金属工艺学3.7
金属工艺学课程设计
金属工艺学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握金属工艺学的基本概念，包括金属的性质、分类及应用。
2. 使学生了解金属的加工方法，如铸造、锻造、焊接等，并理解其工艺特点及适用范围。
3. 帮助学生掌握金属材料的检测与评定方法，了解金属材料在使用过程中的性能变化。
技能目标：1. 培养学生运用金属工艺学知识解决实际问题的能力，提高动手实践能力。
2. 培养学生运用金属加工方法制作简单金属制品的技能，提高创新意识和创造力。
3. 培养学生进行金属材料检测与评定的能力，提高实验操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对金属工艺学的兴趣，激发学习热情，形成主动学习的态度。
2. 培养学生尊重工匠精神，认识到金属工艺在国民经济中的重要作用，增强民族自豪感。
3. 培养学生关注金属材料在生活中的应用，提高环保意识，形成绿色发展的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实践操作，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺盛的年级，具备一定的物理、化学基础知识，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作，提高学生的实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够掌握金属工艺学的基本知识，具备制作简单金属制品的技能，并培养学生的创新意识和环保意识。
在教学过程中，关注学生的学习成果，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 金属工艺学基本概念：包括金属的晶体结构、物理性能、化学性能等，涉及教材第一章内容。
- 金属的性质与分类- 金属的晶体结构与性能关系2. 金属加工方法：介绍铸造、锻造、焊接、热处理等加工工艺，涉及教材第二章内容。
- 铸造工艺及其特点- 锻造工艺及其特点- 焊接工艺及其特点- 热处理工艺及其作用3. 金属材料的检测与评定：学习金属材料的力学性能、化学成分、金相组织等方面的检测方法，涉及教材第三章内容。
- 力学性能测试方法- 化学成分分析方法- 金相组织观察技术4. 实践操作：结合理论教学内容，安排以下实践项目，涉及教材第四章内容。
金属工艺学.doc
金属工艺学金属工艺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学科。
它主要研究：各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系；金属机件的加工工艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工工艺的影响；工艺方法的综合比较等。
研究在机械制造中金属材料(或坯料、半成品等)的冶炼、铸造、锻压、焊接、金属热处理、切削加工、机械装配等的工艺过程和方法的一门学科。
另有相关书籍。
目录编辑本段2．金属的晶体结构与结晶，纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。
冷却曲线和过冷度。
晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。
晶粒大小对金属力学性能的影响。
金属的同素异构转变。
3．合金的相结构与相图合金的相结构。
二元合金相图的概念。
4．铁碳合金铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。
典型铁碳合金的组织转变。
铁碳合金相图的应用。
5．钢的热处理热处理的基本概念。
钢在加热和冷却时的组织转变。
钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。
钢的表面淬火和化学热处理。
6．常用钢材含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。
钢的分类、牌号和用途。
(二)铸造1．铸造的实质、特点及应用范围。
铸造方法分类。
2．合金铸造性能充型能力和流动性的概念。
充型能力和流动性对铸件质量的影响。
影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。
收缩的概念。
铸造应力、收缩对铸件质量的影响。
缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。
3．常用合金铸件及其生产灰铸铁件：灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。
铸铁的石墨化。
孕育处理。
灰铸铁件的生产特点。
球墨铸铁件：球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。
球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。
可锻铸铁件：可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。
可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。
蠕墨铸铁件和合金铸铁件。
铸铁的熔炼：冲天炉的工作原理。
铁水温度和化学成分的控制。
铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。
《金属工艺学》课件
金属的加工工艺
金属的铸造工艺
铸造工艺简介：将熔融的金属倒入模具中，冷却后形成所需形状的工艺 铸造方法：砂型铸造、金属型铸造、离心铸造等 铸造材料：铁、钢、铝、铜、锌等 铸造工艺特点：可生产复杂形状的零件，成本低，生产效率高
金属的锻造工艺
锻造方法：自由锻造、模锻、 冲压、挤压等
