《金屬工藝學》電子教案

1、金屬工藝學教案第1節(jié)課 （緒論）一、教學目的和要求1.掌握金屬工藝學的概念；2.了解主要的工藝方法；3.知道本課程的重要性和學習方法。二、教學內容綱要1.課程的性質與任務；2.主要內容及研究方法；3.發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；4.本課程的特點;5.學習方法；6.重要性。三、重點、難點1.主要的工藝方法；2.研究方法。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用啟發(fā)式原則、案例分析式教學方法講授本緒論課程內容。五、時間分配1.課程的性質與任務； 102.主要內容及研究方法；103.發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢； 104.本課程的特點; 55.學習方法； 56.重要性。 5六、布置思考題1.試述金屬成形的主要方法。第

2、2節(jié)課（第一章 工程材料基礎知識 §1 材料的力學性能）一、教學目的和要求1.掌握強度和塑性指標的符號、單位及意義；2.掌握布氏硬度和洛氏硬度的測定原理、方法、符號及應用。3.了解拉伸試驗方法和拉伸曲線圖；4.了解多沖擊韌性和疲勞強度的概念。二、教學內容綱要1.強度指標；2.塑性指標；3.硬度；4.沖擊韌性；5.疲勞強度。三、重點、難點重點：金屬主要力學性能指標強度、塑性、硬度、韌性和疲勞強度的概念難點：疲勞強度四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、問題探究式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.強度指標；152.塑性指標；103.硬度；104.沖擊韌性；55.疲

3、勞強度。5六、布置思考題1. 一銅棒的最大拉應力為70MPa，若要承受2000kg的載荷，它的直徑是多少？第3節(jié)課（第一章 工程材料的基礎知識 §2 金屬的晶體結構）一、教學目的和要求1.掌握純金屬結晶過程，過冷度與晶粒大小對機械性能的影響，細化晶粒的措施，純鐵的同素異構轉變。2掌握鐵碳合金的基本組織(鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體)。3.掌握簡化的鐵碳合金狀態(tài)圖；分析不同成分的鐵碳合金的結晶過程；4.了解鐵碳合金狀態(tài)圖各相區(qū)的組織及性能，以及鐵碳合金狀態(tài)圖的實際應用。二、教學內容綱要1.純金屬的結晶過程；2.同素異晶轉變；3.鐵碳合金狀態(tài)圖；三、重點、難點重點：鐵碳合金狀態(tài)

4、圖。難點：鐵碳合金的凝固過程分析。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講授式、討論式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.純金屬的結晶過程；102.純鐵的晶體結構53.同素異晶轉變；54.鐵碳合金狀態(tài)圖；25六、布置思考題1. 分析在緩慢冷卻條件下，45鋼和T10鋼的結晶過程和室溫組織。2過冷度與冷卻速度有何關系，它對金屬結晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小有何影響？第4節(jié)課（第一章金屬材料的基礎知識 §3 工業(yè)用鋼）一、教學目的和要求1.掌握碳鋼中常存元素對碳鋼性能的影響；2.基本掌握碳鋼的分類、牌號、性能和用途。3.了解選材的一般原則。二、教學內容綱要1.鋼的分類；2.

5、碳素鋼；3.合金鋼；三、重點、難點重點：鋼的分類及牌號難點：合金鋼的牌號四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、提問式教學方法講授本節(jié)課程內容。五、時間分配1. 鋼的分類； 52. 碳素鋼； 153. 合金鋼 154.零件選材原則。10六、布置思考題倉庫中混存了相同規(guī)格的20鋼、45鋼和T10鋼，請?zhí)岢鲆环N最為簡便的區(qū)分方法。第5節(jié)課（第一章金屬材料的基礎知識 §4 鋼的熱處理一、整體熱處理）一、教學目的和要求1.要求掌握退火、正火、淬火、回火等普通熱處理的工藝特點；2.掌握防止淬火開裂和減少變形的措施；二、教學內容綱要1.熱處理概念；2.退火和正火；3.淬火

