《机械制造基础》课程教学大纲

《机械制造基础》课程名称（中文/英文）：机械制造基础（FundamentalofMechanicalManufacture）课程编号：04021402h学分：3学时：总学时48学时分配：讲授学时：42实验学时：6适用专业：机械设计制造及其自动化一、课程简介/课程目标机械制造基础是高等学校机械类专业必修的一门理论与实践紧密结合的专业课，是机制专业的一门主要的必修课，为机制专业的核心课程。它是一门研究零件从原材料到加工至成品的制造技术的科学。本课程主要讲授常用金属材料的液态成形（铸造生产）、压力加工成形、焊接成形方法和机械加工方法及工艺特点，介绍机械制造过程中常用的一些先进技术。通过课程学习，使学生掌握铸造、锻压、焊接等主要热加工以及冷加工方法的原理和工艺特点、结构设计及应用。采取理论教学、实践教学、研讨性型教学等多元化教学模式，使学生建立机械制造生产过程的概念，获得机械制造基本知识；培养严谨的科学作风、分析研究和科学实践的能力和较强的工程意识。课程目标1：掌握各种加工方法的基本概念、加工原理及工艺特征。理解合金的铸造工艺基础、原理、铸铁及有色金属铸造特征、铸型方法选择，并重点学习铸造分型面。了解各种铸造工艺、特点及应用，重点掌握铸造方法的选择。可根据产品形状、性能、使用要求选择铸造方法及工艺，从而能够运用铸造基本原理分析复杂的铸造过程中的关键问题。课程目标2：掌握金属塑性变形机理和金属可锻性，了解自由锻和模锻的基本工序、特点及应用；学会如何制定锻造工艺及掌握锻件结构工艺。掌握冲压基本工序、工艺、结构工艺性；了解落料和冲孔工艺的区分。根据锻造原理知识选择合适的塑性加工手段，能合理解释、分析、评价复杂塑性加工问题，针对工艺及产品效果获得有效结论。课程目标3：熟知焊接基本原理、接头组织和性能的变化规律；掌握焊接应力与变形的产生原因及预防措施；了解认识焊条电弧焊、埋弧焊，气体保护焊等常见熔焊方法和工艺。掌握常见金属材料的焊接性、接头结构和坡口形式的制定、焊缝的合理布置。能站在环境保护和可持续发展的角度思考焊接的应用，正确评价焊接对人类和环境造成的损害和隐患。课程目标4：掌握切削运动的基本原理、切削工具、物理过程。熟知切削运动和切削要素，了解刀具材料、刀具几何角度及其作用，了解常用加工方法和常见典型表面的切削加工。了解常见典型表面加工及各种加工方法的综合应用，具有选择零件加工方法的基本知识。理解切削加工的技术标准体系，产业政策、法律法规等对切削加工的影响。课程目标和毕业要求的对应关系课程目标毕业要求指标点毕业要求12.1能运用相关科学原理，识别和判断机械工程领域复杂工程问题的关键环节2.问题分析22.4能合理解释、分析、评价复杂塑性加工问题，针对工艺及产品效果获得有效结论2.问题分析37.2能站在环境保护和可持续发展的角度思考机械工程实践的可持续性，正确评价工程实践对人类和环境造成的损害和隐患。7.环境和可持续发展46.1理解机械工程专业相关领域的技术标准体系，知识产权、产业政策、法律法规和不同社会文化对工程活动的影响6.工程与社会教学内容和教学环节与课程目标的对应关系（一）理论教学表一理论教学内容、教学方式和课程目标的关系教学内容知识点教学环节课程目标讲授作业绪论《机械制造基础》教学大纲讲解；金属加工方法的发展；四大类方法的原理、工艺过程与工艺系统；四类加工方法的融合与交叉。√√课程目标1第一章金属液态成形铸造工艺基础知识，充型工艺及影响因素；合金凝固方式；掌握铸钢与铸铁流动差异原因，铸件缺陷产生及预防。各种造型方法的选择，浇注位置和分型面的选择原则。理解铸造工艺图、造型方法的选择。掌握铸钢和各种铸铁的组织、性能、铸造特点及其应用，熟知铸造铝、铜及其合金的生产特点。重点掌握铸铁石墨化对铸件组织和性能的影响；掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的组织、性能、生产工艺及应用；熟悉应用铸造合金的选择，掌握铸件结构设计。√√课程目标1第二章金属塑性成形金属塑性变形行为及产生机理，塑性变形对金属组织和性能的影响，可锻性及影响因素，常见的锻造方法，自由锻造和模锻的特点及应用；自由锻的基本工序；制定锻造工艺规程的主要内容，基本掌握工艺规程的制定；掌握锻件结构工艺。了解冲压基本工序；掌握落料、冲孔工艺的区分；简要介绍冲模。一般了解其它冲压工艺。掌握冲压件结构工艺性。√√课程目标2第三章金属连接成形焊接过程及机理；焊接接头金属组织和性能的变化规律；焊条作用及选择；焊接应力与变形的基本形式以及防止措施；常用熔焊工艺及特点金属材料的焊接性，碳钢、合金结构钢、铸铁、非铁金属及其合金的焊接，分析其焊接特点以及焊接时应采取的措施。碳钢的焊接、合金结构钢的焊接、铸铁的焊补。介绍焊接结构材料的选择，基本掌握焊接接头和坡口形式的确定以及焊缝位置的合理布置，掌握焊接接头的工艺设计。√√课程目标3第四章冷成形（冷加工）工艺切削运动、切削工具、切削物理过程，切削现象和规律。切削运动和切削要素、刀具材料、刀具几何角度及其作用。车、铣、钻、镗、磨削的特点、应用范围以及各加工方法的比较。通过对常见典型表面加工的分析，说明各种加工方法的运动。选择加工方法应遵循的基本原则，常见典型表面加工和各种加工方法的综合应用。拟定机械加工工艺规程有关的工艺过程。零件结构的工艺性的一般概念，以切削加工角度考虑零件结构性的一般原则，分析实例。从切削加工角度掌握零件结构性和常用金属的工艺性。√√课程目标3实验教学表二实验教学内容、学习要求和课程目标的关系序号实验名称学时实验教学内容学习要求课程目标1型砂性能实验2原砂颗粒组成的测定，型砂、原砂含水量的测定，测定粘土的吸蓝量，混砂实验，砂型制样，型砂强度实验，测定型砂透气率，测定型砂粘土含量百分率。1、了解铸造技术训练的目的、要求和内容；熟练运用机械制造基础课程中的基本理论及设备，制作合格的砂型2、了解型砂、型芯砂等造型材料的组成、性能及其制备；学会使用手册及有关资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，做到：了解资料、能找到资料和能熟练运用资料。