锻造工艺：将金属加热到一 定温度，通过锤打、挤压等 方式改变其形状和性能
切削工具：包括车刀、铣刀、钻头、 锯片等
切削方法：包括车削、铣削、钻削、 锯削等
切削参数：包括切削速度、进给量、 切削深度等
切削质量：包括表面粗糙度、尺寸精 度、形位精度等
切削效率：包括生产效率、能耗、刀 具寿命等
金属的热处理工艺
热处理的原理和分类
热处理的原理：通过改变金属的微观结构， 提高其力学性能和耐腐蚀性
金属的表面处理技术
表面涂装技术
目的：保护金 属表面，提高 耐腐蚀性、耐
磨性等性能
主要方法：电 镀、喷涂、热
浸镀等
电镀：利用电 解原理，在金 属表面形成一 层金属或合金
镀层
喷涂：利用高 压气流将涂料 喷涂到金属表 面，形成一层
保护层
热浸镀：将金 属加热到一定 温度，使其表 面形成一层金 属或合金镀层
智能化：利用人工智能技术， 实现金属加工的自动化、智 能化
数字化：利用数字化技术， 实现金属加工的精确控制和
优化
绿色化：采用环保技术和材 料，实现金属加工的绿色化
和可持续发展
绿色环保和可持续发展要求
减少能源消耗：提高能源利用效率， 降低生产过程中的能源消耗
循环利用：提高金属材料的回收利 用率，实现资源的循环利用
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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一、课程简介金属工艺学是一门研究金属材料加工加工工艺的学科，通过对金属加工的基本原理和方法的学习，使学生全面了解金属材料的特性与金属材料加工技术的基本知识，为学生开展金属材料加工工艺的研究和实践提供基础。
二、课程目标1.使学生掌握金属工艺学的基本理论和基本知识，了解金属材料的基本特性和机械加工加工原理；2.培养学生良好的实验观察、数据处理和问题解决的能力，并树立正确的科学态度；3.引导学生了解金属工业生产及相关材料加工的现状与发展趋势，增强学生立体、创新思维；4.培养学生的工程实践和技术创新能力，为今后从事金属材料加工工艺的工作做好准备。
三、课程内容1.金属工艺学导论1.1 金属工艺学的定义和发展概况1.2 金属工艺学与相关学科的关系1.3 金属材料加工的重要性和应用领域1.4 金属工艺学研究的方法和手段2.金属材料的物理与化学性质2.1 金属材料的常见物理性质2.2 金属材料的组织结构和相变规律 2.3 金属材料的常见化学性质2.4 金属材料的热处理和表面处理3.金属材料的机械加工工艺3.1 金属材料的加工硬化机制3.2 金属材料的塑性变形和损伤3.3 金属材料的切削加工原理3.4 金属材料的压力加工原理4.常见金属加工工艺技术4.1 金属材料的铸造工艺4.2 金属材料的焊接工艺4.3 金属材料的热处理工艺4.4 金属材料的表面处理工艺五、教学方法1.理论授课：通过课堂讲授的方式，介绍金属工艺学的基本原理和知识点，培养学生的理论基础。
2.实验教学：组织学生进行金属工艺实验，让学生亲自操作、观察和记录实验数据，培养学生的实验能力和数据处理能力。
3.案例分析：通过分析实际案例，引导学生应用所学知识解决问题，培养学生的分析和解决问题的能力。
4.讨论与互动：鼓励学生积极参与课堂讨论和互动，促进思想交流与碰撞，培养学生的合作与交流能力。
六、考核方式1.平时成绩：包括学生的课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
《金属工艺学》教案
《金属工艺学》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解金属的晶体结构及其性质；（2）掌握金属的熔炼、铸造、锻造、热处理等加工工艺；（3）熟悉金属材料的性能及应用。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等方法，探究金属的晶体结构；（2）运用比较、分析等方法，了解不同金属加工工艺的特点；（3）运用实践操作，掌握金属加工的基本技能。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对金属材料的兴趣和好奇心；（2）培养学生珍惜资源、保护环境的意识；（3）培养学生团结协作、勇于创新的品质。
二、教学内容1. 金属的晶体结构（1）金属晶体的特点；（2）金属晶体的结构类型；（3）金属晶体的性质。
2. 金属的熔炼与铸造（1）金属的熔炼工艺；（2）金属的铸造方法；（3）铸造缺陷及防止措施。
3. 金属的锻造与热处理（1）金属的锻造工艺；（2）金属的热处理方法；（3）热处理变形及控制。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）金属的晶体结构及其性质；（2）金属的熔炼、铸造、锻造、热处理等加工工艺；（3）金属材料的性能及应用。
2. 教学难点：（1）金属晶体结构的微观解释；（2）金属加工工艺的原理及操作。
四、教学方法1. 讲授法：讲解金属的晶体结构、熔炼、铸造、锻造、热处理等基本概念和原理；2. 演示法：展示金属加工工艺的实验操作；3. 实践法：学生动手进行金属加工实践；4. 讨论法：引导学生探讨金属加工工艺的优化和创新。
五、教学准备1. 教材：《金属工艺学》；2. 实验器材：金属样品、显微镜、铸造模具、锻造设备等；3. 辅助材料：PPT、视频、图片等。
六、教学过程1. 引入新课：通过展示金属材料的日常生活用品，引发学生对金属工艺学的兴趣。
2. 讲解与演示：讲解金属的晶体结构，演示金属的熔炼、铸造、锻造、热处理等工艺过程。
3. 实践操作：学生动手进行金属加工实践，掌握金属加工的基本技能。
4. 讨论与交流：引导学生探讨金属加工工艺的优化和创新，分享学习心得。
金属工艺学 第3版 单元七 金属压力加工
（2）金属的冷变形强化。 随着金属冷变形程度的增加，金属的强度指标和硬度都有所提高，但塑性有所下降， 这种现象称为冷变形强化。
当加热温度较高时，塑性变形后的金属中被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为等轴晶粒的过程 称为再结晶.
