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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