工程材料与机械制造基础

这是一门理论与实践密切结合的课程,涉及材料、材料成形、机械、先进制造、计算机应用、环保等知识;依据课程的知识体系和能力体系,能培养学习得的实践动手能力,提高创新意识和综合素质;也是一门历史悠久的课程,涉及的知识既基础又新颖;是提供材料与制造基础知识、拓宽知识面的重要基础课程。

山东大学

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工程材料与机械制造基础
  • 分类: 工程
  • 平台: 中国大学MOOC
  • 语言: 中文

课程概述

《工程材料与机械制造基础(金属工艺学)》是教育部机械基础课程教学指导委员会确定的三门机械基础课程之一,简称《金工》课,是工科院校必修课,也是山东大学工科大平台课之一。该课程先后被评为山东大学校级精品课、山东省级精品课、国家级精品课(2008),围绕该课程组建的教学团队先后被评为校级教学团队、省级教学团队,国家级教学团队(2009),与该课程密切相关的工程训练中心(原金工实习工厂)先后被评为山东省省级工程训练示范中心,国家级工程训练示范中心(2007),每年受训人数近6000人。2012年《工程材料与机械制造基础(金工)》转型升级为国家级精品资源共享课,并第一批上线。

2011年该课程的通识版《材料与制造-了解工程技术从这里开始》(面向非工科专业)被评为山东大学视频公开课,2015年获批国家级精品视频公开课立项。该课程教学团队力量强,先后有多人次被评为国家级、省级、校级教学名师,教学能手。该课程目前分别在教育部爱课程网,山东大学课程中心,山东大学材料学院建有网站。该课程经过60多年的建设,资源丰富,不仅有课程全程录像,完整的课程教学课件,习题库,还有适合不同专业要求的出版教材(包括国家十五规划教材、十一五规划教材,国家级精品教材)。目前已上线的国家级精品资源共享课,视频公开课已面向社会开放,开放效果良好。

授课大纲

课程内容及学时分配

1. 工程材料与制造技术简论 (2学时)
第一讲 课程简述
第二讲 工程材料发展简述
第三讲 新材料发展趋势及先进材料简介
第四讲 制造(工艺)技术发展历史、现状与发展趋势

2. 工程材料的性能及应用基础 (8-10学时)
第一讲 工程材料及选材概述
第二讲 工程材料的力学性能(一)
第三讲 工程材料的力学性能(二)
第四讲 工程材料的力学性能(三)
第五讲 工程材料的力学性能(四)
第六讲 材料结构、材料缺陷
第七讲 材料结构变化
第八讲 合金的组织结构
第九讲 二元合金相图建立与应用
第十讲 铁碳合金相图及应用(一)
第十一讲 铁碳合金相图的应用(二)
第十二讲 非金属材料学简介
第十三讲 工程材料的分类、编号及用途
第十四讲 选材

3.热处理及表面热处理 (3-4学时)
第一讲 材料改性概述
第二讲 钢的普通热处理工艺
第三讲 其它热处理工艺与方法
第四讲 表面工程技术—热喷涂
第五讲 其它表面工程技术

4. 材料的液态成形工艺 (4-6学时)
第一讲 材料的液态成形概述
第二讲 铸造工艺基础知识(一):充型能力、凝固特性
第三讲 铸造工艺基础知识(二):收缩性
第四讲 铸造工艺基础知识(三):吸气性、铸造性能
第五讲 特种铸造工艺(一):金属型铸造、熔模铸造、压力铸造
第六讲 特种铸造工艺(二):低压铸造、离心铸造、消失模铸造
第七讲 铸件结构工艺性(一):铸件结构设计原则一
第八讲 铸件结构工艺性(二):铸件结构设计原则二、三
第九讲 计算机在铸造生产中的应用简介

5.材料塑性成形工艺 (4-6学时)
第一讲 概述
第二讲 材料塑性成形基础知识(1)
第三讲 材料塑性成形基础知识(2)
第四讲 自由锻造
第五讲 模型锻造
第六讲 板材冲压(一)
第七讲 板材冲压(二)
第八讲 锻压件结构工艺性

6.材料的连接技术 (4~6学时)
第一讲 概述
第二讲 焊接热过程及焊接热源
第三讲 焊接化学冶金
第四讲 焊接接头的金属组织和性能
第五讲 焊接应力与变形
第六讲 熔化焊
第七讲 压焊
第八讲 钎焊
第九讲 各种材料的焊接
第十讲 焊接结构及工艺性
第十一讲 焊接质量检验、其它连接技术简介

7.非金属材料成型技术 (4~6学时)
第一讲 概述
第二讲 陶瓷材料的成形原理
第三讲 浆料成形
第四讲 可塑成形
第五讲 压制成形、烧结
第六讲 高分子材料成形原理
第七讲 塑料成形方法
第八讲 橡胶成形方法
第九讲 金属基复合材料成形工艺
第十讲 树脂基复合材料成形工艺
第十一讲 陶瓷基复合材料成形工艺

8.切削加工基础知识 (6~7学时)
第一讲 概述
第二讲 切削运动及切削用量
第三讲 刀具材料
第四讲 刀具的几何形状
第五讲 刀具角度的作用
第六讲 切屑的形成及其种类
第七讲 切削力和切削热
第八讲 积屑瘤、刀具的磨损和刀具的寿命
第九讲 表面变形强化和残余应力、切削用量的选择原则
第十讲 磨具
第十一讲 磨削过程
第十二讲 材料的切削加工性

9.常见表面的切削加工方法 (8~9学时)
第一讲 概述
第二讲 外圆车削加工
第三讲 外圆面的磨削加工
第四讲 外圆面的光整加工
第五讲 外圆面加工方案的分析与选择
第六讲 孔的钻削加工
第七讲 扩孔和铰孔
第八讲 镗孔
第九讲 拉孔
第十讲 磨孔和孔的光整加工
第十一讲 孔的加工方案分析
第十二讲 平面的车削和刨削加工
第十三讲 平面的铣削加工
第十四讲 平面的拉削、磨削和光整加工
第十五讲 铣齿
第十六讲 滚齿和插齿
第十七讲 齿轮齿形的精加工

10.机械加工工艺过程的基础知识
第一讲 机械加工工艺过程的基本概念
第二讲 工件定位基准
第三讲 工件在夹具中的定位
第四讲 零件机械加工工艺规程的制定
第五讲 零件的切削结构工艺性

11.特种加工 (4学时)
第一讲 电火花加工
第二讲 电解加工和超声波加工
第三讲 激光加工
第四讲 电子束加工和离子束加工

12.先进制造技术
第一讲 先进制造技术内容安排

证书要求

总成绩(100分)= 单元测试(40分)+ 期末考试(60分)
总成绩60分以上:颁发“合格证书”
总成绩85分以上:颁发“优秀证书”

预备知识

机械制图、工程力学、金工实习

参考资料

孙康宁、张景德主编《现代工程材料成形与机械制造基础》(上册)第二版,高等教育出版社,北京,2010.12;

李爱菊主编《现代工程材料成形与机械制造基础》(下册)第二版,高等教育出版社,北京,2010.12

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