《工程材料與機械制造基礎》課程教學大綱課程編號:0152000310/0152000510課程名稱：工程材料與機械制造基礎（金屬工藝學）英文名稱：EngineeringMaterialsandFoundationofMechanicalManufacturing/MetalTechnology課程類型:□通識必修課□通識核心課□通識選修課☆學科基礎課□專業基礎課□專業必修課□專業選修課總學時：48-70講課學時：48-51實驗學時：12（0152000310）學分：3.0適用對象:機械學院各專業、材料學院各專業、能動學院各專業、管理學院-工業工程專業，水利與土建學院-力學專業先修課程：機械制圖、工程力學、機械工程訓練一、課程性質、目的和任務1．課程性質工程材料及機械制造基礎是研究機器零件的常用材料和加工方法，即從選擇材料，制造毛坯，直到加工出零件的綜合性課程。它是高等學校工科類專業學生必修的技術基礎課。2．課程目的學生在機械制造實習（或工程訓練）的基礎上，通過本課程的學習，獲得常用工程材料及零件加工工藝的知識，培養工藝分析的初步能力及創新意識，并為學習其他有關課程及以后從事機械設計和制造工作奠定必要的基礎。二、教學基本要求通過本課程的學習，要求學生（1）熟練掌握工程材料的基本性能與金屬學的基礎知識；（2）能夠利用鐵碳合金相圖，分析鐵碳合金的組織與性能的關系；（3）掌握常用工程材料（包括高分子材料，陶瓷材料）的組織，性能，應用與選用原則等；（4）熟練掌握各種常規熱處理工藝以及材料的表面熱處理技術，熟悉各種熱處理新技術和新工藝；（5）熟悉或了解表面工程技術的基本原理、工藝特點和用途。（6）掌握材料液態成形（鑄造）基本原理、工藝特點和用途。（7）掌握材料塑性成形（鍛壓）基本原理、工藝特點和用途。（8）掌握材料連接成形（焊接）基本原理、工藝特點和用途。（9）熟悉典型非金屬材料（陶瓷、高分子、復合材料）成形基本原理、工藝特點和用途。（10）熟悉典型材料成形的工藝性能。（11）掌握毛坯或零件的結構工藝性。（12）會制定簡單工件的工藝規程，會合理選擇制造工藝。（13）掌握常用金屬材料及其性能對加工工藝的影響；（14）熟練掌握切削加工的基礎知識；（15）熟練掌握各種常規表面的加工方法，熟悉各種新技術和新工藝；（16）掌握各種特種加工方法；（17）了解機械制造業的環境保護。三、教學內容及要求1.工程材料與制造技術簡論（1學時）課程內容：工程材料及制造技術的發展歷史，現狀和趨勢；金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料的特點、歷史、現狀及發展趨勢；制造（工藝）技術的發展歷史、現狀和趨勢。2.工程材料的性能（2學時）課程內容：強度，剛度，硬度，彈性，塑性，沖擊韌性,斷裂韌性、工程材料的工藝性能。3.材料學基礎（3～4學時）課程內容：常見的三種晶體結構；金屬實際結構及晶體缺陷；金屬的同素異構轉變；固態合金的相結構；勻晶，共晶及共析相圖；鐵碳合金相圖的分析與應。4.工程材料的分類、編號及用途（2學時）課程內容：合金元素的作用；合金結構鋼；合金工具鋼；不銹鋼；灰鑄鐵，可鍛鑄鐵球墨鑄鐵的性能，牌號和用途；鋁及鋁合金的牌號及用途；銅及銅合金的牌號及用途；軸承合金；常用工程塑料及選用；陶瓷材料及選用。5.鋼的熱處理及表面工程技術（3學時）課程內容：過冷奧氏體等溫轉變曲線的應用；常規熱處理工藝及應用；鋼的表面熱處理：表面淬火，表面滲碳，氮化；其他表面工程技術。6.液態成形工藝（5學時）課程內容：現代鑄造成形技術的工藝基礎；常用鑄件的生產；砂型鑄造工藝和鑄件結構設計；特種鑄造；計算機在鑄造生產中的應用簡介。