开始产生再结晶现象的最低温度称为再结晶温度。
T再≈0.4T熔(K) 式中T熔──是纯金属的开氏温度熔点。 3．
三、金属压力加工基础知识 金属的可锻性是指金属在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。 可锻性与金属的塑性和变形抗力有关，塑性愈好，变形抗力愈小，则金属的可锻性愈好，反之，则
1
（1）金属塑性变形的实质。 金属单晶体的变形方式主要有滑移和孪晶两种，在大多数情况下滑移是金属塑性变形的主要方式。 金属在滑移变形过程中，一部分旧的位错消失，又大量产生新的位错，总的位错数量是增加的，大 量位错运动的宏观表现就是金属的塑性变形过程。 位错运动观点认为：晶体缺陷及位错相互纠缠会阻碍位错运动，导致金属的强化，即产生冷变形强 化现象。
（2）拔长。 ●拔长是指使毛坯横断面积减小，长度增加的锻造工序。 拔长常用于锻造截面小而长度大的杆类锻件，如轴、拉杆、连杆、曲轴等。 （3）冲孔。 ●冲孔是指在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。
（4）切割。 ●切割是指将坯料分成几部分或部分地割开或从坯料的外部割掉一部分或从内部割掉一部 分的锻造工序。 切割常用于下料、切除锻件的料头、钢锭的冒口等。 （5）弯曲。 ●弯曲是指采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。 弯曲常用于锻造角尺、弯板、吊钩、链环等轴线弯曲的锻件。 （6）锻接。 ●锻接是指坯料在炉内加热至高温后用锤快击使两者在固相状态结合的锻造工序。 锻接的方法有搭接、对接、咬接等。
从金属学的观点来讲，划分冷加工与热加工的界限是再结晶温度。在再结晶温度以上进行的塑性 变形属于热加工；而在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷加工。 4． 热锻后的金属组织具有一定的方向性，通常将这种组织称为锻造流线。
《金属工艺学》授课教案
《金属工艺学》授课教案一、课程概述1.1 课程定位《金属工艺学》是工科类院校材料科学与工程专业的一门重要专业基础课程，旨在培养学生掌握金属材料的性能、制备工艺及应用等方面的基本理论、基本知识和基本技能。
1.2 课程目标通过本课程的学习，使学生了解金属材料的组成、性能及应用；掌握金属材料的制备工艺，如熔炼、铸造、轧制、锻造、焊接、热处理等；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续专业课程的学习和将来的工作打下基础。
二、教学内容2.1 金属材料的基本知识2.1.1 金属的晶体结构2.1.2 金属的物理性能2.1.3 金属的化学性能2.2 金属的制备与加工工艺2.2.1 熔炼与铸造2.2.2 轧制与拉拔2.2.3 锻造与冲压2.2.4 焊接与切割2.2.5 热处理与表面处理2.3 金属材料的性能及应用2.3.1 力学性能2.3.2 物理性能2.3.3 化学性能2.3.4 应用领域三、教学方法3.1 授课方式采用课堂讲授、实验演示、案例分析、小组讨论等多种教学方式相结合，以提高学生的学习兴趣和参与度。
3.2 教学工具利用多媒体课件、实物模型、实验设备等教学工具，直观展示金属材料的制备工艺和性能特点。
3.3 实践环节安排实验课程，使学生在实践中掌握金属工艺学的知识和技能。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等，占总评的40%。
4.2 考试成绩包括期末考试和课程设计，占总评的60%。
五、教学计划5.1 课时安排共计32课时，其中理论授课24课时，实验授课8课时。
5.2 授课安排第1-8课时：金属材料的基本知识第9-16课时：金属的制备与加工工艺第17-24课时：金属材料的性能及应用第25-32课时：实验及课程设计六、教学活动设计6.1 理论授课6.1.1 金属材料的基本知识：通过PPT展示金属的晶体结构、物理性能和化学性能，结合实际案例进行讲解，让学生了解金属的基本特性。
6.1.2 金属的制备与加工工艺：讲解各种金属制备和加工工艺的基本原理、方法和应用，通过图片和视频展示工艺过程，使学生能够直观地理解。
《金属工艺学》课件
金属工艺学可以根据加工对象和应用 领域分为多种分支，如铸造、锻造、 焊接、切削加工、热处理等。
金属工艺学的应用领域
机械制造业
航空航天业
金属工艺学在机械制造业中应用广泛，涉 及各种零件的加工、装配和维修。
航空航天器制造需要高精度和高性能的金 属材料和加工技术，金属工艺学在航空航 天业中发挥着重要作用。
汽车制造业
电子工业
汽车制造业需要大量金属材料和加工技术 ，包括车身、底盘、发动机等部件的制造 和装配。
电子工业中，金属材料广泛应用于电路板 、连接器、散热器等部件的制造。