6、和回火。三、重點、難點1.退火、正火、淬火和回火方法；2.幾種熱處理方法的應用。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、提問式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.熱處理概念；52.退火和正火；203.淬火和回火。20六、布置思考題1在普通熱處理中，加熱后進行保溫的作用是什么？ 第6節(jié)課（第一章金屬材料的基礎知識 §5 鋼的熱處理二、表面熱處理）一、教學目的和要求1.了解鋼的表面淬火的工藝特點及應用范圍；2.了解表面化學熱處理的工藝特點及應用范圍。二、教學內容綱要1. 表面淬火；2. 化學熱處理。三、重點、難點1.感應加熱表面淬火；2.鋼的滲碳。四、教學方法

7、，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、提問式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1. 表面淬火； 202. 化學熱處理。25六、布置思考題感應加熱表面淬火是否需要保溫？化學熱處理的保溫有何特點？為什么？（第二章 鑄造生產 §1鑄造工藝基礎）一、教學目的和要求1.掌握影響充型能力的各種因素；2.了解凝固與收縮、內應力、變形和裂紋產生的原因及防止措施；3.了解鑄件質量控制的方法。二、教學內容綱要1.液態(tài)合金的充型；2.鑄件的凝固與收縮；3.鑄造內應力、變形與裂紋；4.鑄件質量控制。三、重點、難點1.充型能力。2.內應力的形成。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用

8、啟發(fā)式原則、講解式、案例分析式等教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.液態(tài)合金的充型；152.鑄件的凝固與收縮；103.鑄造內應力、變形與裂紋。154.鑄件質量控制。5六、布置思考題1.提高澆注溫度可以提高液態(tài)合金的充型能力，但實際中為什么又要防止?jié)沧囟冗^高？。2.試述防止鑄件變形應采取哪些措施？第8節(jié)課（第二章 鑄造生產 §2常用合金的鑄件生產一、鑄鐵件生產）一、教學目的和要求1.要求掌握鑄鐵的分類；2.了解鑄鐵的石墨化過程及其影響因素；3.基本掌握灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的成分、組織、性能、牌號及用途。二、教學內容綱要1.鑄鐵的分類；2.鑄鐵的石墨化；3.灰鑄鐵；4.可鍛鑄

9、鐵；5.球墨鑄鐵；三、重點、難點1.灰口鑄鐵；2.石墨化及影響因素；四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.鑄鐵的分類；52.鑄鐵的石墨化；103.灰鑄鐵；104.可鍛鑄鐵；105.球墨鑄鐵。10六、布置思考題影響石墨化的因素？并說明石墨形態(tài)對鑄鐵的性能影響？ 第9節(jié)課（第二章 鑄造生產 §2 常用合金的鑄件生產二、鑄鋼及銅鋁合金的生產）一、教學目的和要求1.了解鑄鋼的分類及牌號；2.了解鑄鋼的生產特點；3.了解鑄造銅、鋁合金的分類及牌號；4.了解銅、鋁合金的生產特點。二、教學內容綱要1. 鑄鋼的分類及牌號；2

10、. 鑄鋼的生產特點； 3. 鑄造銅、鋁合金的分類及牌號；4. 銅、鋁合金的生產特點。三、重點、難點1. 分類及牌號；2. 鑄造工藝。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1. 鑄鋼的分類及牌號；52. 鑄鋼的生產特點； 153. 鑄造銅、鋁合金的分類及牌號；104. 銅、鋁合金的生產特點。15六、布置思考題制造鑄鐵件、鑄鋼件和鑄鋁件所用的熔爐有何不同？所用的砂型又有何不同？為什么 ？第10節(jié)課（第二章 鑄造生產 §3砂型鑄造常用方法）一、教學目的和要求1.了解手工造型和機械造型的常用方法；2.了解澆、冒口按放方法

11、。二、教學內容綱要1.手工造型方法；2.簡介機械造型方法；3.澆、冒口的設制。三、重點、難點1.常用手工造型方法；2.澆注系統(tǒng)設計。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.簡介手工造型方法；252.簡介機械造型方法；103.澆、冒口的設制；10六、布置思考題1. 請說明模型、鑄件、零件三者之間的關系。第11節(jié)課（第二章 鑄造生產 §4 砂型鑄造工藝一、澆注位置和分型面的選擇）一、教學目的和要求1. 掌握澆注位置、分型面的選擇原則并靈活運用。二、教學內容綱要1.澆注位置的選擇；2.分型面的選擇；三、重點、難點工藝

