《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》按照教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》的指示精神,參照相關的國家職業資格標準,《機械制造:基于工作過程》對機械制造技術課程體系和教學內容進行了重大改革。
《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》借鑒北美DAcuM課程開發形式和德國基于工作過程導向的課程開發方法,結合編者多年來課程改革的經驗,綜合各種因素,創新了一套可操作的,適合充分體現以學生學習為主、教師教學為輔的“學、教、做”一體化的教學模式和“行動導向”的教學方案設計,體現了以“就業為導向”的職業院校辦學宗旨。
在課程內容的選擇和排序上以通俗易懂的文字和豐富的圖表,采用八個學習項目按基于工作過程來編寫機械制造技術的全部教學內容。項目學習指南和工作任務單都是課程改革的創新之作。在編寫《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》時,編者注重高等職業教育的特色,基本理論以應用為目的,以“必需、夠用”為度,以講清概念、強化應用為重點,注重實踐性、啟發性和科學性,注重對學生創新能力、創業能力和創造能力的培養。系統地敘述了金屬結構及力學性能測量、工程材料及熱處理、鑄造、鍛壓、焊接與膠接、正確使用機床刀具、金屬切削加工和機械制造工藝規程等內容。基本術語、材料牌號、設備型號等符合目前最新的國家標準和國際標準。
《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》可作為高等工科院校、高職高專、成教學院、民辦高校、社會培訓大專班、高級技校、技師學院及中等職業學校機械、機電、模具、汽車、數控及其相關專業的教材,也可供工程技術人員參考。
《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》借鑒北美DACUM課程開發形式和德國基于工作過程導向的課程開發方法,創新了一套可操作的,充分體現以學生學習為主,教師教學為輔的“學、教、做”一體化的培訓教學模式和“行動導向”的培訓方案設計。注重對學生創新能力、創業能力和創造能力的培養。 《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》在內容的選擇和排序上以通俗易懂的文字和豐富的圖表,采用六個學習項目按基于工作過程來編寫機械制造技術的全部教學內容。教材中的項目學習指南和項目工作任務單都是課程改革的創新之作。 《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》學習目標以專業要求的典型職業活動的工作能力為導向,教學過程以專業對應的典型職業活動的工作過程為導向,教學行動以“工作任務單”對應的任務資訊為導向,按照這一思路來完成機械制造技術基于工作過程系統化的課程教學。 《高職高專機電類基于工作過程項目教材:機械制造:基于工作過程》適合高職高專機械、機電、模具、汽車、數控等專業學生使用,還可供校園到職場、職業培訓、高級技校、技師學院、成教學院、民辦高校相關專業學生學習。
本書是根據教育部制定的“高職高專技能型人才培養方案”的教學要求,結合多所院校多年的教改經驗編寫而成的,主要適用于機械、模具、數控、汽車、機電一體化等機械類、近機械類各專業兩年制和三年制學生的教學,參考學時數為80~120學時。本書也可作為其他相關專業的教材或參考書,還可供從事機械制造的工程技術人員參考。本書主要特色如下:
1.本教材借鑒北美DACUM課程開發形式和德國基于工作過程導向的課程開發方法,結合國內高職院校多年來機械制造技術課程改革實踐的經驗,借鑒我國港臺地區及國外同類課程的有益經驗,根據新形勢下機械工程專業人才的培養目標和要求,加強基礎、突出能力、注重素質、強調自身特色編寫而成的。
2.綜合各種因素,創新了一套可操作的,適合充分體現以學生學習為主,教師教學為輔的“學、教、做”一體化的教學模式和“行動導向”的教學方案設計,體現以“就業為導向”的職業院校辦學宗旨。機械制造技術是將傳統的“金屬工藝學”、“金屬切削原理與刀具”、“機械制造工藝學”、“金屬切削機床”等課程整合而寫成的。突出專業知識的實用性、綜合性和先進性。其基本理論以應用為目的,以“必需、夠用”為度,以講清概念、強化應用為重點,注重實踐性、啟發性和科學性,注重對學生創新能力、創業能力和創造能力的培養。
3.“職業教育的課程開發有兩個重要的因素:第一,課程內容選擇的標準,第二,課程內容排序的標準”(姜大源)。本書在課程內容的選擇和排序上以通俗易懂的文字和豐富的圖表,采用八個學習項目按基于工作過程來編寫機械制造技術的全部教學內容。項目學習指南和工作任務單都是課程改革的創新之作。本書系統地敘述了金屬結構及力學性能測量的基本知識、鋼的熱處理、常用工程材料、鑄造成形、鍛壓成形、焊接與膠接成形、切削刀具、金屬切削方法、機械制造工藝規程制訂等內容。
4.以崗位(群)知識、能力結構賦予課程任務為出發點,以“必需、夠用”為度,通過教學使學生熟知工程材料的成分、組織結構、性能之間的關系,材料性能處理及金屬切削加工的基本理論。通過任務驅動、項目導向、案例分析,培養學生根據零件使用性能合理選材,合理選擇不同的熱處理手段的能力。
前言
項目1 金屬結構及力學性能測量
學習指南1 學會金屬力學性能測量技術
工作任務單1.1 掌握金屬結構及應用
資訊1.1 金屬結構及應用
資訊1.1.1 純金屬的結構
資訊1.1.2 純金屬的結晶
資訊1.1.3 合金的結構與結晶
工作任務單1.2 掌握鐵碳合金相圖的應用.
