工程材料及其成形基础
3. 能力目标
培养学生积极思考、敢于动手、自主探究的 能力,同时养成严谨细致的工作作风,以适应培 养高质量应用型人才的要求。
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三、课程主线
本课程的课堂教学分为材料基础、热加工技 术基础、冷加工技术基础等三个模块:
工程材料及其成形基础
材料基础
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热加工技术
冷加工技术
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1. 材料选择 一般传动齿轮应选择中碳钢或中碳合金钢,如
45或40Cr。 对于高速、承受冲击载荷的齿轮,可选择渗碳
钢,如20Cr或20CrMnTi。
2. 毛坯成形 大量生产时可采用模锻成形,直径在100mm以 下的小齿轮也可用圆钢锻造成形。
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模锻齿轮工序
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战国.曾候乙编钟
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越王勾 践剑, 春晚期,
距今 2400 多年
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如,对相关设备结构与工作原理的学习,通过 课堂教学不易理解,可通过现场拆装来解决。
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(4) 注重讨论式课堂教学模式 课堂教学中的习题课和讨论课是本课程的重要 环节之一。结合生产实际,讲解典型例题,鼓励 学生之间开展讨论,引导学生进行解题方法和步 骤的讨论。
如,采取如“智力竞赛式”或“两军对垒式” 式的课堂讨论。
在机械制造过程中,一般是先用热加工的方法制造
出零件的毛坯,再用冷加工的方法进一步改变毛坯的形
态,使其最终被加工成合格零件。
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3. 冷加工技术
通常经过切削成形(也称机械加工)把毛坯加工为零件。 因一般是在常温下进行,故习惯上称之为冷加工技术。
其间,为了改善材料的工艺性能和使用性能,通常 还需对工件进行相应的热处理。
其中,以工程材料及其热处理 3
为简介,突出热加工和冷加工 4
知识的应用。
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教学内容 工程材料及
其热处理 铸造成形
锻压成形
焊接成形
切削成形
学时 10
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2. 教学方法与教学手段设计 (1) 理论教学与实践相结合 坚持理论教学与实践教学密切结合的教学方法, 利用“理论—实践—创新” 的教学模式,有机串 联工程实训所学知识。
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二、教学目标
1. 基础目标 通过本课程学习,熟悉常用工程材料的种类、 成分、组织、性能和改性方法,掌握各种毛坯成 形方法及零件的加工工艺基础,同时有针对性地 了解新的成形工艺的应用。
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2. 技能目标
能根据某一零件的结构特点及性能要求,初 步具有选用材料、确定毛坯成形方法、零件加工 方法及制订加工工艺路线的 能力。
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☆ 通过本课程学习,可获得常用工程材料成形 工艺的基本知识,培养学生的工艺分析能力,为 后续课程学习和今后的工作实践奠定基础。
☆本课程在培养学生的工程意识、创新意识 和解决工程实际问题的能力等方面,具有重要作 用。
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2. 课程特点 特点一:实践性强。要结合目前工程实训的实 践经历和平时日常生活中接触到的机械产品实例, 加深对所学内容的理解。 特点二:知识面广。以叙述性内容为主,融多 种工艺方法为一体,故必须博闻强记。
1.材料选择 材料选择的正确与否,直接关系到产品的质量、 使用寿命、生产成本与经济效益。 同时,还要通过选择不同成分的材料及相应的 热处理工艺来改善和提高零件的相关性能。
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2. 热加工技术
常用工程材料的毛坯成形工艺有:铸造、锻造、焊接 等方法。
在应用铸造、锻造和焊接的方法进行毛坯成形时,常 常需要将(金属)材料加热到较高的温度,故这几种方法 习惯上被称为热加工技术。
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4. 考核方式 由试卷库随机抽题,采用闭卷考核的方式,同 时结合平时作业进行综合考评。 将平时成绩记入总成绩,平时成绩包括上课出 勤、作业、课堂表现等。 其中,试卷成绩占80%,平时成绩占20%。
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五、应用举例
机床齿轮属于受力较大的重要零件。工作时 齿面承受很大的接触应力和摩擦力,齿根承受 较大的弯曲应力,有时还要承受冲击力。
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(5) 精讲多练 如,切削成形部分内容在工程实训中安排有较 多实践。因此,在课堂教学中则精讲,学生可充 分利用已有的实践基础,并结合例题多练习。 (6) 采取启发性、互动性教学 师生要互相交流,这是改善教学效果、提高教 学质量的重要手段。
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3. 建议的学习方法 (1) 强化工程实训。多动手、多观察。 (2) 记好课堂笔记。一定要记住要点。 (3) 注重归纳总结。将零散的理论知识、技能加 以归纳总结,思考如何与所学专业接轨。
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3. 切削成形
(1) 成形法。与被切齿轮齿槽形状基本相同的铣 刀加工齿轮齿面的加工方法。在卧式铣床是用圆 盘铣刀,在立式铣床上用指状铣刀。
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(2) 展成法。利用齿轮刀具与被切齿轮的来自合运 动而切出齿轮齿面的加工方法。
插齿和滚齿属于此方法。
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☆ 随着热加工精密成形技术的不断发展,使其所生 产的毛坯的形状、尺寸和表面质量更接近零件的要求, 现已能够取代部分零件的切削工艺而直接获得成品零件。
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四、教学设计
1. 内容与学时安排
本课程分为五部分内容:工程 1 材料基本知识及其热处理、铸、
锻、焊、切削成形。各内容及 2 学时安排如右图所示:
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(2) 改革传统教学方式,充分利用现代化教学 手段
本课各个教学环节普遍配备有多媒体教学课件。 与传统教学方法相比,该课件在使用中确实起到 形象、直观、信息容量大的教学效果。
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(3) 多种教学手段相结合,利用现场教学解决教 学难点等问题
充分利用工程实训时间、场地和内容,减少课 堂讲课内容的重复,把本课程课程的实验教学与 工程实践融为一体,寻求授课方式多样化。