12、條件的確定；四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.澆注位置的選擇；202.分型面的選擇； 25六、布置思考題1.試述澆注位置和分型面的選擇原則。第12節(jié)課（第二章 鑄造生產 §4 砂型鑄造工藝二、鑄造工藝圖的繪制）一、教學目的和要求1.了解鑄造工藝圖的繪制及標注方法；2. 較熟練地運用澆注位置、分型面的選擇原則和工藝參數(shù)的確定原則來分析實際問題。二、教學內容綱要1. 鑄造工藝圖的繪制方法；2. 鑄造工藝圖的標注方法。三、重點、難點工藝條件的確定；四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、

13、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1. 鑄造工藝圖的繪制方法；252. 鑄造工藝圖的標方法。20六、布置思考題圖示鑄件有哪幾種分型方案？在大批量生產中該選擇哪種？（P69 C圖）第13節(jié)課（第二章 鑄造生產 §5 特種鑄造一、熔模、金屬型、壓力和低壓鑄造方法及應用）一、教學目的和要求1. 了解熔模鑄造、金屬型鑄造工藝方法及應用；2. 了解壓力鑄造、低壓鑄造工藝方法及應用。二、教學內容綱要1.熔模鑄造；2.金屬型鑄造；3.壓力鑄造；4.低壓鑄造。三、重點、難點1.熔模鑄造原理。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。

14、五、時間分配1. 熔模鑄造；152. 金屬型鑄造；103. 壓力鑄造；104. 低壓鑄造。10六、布置思考題什么是熔模鑄造？試用方框圖表示其大致工藝過程。第14節(jié)課（第二章 鑄造生產 §5 特種鑄造二、離心鑄造和其它特種鑄造方法及常用鑄造方法的比較）一、教學目的和要求1. 了解離心鑄造工藝方法及應用；2. 了解其它特種鑄造工藝方法及應用；3. 掌握常用鑄造方法的優(yōu)缺點及適用范圍。二、教學內容綱要1. 離心鑄造2. 其它特種鑄造方法；3. 常用鑄造方法的比較。 三、重點、難點1. 常用鑄造方法的比較四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本

15、課程內容。五、時間分配1. 離心鑄造；152. 其它特種鑄造方法；153. 常用鑄造方法的比較。15六、布置思考題下列鑄件在大批量生產時，以什么鑄造方法為宜？鋁活塞 縫紉機頭 汽輪機葉片 氣缸套 車床床身摩托車氣缸體 汽車喇叭 大口徑鑄鐵污水管 大模數(shù)齒輪滾刀第15節(jié)課（第二章 鑄造生產 §6 鑄件結構設計）一、教學目的和要求1.掌握鑄造工藝對鑄件結構的要求；2.了解鑄件結構的合理與否對其質量與成本的影響。3.掌握鑄件壁厚對鑄件質量的影響；4.了解鑄件結構的合理與否對其性能的影響。二、教學內容綱要1.如何使鑄件結構便于起模；2.分型面盡量為平面；3.少用型芯。4.合理設計鑄件壁厚；5

16、.鑄件壁的聯(lián)接；6.防裂筋的正確應用。三、重點、難點1.結構與鑄造工藝的關系；2.結構與鑄件性能的關系。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本節(jié)課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.如何使鑄件結構便于起模；72.分型面盡量為平面；83.少用型芯。54.合理設計鑄件壁厚；105.鑄件壁的聯(lián)接；76.防裂筋的正確應用。8六、布置思考題1.為什么進行鑄件設計時，就要初步考慮出大致分型面？ 第16節(jié)課（第三章 金屬壓力加工 §1 金屬的塑性變形）一、教學目的和要求1.了解變形機理；2.掌握金屬常溫下塑性變形時組織性能變化，3.掌握加工硬化現(xiàn)象的利與弊及如何

17、消除；4.了解影響可鍛性的因素。二、教學內容綱要1.金屬塑性變形的實質；2.塑性變形對金屬組織和性能的影響；3.金屬的可鍛性。三、重點、難點1.加工硬化、再結晶；2.纖維組織。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.金屬塑性變形的實質；152.塑性變形對金屬組織和性能的影響；153.金屬的可鍛性。15六、布置思考題1. 為什么鐵絲能在反復彎曲后而折斷？第17節(jié)課（第三章 金屬壓力加工 §2 鍛造）一、教學目的和要求1.基本掌握自由鍛造主要幾種工序的定義和應用；2.能合理地確立鍛造零件的結構工藝性；3.了解自由鍛

