spContent=本课程是材料类专业必修的一门专业平台共享课程,体现“宽、浅、用、新”的原则,注重学生工程素质的培养,使学生较全面地了解机械制造过程,建立系统性思想和全局观念,拓宽学习工程知识和解决实际工程问题的思路,为专业课程的学习做好铺垫。
本课程根据教学内容,设计了5个学习主情境,分别为热传导、铸造生产、锻压生产、焊接生产和金属切削加工。
本课程是材料类专业必修的一门专业平台共享课程,体现“宽、浅、用、新”的原则,注重学生工程素质的培养,使学生较全面地了解机械制造过程,建立系统性思想和全局观念,拓宽学习工程知识和解决实际工程问题的思路,为专业课程的学习做好铺垫。
本课程根据教学内容,设计了5个学习主情境,分别为热传导、铸造生产、锻压生产、焊接生产和金属切削加工。
—— 课程团队
课程概述
本课程是材料类专业必修的一门专业平台共享课程,体现“宽、浅、用、新”的原则,注重学生工程素质的培养,使学生较全面地了解机械制造过程,建立系统性思想和全局观念,拓宽学习工程知识和解决实际工程问题的思路,为专业课程的学习做好铺垫。全面了解机械零件制造流程,熟悉铸造、锻压和焊接等热加工基本知识和金属切削冷加工基本知识,正确认识本专业在机械制造过程中的地位和作用,充分认识工匠精神和精益求精在机械制造技术中的重要性和必要性,为进一步学习专业知识打下理论基础。
授课目标
1.课程总目标
全面了解机械零件制造流程,熟悉铸造、锻压和焊接等热加工基本知识和金属切削冷加工基本知识,正确认识本专业在机械制造过程中的地位和作用,充分认识工匠精神和精益求精在机械制造技术工作中的重要性和必要性,为进一步学习专业知识打下理论基础。
2.课程具体目标
具体表述课程的内容及学生应达到的知识目标、技能目标、素质目标,在进行目标表述时应以学生作为行为主体来表述,使用外显性行为动词,外显性行为动词可参考附表一所示。
表4 课程教学目标与内容
序号 | 毕业要求 指标点 | 知识目标 | 技能目标 | 素质目标 | 教学内容 |
1 | 说明热传递过程控制途径和方法 | 了解热传导、对流、辐射的基本概念和物理本质。列举热传递在工程实际中的应用实例 | 区别热传导、热对流、热辐射 | (1) 具有查阅资料、自主学习和独立思考的能力 (2) 具有团队协作意识和语言表达能力 (3) 树立踏实细致、认真负责的工作态度 (4) 树立良好的职业道德和敬业精神 (5) 具有安全、环保和节约意识 (6) 具有终生学习和可持续发展的能力 | 热传导、对流、辐射的基本概念、特点。热传递在工程实际中的应用实例 |
2 | 了解傅里叶热传导基本定律及其表达式;了解热导率的物理意义。 | 例证热传导基本规律和应用 | 导热的概念;傅里叶热传导基本定律及其表达式,热导率的物理意义。简单形状稳态导热计算。 |
3 | 了解对流换热的基本概念以及影响因素和控制途径。区别自然对流和强制对流。 | 例证热对流和对流换热的基本规律和应用 | 热对流的基本概念、特点。对流换热的基本概念以及影响对流换热的因素。流体在管道内受迫对流时换热计算 |
4 | 了解辐射换热的基本概念及热辐射基本定律。 | 例证热辐射和辐射换热的基本规律和应用 | 热辐射的基本概念、特点。辐射换热的基本概念及热辐射基本定律。物体间辐射换热的计算 |
5 | 了解复合换热的概念和过程,了解复合换热效率的控制措施 | 例证复合传热效率控制措施 | 复合传热过程,复合传热增加和减弱措施 |
6 | 说明典型铸造毛坯制作过程 | 了解铸造成形方法分类、特点、应用 | 识别铸造方法 | 铸造的分类、特点、应用 |
7 | 了解合金的铸造性能及对铸件质量的影响 | 判断常用铸造合金的铸造性能 | 铸造性能及影响,常用铸造合金的铸造性能 |
8 | 了解树脂砂铸造和常用特种铸造的过程、工艺特点及铸造技术发展趋势 | 再现树脂砂铸造、金属型铸造、熔模铸造工艺过程 | 砂型铸造和常用特种铸造的工艺过程及特点 |
9 | 了解典型铸件的铸造方法和过程 | 再现典型铸件的铸造方法和过程 | 铸造方法和铸件结构工艺性 |
10 | 说明典型焊接结构件制作过程 | 了解焊接成形方法的分类、特点及基本原理 | 识别常用焊接方法 | 焊接电弧、过程、接头组织、应力与变形,常用九种焊接方法 |
11 | 了解常用金属材料的焊接性;了解焊接结构工艺性 | 判断常用金属焊接性 | 金属材料的焊接性;焊接结构工艺性 |
