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1、机械工程材料及成形工艺课程学习指南课程名称：机械工程材料及成形工艺课程代码：第一部分课程性质与设置目的一、课程性质与特点“机械工程材料及成形工艺”课程是一门高职制造类专业群的平台课程，也是“工程材料及机械制造基础”系列课程之一。“工程材料”是机械工程实施的物质基础，“成形工艺”是指机械制造生产过程中毛坯成形工艺、零件成形工艺。正确选择材料、采用恰当的毛坯和零件加工工艺关乎机械产品的质量、使用寿命以及经济性。课程的内容围绕 “机械制造过程”的课程主线选取，与机器制造过程中的三个主要环节相关联，包括了三个模块。表1为课程主线与教学内容之关系。本课程教学的特色之一体现在课程框架体系上，由“课程主线”
2、将“三个模块”的教学内容构成，使综合课程面宽、实用、有序；特色之二是采用了弹性的活模块，根据每个模块教学内容的特点赋予各模块不同的学时和教学模式，以适应专业群中不同专业的个性化需求。因此本课程适合于机械制造类专业学生学习。表1 教学内容、教学时数、教学形式简表模块教学内容教学形式理论教学（含实验）理实一体化教学专用周 模块一：工程材料工程材料的基础知识、金属材料的热处理、常用金属材料、常用非金属材料、复合材料及新材料？学时-模块二：毛坯成形铸造、铸压、焊接、非金属的成形、快速成形-热加工？周 *模块三：零件成形切削成形原理与方法、切削刀具及选用、切削成形主要方法与设备、机床夹具、典型零件的加工
3、工艺、机器装配注：机械制造与自动化、数控技术、数控设备与维护专业不安排此模块的教学注：热加工1周*，每周折合30学时二、课程设置的目的和要求通过本课程学习能建立“机械制造全过程的全局观，获得机械制造的基本知识与技能”。为学习专业课程、从事机械制造技术工作奠定必要的基础理论知识与技能，为培养学生具有良好的工程技术素养服务。课程教学目标具体分为：概括为培养学生“三选一线”的能力。（1）选择零件材料与改性方法；（2）选择毛坯成形方法；（3）选择零件成形方法；（4）具备分析工艺路线合理性的初步能力。三、与本专业其他课程的关系前置课程：制图、工程力学等后续课程：第二部分课程内容与学习要求第一章绪论一、学
4、习目的与要求围绕本课程的性质以及在专业学习中的地位与作用，明确“为什么学？学什么？怎么学？”等问题，对本课程的学习目标、学习内容、学习方法等作全面了解。具体学习要求如下：1了解本课程的性质、任务、教学内容及教学目标。2了解材料及成形工艺在工程技术中的应用。3了解材料及成形工艺的历史和发展趋势。4理解本课程的特点、学习方法和要求。二、知识点与能力点知识点：工程材料、成形工艺、毛坯、零件、机器、性能的基本概念能力点：本课程的学习方法、途径重点：本课程的主要内容；本课程在机械制造中的地位和作用难点：针对本课程的特点，制定学习计划第二章工程材料的基础知识一、学习目的与要求根据材料的分类，找出机械制造常
5、用的种类金属材料，围绕金属材料的生产方法、组织结构、力学性能，学习金属材料力学性能的检测方法、金属材料的强化原理与手段。具体学习要求如下：1了解工程材料的品种与分类方法。2了解钢铁的生产方法和钢材的种类。3理解金属材料的使用性能和工艺性能的概念。4熟悉力学性能常用判据（强度、塑性、硬度、韧性等）认识材料的适用场合。5了解金属材料的晶体结构、结晶规律。6理解材料的成分、组织与性能间的关系及变化规律。二、知识点与能力点知识点：材料使用性能、工艺性能、力学性能（强度、硬度、塑性、韧性）；生铁、钢、钢材（板，管、型，丝）；晶体结构、固溶强化、第二相强化、结晶、细晶强化能力点：材料“成分组织性能”之关系