18、造工藝規(guī)程的編制，錘上模鍛、胎模鍛造工藝方法。 二、教學內容綱要1.自由鍛；2.模鍛；3.胎模鍛；4.鍛造工藝規(guī)程的制訂；5.鍛件結構工藝性。三、重點、難點1.鍛造方法；2.鍛件結構工藝性。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.自由鍛；102.模鍛；103.胎模鍛；54.鍛造工藝規(guī)程的制訂；105.鍛件結構工藝性。10六、布置思考題1.“趁熱打鐵”的含義何在？碳鋼的始鍛溫度和終鍛溫度是如何確定的？第18節(jié)課（第三章 金屬壓力加工 §3 板料沖壓）一、教學目的和要求1.基本掌握板料沖壓的基本工序；2.掌握凸凹模

19、間隙及凸凹模刃口尺寸的確定；3.了解拉伸系數(shù)的應用；4.掌握沖壓件的結構工藝性。二、教學內容綱要1.分離工序；2.變形工序；3.沖模簡介；4.沖壓件的結構工藝性。三、重點、難點1.分離與變形機理；2沖壓件結構工藝性。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.分離工序；152.變形工序；153.沖模簡介；54.沖壓件的結構工藝性。10六、布置思考題1.什么是沖壓？2.沖壓用的原材料是什么？3.沖壓屬于熱變形嗎？。第19節(jié)課（第四章 焊接 §1 電弧焊）一、教學目的和要求1.了解手工電孤焊電孤的產生、構造、極性及應用

20、；2.基本掌握焊條的要求、組織、分類、牌號及選用；3.掌握手工電孤焊工藝參數(shù)的選擇原則。二、教學內容綱要1.焊接電??；2.焊接接頭的組織與性能；3.焊接應力與變形；4.焊條電弧焊；5.埋弧焊；6.氣體保護焊。三、重點、難點1.電弧焊；2.焊接應力及變形的分析。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.焊接電??；52.焊接接頭的組織與性能；103.焊接應力與變形；104.焊條電弧焊；105.埋弧焊；56.氣體保護焊。5六、布置思考題1.焊接電弧是怎樣的一種現(xiàn)象？電弧中各區(qū)的溫度多高？用直流和交流電焊接效果一樣嗎？第20節(jié)課（

21、第四章 焊接 §2 常用金屬材料的焊接）一、教學目的和要求1.了解金屬的可焊性概念及金屬材料的可焊性；2.了解焊接缺陷種類、特征、產生原因及焊接質量檢驗方法；3了解鑄鐵、銅、鋁及其合金的焊接。二、教學內容綱要1.金屬材料的可焊性；2.碳鋼的焊接；3.合金結構鋼的焊接；4.鑄鐵的補焊；5.非鐵金屬及其合金的焊接。三、重點、難點1. 金屬材料的可焊性；2鑄鐵的焊接。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.金屬材料的可焊性；102.碳鋼的焊接；103.合金結構鋼的焊接；104.鑄鐵的補焊；85.非鐵金屬及其合金的焊接

22、。7六、布置思考題1. 某種鋼材的主要化學成分為C=0.12%，Mn=1.5%，V=0.15%，Mo=0.5%，試分析其焊接性及焊接時應采取的工藝措施。第21節(jié)課（第四章 焊接 §3 焊接結構設計）一、教學目的和要求1.了解接頭型式和接頭位置；2.基本掌握焊接結構的工藝性。二、教學內容綱要1.焊接結構件材料的選擇；2.焊縫的布置；3.接頭形式的選擇與設計；4.坡口形式；5.接頭過渡形式。三、重點、難點1. 焊接件材料的選擇；2接頭形式的選擇與設計。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.焊接結構件材料的選擇10

23、；2.焊縫的布置；103.接頭形式的選擇與設計；104.坡口形式；105.接頭過渡形式。5六、布置思考題1.如圖所示三種焊件，其焊縫布置是否合理？或不合理，請加以改正。（圖P169）第22節(jié)課（第五章 切削加工 §1 金屬切削的基礎知識）一、教學目的和要求1.了解切削加工的基本原理和刀具的結構與材料；2.了解刀具角度與切削加工的關系。 二、教學內容綱要1.切削運動；2.切削用量；3.切削層參數(shù)；4.刀具材料；5.刀具角度；6.刀具結構。三、重點、難點1.切削用量；2.刀具角度。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分

