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《金属工艺学》课程教学大纲

 

《金属工艺学》课程教学大纲

 

 

课程名称:金属工艺学/ Technics of Metal

 

课程学科类别:金属工艺学

 

学时与学分:36学时,2学分

 

先修课程:高等数学、机械制图、大学物理、金工实习、机械工程材料

 

适用学科专业:机械设计制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程、能源与动力工程、农业机械化及其自动化

 

教学手段与方法:讲授、自学、习题、讨论

 

一、课程性质与任务

 

金属工艺学是一门有关机械零件制造方法及其用材的综合性技术基础课,是机械类和近机械类专业必修的学科基础课程。本课程的主要任务是使学生获得常用机械工程材料、金属加工和热处理的基本知识,掌握主要加工方法的基本原理和工艺特点,具有选择毛坯及工艺分析的初步能力,并为学习其它有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作奠定必要的基础。

 

二、课程教学目标

 

1、掌握铸件、锻件、焊接等毛坯制造的主要方法、工艺特点和应用,初步具有选择毛坯制造方法的能力;

 

2、掌握铸件、锻件、焊接等毛坯制造方法的工艺设计及结构工艺性,初步具有工艺分析的能力;

 

3、掌握切削加工成型原理,初步具有选择零件加工方法、切削加工工艺和编制切削加工工艺过程的能力;

 

4、通过课程学习,培养学生必要的分析和解决问题的实践能力和一定的创新意识。

 

三、课程教学目标对毕业要求的支撑关系

 

                         
 

毕业要求

 
 

课程目标对毕业要求的支撑关系

 
 

一级指标点

 
 

二级指标点

 
 

1. 掌握数学、自然科学、工程基础以及专业知识,并能将其用于解决复杂机械工程问题。

 
 

1.10掌握机械制造的基础知识、基本方以和工艺装备,了解生产过程,具备解决机械制造过程中的技术和生产管理实际问题的能力。

 
 

1234

 
 

2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂机械工程问题,以获得有效结论。

 
 

2.2能够运用工程科学的基本原理对工程问题进行分析和表达。

 
 

3

 
 

3. 能够对机械系统、产品、工艺及工艺装备等复杂工程问题,设计和开发符合特定需求的解决方案,在设计环节中体现创新意识,并能够基于工程相关背景知识分析和评价设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

 
 

3.1具备综合应用基础知识和专业知识,对机械系统或工艺过程进行深入分析、提出方案,并通过分析论证确定适当的解决方案。

 
 

35

 

 

 

四、教学内容与教学安排

 

                                                                                                                       
 

序号

 
 

教学内容

 
 

教学要求

 
 

学时

 
 

教学方式

 
 

对应的教学目标

 
 

1

 
 

工程材料基础

 

(1)金属材料的结构和性能

 

(2)铁碳合金;

 

(3)钢的热处理。

 
 

1.了解材料的性能包含的内容、原子的结合方式。

 

2.理解和掌握金属材料的力学性能指标包括的内容及其定义、代表符号。

 

3.掌握结晶过程,熟知以及应该用铁碳金相图;结合铁碳金相图熟悉热处理基本原理。

 
 

4

 
 

讲授

 
 

1

 
 

2

 
 

铸造成型

 

(1)液态成形理论;

 

(2)砂型铸造和特种铸造方法;

 

(3)铸造工艺设计和结构工艺性。

 
 

1.了解金属的凝固、金属与合金的铸造性能;常用合金铸件的生产过程、各种铸造方法,铸造的发展趋势。

 

2.理解铸造性能对铸件质量的影响。

 

2.掌握铸造工艺特点、铸造性能、铸造主要工艺内容、机械造型方法、铸件结构分析与设计及其对铸件质量的影响。

 
 

6

 
 

讲授、讨论

 
 

1,2

 
 

3

 
 

塑性成形

 

(1)塑性成形理论

 

(2)塑性成形方法;

 

(3)塑性成形工艺设计;

 

(4)塑性加工方法的结构工艺性。

 
 

1.了解塑性成形的实质、冷变形强化与再结晶、塑性成型基本规律和金属的锻造性能;塑性成形的新发展。

 

2.理解自由锻、模锻工艺规程的制订,自由锻件、模锻件和板料冲压件的结构工艺性。

 

3.掌握锻造、板料冲压的成型方法。

 
 

6

 
 

讲授、讨论

 
 

1,2

 
 

4

 
 

焊接工艺

 

(1)焊接成形基础

 

(2)焊接方法;

 

(3)焊接结构工艺设计。

 
 