7.塑性成形工藝（6學時）課程內容：金屬塑性變形理論；鍛造方法及工藝；板料沖壓工藝；鍛壓件結構工藝性；先進塑性成形方法簡介。8.材料的連接技術（5學時）課程內容：焊接理論、常用連接工藝、常用金屬材料的焊接、焊件結構及工藝性；焊接質量檢驗。9.粉末冶金與陶瓷材料的成型工藝（2學時）課程內容：粉體壓制成型原理、可塑泥團的成型原理、泥漿/粉漿的成型原理、粉體制備技術、粉末冶金的成型工藝、陶瓷材料的成型工藝、燒結工藝及方法。10.高分子材料成形工藝（2.5學時）課程內容：塑料成形方法及工藝、橡膠成形方法及工藝。11.復合材料的成形工藝（0.5學時）課程內容：復合材料概述；金屬基復合材料成形工藝；樹脂基復合材料成形工藝；陶瓷基復合材料成形工藝。12.機械加工基礎知識（6學時）課程內容：零件表面的種類及其形成，加工各種表面的切削運動、切削用量三要素及其選擇原則、切削層幾何參數；切削刀具的材料、結構；切削過程中切屑的形成和種類、切削力、切削熱、切削液、刀具的磨損及壽命；磨具、磨削原理、磨削過程的原理；衡量材料切削加工性的指標、常用材料的切削加工性和改善材料切削加工性的方法；機械加工精度和機械加工表面質量。13.零件表面的常規加工方法（7學時）課程內容：外圓面、孔、平面的加工方法及加工方案的選擇，錐面、成形面和螺紋的加工方法，圓柱齒輪齒形的加工方法如：銑齒、插齒、滾齒、齒形精加工及齒形加工方法的選擇。14．機械加工工藝過程的基礎知識（3學時）課程內容：生產過程、工藝過程及其組成、生產綱領，影響零件切削加工工藝性的因素，工藝規程的概念、內容及作用以及制定零件加工工藝規程的原則、原始資料及步驟和制定工藝規程中的幾個主要問題。15.特種加工（3學時）課程內容：電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工和離子束加工等特種加工方法的原理、特點和應用范圍16.先進制造技術（學生自學）課程簡介：數控機床加工，計算機輔助設計與制造、集成制造，柔性制造技術。17.機械制造業的環境保護（1學時）課程內容：機械制造企業管理現狀、成本與利潤管理、新產品生產的可行性分析、機械工業的環境污染和環境保護技術四、實驗環節實驗一金屬材料的火花鑒別1學時實驗二材料硬度測試實驗1學時實驗三鑄造熱應力測定實驗1學時實驗四鑄件結構工藝性實驗1學時實驗五不同金屬的鍛造性能比較實驗1學時實驗六鍛件鍛造流線觀察1學時實驗七沖壓模具拆裝、調試實驗1學時實驗八焊接接頭組織和性能實驗1學時實驗九焊接應力與變形實驗1學時實驗十陶瓷材料的密度測試實驗1學時實驗十一造粒與干壓成型實驗1學時實驗十二切削因素對表面粗糙度的影響實驗1學時五、課外習題及課程討論參見教材《現代工程材料成形與機械制造基礎》、《工程材料成形與機械制造基礎》各章所附習題。六、教學方法與手段課堂授課為主，實驗教學為輔，CAI課件及相關內容視頻輔助。七、各教學環節學時分配章節講課習題課討論課實驗其他合計上冊：第一章11第二章729第三章33第四章55第五章628第六章538第七章224第八章2.524.5第九章0.50.5下冊：第一章516第二章77第三章33第四章33第五章自修11第六章自修11第七、八章自修1第九章自修11第十章114合計51431270八、考核方式考試九、推薦教材和教學參考書教材：《現代工程材料成形與機械制造基礎》（上冊），孫康寧編著，高等教育出版社，2005年。《現代工程材料成形與機械制造基礎》（下冊），李愛菊編著，高等教育出版社，2005年。《現代工程材料成形與機械制