课程目标12金属工艺原理方法模型观摩实验21、了解各种模具结构特点及其工作原理，包含简单冲模、连续冲模、复合模等。2、车床及车削加工工艺过程及特点。3、铣床及铣削加工工艺过程及特点。4、刨床及刨削加工各种成形面。5、磨床及磨削加工工艺过程及特点。6、齿轮加工工艺过程及特点。通过到模型室观摩各种金属工艺原理模型，了解各种几何表面的成形原理，通过实验加深对常用加工方法的工艺特点的掌握。课程目标43特种加工演示实验21、电火花特种加工原理及路线规划。2、SM—IV型微机线切割控制器适用于二维及四维电火花线切割机床的控制。3、编程并校验。4、装夹工件毛坯，刀具，对刀设置。1、了解各种特种加工方法，尤其电火花特种加工原理及线切割机床结构组装。2、了解微机线切割控制器的使用、线切割加工程序的编辑方法。3、演示加工过程。课程目标3实验报告要求：1、每次实验前必须根据实验指导书结合讲课内容进行预习，明确实验目的。2、实验报告要书写整齐，图表要整齐规范。实验指导书名称：《机械制造基础实验指导书》自编四、教学安排教学内容课堂教学（学时）实验（学时）总计（学时）绪论11第一章金属液态成形11213第二章金属塑性成形8210第三章金属连接成形8210第四章冷成形（冷加工）工艺1414合计42648五、课程考核（一）课程考核评价方式课程考核由平时成绩与期末成绩相结合的方式进行。1、平时成绩占30%，主要包括：期中测评占10%、平时作业占10%、实验占10%。2、期末成绩占70%，考试采用闭卷笔试方式。考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型以选择题、判断题、填空题、简答题、分析题、计算题为主。考核与评价方式课程目标成绩比例（平时成绩30%+期末成绩70%）合计平时成绩（30%）课程考试（70%）作业（10%）期中（10%）实验（10%）13541830223015203223132043032430合计(成绩构成）10101070100成绩评定办法及依据（1）平时作业评分标准成绩课程目标优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）课程目标1（3%）按时交作业，概念正确，相关知识点论述清晰，能正确理解铸造原理、工艺、结构、材料等关键问题。按时交作业，概念较正确，相关知识点论述比较清晰，能理解铸造原理、工艺、结构、材料等关键问题。按时交作业，概念基本正确，相关知识点论述基本清晰，能基本理解铸造原理、工艺、结构、材料等关键问题。按时交作业，基本概念理解一般，相关知识点论述一般，能部分理解铸造原理、工艺、结构、材料等关键问题。不交或不按时交作业；有抄袭现象；或者基本概念不清晰；不能理解铸造原理、工艺、结构、材料等关键问题。课程目标2（2%）按时交作业，基本概念正确，相关知识点论述清晰；塑性变形原理、锻造成形工艺制定、结构、板料冲压性工艺正确。按时交作业，基本概念较正确，相关知识点论述比较清晰；塑性变形原理、锻造成形工艺制定、结构、板料冲压性工艺较为正确。按时交作业，基本概念基本正确，相关知识点论述基本清晰；塑性变形原理、锻造成形工艺制定、结构、板料冲压性工艺基本正确。按时交作业，基本概念理解一般，相关知识点论述一般；塑性变形原理、锻造成形工艺制定、结构、板料冲压性工艺基本正确。不交或不按时交作业；有抄袭现象；或者基本概念不清晰；相关知识点论述不清晰；塑性变形原理、锻造成形工艺制定、结构、板料冲压性工艺错误。课程目标3（2%）按时交作业，基本概念正确，相关知识点论述清晰；焊接原理、方法选择、材料焊接性、焊接结构设计正确。按时交作业，基本概念较正确，相关知识点论述较清晰；焊接原理、方法选择、材料焊接性、焊接结构设计较正确。按时交作业，基本概念基本正确，相关知识点论述基本清晰；焊接原理、方法选择、材料焊接性、焊接结构设计基本正确。按时交作业，基本概念基本正确，相关知识点论述一般；焊接原理、方法选择、材料焊接性、焊接结构设计一般。不交或不按时交作业；有抄袭现象；或者基本概念不清晰；焊接原理、方法选择、材料焊接性、焊接结构设计错误。课程目标4（3%）按时交作业，基本概念正确，切削运动、刀具知识、切削过程、切削方法工艺、典型表面加工、零件结构工艺性知识点论述清晰无误。按时交作业，基本概念正确，切削运动、刀具知识、切削过程、切削方法工艺、典型表面加工、零件结构工艺性知识点较清晰。按时交作业，基本概念较正确，切削运动、刀具知识、切削过程、切削方法工艺、典型表面加工、零件结构工艺性知识点基本清晰。按时交作业，基本概念较正确，切削运动、刀具知识、切削过程、切削方法工艺、典型表面加工、零件结构工艺性知识点论述一般。不交或不按时交作业；有抄袭现象；或者基本概念不清晰；相关知识点混淆或错误。每次作业按百分制评分，以所有作业的平均成绩计入总成绩。（2）期中测试评分标准课程目标考核内容评分标准90-100分80-89分70-79分60-69分<60分课程目标1（5%）金属材料四大加工方法概念，液态合金的充型、凝固、缺陷；常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计。熟知金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点清晰明白。熟知金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握较牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点较清晰明白。了解金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握基本牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点基本清晰明白。