金属工艺学》课程教学大纲一、理论教学内容绪论金属工艺学的性质、目的和任务。

机器制造过程。

机械制造工业在国民经济中的地位和作用。

课程教学基本要求与学习方法。

第一部分热加工（一）金屑材料的基本知识1．金属材料的力学性能力学性能的概念。

力学性能主要指标（强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度）的符号、单位、物理意义与试验方法。

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。

4．砂型铸造及铸造工艺规程设计铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。

常见手工造型方法的选择。

机器造型和造型生产线。

铸件结构的铸造工艺性分析。

铸造工艺图的制定：浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（加工余量、起模斜度、铸造收缩率、铸造圆角等）的确定；型芯设计。

铸造工艺图实例。

5．特种铸造熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程、特点及应用。

（三）锻压1．锻压的实质、特点和应用。

锻压方法分类。

2金属的塑性变形金属塑性变形的实质。

单晶体与多晶体的塑性变形。

塑性变形对金属组织和力学性能的影响。

冷变形与热变形的概念。

锻造比与锻造流线。

金属锻造性能的概念。

3．自由锻自由锻的特点和应用。

坯料的加热和锻造温度范围。

自由锻工艺规程的制定：绘制锻件图；确定变形工序；计算坯料的质量和尺寸；选定锻造设备等。

典型锻件自由锻工艺过程实例。

自由锻件的结构工艺性。

高合金钢的锻造特点。

4．模锻模锻的特点和应用。

模锻的变形工艺和模锻模膛。

模锻件图的制定。

锤上、曲柄压力机上、平锻机上、摩擦压力机上模锻的特点和应用。

模锻件的结构工艺性。

5．板料冲压板料冲压的特点和应用。

板料冲压的基本工序。

典型冲压件工艺过程实例。

冲压件的结构工艺性。

6．其他压力加工方法及新技术新工艺精密模锻、挤压成形、辊轧成形、液态模锻、超塑成形、精密冲压的特点和应用。

（四）焊接和粘接1．焊接的实质。

焊接方法分类。

焊接在工业生产中的应用。

2．电弧焊质量分析电弧焊冶金过程。

焊接接头的组织和性能。

焊接应力和变形。

焊接裂纹的产生原因及防止措施。

3．电弧焊常用方法手弧焊的特点和应用。

焊条的组成、作用、种类、型号、牌号、特性和选用。

埋弧焊、氩弧焊、CO2 气体保护焊、等离子弧焊的焊接过程、设备组成、特点和应用。

等离子弧切割。

4．其他常用焊接方法及焊接新工艺电阻焊的实质、基本形式、焊接过程、特点和应用。

钎焊的实质。

软钎焊和硬钎焊。

钎焊特点和应用。

电渣焊的焊接过程、特点和应用。

电子束焊、激光焊、摩擦焊、扩散焊的原理、特点和应用。

5．常用金属材料的焊接金属焊接性的概念。

钢材焊接性的评估。

碳钢和低合金结构钢的焊接。

不锈钢的焊接。

铸铁件焊补。

铝、铜及其合金的焊接。

6．焊接结构工艺设计焊接方法的选择。

焊缝布置。

焊接接头设计。

7．粘接粘接的原理与特点。

胶粘剂和粘接工艺。

（五）毛坯选择1．选择毛坯类型及具加工方法的原则2．铸造、锻压、焊接等毛坯加工方法及其制品的综合比较3．常用机器零件和结构件的毛坯类别第二部分切削加工（一）金属切削加工的基础知识l．切削加工概述切削加工的分类、任务及其在机械制造过程中的地位和作用。

零件的种类及组成零件的表面。

零件技术要求（尺寸精度、形位精度、表面粗糙度）简介。

切削加工阶段的划分及各阶段尺寸公差等级和表面粗糙度R a 值的范围。

零件表面的形成原理和机床的切削运动。

切削用量三要素和切削层参数的概念。

2．金属切削刀具刀具材料应具备的性能。

刀具材料的种类、牌号和用途。

刀具的结构及切削部分的组成。

三个辅助平面的概念。

外圆车刀的五个主要标注角度的定义、作用和选择。

刀具工作角度的概念。

3．金属切削过程及其物理现象切削过程的实质。

切削变形区。

切屑的种类及其对切削加工的影响。

积屑瘤、切削力、切削热、加工硬化、残余应力等物理现象的产生和对切削加工的影响以及减少的措施。

切削功率的计算。

切削液的作用、种类及选用。

刀具磨损的形式和过程。

刀具耐用度的概念。

4．工件材料可加工性工件材料可加工性的概念和改善途径。

5．提高生产率的途径生产率的概念。

机动时间的计算。

提高生产率的途径。

选择切削用量的原则。

（二）车、钻、镗加工1．车削加工车床的种类、车削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

" 车外圆、车端面、镗孔、车锥面、车螺纹的方法、特点和应用。

车削加工的工艺特点。

2．钻床加工钻床的种类、钻削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、锪凸台的方法、刀具、特点和应用。