金属工艺学的历史与发展
01
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属材料，如青铜、铁等，用于制造工具
、武器和饰品。
02
工业革命时期的金属工艺
退火与正火工艺
退火工艺
退火是一种将金属加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的热 处理工艺。其主要目的是消除金属内部的应力，提高其塑性和韧性，以便于进 一步加工。
正火工艺
正火是将金属加热到适当温度，保持一定时间后，在静止空气中冷却的热处理 工艺。其主要目的是细化金属的晶粒，提高其机械性能，如强度和韧性。
。
焊接缺陷及防止
03
焊接过程中可能出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷，需采取相应措
施进行防止。
金属的切削加工工艺
切削加工原理
通过刀具对金属工件进行切削，以去除多余的金属材料，实现工 件形状和尺寸的加工。
切削加工方法分类
根据切削加工的特点和应用，可分为车削、铣削、钻削、磨削等 。
切削加工技术要求
切削加工过程中需要考虑刀具材料、切削液、切削参数等因素， 以确保加工质量和效率。
金属工艺学(3篇)
第1篇一、引言金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成型和性能改进的学科。
它是材料科学与工程的一个重要分支，广泛应用于制造业、航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
金属工艺学的研究对象包括金属材料的制备、加工、成型、表面处理以及性能评价等。
本文将从金属工艺学的定义、发展历程、主要工艺方法、应用领域等方面进行探讨。
二、金属工艺学的定义与发展历程1. 定义金属工艺学是研究金属材料的加工、成型和性能改进的一门学科。
它主要包括以下几个方面：（1）金属材料的制备：包括金属的熔炼、铸造、烧结等。
（2）金属材料的加工：包括金属的轧制、锻造、挤压、拉伸、剪切等。
（3）金属材料的成型：包括金属的弯曲、卷边、焊接、粘接等。
（4）金属材料的表面处理：包括金属的腐蚀、磨损、氧化、涂层等。
（5）金属材料的性能评价：包括金属的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 发展历程金属工艺学的发展历程可以追溯到古代人类对金属的利用。
以下为金属工艺学的发展历程：（1）古代：人类开始利用天然金属，如铜、金、银等，进行简单的加工和成型。
（2）青铜器时代：人类掌握了铜、锡合金的熔炼和铸造技术，出现了青铜器。
（3）铁器时代：人类学会了铁的冶炼和锻造技术，铁器逐渐取代青铜器。
（4）近代：随着工业革命的到来，金属工艺学得到了迅速发展。
出现了钢铁工业、有色金属工业等。
（5）现代：金属工艺学得到了更广泛的应用，出现了各种新型金属加工技术和表面处理技术。
三、金属工艺学的主要工艺方法1. 熔炼与铸造熔炼是将金属原料加热至熔化状态，使其成为液态金属。
铸造是将熔融金属浇注到预先设计好的模具中，冷却凝固后得到所需的金属制品。
2. 轧制与锻造轧制是将金属坯料通过轧机进行压缩和变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
锻造是将金属坯料加热至一定温度，然后进行塑性变形，以获得所需的形状和尺寸。
3. 挤压与拉伸挤压是将金属坯料通过挤压机进行塑性变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
金属工艺学知识点(3篇)
第1篇一、金属工艺学概述金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成形、连接和表面处理等方面的学科。
它广泛应用于机械制造、航空航天、交通运输、建筑、电子等领域。
以下是金属工艺学的一些基本知识点。
二、金属材料的分类1. 金属材料的分类方法金属材料的分类方法主要有以下几种：（1）按化学成分分类：可分为纯金属、合金和特种金属材料。
（2）按组织结构分类：可分为固溶体、共晶体、化合物和陶瓷等。
（3）按性能分类：可分为结构金属材料、功能金属材料和复合材料。
2. 常见金属材料（1）纯金属：如铜、铝、铁、镍等。
（2）合金：如不锈钢、铝合金、铜合金等。
（3）特种金属材料：如钛合金、镍基高温合金、钴基高温合金等。
三、金属材料的加工方法1. 金属切削加工金属切削加工是指利用切削工具在金属表面上进行切削，使金属表面产生一定的形状和尺寸的加工方法。
常见的金属切削加工方法有车削、铣削、刨削、磨削等。