了解金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握不太牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点稍显混淆。对金属材料四大加工方法概念掌握混乱，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理理解一般；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点错误。课程目标2（3%）塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性；锻造成形方法及工艺；板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法准确掌握塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性；熟知锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握牢固。较准确掌握塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性；熟悉锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握较牢固。对塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性基本掌握；熟悉锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握基本牢固。对塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性一般掌握；了解锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握一般。不能准确掌握塑性变形机理、金属组织和性能、可锻；混淆锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握较差。课程目标3（2%）焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形准确理解焊接电弧分区；熟知接头组织性能，对焊接应力及变形掌握牢固。较准确理解焊接电弧分区；熟悉接头组织性能，对焊接应力及变形掌握较牢固。基本准确理解焊接电弧分区；基本熟悉接头组织性能，对焊接应力及变形掌握基本牢固。对焊接电弧分区理解一般；一般熟悉焊接组织性能，对焊接应力及变形掌握一般牢固。难以准确理解焊接电弧分区；难以接头组织性能，对焊接应力及变形的产生及预防掌握较差。（3）实验环节考核与评价标准成绩课程目标优秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）课程目标1（4%）按照要求完成实验预习，并按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理清晰、实验数据详实，分析正确，实验报告撰写规范。按照要求完成实验预习，并按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理较清晰、实验数据较详实，分析较正确，实验报告撰写较规范。按照要求完成实验预习，并基本按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理基本清晰、实验数据一般，分析基本正确，实验报告撰写欠规范。基本按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理基本清晰、实验数据一般，实验报告撰写欠规范。不按要求预习，不按要求进行实验；实验原理不够清晰、数据不详实，分析错误或无实验报告。课程目标3（3%）按照要求完成实验预习，并按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理清晰、实验数据详实，分析正确，实验报告撰写规范。按照要求完成实验预习，并按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理较清晰、实验数据较详实，分析较正确，实验报告撰写较规范。按照要求完成实验预习，并基本按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理基本清晰、实验数据一般，分析基本正确，实验报告撰写欠规范。基本按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理基本清晰、实验数据一般，实验报告撰写欠规范。不按要求预习，不按要求进行实验；实验原理不够清晰、数据不详实，分析错误或无实验报告。课程目标4（3%）按照要求完成实验预习，并按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理清晰、实验数据详实，分析正确，实验报告撰写规范。按照要求完成实验预习，并按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理较清晰、实验数据较详实，分析较正确，实验报告撰写较规范。按照要求完成实验预习，并基本按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理基本清晰、实验数据一般，分析基本正确，实验报告撰写欠规范。基本按照相关实验及安全要求进行实验，实验原理基本清晰、实验数据一般，实验报告撰写欠规范。不按要求预习，不按要求进行实验；实验原理不够清晰、数据不详实，分析错误或无实验报告。（4）期末考核与评分标准课程目标考核内容评分标准90-100分80-89分70-79分60-69分<60分课程目标1（18%）金属材料四大加工方法概念，液态合金的充型、凝固、缺陷；常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计。