24、配1.切削運動；52.切削用量；103.切削層參數(shù)；54.刀具材料；55.刀具角度；156.刀具結構。5六、布置思考題1為什么不宜用碳素工具鋼制造拉刀和齒輪刀具等復雜刀具？為什么目前常采用高速鋼制造這類刀具，而較少采用硬質合金？第23節(jié)課（第五章 切削運動 §2 金屬切削過程）一、教學目的和要求1.了解金屬切屑的形成過程；2.了解積屑瘤對切削加工的影響及如何控制；3.了解切削力和切削功率的計算方法；4.了解切削熱和刀具耐用度對切削過程的影響。二、教學內容綱要1.切屑形成過程及切屑種類；2.積屑瘤；3.切削力和切削功率；4.切削熱和切削溫度；5.刀具磨損和刀具耐用度。三、重點、難點1.

25、 切削力和切削功率；2切屑形成過程。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.切屑形成過程及切屑種類；102.積屑瘤；53.切削力和切削功率；104.切削熱和切削溫度；105.刀具磨損和刀具耐用度。10六、布置思考題1.何為積屑瘤？它是如何形成的？對切削加工有哪些影響？第24節(jié)課（第五章 切削運動 §3 機床的基礎知識）一、教學目的和要求1. 了解機床的類型和基本構造；2. 重點了解機床的機械傳動；3簡單了解機床的液壓傳動。二、教學內容綱要1. 機床的類型；2. 機床的基本構造；3. 機床的機械傳動；4. 機床的

26、液壓傳動。三、重點、難點1. 機床的基本構造；2車床的機械傳動。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配(min)1.機床的類型； 52.機床的基本構造； 103.機床的機械傳動； 204機床的液壓傳動。 10六、布置思考題1.機床機械傳動主要由哪幾部分組成？有何優(yōu)缺點？第25節(jié)課（第五章 切削運動 §4 常用加工方法綜述一、車、鉆、鏜）一、教學目的和要求1.了解車、鉆、鏜、刨的工藝特點及其應用。二、教學內容綱要1車削的工藝特點及應用；2.鉆削的工藝特點及應用；3.鏜削的工藝特點及應用；4.刨削的工藝特點及應用。三

27、、重點、難點1.應用；2.工藝特點。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.車削的工藝特點及應用；152.鉆削的工藝特點及應用；103.鏜削的工藝特點及應用；104.刨削的工藝特點及應用。10六、布置思考題1.加工要求精度高、表面粗糙度小的紫銅或鋁合金軸件外圓時，就選用哪種加工方法？為什么？第26節(jié)課（第五章 切削運動 §4 常用加工方法綜述二、刨、拉、銑、磨）一、教學目的和要求1.了解拉、銑、磨的工藝特點及其應用。二、教學內容綱要1.拉削的工藝特點及應用；2.銑削的工藝特點及應用；3.磨削的工藝特點及應用。三

28、、重點、難點1.應用；2.工藝特點。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.拉削的工藝特點及應用；52.銑削的工藝特點及應用；203.磨削的工藝特點及應用。20六、布置思考題1.磨孔和磨平面時，由于背向力的作用，可能產生什么樣的形狀誤差？為什么？第27節(jié)課（第五章 切削運動 §5 典型表面加工分析）一、教學目的和要求1.了解各種加工面的加工方法；2.能對典型表面根據(jù)不同的精度要求較合理地按排加工方案。二、教學內容綱要1.外圓面的加工；2.孔的加工；3.平面的加工；4.成形面的加工5.螺紋的加工；6.齒輪齒形的加工。三、重點、難點1.各種典型面的加工方案；2.齒輪齒形的加工方法。四、教學方法，實施步驟根據(jù)本章課的內容特點，運用講解式、討論式、案例分析式教學方法講授本課程內容。五、時間分配1.外圓面的加工；52.孔的加工；53.平面的加工；54.成形面的加工；105.螺紋的加工；56.齒輪齒形的加工。15六、布置思考題1.在零件的加工過程中，為什么常把粗加工