6、的分析思路与分析方法重点：材料的常用力学性能及意义；材料的组织结构与性能间的关系。难点：力学性能判据的意义及应用；强化材料（细晶强化、固溶强化、第二相强化等）的原理及措施。第三章 铁碳合金一、学习目的与要求围绕铁碳合金中碳含量变化，学习铁碳合金的基本组织，分析含碳量对铁碳合金组织与性能的影响；同时，认识和正用使用常用的碳钢。具体学习要求如下：1了解铁碳合金的基本组织，会利用Fe-Fe3C相图分析钢的结晶过程。2熟悉铁碳合金成分、组织、性能、用途之间的关系及变化规律，为正确选择钢材提供必要的理论依据。3应用金相显微镜观察铁碳合金的平衡组织，并通过平衡组织观察识别（估测）非合金钢和牌号，加深对铁碳
7、合金成分、组织、性能之间关系的理解。4熟悉常用非合金钢（碳钢）种类、牌号、性能、用途。二、知识点与能力点知识点：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、Fe-Fe3C相图相图、平衡组织、亚共析钢、共析钢、过共析钢、白口铸铁、碳钢能力点：根据铁碳合金的含碳量，分析钢材料的性能，合理应用碳钢重点：铁铁合金的种类，常用非合金钢（碳钢）的种类、牌号、性能及应用；含碳量对钢性能的影响。难点：铁碳合金的成分、组织、性能之的关系，钢中的C、Si、Mn、P、S对钢的性能的影响。第四章 钢的热处理一、学习目的与要求围绕钢的热处理目的与作用，对不同要求的毛坯或零件采用不同的热处理工艺，实现所需性能。主要学习钢的热处理加热
8、保温冷却过程的变化，学习普通热处理方法、表面淬火、化学热处理等工艺。具体学习要求如下：1了解钢的热处理原理（钢在热处理过程中组织转变及转变产物的形态和性能）。2熟悉钢的整体热处理（退火、正火、淬火、回火）的工艺特点、应用与技术要求的标注。3理解热处理工艺参数加热温度、保温时间、冷却速度等对材料性能的影响。应用箱式电阻炉对碳钢进行整体热处理（退火、正火、淬火、回火）。4了解钢的表面淬火化学热处理工艺的特点及应用。5应用热处理工艺改善钢的工艺性能与使用性能，并分析热处理工艺在零件加工工艺中的作用、正确安排热处理的工序位置。6了解材料的表面强化、表面防腐、表面装饰技术及应用。7了解钢的热处理及表面处
9、理新技术与发展趋势。二、知识点与能力点知识点：热处理加热A化，过A冷却转变产物（P、S、T、B上、B下、M），普通热处理（退火、正火、淬火、回火），表面淬火（感应淬火、火焰淬火）、化学热处理（渗碳、渗氮）能力点：根据零件的加工艺要求和使用性能要求，选择合适的热处理方法重点：退火、正火、淬火、回火、感应淬火、渗碳、渗氮的工艺特点、应用及在工艺中所处的位置难点：钢的热处理原理，特别是钢冷却时的组织转变及转变产物的特征和性能（过冷奥氏体等温冷却转变曲线，C曲线）第五章 合金钢一、学习目的与要求按照以下四个层次的要求，学习常用合金钢：一是认识牌号、二是分析性能、三是应用场合、四是改性措施。具体学习要求
10、如下：1了解合金钢的分类方法及牌号表示方法。2了解合金元素在钢中的作用，具体表现为对钢组织、性能、加工工艺的影响。3熟悉常用低合金钢、合金钢的牌号、热处理、性能特点及其应用（包括低合金高强度结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、轴承钢、耐磨钢、合金工具钢、高速钢、不锈钢、耐热钢等）。二、知识点与能力点知识点：合金元素作用、合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢能力点：根据零件的加工艺要求和使用性能要求，选择合适的合金钢重点：合金钢的种类、牌号，不同钢种的性能特点及适用场合。难点：各类合金钢的牌号、热处理（改性）、性能及应用。第六章 铸铁一、学习目的与要求按照以下四个层次的要求，学习常用铸铁：
