工程材料与机械制造基础教学大纲

《工程材料与机械制造基础》教学大纲Engineering Material and Fundamental of Mechanical Manufacture

学时：64 学分：3.5

制订者：聂信天审核者：刘学军

一、课程的性质和任务

该课程是机械设计制造及其自动化专业必修的一门科类基础课，为以后学习其它有关课程和将来从事生产技术工作打好必要的基础。本课程应在金工实习、工程图学、材料力学等课程之后学习；是后续专业课和有关课程设计、毕业设计的基础课程。

二、教学目的与要求

1.工程材料

了解常用金属材料的一般性质，懂得金属的晶体构造及结晶过程，对铁碳合金状态图，对钢的热处理及应用范围有基本的概念，从而为学习本课程的铸造、压力加工、焊接和切削加工等部分准备必要的基础知识。

2.材料成形技术基础

①了解铸造生产的实质和特点，懂得什么样的毛坯或零件需要采用铸件；了解常用的基本造型方法及其对铸件结构工艺性的要求；了解常用铸造合金的牌号、性能、特点及应用范围；了解合金铸造性能对铸件结构工艺性的要求。

②了解锻压生产的实质和工艺特点，从而能初步选择锻压零件或产品的加工方法；了解锻压零件设计的工艺性。

③了解焊接的实质和几种常用焊接方法的特点和应用范围；了解常用金属材料的焊接性能，以及改善材料焊接性能的常用工艺措施；了解焊接工艺中常遇的基本工艺问题和焊接结构设计中最主要的结构工艺性。

3.机械加工工艺基础

了解切削加工的实质和工艺特点，以及它们在机械制造中的作用。

三、教学内容及安排

（一）课堂讲授部分（54学时）

第一篇工程材料（24学时）

第一章概述（24学时）

1.1金属的力学性能了解金属及各种机械性能的物理意义，熟悉几个主要的机械性

能指标

1.2金属结构与结晶掌握实际金属晶体的三种晶格缺陷。了解常用金属的晶体结构

及结晶过程，掌握纯铁同素异晶转变规律

1.3金属的塑性变形与再结晶了解金属塑性变形的实质、金属冷、热变形的概念，

掌握在不同温度下对金属组织和机械性能的影响

1.4二元合金了解合金的基本相结构和性能；能分析二元匀晶相图和二元共晶相

图；

掌握杠杆定律的应用

1.5铁碳合金相图与碳钢了解铁碳合金的基本相结构、成分、组织与性能之间的关

系；初步掌握铁碳合金状态图，了解碳钢的牌号表示方法和碳素钢的应用范围

1.6钢的热处理充分认识碳钢在热处理过程中组织转变的情况，熟悉普通热处理工

艺的目的及应用

1.7合金钢熟悉金属材料的固溶处理、时效强化，合金强化。了解合金钢的牌号表

示方法和应用范围

1.8铸铁了解铸铁的石墨化过程，熟悉常用铸铁的石墨形态、牌号、性能特点和

用途

1.9有色金属了解有色金属的时效强化，铝合金、铜合金的分类、性能、用途。了

解轴承合金的应用

1.10非金属材料（单独开课）熟悉非金属材料（高分子、工业陶瓷、复合材料）

的种类、性能及用途

1.11材料的选用熟悉零件常见的失效形式；掌握材料选用的基本原则及选材定量方

法；具有典型零件合理选材和安排热处理方法的能力

1.12新材料（资料查询）了解现今新材料在机械工程上的应用及发展方向

第二篇材料成形（20学时）

第二章铸造（7学时）

2.1铸造基础了解合金铸造性能的物理概念及影响合金铸造性能的因素。熟悉合金

铸造性能对铸件质量的影响。了解常用合金的熔铸特点

2.2铸造方法熟悉基本造型方法及应用，了解特种铸造

2.3铸造工艺设计熟悉铸件浇注位置和分型面的选择；了解铸造工艺简图绘制。

2.4铸件结构工艺性了解合金铸造性能对铸件结构的要求及铸钢、铸铁、有色金属

的生产，了解铸造工艺对铸件结构的要求，了解铸造方法对铸件结构的要求

2.5铸造技术新进展了解现今铸造新工艺、新方法的发展

第三章锻造（5 学时）

3.1锻压基础重点了解影响塑性和变形抗力的因素，了解常用合金的锻造性能和冲

压性能

3.2锻压方法了解自由锻、模锻的生产过程和特点，熟悉主要工序的变形规律和选

用原则，了解几种模锻的生产方法。了解板料冲压的生产过程，掌握冲裁、弯

曲和拉深的实质、变形过程

3.3锻压工艺设计了解模锻工艺规程的制订内容，了解冲压工艺规程的制订内容。

3.4锻压技术新进展了解锻压新工艺的发展方向

第四章焊接（6学时）

4.1焊接基础掌握熔焊的冶金过程，了解金属的焊接性、焊接应力，熟悉焊接变形

的防止措施

4.2焊接方法了解各种常用焊接方法的特点和应用

4.3焊接工艺设计了解常用金属材料的焊接性、焊条的种类和选用；主要了解焊接

结构工艺性设计的一般原则；了解焊接结构材料的选用

4.4焊接技术新进展了解焊接新工艺的发展

第五章粉末冶金（1 学时）

了解粉末冶金成形工艺及其产品的特点

第六章非金属材料的成形（1学时）

了解常用非金属材料的成形成形方法

第三篇机械加工工艺（10学时）

第七章机械加工工艺（10学时）

7.1金属切削过程的基本知识了解金属切削过程中的一些现象及刀具的几何角度对

切削的影响；熟悉切削力和切削热对加工质量的影响

7.2典型表面加工了解外圆表面、孔、平面的加工方法及其特点，重点了解加工顺

序的安排

7.3其它表面加工了解螺纹三要素及螺纹的加工方法；了解渐开线齿轮的一些基本

知识及各种齿轮加工方法的特点及应用

7.4机械加工工艺过程概论熟悉工艺过程的组成和生产类型的划分；掌握工件的定

位原理，了解定位基准的选择，了解制订零件机械加工工艺过程的步骤

7.5零件的结构工艺性了解零件加工工艺性对零件结构设计的基本要求

7.6先进制造技术了解数控加工技术、特种加工技术和快速成形技术等的发展

（二）实验部分（10学时）