2. 金属塑性加工金属塑性加工是指在外力作用下，使金属材料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的加工方法。
常见的金属塑性加工方法有锻造、轧制、挤压、拉拔等。
3. 金属粉末冶金金属粉末冶金是一种将金属粉末进行成型、烧结和热处理等工艺，制成具有一定性能和形状的金属材料或零件的加工方法。
四、金属材料的连接方法1. 焊接焊接是一种将金属材料加热到熔化状态，通过冷却和结晶形成连接的方法。
常见的焊接方法有熔化极气体保护焊、气体保护焊、等离子弧焊、电弧焊等。
2. 铆接铆接是一种将两个或多个金属部件通过铆钉连接在一起的方法。
铆接具有连接强度高、结构稳定等优点。
3. 螺纹连接螺纹连接是一种利用螺纹连接件将两个或多个金属部件连接在一起的方法。
常见的螺纹连接有普通螺纹连接、自锁螺纹连接等。
五、金属材料的表面处理1. 表面热处理表面热处理是一种通过加热和冷却使金属表面层产生一定的组织结构，从而提高表面性能的方法。
常见的表面热处理有淬火、回火、渗碳、氮化等。
2. 表面涂层表面涂层是一种在金属表面涂覆一层保护膜或装饰层的方法，以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。
(完整版)《金属工艺学》
(完整版)《金属工艺学》《金属工艺学》课程标准二〇一三年六月目录第一部分课程概述............................... - 2 -一、课程的性质和作用.......................... - 2 -二、课程设计的基本理念........................ - 2 -三、课程设计思路和依据........................ - 2 -第二部分课程目标............................... - 3 -一、知识目标.................................. - 3 -二、技能目标.................................. - 3 -三、人文目标.................................. - 3 -第三部分课程标准............................... - 4 -第四部分课程实施............................... - 5 -一、教学条件.................................. - 5 -二、师资要求.................................. - 5 -三、教学方法.................................. - 6 -四、教材选用与编写............................ - 6 -五、课程资源的开发与利用...................... - 6 -六、评价及标准................................ - 7 -第一部分课程概述一、课程的性质和作用1、课程性质《金属工艺学》是高等工科院校机械类和材料类各专业学生必修的一门综合性的技术基础课，是研究工程材料的性质及其加工方法的一门学科。
金属工艺学教材
金属工艺学教材
金属工艺学是指研究金属加工过程、金属材料的性能和金属制品的制造工艺的学科。
以下是一些关于金属工艺学的教材推荐：
1. 《金属工艺学(第3版)》作者：王兆东、涂金晖
这本书是金属工艺学教材的经典之作，系统地介绍了金属工艺学的基本理论和技术方法，包括金属材料的组织结构、性能及其测试方法，热处理工艺，金属塑性变形与工艺、焊接工艺等内容。
2. 《金属工艺学与机械制造基础》作者：孟庆华
本书介绍了金属工艺学的基本原理和工艺技术，包括金属材料的结构和性能、金属加工过程及数控机床的应用等内容，适合初学者阅读。
3. 《金属工艺学》作者：许谷榆、吴正涛
该教材是金属工艺学入门教材，内容涵盖金属材料的组织与性能、金属加工基础、金属热处理工艺等方面，语言简洁明了，适合自学和备考使用。
4. 《金属工艺学与热处理》作者：李新兴、薄春彦、王广伟
本教材主要介绍了金属加工的基本知识和金属热处理技术，包括热处理工艺与设备、金属材料的热处理、钢的热处理等内容。
适合有一定金属工艺学基础的读者学习。
5. 《金属材料科学与工程中的加工和制造》作者：祁勤、傅
卫京
该书主要介绍了金属材料的组织和性能、金属加工的理论和方法、金属的热处理以及金属的表面处理等内容，适合作为金属工艺学的教材和参考书。
以上是一些关于金属工艺学的教材推荐，希望对你有所帮助。
7.《金属工艺学》课程教学标准汇总