熟知金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点清晰明白。熟知金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握较牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点较清晰明白。了解金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握基本牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点基本清晰明白。了解金属材料四大加工方法概念，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理掌握不太牢固；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点稍显混淆。对金属材料四大加工方法概念掌握混乱，对液态合金的充型、凝固、缺陷的原理理解一般；对常用铸件的生产工艺、砂型铸造方法、分型面选择、铸件结构结构设计重要知识点错误。课程目标2（15%）塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性；锻造成形方法及工艺；板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法准确掌握塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性；熟知锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握牢固。较准确掌握塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性；熟悉锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握较牢固。对塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性基本掌握；熟悉锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握基本牢固。对塑性变形机理、金属组织和性能、可锻性一般掌握；了解锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握一般。不能准确掌握塑性变形机理、金属组织和性能、可锻；混淆锻造成形方法及工艺；对板料冲压成形工艺及特种塑性加工方法掌握较差。课程目标3（13%）焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形、常用焊接方法选择；金属材料焊接性及结构设计合理性准确理解焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形；熟悉常见焊接方法；对金属材料焊接性及结构设计合理性掌握牢固。理解焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形；了解常见焊接方法；对金属材料焊接性及结构设计合理性掌握基本牢固。基本理解焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形；基本了解常见焊接方法；对金属材料焊接性及结构设计合理性掌握基本牢固。对焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形理解一般；对常见焊接方法的掌握稍有偏差；对金属材料焊接性及结构设计合理性掌握一般牢固。对焊接电弧分区、接头组织性能、焊接应力及变形理解较差；对常见焊接方法的掌握偏差较大；对金属材料焊接性及结构设计合理性掌握较差。课程目标4（24%）切削运动、刀具、切削过程；常见切削方法及典型表面加工工艺；零件结构工艺性准确掌握切削运动、刀具、切削过程基本知识；熟知常见切削方法及典型表面加工工艺；对零件结构工艺性掌握清晰无误。较准确掌握切削运动、刀具、切削过程基本知识；熟悉常见切削方法及典型表面加工工艺；对零件结构工艺性掌握较准确。基本准确掌握切削运动、刀具、切削过程基本知识；了解常见切削方法及典型表面加工工艺；对零件结构工艺性掌握基本无误。对切削运动、刀具、切削过程基本知识掌握一般；对常见切削方法及典型表面加工工艺稍有偏差；对零件结构工艺性理解一般。对切削运动、刀具、切削过程基本知识掌握较差；常见切削方法及典型表面加工工艺偏差较多；对零件结构工艺性掌握较差。六、教学基本要求教师在课堂上应对基本概念、规律、原理和方法进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，通过必要的案例展示、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的知识含量。在主要章节讲授完之后，要布置一定量的案例分析讨论，加深学生对所学知识的理解、运用，拓宽学生的知识面。对学生的要求：预习和复习是常态学习过程；认真完成教师布置的作业；上课要认真听讲，与教师互动，积极发言；有问题要积极思考，同学之间相互讨论和请教老师，不得随意缺课。认真做实验，实验后能分析、归纳实验结果，撰写出完整的实验报告。七、教学方法本课程理论教学以课堂讲授为主，以启发式、讨论式教学，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，并组织学生查阅相关知识进行PPT汇报以利于知识创新与拓展；教师在理论授课时注重教学互动形式，即采用启发式提问，学生讨论后回答的方式加强交流，启发学生将所学知识应用于实践中，重要章节结合实验教学，使教学模式生动多样。教学方法与手