3．镗床加工镗床的种类、组成部分、切削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

镗刀的种类。

浮动镗刀的结构、特点和应用。

镗床镗削孔与孔系的方法。

镗床坐标装置简介。

镗床加工的工艺特点。

（三）铣、刨、插、拉加工1．铣削加工铣床的种类、铣削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

铣削过程的特点。

端铣和周铣、逆铣和顺铣的分析比较。

铣平面、铣螺旋槽、铣螺纹、铣花键轴、铣床镗孔的方法、特点和应用。

2．刨削、插削和拉削加工，创削加工：刨床的种类、刨削运动、加工范围和工件装夹方法概述。

刨削和铣削的分析比较。

插削加工：插刀的结构，插削花键孔的方法。

拉削加工：拉床的主要组成部分、拉削运动和加工范围。

圆孔拉刀的结构及拉削圆孔的方法。

拉削孔内键槽的方法。

拉削的工艺特点和应用。

（四）磨削、光整及少无切削加工1．磨具磨具的种类。

固结磨具特性（磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状等）及其选用。

2．磨削过程及其钧理现象磨削过程的实质和特点。

磨削力、磨削热、加工硬化和残余应力的产生和对切削加工的影响及其减少的措施。

磨削用量及其选择。

孔磨削加工普通磨削和无心磨削的运动、方法、特点和应用。

先进磨削方法（高精度低粗蚀度磨削、高效率磨削）简介。

4．光整加工刮削、宽刀细刨、研磨、珩磨、超精加工、抛光的方法、原理、特点和应用。

5．金属少无切削加工简介表面滚压和挤光精整加工、滚压螺纹以及粉末冶金的工艺方法、特点和应用。

（五）齿形加工1．渐开线圆柱齿轮概述渐开线的形成及有关特性。

齿轮传动的类型。

直齿圆柱齿轮的主要参数及尺寸计算。

齿轮传动性能。

精度等级及其标注方法。

2．铣齿铣削直齿轮的方法、运动及刀号进择。

铣削螺旋齿轮的运动、挂轮计算、刀号选择及机床调整。

铣齿的工艺特点和应用。

3．滚齿和插齿滚齿机、插齿机的主要组成都分。

滚刀、插齿刀的结构和精度。

滚齿、插齿的原理、运动、方法、特点和应用。

4．齿形精加工剃齿、珩齿、磨齿、研齿的原理、运动、特点和应用。

（六）常见表面加工方案的选择及典型零件的工艺过程l ．选择表面加工方案的依据2．外圆、内圆、平面加工方案的选择'3．锥面、螺纹、齿形加工方案的选择4．轴、盘套、支架箱体三类典型零件的工艺过程简介（七）零件结构工艺性1．零件结构工艺性的基本概念2．切削加工对结构工艺性的要求与示例3．装配对结构工艺性的要求与示例（八）数控技术和特种加工l ．数控机床和加工中心数控机床和加工中心的工作原理、主要组成部分及应用。

2．特种加工电火花加工（穿孔、型腔加工、切割）、电解加工、超声波加工•激光加工、电子束加工、离子束加工的基本原理、方法、特点和应用。

（九）非金属材料的成形与加工l ．常用非金属材料工程塑料、1 业陶瓷、橡胶的种类、性能和用途。

2．塑料制品的成形与加工3．啕瓷制品和成形与加工4．橡胶制品的成形与加工二、金工实习（一）参观钢铁生产l ．铁的冶炼高炉的主要构造。

高炉烁铁的生产工艺过程及其基本原理简介。

炉料的组成及其作用。

高炉产品。

2．钢的冶炼炼钢的基本原理简介。

转炉、平炉、电弧炉及其炼钢工艺过程和特点。

3．钢锭的浇铸种类和特点4．钢材的轧制（二）铸工实习l ．示范讲解和现场表演（1）铸造生产工艺过程和应用实例。

铸型的组成与分类。

分型面的概念。

（2）型砂、芯砂的性能要求、组成和制备。

（3）整模、分模、挖砂•假箱、活块、三箱及刮板等手工造型方法的过程、特点和应用。

（4）机器造型。

常用造型机和模板。

（5）型芯的作用和结构。

常用的造芯方法。

（6）浇注系统的组成及其作用。

，冒口及其作用。

'（7）冲天炉的构造和规格。

炉料的组成及其作用。

冲天炉的基本操作过程。

设备及应用。

（8）合箱、浇注、落砂、清理及其设备。

（9）铸件检验。

铸件缺陷的种类和产生原因。

（10）模样的结构特点、材料和制作。

（11）*常用特种铸造的种类、工艺过程、特点和应用实例。

（12）铸造车间安全技术。

2．学生独立操作（1）整模、分模、挖砂、活块等手工造型。

（2）手工造芯。

（三）锻压实习示范讲解和现场表演。

（1）锻造生产工艺过程、特点和应用实例。

（2）坯料加热的作用。

常用钢材的始锻温度和终锻温度。

常见的加热缺陷。

（3）空气锤大致结构、规格和操作方法。

（4）自由锻主要的基本工序（镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割）及工具。

典型锻件自由锻工艺过程实例。

（5）锻件的冷却。

（6）胎模锻及其特点和应用实例。

（7）模锻锤的特点。

模锻件的模锻过程实例。

（8）冲床大致结构和规格。

板料冲压主要的基本工序（落料、冲孔、弯曲及挝深等）。

典型冲压件的冲压过程。

常见冲模的种类和大致结构。

（9）锻压车间安全技术。

（四）焊接实习1．示范讲解和现场表演（I）常见焊接方法及其应用实例。

•（2）手弧焊机的种类、结构和型号。

（3）结构钢焊条的种类、作用、牌号和规格。

（4）手弧焊工艺，接头形式和坡口形式。

焊接位置。