資訊1.2 鐵碳合金相圖
資訊1.2.1 鐵碳合金的基本相
資訊1.2.2 鐵碳合金相圖分析
資訊1.2.3 典型鐵碳合金的結晶過程
資訊1.2.4 鐵碳合金相圖的應用
工作任務單1.3 掌握金屬材料硬度的測量方法
資訊1.3 金屬材料的強度和塑性
資訊1.3.1 強度
資訊1.3.2 塑性
資訊1.3.3 硬度和韌性
項目2 工程材料及熱處理
學習指南2 正確選擇工程材料及熱處理方式
工作任務單2.1 正確使用合金鋼和非合金鋼
資訊2.1 非合金鋼及合金鋼
資訊2.1.1 非合金鋼的分類、編號和用途
資訊2.1.2 合金元素在鋼中的作用
資訊2.1.3 常用合金鋼
資訊2.1.4 合金工具鋼和高速工具鋼
資訊2.1.5 特殊性能鋼
工作任務單2.2 正確使用鑄鐵和非鐵合金
資訊2.2 鑄鐵和非鐵合金
資訊2.2.1 鑄鐵的石墨化
資訊2.2.2 常用鑄鐵
資訊2.2.3 鋁、銅及其合金
資訊2.2.4 軸承合金、粉末冶金與硬質合金
資訊2.2.5 非金屬材料簡介
工作任務單2.3 正確選擇鋼的熱處理
資訊2.3 鋼的熱處理
資訊2.3.1 鋼的組織轉變
資訊2.3.2 鋼的退火和正火
資訊2.3.3 鋼的淬火和回火
資訊2.3.4 鋼的表面淬火
資訊2.3.5 鋼的化學熱處理
資訊2.3.6 鋼的熱處理新工藝簡介
項目3 鑄造
學習指南3 正確設計鑄造零件的結構
工作任務單3.1 掌握鑄造的特點和方法
資訊3.1 鑄造成形的特點和方法
資訊3.1.1 鑄造成形的主要特點
資訊3.1.2 鑄造成形的工藝基礎
資訊3.1.3 鑄造成形的方法-
工作任務單3.2 掌握鑄造實際操作技術
資訊3.2 鑄造成形設計及案例
資訊3.2.1 鑄造成形工藝設計
資訊3.2.2 鑄造成形結構設計
資訊3.2.3 特種鑄造
項目4 鍛壓
學習指南4 掌握鍛壓技術
工作任務單4.1 掌握鍛壓基本技術
資訊4.1 鍛壓成形的特點與方法
資訊4.1.1 鍛壓成形的主要工藝特點
資訊4.1 鍛壓成形的方法
工作任務單4.2 掌握鍛造新工藝及實例
資訊4.2 鍛造新工藝及實例
資訊4.2.1 模鍛和胎膜鍛簡介
資訊4.2.2 鍛壓新工藝和新技術簡介
資訊4.2板料沖壓簡介
項目5 焊接及膠接
學習指南5 掌握焊接及膠接技術
工作任務單5.1 熟悉焊接方法與特點
資訊5.1 焊接方法與特點
資訊5.1.1 焊接的特點與性能
資訊5.1.2 常用的焊接方法
工作任務單5.2 掌握焊接結構設計
資訊5.2 焊接結構設計
資訊5.2.1 焊接結構工藝性
資訊5.2.2 焊接缺陷與質量檢驗
資訊5.2.3 焊接新工藝簡介
工作任務單5.3 掌握膠接技術
資訊5.3 膠接
資訊5.3.1 膠接的特點與應用
資訊5.3.2 膠粘劑
資訊5.3.3 膠接工藝
項目6 正確使用機床刀具
學習指南6 學會正確使用機床刀具
工作任務單6.1 熟悉切削加工原理
資訊6.1 切削運動和切削要素
資訊6.1.1 切削加工
資訊6.1.2 切削運動
資訊6.1.3 切削要素
工作任務單6.2 掌握刀具角度測量技能
資訊6.2 刀具的幾何角度
資訊6.2.1 刀具幾何角度的合理選用
資訊6.2.2 常用刀具的種類、材料及其選擇
資訊6.2.3 切削熱和切削溫度
資訊6.2.4 刀具的磨損和壽命
項目7 金屬切削加工
學習指南7 學會金屬切削加工操作
工作任務單7.1 熟悉機床和夾具
資訊7.1 機床和夾具
資訊7.1.1 金屬切削機床的構造及型號
資訊7.1.2 工件的正確安裝
資訊7.1.3 夾具基礎知識
