；形位公差的图样标注
教学难点：形位公差的选用方法
(五) 表面粗糙度及其检测
1、概述
2、表面粗糙度的评定:
3、表面粗糙度在图样中的标注
4、表面粗糙度的选择与检测
教学要求：掌握表面粗糙度评定参数的含义及应用；掌握表面粗糙度选择和标注方法
教学重点：表面粗糙度的选择和标注方法
教学难点：表面粗糙度的选择
(六) 滚动轴承的互换性
1、滚动轴承的精度等级及其应用
2、轴和外壳孔与滚动轴承的配合
教学要求：掌握滚动轴承的精度等级及其应用；初步掌握与滚动轴承配合的轴和孔的公差选用
教学重点：滚动轴承的精度等级及其应用
教学难点：与滚动轴承配合的轴和孔的公差选用
（七）普通螺纹结合的互换性及其检测
1、概述
2、螺纹几何参数误差对互换性的影响
3、螺纹的公差与配合及其选用
4、螺纹的检测
教学要求：掌握普通螺纹的公差等级及应用；普通螺纹的图样标注
教学重点：掌握普通螺纹的公差等级及应用；普通螺纹的图样标注
教学难点：普通螺纹的公差与配合的选用
（八）渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测
1、概述
2、单个齿轮的偏差项目及其检测
3、齿轮精度等级及其应用
4、齿轮副的精度
5、齿轮精度设计举例
教学要求：掌握齿轮的公差项目及偏差；渐开线圆柱齿轮精度等级及选用
教学重点： 齿轮的公差项目及偏差；齿轮精度等级及选用
教学难点：齿轮精度设计
（九）实验
1、轴孔测量
(1)用立式光学比较仪测量轴径
(2)用内径指示表测量孔径
2、表面粗糙度的测量:用双管显微镜测量表面粗糙度
3、形状误差和位置误差的测量
(1)用平面度检查仪测量导轨直线度误差
(2)用通用计量器具测量典型零件的位置误差
4、齿轮测量
(1)齿轮偏差和齿距累积误差的测差的测量
(2)齿轮公法线长度变动及公法线平均长度偏差的测量

第二部分 机械工程材料
（一）金属的力学性能
1、 强度与塑性
2、 硬度
3、 韧性与疲劳强度
要求：（1）掌握金属材料力学性能的判据及符号
（2）了解力学性能的实验方法
重点：力学性能的判据及符号
难点：力学性能的实验方法
（二）纯金属与合金的晶体结构
要求：掌握纯金属与合金的晶体结构、常见晶格类型
重点：常见晶格类型
难点：合金的晶体结构及晶格缺陷
（三）纯金属与合金的结晶
要求：掌握纯金属的结晶过程，了解合金相图的建立
重点：纯金属的结晶过程，过冷及过冷度
难点：合金相图建立过程
（四）金属的塑性变形与再结晶
1、金属的塑性变形及对金属组织和性能的影响
2、冷塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化
3、金属的热变形加工
要求：（1）了解金属的塑性变形及塑性变形方式
（2）掌握金属的塑性变形及对金属组织和性能的影响
重点：金属塑性变形与再结晶过程
难点：金属再结晶后组织和性能的变化
（五）铁碳合金相图与非合金钢（碳钢）
1、铁碳合金的基本组织
2、铁碳合金相图
3、碳钢
要求：（1）了解铁碳合金的基本组织及性能
（2）掌握铁碳合金相图分析及应用
（3）掌握碳钢分类、牌号、性能及应用
重点：铁碳合金相图，碳钢分类、牌号及应用
难点：不同成分合金的结晶过程及室温组织
（六）钢的热处理
1、钢在加热时的组织转变
2、钢在冷却时的组织转变
3、钢的退火与正火
4、钢的淬火与回火
5、钢的淬透性
6、钢的表面热处理与化学热处理
要求：（1）了解热处理的目的及常用热处理方法
（2）掌握退火、正火、淬火及回火的目的，工艺过程及应用
重点：退火、正火、淬火及回火的目的及温度的选择，热处理后组织及应用
难点：正确选择热处理工艺方法，妥善安排工艺路线
（七）低合金钢与合金钢
1、合金元素在钢中的作用
2、低合金钢
3、合金结构钢
4、合金工具钢与高速工具钢
5、不锈、耐蚀钢与耐热钢
要求：（1）掌握合金结构钢的分类、编号方法
（2）掌握常用合金结构钢的牌号、性能及应用
重点：合金结构钢的分类、编号方法，常用合金结构钢的牌号、性能及应用
难点：合理选择不同用途的合金钢
（八）铸铁
1、铸铁的石墨化及影响因素
2、灰铸铁
3、球墨铸铁
要求：（1）了解铸铁的种类及铸铁的石墨化程度
（2）掌握灰铸铁的牌号、性能及应用
重点：灰铸铁的牌号、性能及应用
难点：铸铁的石墨化程度及分类
（九）工程材料的选用
1、零件的失效
2、零件的选材原则、方法和步骤
3、典型零件与工具材料的选用
要求：（1）掌握工程材料选择原则、方法及步骤
（2）掌握典型零件与工具材料的选用
重点：工程材料选择原则、方法及步骤，典型零件材料的选用
难点：如何根据加工条件合理选择材料、热处理方法，以获得良好的加工性能和使用性能，提高产品质量。
（十）实验内容与要求
1、拉伸和硬度实验
要求：（1）掌握布氏、洛氏硬度计的构造及使用方法
（2）掌握钢、铸铁材料硬度的测量方法
（3）掌握低碳钢拉伸试验的过程，会计算强度、塑性
2、铁碳合金组织及性能分析
要求：（1）掌握金相显微镜的构造及使用方法
（2）了解金相试样的制备过程
（3）观察并识别不同成分铁碳合金的显微组织特征
3、碳钢的热处理
要求：（1）熟悉碳钢退火、正火、淬火及回火的操作方法
（2）熟悉典型热处理组织的形态及特征

教学大纲说明
一、 本课程在第一或第二学期开设，为《机械设计基础》、《机械制造技术》等课程奠定必要的基础。
二、 教学方法
本课程实践性与实用性都很强，理论知识以“必需、够用”为原则，增强有关实用知识的内容。教学过程中安排实验，将理论与实际相结合，注重学生实际能力的培养，并加强学生分析问题、解决问题能力的培养。
三、 学时分配
本课程各部分教学内容计划学时数分配如下：
序号
教学内容
课内学时
实验
第一部分 互换性与技术测量
30
6
一
绪论 与 测量技术基础
2

二
光滑圆柱体结合的互换性
6
2
三
形状和位置公差及其检测
4
1
四
表面粗糙度及其检测
4
1
五
滚动轴承的互换性
4

六
普通螺纹结合的互换性及检测
4

七
渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测
6
2
第二部分 机械工程材料
30
6
一
金属的力学性能
2
2
二
纯金属与合金的晶体结构
2

三
纯金属与合金的结晶、金属的塑性变形与再结晶
2

四
铁碳合金相图与非合金钢
8
1
五
钢的热处理
8
2
六
低合金钢与合金钢
4

七
铸铁
2
1
八
工程材料的选用
2

合 计
60
12

12

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