12 | 了解电弧焊工艺过程和工艺特点;了解常见焊接缺陷和焊接质量检验手段 | 识别常见焊接缺陷 | 常见焊接缺陷和焊接质量检验 |
13 | 说明典型锻压毛坯或零件制作过程 | 了解锻压成形方法的分类、特点和应用;回忆塑性变形对金属组织和性能的影响,了解常用金属的锻压性能 | 识别各种锻压方法 | 锻压的分类、特点、应用;塑性变形对金属组织和性能的影响,常用金属的锻压性能 |
14 | 了解自由锻、模锻工艺过程及要点 | 识别自由锻、模锻的工序和工步 | 自由锻、模锻的主要工序及工艺要点 |
15 | 了解板料冲压的工艺过程及要点;了解其他常用锻压方法的工艺特点 | 区别冲孔和落料 | 板料冲压的主要工序及工艺要点,其他常用锻压方法的特点及应用 |
16 | 说明典型零件切削加工过程 | 了解切削成形原理和切削刀具的基本知识 | 识别切削刀具 | 切削运动、切削要素和常用刀具等基本知识 |
17 | 了解各种切削方法的工艺特点和应用 | 识别切削方法 | 机床分类与编号,车、钻、镗、铣、刨、磨等切削方法 |
18 | 了解机械加工工艺过程 | 再现典型零件机械加工工艺过程 | 典型零件的切削加工工序和工艺流程组成 |
成绩 要求
评分标准
1.课程总评成绩(100%)=平时成绩(35%)+单元测试成绩(25%)+期末考试成绩(40%)
①平时成绩:包含每周作业与课堂讨论,占35%。即完成每周的作业和至少评判其他5个学员作业的成绩,占10%;学习过程中,参与课堂讨论,占25%(需在课堂交流区回复达10次)。
②周测试:即每周学完相关知识点的自测,作为平时成绩,占25%。
③期末考试:全部完成课程各单元的理论学习后,参加期末考试,成绩占40%。
2.考试题型
单元测试、期末考试的题目由单选题、多选题和判断题组成;单元作业和讨论题主要以简答题为主。
课程大纲
铸造成形
课时目标:1.了解铸造的分类、特点、应用◆砂型铸造特点、应用◆特种铸造特点、应用2.学习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◆合金的流动性能及影响因素◆合金收缩性能及影响元素◆浇不到、缩孔、变形和裂纹等缺陷产生和防止措施◆铸铁的铸造性能◆钢铸造性能◆有色金属铸造性能3.了解砂型铸造的工艺过程及工艺要点,会识别简单铸件的铸造工艺简图。4.了解其他常用特种铸造方法的特点及应用、铸造技术发展趋势。◆了解金属型铸造特点及应用◆了解压力铸造特点及应用◆了解离心铸造特点及应用◆了解熔模特点及应用◆了解铸造新技术5初步具备合理选择典型铸件的铸造方法、分析铸件结构工艺性,具有铸件质量判断的初步能力。◆理解铸件结构工艺概念◆掌握铸造工艺对铸件结构的要求◆掌握铸造性能对铸件结构的要求◆了解铸件缺陷◆了解铸件检验基本方法,铸件质量评定基本方法
1.1铸造成形工艺基础(一)
1.2铸造成形工艺基础(二)
1.3铸造成形方法
1.4铸造成形工艺设计
1.5铸件结构工艺性
锻压成形
课时目标:1.了解锻压的分类、特点、应用。◆自由锻特点和应用◆模锻特点和应用◆冲压特点和应用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◆了解金属塑性变形实质◆了解金属加工硬化◆了解金属回复、再结晶◆理解热加工流线和锻造比◆认识金属锻压性能和影响因素◆熟悉常用金属锻压性能3.熟悉自由锻的主要工序及工艺要点,认识简单锻件图◆了解自由锻造设备◆熟悉自由锻造基本工序◆认识自由锻造工艺规程制订方法和步骤(识读锻件图、计算坯料质量与尺寸、选择合适的自由锻工序及基本的工装设备)◆分析锻件结构工艺性基本方法4. 熟悉模锻的主要工序及工艺要点,认识简单模锻件及锻模结构◆了解模锻造设备◆熟悉模型锻造基本工序◆认识模锻工艺规程制订方法和步骤(了解模锻类型、识读模锻件工程图、分析模锻工步及锻件清理检测方法)5. 熟悉板料冲压的主要工序及工艺要点,认识简单冷冲压模具◆了解冲压设备◆熟悉板料冲压的基本工序(冲裁和成形工序)◆了解冲压件结构工艺性◆了解冷冲压模具分类和特点6. 了解其他常用锻压方法的特点及应用、锻压技术发展趋势◆了解精密模锻特点及应用◆了解辊轧成形特点及应用◆了解挤压特点及应用◆了解锻压新技术
1.1锻压成形工艺基础