工作任務單7.2 掌握常用的切削加工方法
資訊7.2 常用的切削加工方法
資訊7.2.1 外圓表面的加工方法
資訊7.2.2 孔的加工方法
資訊7.2.3 平面的加工方法
資訊7.2.4 圓柱齒輪齒形的加工方法
資訊7.2.5 螺紋的加工方法
資訊7.2.6 典型零件加工工藝路線
工作任務單7.3 了解先進制造技術
資訊7.3 先進制造技術簡介
資訊7.3.1 精密加工與特種加工
資訊7.3.2 機械制造自動化
項目8 機械制造工藝規程
學習指南8 學會編制機械制造工藝規程
工作任務單8.1 掌握工藝規程的編制技術
資訊8.1 零件生產工藝過程
資訊8.1.1 生產過程與工藝過程
資訊8.1.2 獲得加工精度的方法
資訊8.1..3 機械加工工藝規程的設計
資訊8.1.4 機械加工工藝規程的格式及內容
工作任務單8.2 掌握工藝路線與工序尺寸的確定
資訊8.2 工藝路線的確定與工序尺寸的計算
資訊8.2.1 工藝路線和工藝規程
資訊8.2.2 加工余量與工序尺寸的確定
資訊8.2.3 確定加工余量的方法
資訊8.2.4 尺寸鏈的原理與應用
工作任務單8.3 熟悉裝配工藝規程
資訊8.3 裝配工藝規程的設計
資訊8.3.1 機器的裝配工藝過程
資訊8.3.2 裝配尺寸鏈的計算方法
資訊8.3.3 機器的自動裝配
資訊8.3.4 工時定額和提高生產率的途徑
工作任務單8.4 數控加工工藝
資訊8.4 數控加工工藝
資訊8.4.1 數控加工與數控工藝
資訊8.4.2 數控加工工藝分析
參考文獻
低合金高強度結構鋼通常是在熱軋經退火(或正火)狀態下供應的,使用時一般不進行熱處理。
低合金高強度結構鋼分為鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼,在牌號的組成中沒有表示脫氫方法的符號,其余表示方法與碳素結構鋼相同。例如:Q345A,表示屈服強度為345MPa的A級低合金高強度結構鋼。
2.機械結構用合金鋼
機械結構用合金鋼主要用于制造各種機械零件,是用途廣、產量大、牌號多的一類鋼,大多數需經熱處理后才能使用。按其用途及熱處理特點可分為合金滲碳鋼、合金調質鋼、彈簧鋼等。
機械結構用合金鋼牌號由數字與元素符號組成。用兩位數字表示碳的平均質量分數(以萬分之幾計),放在牌號頭部。合金元素含量表示方法為:平均質量分數<1.5%時,牌號中僅標注元素,一般不標注含量;平均質量分數為1.5%~2.49%、2.5-3.49%……時,在合金元素后相應寫成2、3……。例如,碳、鉻、鎳的平均質量分數為0.2%、0.75%、2.95%的合金結構鋼,其牌號表示為“20CrNi3”。高級優質合金鋼和特級優質合金鋼的表示方法同優質碳素結構鋼。
(1)合金滲碳鋼
1)成分特點用于制造滲碳零件的鋼稱為滲碳鋼。滲碳鋼中塒。為0.12%,0.25%,低的碳含量保證了淬火后零件心部有足夠的塑性和韌性。主要合金元素是鉻,還可加入鎳、錳、硼、鎢、鉬、釩、鈦等元素。其中,鉻、鎳、錳、硼的主要作用是提高淬透性,使大尺寸零件的心部淬、回火后有較高的強度和韌性;少量的鎢、鉬、釩、鈦能形成細小、難溶的碳化物,以阻止滲碳過程中高溫、長時間保溫條件下晶粒長大2)熱處理與性能特點預備熱處理為正火;最終熱處理一般采用滲碳后直接淬火或滲碳后二次淬火加低溫回火的熱處理工藝。
滲碳后的鋼件,表層經淬火和低溫回火后,可獲得高碳回火馬氏體加碳化物,硬度一般為58~64HRC;而心部組織則隨鋼的淬透性及零件的尺寸的大小而不同,可得低碳回火馬氏體(40-48HRC)或珠光體加鐵素體組織(25~40HRC)。