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绪论1

一、机械制造与材料的地位及作用1

二、本课程的性质和任务2

三、本课程的基本要求2

模块一 工程材料基础4

任务描述4

任务分析5

相关知识5

学习情境一 材料的分类和金属材料的性能5

一、材料的分类5

二、金属材料的性能5

学习情境二 金属的晶体结构与结晶12

一、晶体结构的基本概念13

二、纯金属的晶体结构14

三、纯金属的结晶16

四、合金及合金中的相结构16

学习情境三 铁碳合金19

一、纯铁的同素异构转变19

二、铁碳合金的基本组织20

三、Fe-Fe3C相图21

四、典型合金的结晶过程分析23

五、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响28

学习情境四 钢的热处理28

一、钢在加热时的转变29

二、钢在冷却时的转变31

三、钢的退火与正火34

四、钢的淬火35

五、钢的回火38

六、钢的表面热处理39

学习情境五 常用金属材料41

一、碳钢41

二、合金钢44

三、铸铁50

四、铝及铝合金52

五、铜及铜合金56

六、滑动轴承合金57

拓展训练59

一、训练内容59

二、任务分析60

三、具体结果60

思考与练习61

一、名词解释61

二、判断题61

三、选择题62

四、简答题63

模块二 铸造成型64

任务描述64

任务分析64

相关知识64

学习情境一 铸造成型理论基础65

一、合金的流动性和充型能力65

二、铸件的凝固和收缩66

三、缩孔和缩松的形成及防止66

四、铸造应力、变形和裂纹68

五、合金的偏析和吸气70

学习情境二 砂型铸造71

一、手工造型71

二、机器造型73

三、型芯制作73

学习情境三 特种铸造73

一、熔模铸造73

二、金属型铸造75

三、压力铸造76

四、低压铸造77

五、离心铸造78

六、各种铸造方法的比较79

学习情境四 铸造工艺设计80

一、铸件浇注位置和分型面的选择80

二、工艺参数的确定83

学习情境五 砂型铸造铸件结构设计84

一、铸造工艺对铸件结构设计的要求84

二、合金铸造性对铸件结构设计的要求87

学习情境六 铸造新技术及发展趋势90

一、造型技术的发展90

二、快速成型铸造技术91

三、计算机在铸造中的应用91

拓展训练91

一、训练内容91

二、任务分析92

三、具体结果92

思考与练习93

一、名词解释93

二、判断题93

三、选择题93

四、简答题94

模块三 塑性成形95

任务描述95

任务分析96

相关知识96

学习情境一 塑性成形理论基础96

一、金属的冷变形97

二、金属的热变形98

三、金属的可锻性99

学习情境二 塑性成形方法101

一、自由锻101

二、模锻104

三、板料冲压114

学习情境三 其他塑性成形工艺及发展趋势121

一、精密模锻121

二、挤压122

三、超塑成形123

四、塑性加工的发展趋势123

拓展训练125

一、训练内容125

二、任务分析125

三、具体结果125

思考与练习126

一、名词解释126

二、判断题126

三、选择题127

四、简答题127

模块四 焊接成形128

任务描述128

任务分析128

相关知识129

学习情境一 焊接成形理论基础129

一、熔焊的冶金特点129

二、焊接接头金属组织与性能的变化129

三、焊接应力与变形131

学习情境二 常用焊接方法133

一、焊条电弧焊134

二、埋弧焊137

三、气体保护焊138

四、电阻焊140

五、摩擦焊142

六、钎焊142

学习情境三 焊接结构工艺设计143

一、焊接结构的材料选择143

二、焊接方法的选择144

三、焊接接头的工艺性设计144

学习情境四 焊接技术的新发展147

一、等离子弧焊147

二、电渣焊147

三、电子束焊148

四、激光焊149

五、扩散焊150

六、焊接技术的发展趋势150

拓展训练151

一、训练内容151

二、任务分析151

三、具体结果152

思考与练习152

一、名词解释152

二、判断题152

三、选择题152

四、简答题153

模块五 非金属材料的成形154