1.2自由锻
1.3模锻
1.4板料冲压
1.5锻压新工艺简介
焊接成形
课时目标:1.焊接的基本原理◆焊接电弧◆焊接过程◆焊接接头的组织和性能◆焊接应力与变形2.常用焊接方法◆手工电弧焊手工电弧焊电源焊条的种类及其选用◆埋弧自动焊◆气体保护焊◆电渣焊◆电阻焊电焊缝焊对焊◆钎焊3.常用金属材料的焊接性◆金属材料的焊接性◆碳素结构钢和低合金高强度结构钢的焊接◆不锈钢的焊接◆铸铁的焊补◆非金属的焊接4. 焊接结构工艺性◆焊接结构材料的选择◆焊接方法的选择◆焊接接头设计接头形式设计焊缝布置坡口形式设计◆焊接结构工艺设计5. 常见焊接缺陷产生原因分析及预防措施◆常见焊接缺陷◆焊接缺陷产生原因及预防措施6. 焊接质量检验◆焊接检验过程◆焊接检验方法
1.1焊接的基本原理
1.2常用焊接方法
1.3常用金属材料的焊接
1.4焊接结构工艺性
1.5常见焊接缺陷产生原因分析及预防措施
1.6焊接质量检验
金属切削加工的基础知识
课时目标:掌握切削成形原理与刀具的基本知识◆掌握切削运动和切削要素◆掌握外圆车刀五个角度定义及在切削加工中作用的基本知识◆掌握切削加工常用刀具的种类、特点◆了解切削加工中的切削力、切削热等物理现象◆了解提高切削加工质量及经济性的途径
1.1切削运动和切削要素
1.2金属切削刀具
1.3金属切削过程中的物理现象
1.4关于提高切削加工质量与切削效率的问题
切削加工方法
课时目标:初步掌握各种切削成形方法工艺特点、应用◆了解机床的分类与编号◆初步掌握车床的组成及车削加工的方法。◆初步掌握铣削加工方法◆初步掌握钻、镗、刨加工方法◆初步掌握磨削加工方法◆了解数控加工和特种加工方法
1.1机床的分类和编号
1.2车削加工
1.3钻削和镗削加工
1.4铣削加工
1.5刨削、插削和拉削加工
1.6磨削与光整加工
机械加工工艺过程的基础知识
课时目标:初步掌握机械加工工艺过程◆初步掌握工艺的组成,即工序、工步、安装等基本知识◆初步掌握工件装夹的原理及夹具的基本知识◆掌握切削加工工艺的拟定的原则◆初步掌握基本表面的加工方案◆掌握典型零件的加工工艺,初步学会编制零件加工工艺的方法◆了解零件结构的机械加工工艺性
1.1基本概念
1.2工件的装夹
1.3机械加工工艺规程的制定
1.4典型零件加工工艺过程举例
传热学
课时目标:1.了解增强和减弱热传递的目的,了解热传递的基本形式。导热的概念和物理本质对流的概念和物理本质辐射的概念和物理本质2.了解导热过程中存在的规律温度场及其意义不稳定温度场和稳定温度场等温面和等温线及意义温度梯度及其物理意义傅立叶导热定律及导热规律热流量和热流密度热导率及其影响因素热导率与导热热阻3.了解对流传热过程中一般规律对流及其分类层流与紊流速度边界层与热边界层热边界层的热传递特点对流换热及其实现途径牛顿冷却定律及对流规律对流换热系数与换热热阻对流换热系数的影响因素对流换热系数的测定方法相似特征数与相似准则雷诺系数及物理意义努塞尔系数及物理意义普朗特系数及物理意义格拉晓夫系数及物理意义4.了解辐射换热的一般规律辐射、辐射能和热射线辐射与辐射换热的特点镜反射和漫反射及决定因素黑体、白体、透热体和灰体辐射力与单色辐射力普朗克定律和威恩定律热辐射的一般规律热辐射四次方定律和黑度基尔霍夫定律及热平衡状态下热辐射规律兰贝特定律及热辐射能在空间中分布规律有效辐射能力及影响因素气体辐射的特点辉焰和暗焰及其辐射特点5了解复合传热过程中一般规律复合传热及其特点总换热系数与总热阻增强传热的途径复合换热系数的影响因素
1.1热传递基本知识
1.2热传导
1.3热对流
1.4热辐射
1.5复合换热
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参考资料
材料成型与控制基础课程教材选用表
序号 | 教材名称 | 教材类型 | 出版社 | 主编 | 出版日期 |
1 | 金属工艺学 | 出版教材 | 机械工业出版社 | 刘会霞 | 2012.1 |
2 | 《材料成型基础》任务书 | 复印教材 | | 丁建生 | |
3 | 《材料成型基础》学习指导书 | 复印教材 | | 丁建生 | |
参考资料
1 | 《机械制造基础》(规划教材) | 孙学强 | 机械工业出版社 |
2 | 《机械制造基础》(高等职业教育机电类十一•五规划教材) | 周正元 | 电子科技大学出版社 |