《金工艺学》课程教学标准一、课程基本信息课程名称：金属工艺学课程代码：0212G343适用专业：机电一体化技术总学时数：56学时先修课程：机械制图与CAD、机械设计基础后续课程：公差配合与技术测量，机械加工工艺二、课程定位本课程是高职机电一体化专业的一门必修的职业支撑课，是一门实践性、应用性和综合性很强的课程，使学生通过理论和实践教学，获得常用机械工程材料、金属加工和热处理的基本知识，初步具有金属加工的操作技能，为学习后续课程及形成综合职业能力打下必要的基础三、课程设计思路本课程的总体设计思路是以职业能力分析为依据，以就业为导向，以学生发展为本位。
教学上采用以学生为主体、以教师为主导、以项目及任务为载体的原则,设计课程内容。
灵活运用多种教学方法和手段，让学生在了解金属材料特性，各种加工方法及毛培成形工艺过程的基础上，初步形成合理选择零件材料及毛坯加工成形方法的能力，培养学生解决实际问题的能力。
在课程实施过程中，充分利用课程特征，加大学生工程体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。
四、课程教学目标1、能力目标：（1）、能根据零件的使用要求选择零件的材料。
（2）、能根据零件的材料和加工精度要求选择钢材热处理工艺方法。
（3）、能根据零件的材料和加工精度要求选择零件毛坯的成形工艺方法。
2、知识目标：（1）．以铁碳合金的成分-组织-温度-性能为主线，了解四者的相互关系和变化规律的基础知识，初步具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。
（2）．了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化及其对钢材性能的影响，了解各种热处理方法的目的、工艺和应用，初步具有选择钢材热处理方法的能力。
（3）．了解毛坯的成形方法和基本工艺过程，初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。
3、职业素质目标：（1）通过本课程的学习培养学生科学、严谨的工作态度；实事求是、理论联系实际的工作方法；团结协作、开拓创新精神。
4、职业技能证书要求：通过金属工艺学的学习与技能训练为在校期间考取中级车工或装配钳工职业技能证书打下操作理论基础。
《金属工艺学》教案
《金属工艺学》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解金属的性能及应用；（2）掌握金属的冶炼方法；（3）熟悉金属的加工工艺。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等方法，探究金属的性能；（2）运用比较、分析等方法，了解金属的冶炼原理；（3）运用实践操作，掌握金属的加工技巧。
3. 情感态度价值观：培养学生对金属材料的兴趣，增强学生的实践操作能力，提高学生的创新意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）金属的性能及应用；（2）金属的冶炼方法；（3）金属的加工工艺。
2. 教学难点：（1）金属的冶炼原理；（2）金属的加工技巧。
三、教学方法1. 讲授法：讲解金属的性能、冶炼方法和加工工艺；2. 实验法：观察金属的性能，实践金属的加工操作；3. 讨论法：分析金属的冶炼原理，探讨金属的应用。
四、教学准备1. 教材：《金属工艺学》；2. 实验器材：金属样品、实验仪器等；3. 辅助材料：PPT、图片、视频等。
五、教学过程1. 导入：（1）回顾上节课的内容，引导学生进入新课；（2）通过展示金属样品，激发学生的兴趣。
2. 讲解：（1）讲解金属的性能，如导电性、导热性、延展性等；（2）讲解金属的冶炼方法，如热还原法、电解法等；（3）讲解金属的加工工艺，如铸造、锻造、焊接等。
3. 实验：（1）安排学生观察金属的性能实验，如导电性实验、导热性实验等；（2）安排学生实践金属的加工操作，如铸造实验、锻造实验等；（3）引导学生分析实验结果，理解金属的性能与加工工艺的关系。
4. 讨论：（1）引导学生分析金属的冶炼原理，如氧化还原反应等；（2）引导学生探讨金属的应用领域，如建筑、交通、电子等。
5. 总结：（1）总结本节课的主要内容，强化学生的记忆；（2）布置课后作业，巩固学生的知识。
6. 拓展：（1）介绍金属材料的最新发展动态；（2）引导学生关注金属工艺在实际生活中的应用。
六、教学评价1. 形成性评价：（1）课堂问答：通过提问，了解学生对金属性能、冶炼方法和加工工艺的理解程度；（2）实验报告：评估学生在实验中的操作技能和对实验结果的分析能力。
金属工艺学
金属工艺学引言金属工艺学是研究金属在工艺过程中的性质和加工方法的学科。
在现代社会中，金属是一种广泛应用于制造业的材料，几乎所有的行业都需要使用金属制品，例如汽车、航空航天、建筑、电子等。
因此，理解金属工艺学对于各行各业的从业人员来说都是非常重要的。
金属的分类根据其化学性质和物理性质的不同，金属可以分为不同的类别。