1.了解手工电孤焊电孤的产生、构造、极性及应用,手工电孤焊设备,金属的可焊性概念及钢铁材料的可焊性,焊接缺陷种类、特征和产生原因;焊接技术的新发展。

 

2.基本金属的焊接性能、焊接应力和变形。

 

3.掌握焊条的要组织、分类、牌号及选用,手工电孤焊工艺参数的选择原则,接头型式和接头位置,焊接头的组织和性能,焊接应力与变形产生的原因,防止和减少焊接变形的措施,焊接结构工艺性。

 
 

6

 
 

讲授、讨论

 
 

1,2

 
 

5

 
 

粉末治金成形

 

(1)粉未治金模具和常用粉未治金材料;

 

(2)粉未治金制品结构工艺性。

 
 

1.了解粉未性能和粉未制备,粉未的成形、烧结和后处理;硬质合金、含油轴承材料和铁基结构材料;粉未冶金技术的新发展。

 

2.理解和掌握粉未治金单向压模、双向压模、摩擦芯杆压模和后处理;粉未治金制品结构工艺性。

 
 

2

 
 

讲授

 
 

1

 
 

6

 
 

切削加工成形

 

(1)切削加工基础;

 

(2)常规切削加工方法;

 

(3)切削加工工艺基础;

 

(4)切削加工件的结构工艺性。

 
 

1.了解切削加工中的切削运动和切削要素、切削刀具和切削过程。

 

2.理解和掌握外圆面、孔、平面、成形表面、螺纹、齿轮齿形的加工车床和加工方法;切削加工件结构工艺性的设计原则。

 

3.掌握切削加工生产过程和工艺过程,零件机械加工工艺规程的制订

 

 
 

6

 
 

讲授、讨论

 
 

1,2,3

 
 

7

 
 

特种加工方法

 
 

1.了解常用的电火花加工、电火花线切割加工、电解加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工的加工原理和方法。。

 

2.掌握常用特种加工对机械制造工艺技术的影响。

 
 

2

 
 

讲授

 
 

1,2

 
 

8

 
 

超高速加工技术、超精密加工技术、快速成形技术

 
 

1.了解超高速加工技术中的高速主轴单元、高速进给系统及应用领域;超精密加工主要方法、超精密加工机床和测控技术;先进制造工艺发展趋势。

 

2.理解快速成形中立体印刷、分层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成形的原理及应用领域。

 
 

2

 
 

讲授

 
 

1,2

 
 

9

 
 

加工方法选择

 
 

1.了解机械零件毛坯选择原则。

 

2.理解和掌握轴杆类、盘套类和箱体机架类等各类零件的结构特点及其制造方法。

 

3.掌握机械加工方法选择原则。

 
 

2

 
 

讲授

 
 

1,2,3

 

 

 

五、教材及参考书

 

[1].         林江.机械制造基础. 北京:机械工业出版社,2013

 

[2].         张学政,李家枢.金属工艺学实习教材(第四版). 北京:高等教育出版社,2011

 

[3].         邓文英,郭晓鹏.金属工艺学(上、下册). 北京:机械工业出版社,2008

 

[4].         童幸生,徐翔,胡建华.材料成型及机械制造工艺基础. 武汉:华中科技大学出版社,2002

 

六、考核方式

 

   课程成绩由平时成绩和期末成绩组成:课程成绩=平时成绩*40%+期末考试成绩*60%。成绩具体构成如下:

 

                                                     
 

成绩组成

 
 

考核/评分环节

 
 

比重

 
 

考核/评价细则

 
 

对应的教学目标

 
 

平时成绩40 %

 
 

平时作业、考勤

 
 

15%

 
 

  主要考核学生对每节课知识点的学习、复习、理解和掌握程度。计算考勤次数及全部作业的平均成绩再按15%计入总成绩。

 
 

1234

 
 

测验

 
 

5%

 
 

5%计入课程总成绩。

 
 

23

 
 

大作业

 
 

10%

 
 

10%计入课程总成绩。

 
 

235

 
 

小组研讨及汇报

 
 

10%

 
 

10%计入课程总成绩。

 
 

234

 
 

期末考试60%

 
 

期末考试卷面成绩

 
 

60%

 
 

主要考核铸造、压力加工、焊接、切削加工等毛坯制造和零件加工方法的原理、工艺特点及其对零件结构工艺性的要求,具有选择毛坯的能力等。以卷面成绩60%计入课程总成绩。考试题型为:填空题、选择题、判断题、简答题、综合分析题等。

 

   其中,对应教学目标1的试题占10%,对应教学目标2的试题占60%,对应教学目标3的试题占15%,对应教学目标4的试题占15%

 
 

1234

 

 

 
 

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