任务描述154

任务分析155

相关知识155

学习情境一 工程塑料的成形155

一、注射成形155

二、挤出成形157

三、吹塑成形158

四、浇注成形158

五、压制成形159

六、塑料制品的二次加工159

学习情境二 橡胶材料的成形160

一、橡胶的压制成形160

二、橡胶的注射成形162

学习情境三 陶瓷材料的成形163

一、陶瓷材料的成形方法163

二、陶瓷制品的生产过程164

拓展训练165

一、训练内容165

二、任务分析165

三、具体结果165

思考与练习165

一、判断题165

二、选择题166

三、简答题166

模块六 机械零件材料及毛坯的选择167

任务描述167

任务分析168

相关知识168

学习情境一 零部件的失效168

一、零部件失效的概念及形式168

二、零部件失效的原因170

学习情境二 选择材料的原则171

一、使用性能原则171

二、工艺性能原则172

三、经济性原则172

四、选材步骤173

学习情境三 典型零件的选材174

一、齿轮类零件的选材174

二、轴类零件的选材176

学习情境四 毛坯成形方法的选用178

一、毛坯的种类178

二、毛坯成形方法的选择原则181

学习情境五 常见机械零件的毛坯成形方法182

一、轴杆类零件183

二、盘套类零件183

三、箱体类零件183

拓展训练184

一、训练内容184

二、任务分析184

三、具体结果184

思考与练习185

一、名词解释185

二、简答题185

模块七 金属切削加工基础186

任务描述186

任务分析186

知识准备187

学习情境一 金属切削加工的基本概念187

一、零件表面的形成及切削运动187

二、工件表面189

三、切削层的几何参数189

学习情境二 金属切削机床的基本知识190

一、金属切削加工概述190

二、机床的分类及型号编制190

三、机床的运动194

四、机床的传动195

学习情境三 金属切削刀具196

一、金属切削刀具的几何角度196

二、金属切削刀具的材料199

学习情境四 常见表面加工201

一、外圆表面的加工201

二、内圆表面的加工205

三、平面的加工208

拓展训练211

一、车床的开启、停车和变速211

二、刀具角度的选择211

思考与练习212

一、名词解释212

二、填空题212

三、简答题212

模块八 机械加工工艺过程基础214

任务描述214

任务分析215

知识准备215

学习情境一 机械加工工艺过程的基本概念215

一、机械产品的生产过程215

二、机械加工工艺过程及组成216

三、生产纲领与生产类型218

学习情境二 工件的定位与夹具的基本知识220

一、工件的定位220

二、夹具的基本概念225

学习情境三 工艺规程的拟定227

一、工艺规程的基本概念227

二、工艺规程的制定步骤227

学习情境四 零件的结构工艺性228

一、零件结构工艺性的基本概念228

二、零件结构的切削加工工艺性示例229

学习情境五 典型零件的工艺过程231

一、轴类零件的加工231

二、箱体类零件的加工235

拓展训练242

一、训练内容242

二、任务分析242

三、具体结果242

思考与练习243

一、名词解释243

二、填空题243

三、简答题244

模块九 特种加工与现代制造技术245

任务描述245

任务分析246

相关知识246

学习情境一 激光加工246

一、激光加工的原理246

二、激光加工的特点246

三、激光加工的应用247

学习情境二 电子束加工248

一、电子束加工的原理248

二、电子束加工的特点248

学习情境三 超声加工248

一、超声加工的原理248

二、超声加工的特点249

三、超声加工的应用249

学习情境四 电解加工250

一、电解加工的原理250

二、电解加工的特点250

三、电解加工的应用251

学习情境五 电火花加工251

一、电火花加工的原理251

二、电火花加工的特点及应用251

学习情境六 现代制造技术252

一、现代制造技术概述252

二、现代制造技术的特点252

拓展训练253

一、训练内容253

二、任务分析253

三、具体结果254

思考与练习254

参考文献255