常见的金属包括铁、铜、铝、锌等。
不同的金属具有不同的特性，例如电导率、熔点、硬度等。
这些特性决定了金属在工艺过程中的使用方式和加工方法。
金属的加工方法金属的加工方法可以分为三大类：可塑性加工、断裂性加工和焊接。
下面将详细介绍这些加工方法。
可塑性加工可塑性加工是指通过力的作用将金属材料变形成所需形状的一种加工方法。
常见的可塑性加工方法包括锻造、压力加工和挤压。
锻造是一种将金属材料加热至高温后，通过锤击或压力使其产生塑性变形的加工方法。
压力加工是将金属材料置于两个模具之间，施加压力使其产生塑性变形的加工方法。
挤压是指将金属材料通过挤压机器，使其通过模具形成所需的形状。
断裂性加工断裂性加工是指通过撕裂或切割金属材料将其变形成所需形状的一种加工方法。
常见的断裂性加工方法包括剪切、冲压和锯切。
剪切是通过剪切机或剪刀将金属材料剪断成所需的形状。
冲压是通过冲床和模具将金属材料冲压成所需的形状。
锯切是使用锯片将金属材料切割成所需的形状。
焊接焊接是将两个金属材料通过热源加热至熔点后，使其熔化并流动到一起的加工方法。
焊接方法有很多种，包括电弧焊、气焊、激光焊等。
焊接通常用于将两个金属材料连接在一起，形成更大的结构。
金属的表面处理除了加工方法外，金属的表面处理也是金属工艺学中的重要内容。
金属的表面处理可以改变其外观、耐腐蚀性和精度。
常见的金属表面处理方法有抛光、喷涂、电镀等。
抛光抛光是通过研磨和打磨等步骤，使金属表面变得光滑并提高装饰效果的方法。
抛光可以使用不同的研磨材料和设备进行，常见的研磨材料有砂纸、砂轮和砂布等。
金属工艺学
课程大纲
（注：课程大纲排版从左到右列 ）
课前预备
预备知识
学习资料
学习金属工艺学课程需要提前预备工程制图、互换性与测量技术、机械制造实训等专业知识。
（注：表格内容参考资料
）
授课目标
1、掌握材料热加工工艺与现代机械制造的完整概念，培养工程意识。 2、掌握金属材料的成分、组织、性能之间的关系，具有正确选用常用金属材料和常规热处理工艺的能力。 3、掌握各种热加工工艺方法的成形原理、工艺特点和应用场合。 4、掌握零件的结构工艺性，具有分析零件结构工艺性的基本能力。
课程特色
1、该课程综合性较强，介绍了从工程材料到成形技术，包括铸造、压力加工、焊接、热处理等工艺在内的机 械产品生产过程，以基础理论知识，延伸为实践性的应用技术知识。
2、该课程以传统的材料成形工艺为主，以材料成形技术为辅，将传统知识与现代知识的结合。
所获荣誉
2002年，该课程被评为“湖北省优质课程”。 2006年，该课程被评为“武汉理工大学校级精品课程”。 2009年，该课程被评为“湖北省精品课程”“国家级精品课程”。 2014年，该课程转型升级为“国家级精品资源共享课”。 2018年，该课程被评为“国家精品在线开放课程”。
金属工艺学课程讲述了材料热加工工艺与现代机械制造的完整概念；金属材料的成分、组织、性能之间的关 系；各种热加工工艺方法的成形原理、工艺特点和应用场合；零件的结构工艺性等内容。
课程性质
课程定位
适应专业
金属工艺学课程是机械类专业学生要学习的机械制造系列课程中先修课程；是机械类专业学生必修的一门主 干技术基础课程；是近机类和部分非机类专业普遍开设的一门课程；也是理工科学生建立机械制造生产过程概念， 获得机械制造基本知识的奠基课程。同时，该课程也是一门实践性较强的技术基础课，是一门研究金属零件制造 工艺方法的综合性技术基础课。
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粗加工
等高外形刀 路
铜公外部曲 面
加工余量0.2mm，Z方向每次最大 下刀步距0.3mm。螺旋下刀， 最小深度11.0mm，最大深度 0.0mm。
半精加 工
曲面精加工 平行铣削 刀路
铜公曲面
加工余量0.0mm，最大步距取 0.3mm，切削方法定为来回切 削，切削角度45.0度，不进行 深度限制的设置。
进刀直线，深度上只切削
一刀。
7
Φ 10R5合 金球头 刀
曲面精加 工平行 铣削刀 路
铜公曲面
加工余量-0.1mm，最大步距取
0.18mm，切削方法定为来 回切削，切削角度45.0度，
精加工
不进行深度限制的设置。
8
Φ 3R0.1圆 鼻刀
曲面精加 工平行 铣削刀 路
铜公凹槽 的上 部曲 面
加工余量0.0mm，最大步距取 0.1mm，切削方法定为来 回切削，切削角度90.0度， 不进行深度限制的设置。
第七节 铜公的数控加工
知识要点： 熟知铜公加工的注意事项 熟练掌握铜公结构分析的方法 铜公数控加工刀路规划步骤及方法
• 一、铜公加工注意事项 • 1、 加工前检查加工所用的刀具是否齐全，装夹长度是否符合要求。
铜料较软，易于加工，走刀速度、较速较高。为保证表面加工质量， 加工时尽量用新刀，开切削液。
清角精 加 工
9
Φ 3R0.1圆 鼻刀