11、一是认识常用铸铁牌号、二是分析铸铁的组织性能、三是铸铁应用场合、四是改性措施。具体学习要求如下：1了解铸铁的石墨化，铸铁中石墨对性能的影响2了解铸铁的分类方法。常用铸铁的种类、性能特点（与钢比较）。3熟悉常用铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁）的组织、性能、牌号表示、适用场合。二、知识点与能力点知识点：铸铁的石墨化、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁能力点：根据零件的加工艺要求和使用性能要求，选择合适的铸铁材料重点：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁的、性能、应用各类合金钢的牌号、热处理（改性）、性能及应用难点：铸铁的石墨化及影响因素。第七章 非铁金属及粉末冶金材料一、学习目的与要求按照以下
12、四个层次的要求，学习常用非铁金属：一是认识牌号、二是分析性能、三是应用场合、四是改性措施。具体学习要求如下：1了解铝及铝合金的种类、牌号（或代号）、性能、应用。2了解铜及铜合金的种类、牌号（或代号）、性能、应用。3了解滑动轴承合金的种类、牌号、性能。4了解常用粉末冶金材料（硬质合金、含油轴承等）的特点及应用。二、知识点与能力点知识点：铝合金、铜合金、滑动轴承合金、粉末冶金材料能力点：根据零件的加工艺要求和使用性能要求，选择合适的非铁金属材料重点：铝及铝合金、铜及铜合金、锡基和铅基轴承合金、硬质合金的种类、牌号、性能及应用。难点：各类非铁金属牌号（代号）表示方法。第八章 非金属材料一、学习目的与
13、要求按照以下四个层次的要求，学习常用非金属材料：一是认识牌号、二是分析性能、三是应用场合、四是改性措施。具体学习要求如下：1了解常用非金属材料（塑料、橡胶、陶瓷）的性能特点及应用场合。2了解常用复合材料的种类、性能特点及应用场合。二、知识点与能力点知识点：塑料、橡胶、陶瓷、复合材料能力点：根据零件的加工艺要求和使用性能要求，选择合适的非金属材料重点：塑料、橡胶、陶瓷的特点及在工业中的应用。难点：常用非金属的牌号识别与正确选用。第九章 铸造一、学习目的与要求铸造是金属液态成形方法，主要涉及常用铸造用合金的铸造性能、常用铸造方法、铸造工艺图的识读以及铸件结构特点。具体学习要求如下：1了解铸造的分类
14、、特点、应用。2理解合金的铸造性能及对铸件质量的影响，常用铸造合金的铸造性能。3熟悉砂型铸造的工艺特点及应用，会画简单铸件的铸造工艺简图。4了解其他特种铸造方法的特点及应用，了解铸造技术发展趋势。5应用所学知识合理选择典型铸件的铸造方法、分析其结构工艺性，分析铸件质量与成本。二、知识点与能力点知识点：铸造性能、铸件、砂型铸造、特种铸造（金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、实型铸造、消失模铸造）、铸造工艺图、铸件的结构特点能力点： 根据毛坯的特点，选择铸造方法，控制铸件的质量，砂型铸造基本操作。重点：铸件的特点及应用，砂型铸造、特种铸造工艺特点及应用。难点：铸造工艺图的识读。第十章 锻压一、学习目的
15、与要求锻压是金属塑性成形方法，主要涉及常用锻压用合金的锻压性能、常用锻压方法、锻件图的识读以及锻件结构特点。具体学习要求如下：1了解锻压的分类、特点、应用。2理解塑性变形对金属组织和性能的影响，常用金属的锻压性能。3了解常用的锻造方法的主要工序及工艺要点（识读锻件图、坯料的质量和尺寸、锻造工序、加热和冷却规范、锻造设备等），会画简单锻件图。4了解冲压及其他锻压方法的特点及应用、锻压技术发展趋势。5应用所学知识合理选择典型零件的锻压方法、分析锻件结构工艺性，分析锻件质量与成本。二、知识点与能力点知识点：锻压性能、锻件、锻造、冲压、锻件图、锻件的结构特点能力点： 根据毛坯的特点，正确选择锻造方法，控制铸件的质量，锻造和冲压基本操作重点：锻件的特点及应用，锻造工艺方法及应用，冲压的特点与应用难点：锻件图的识读，锻件坯料的重量和尺寸计算第十一章 焊接一、学习目的
