“工程材料及机械制造基础”是研究常用工程材料及其制造工艺方法的课程。它不仅是高等学校工科类学生的一门技术基础必修课,也是非工科类学生提高工程素质的一门重要公共课程。开设本课程的主要目的:培养学生掌握常用工程材料的性能;常规与先进制造技术的基本原理、工艺特点,初步建立现代制造工程和生产工艺过程的概念,培养工程素养及创新意识。其教学特点具有很强的实践性。它是实现理工与人文社会学科融合的有效途径之一。
随着科学技术的不断发展,材料的种类越来越多,制造方法层出不穷。本课程介绍了常用四大类工程材料的特性和应用,以及材料的制造成形方法。参照我国现行的行业标准JB/T5992-92的机械制造工艺方法分类,该课程分成十章进行讲解第一章介绍 工程材料的基本知识;第二章到第九章分别介绍钢的热处理及表面工程技术、液态成形技术、压力加工、连接成形、粉末冶金、切削加工、数控加工技术、特种加工等九类制造成型方法,同时 尽量把四大类工程材料常用的制作方法,放在大类中通过实例做介绍;工艺的好坏离不开生产过程的管理,为了增加学生知识应用的背景,培养其产品质量意识,本课程增加了第十章企业管理与生产过程。因课程的学时有限,重点以金属材料为主,进行各种制造方法的学习。所以,有些学校依然称该课程为“金属工艺学”。很多学校机制专业把“工程材料及机械制造基础”分成三门系列课程来讲,分别是“工程材料”、“材料成形技术基础”和“机械制造基础”。该在线开放课程可以作为学生学习上述课程的辅助资源,也可以作为“先进制造技术”、“特种加工”、“精密加工”等专业课课前预习的资料。
天津大学的“金属工艺学”课程,2013年开始由国家精品课向国家共享资源课程转型,2016该课程获得第一批“国家级精品资源共享课”荣誉称号,同年开始进行MOOC建设。2017年国家开始进行新工科的建设。该课程参考教育部2018 “新工科”研究与实践项目 “面向新工科的机械制造基础课程 KAPI 体系改革研究与实践”的成果,重新梳理了知识点,并在国家精品共享资源课建设的基础上,完成了基于新工科的机械制造基础系列课程核心知识点的补充。
第一章 工程材料的基本知识
1.1 工程材料的分类
1.2 材料的力学性能
1.3 铁碳合金的基本组织
1.4 铁碳合金相图
1.5 常用金属材料
第一章 工程材料的基础知识
第二章 钢的热处理及表面工程技术
2.1 热处理概述及加热组织转变
2.2 热处理等温冷却过程组织转变
2.3 热处理连续冷却过程组织转变
2.4 钢的退火和正火
2.5 钢的淬火和回火
2.6 钢的表面热处理与化学热处理
2.7 其他热处理与热处理常见缺陷
2.8 表面工程技术概述及电镀
2.9 表面工程技术化学镀及热喷涂
钢的热处理及表面工程技术
第三章 液态成型技术
3.1 液态成型技术简介
3.3 砂型铸造方法
3.6 特种铸造方法
3.2 合金的铸造性能
3.4 砂型铸造的工艺设计
3.5 砂型铸造的结构设计
液态成形
第四章 压力加工
4.1 金属塑性变形基础知识
4.2 锻造
4.3 板料冲压
4.4 其他塑性成形工艺
压力加工
第五章 连接成形
5.2 焊接理论
5.1 前言
5.3 熔焊
5.4 压焊
5.5 钎焊
5.6 焊接工艺设计
连接成型
第六章 粉末冶金
6.1 粉末冶金概述及金属粉末特性
6.2 粉末制备技术
6.3 粉末冶金成形技术
粉末冶金
第七章 切削加工
7.1 切削加工基本知识
7.2 典型表面加工方法
切削加工
第八章 数控加工
8.1 数控加工技术概论
8.2 数控编程概论
8.3 数控加工技术发展趋势简介
数控加工
第九章 特种加工
9.1 特种加工简介与电火花加工
9.2 电化学加工
9.3 激光加工
9.4 电子束加工与离子束加工
9.5 超声加工
9.6 3D打印
特种加工
第十章 企业管理与生产过程
10.1企业管理
10.2 生产过程
10.3 现代生产方式
10.4 生产管理技术
单元测试
工程训练(金工实习)
李清主编《工程材料及机械制造基础》,华中科技大学出版社,2016.6
邓文英主编《金属工艺学》第七版,高等教育出版社,2024.7