曲面精加 工平行 铣削刀 路
铜公凹槽 的上 部曲 面
加工余量0.0mm，最大步距取 0.1mm，切削方法定为来 回切削，切削角度90.0度， 不进行深度限制的设置。
• 9、骨位铜公加工时容易变形，加工要用新刀，选小直径刀具，设置较 小的进给率。加工时先将方向的数值加工到位，厚度方向多留一点余量 （如1.0mm），如图3-102所示，先加工边P1P2后，再加工另一边 P3P4。进刀深度为0.2～1mm，进刀深度不宜过大，也不能环绕整个 外形走刀。
• 10、球头刀在等高外形刀路中，是以刀具前端球面作为计算依据的， 刀具加工到侧壁最低位置时，球刀顶端Z轴深度已超过被加工曲面一个 刀具半径，如在前一刀路粗加工时未将加工深度加大，球刀加工时就会 出现踩刀、弹刀现象，加工完的表面不光滑，尺寸也不准确，称为过刀 位，如图3-103所示。解决方法是粗加工时增大加工深度，增加深度 超过一个球刀半径值，再进行下一步加工。
• 2、铜工一般要求做两个粗公和精公，但有些产品要求不高，或电火花 加工余量不大，为了节省成本，可能只做一个铜公。
• 3、铜公最后用于电火花加工时要校平，并确定其中心位置和高度值。 对外形不规则的铜工需在底部外围加工出用于确定中心位置的垂直基 准面，即分中面。加工出用于确定深度的水平基准面，即校表面（校 表位或校表基准）。
• 14、左、右件和一出二的方向： 有时一套模会出二个零件，对于分左右件 的，图形能过 镜射来制作。如果是出二个相同的零件，则图形一定要在 XY内平移称或旋转，一定不可以镜射。
二、加工实例
前模铜公3D图
序 号
刀具规格
1
Φ 16平底白 钢刀
2
Φ 16平底白 钢刀
3
Φ 16平底白 钢刀
4
Φ 10R5合金 球头刀
半精加 工
切削方式采用来回走刀。切削步距 取刀具直径的75%，即12.0mm。 垂直于刀具路径方向的超出量
ห้องสมุดไป่ตู้Y加工余量-0.1mm，Z0.0mm，
粗加工次数为3次，粗加工
6
Φ 16平底 白钢刀
2D外形加 工刀路
铜公外形
步进值为0.1mm。精加工
次数为1次，步进值为
精加工
0.05mm。圆弧进刀，取消
轴偏移降低。
• （5）平底刀不能设置负的余量，这时可设假刀（即将平底刀设置一小R圆 角）。
• 13、要注意铜公曲面过渡的地方是否过渡顺畅。加工完毕后检查曲面相贯 和一些棱线清角的地方是否清好角。是否存在因省模二导致的棱线模糊和 下陷扭曲等现象。特别注意圆角的过渡位置一定要顺畅圆整。检查铜公表 面是否有砂眼或碰伤等缺陷，必要时需要重做铜公。
前模数控加工刀路规划
刀路名称 加工区域
加工主要参数
加工性 质
2D外形加工 刀路
铜公外形
XY加工余量0.3mm，Z0.1mm，无须 分层设置，圆弧进刀，取消进 刀直线，粗加工步距0.6mm。
粗加工
3D曲面挖槽 刀路
铜公的中间 凹槽曲 面
加工余量0.2mm，Z方向每次最大 下刀步距0.5mm。螺旋下刀， 最小深度11.0mm，最大深度5.0mm。环绕切削方式，进给 百分比取75%，12.0mm。
• 4、铜公加工的刀路大致顺序：大直径刀粗加工→小直径刀粗加工和清 角→大直径刀精加工→小直径刀清角和球头刀精加工曲面。
• 5、粗加工时，加工余量一般为0.2～0.5mm。精加工时，公差为 0.005mm～0.02mm。步距值为0.05～0.3mm，加工余量为-0.3～0.1mm。
• 6、塑件产品外表面上经常有窄槽和凸台出现，受刀具长度和直径等特 性的限制，铜公加工时，表面会出现残料无法清除的死角，不便于加 工。出现此类情况，可手工修整，精度有严格要求或难以手工修整时， 可考虑将铜公分出一部分，拆散后分开加工，即散公（第三节已详 述）。检查铜公有没有加工不到的死角，是否需要拆多一个散公来。
骨位铜公的加工
球头刀过切位
• 11、铜公火花间隙设定：铜公火花间隙大小决定了模具型腔的表面粗糙度， 设置火花间隙时一定要考虑加工工件的残余量，根据残余量确定加工工件 是精公还是粗公。一般精公为0.05～0.15mm，粗公为0.2～0.5mm。
• 12、电火花间隙的设置方法常用以下几种： • （1）余量放火花间隙，即编程时，通过改变加工余量设置放电间隙。 • （2）假设刀具放火花间隙，即通过设置改变刀具的大小设置放电间隙。 • （3）图形偏小放火花间隙，将铜公的图形按比例进行缩放。 • （4）面铣削底面（或顶面）时，由于不能设置负的加工余量，常把刀路Z
• 7、设计加工窄槽铜公时，一般情况下将槽避空（增加冲水位），即在 铜公上加大凹槽底部的加工深度，以便打火花时凹模不被加工。
• 8、凹槽底部沉面、凸台特征要单独拆成散公进行电火花加工，在整体 铜公上取消此类特征，如第三节中例【1】所示，为清除前后模上的残 料而单独制造的铜公称为清角铜公。这类铜公需要确定打火花时的偏数 （即散公的中心坐标值）及校表面深度值。