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机械制造基础综合实验

发布者:admin 浏览次数:4779 发布日期:2010/11/16 10:36:09

机械制造基础综合实验

课程编码:

3073009116

课程名称:

机械制造基础综合实验

总学分:

0.5

学时:

20

课程英文名称:

Synthesis Experiment of Fundamental Machine Manufacturing

先修课程:

金属工艺学、金属材料及热处理、材料力学、互换性与测量技术

适用专业:

机械电子工程\机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化等机械类及近机类专业。

一、 课程性质、地位和任务

本课程是机械类和近机类专业的一门学科基础课,主要研究常用材料力学性质测量技术与方法、机械零件表面形状与质量检测技术与方法、典型金属材料组织结构分析、典型铁碳合金热处理技术与方法。

通过本课程的学习,学生应熟悉典型金属材料力学性能检测装备工作原理及操作方法、机械零件表面检测技术基本原理与常用设备操作方法、金属结构检测技术基本原理及检测设备操作方法、金属热处理基本原理及典型热处理工艺。

通过本课程的学习,学生能建立材料表面形状与质量、内部组织结构与力学性能、使用性能间的整体联系,能熟练掌握材料性能检测、改善与提高以及结构分析的方法和手段,为学生从事机械设计与制造方面的科学研究和生产实践活动奠定理论基础,

二、 教学目标及要求

1.掌握典型金属材料力学性能检测装备工作原理及操作方法;

2.掌握机械零件表面检测技术基本原理与常用设备操作方法

3.掌握金属结构检测技术基本原理及检测设备操作方法;

4.掌握金属热处理基本原理及典型热处理工艺;

5.初步具有根据机械零件的性能要求,提出对其开展力学性能检测的项目、指标并进行检测的能力

6.初步具有根据机械零件的性能要求,合理选择材料和确定热处理工艺路线的能力。

三、 实验内容与学时分配

序号

实验名称

实验内容

学时

实验

性质

主要试材与

仪器设备

1

材料拉伸性能试验

目的:了解典型塑性和脆性金属材料在拉伸状态下的变形规律,掌握材料拉伸力学性能测定的技术与方法。

内容:用材料拉伸试验机对45钢试样、灰铸铁试样进行拉伸试验,并获取拉伸变形曲线。

2

必修

基础层次

45钢试样,灰铸铁试样,材料拉伸试验机。

2

材料扭转性能试验

目的:了解典型塑性和脆性金属材料在扭转状态下的变形规律,掌握材料拉伸力学性能测定的技术与方法。

内容:用材料拉伸试验机对45钢试样、灰铸铁试样进行扭转试验,并获取扭转变形曲线。

2

必修

基础层次

45钢试样,灰铸铁试样,材料扭转试验机。

3

轴径、孔径的测量

目的:掌握轴径、孔径的测量技术与方法,掌握测量数据处理的理论与方法。

内容:用量块和两块附件校准测量仪器尺寸。

用校准后的游标卡尺、外径千分尺、内径百分表、内径千分尺测量光轴外径、缸套内径,记载数据并进行处理。

2

必修

基础层次

光轴、缸套

游标卡尺、外径千分尺、内径百分表、内径千分尺、量块、量块附件。

4

表面形状测量

目的:掌握平面度、平行度、表面粗糙度的测量技术与方法,掌握零件表面形状和质量评价与描述的理论与方法。

内容:组装测量表架和表分表或千分表,测量方箱表面平行度和平面度。

用表面粗糙度仪测量方箱表面粗糙度。

组装测量表架和表分表或千分表,测量光轴表面圆度、圆跳动和全跳动误差。

2

必修

基础层次

方箱、标准平板、测量表架、百分表、千分表,表面粗糙度仪。光轴、V形块。

5

齿轮精度测量

目的:掌握齿轮精度的评价方法与测量技术。

内容:用齿轮游标卡尺测量齿厚。

用公法线千分尺测量齿轮公法线长度。

用万能测齿仪测量齿圈径向跳动。

用齿轮双啮仪测量齿轮径向跳动综合误差。

用齿轮单面啮合检查仪测量齿轮单面啮合综合误差。

2

选修

综合层次

齿轮、齿轮游标卡尺、公法线千分尺、万能测齿仪、齿轮双啮仪、齿轮单面啮合检查仪。

6

铁碳合金

平衡组织

观察

目的:识别各种铁碳合金在平衡状态下的组织特征,分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响,从而加深理解成分、组织、性能之间的关系。

内容:用金相显微镜观察工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁在平衡状态下的显微组织。

2

必修

基础层次

金相显微镜、典型铁碳合金试样。

7

碳钢热处理

目的:熟悉钢的几种基本热处理操作,学会选定热处理工艺参数;分析热处理工艺—组织—性能之间的关系,学会使用硬度计。

内容:选定低碳钢、中碳钢、高碳钢的热处理工艺参数,进行这 些钢的退火、正火、淬火、回火等操作,用硬度计测量各热处理后的硬度值。

2

必修

设计层次

箱式电炉、坩埚电炉、硬度计、碳钢试块。

8

碳钢热处理后显微组织观察

目的:识别热处理后的显微组织,分析热处理对钢组织和性能的影响。

内容:用金相显微镜观察低碳钢、中碳钢、高碳钢分别经退火、正火、淬火、回火后的显微组织。

2

选修

基础层次

金相显微镜、经热处理后的碳钢试块。

9

典型零件热处理工艺研究

目的:对典型零件热处理工艺进行研究,加深热处理工艺与零件性能之间关系的理解,培养学生独立制定热处理工艺的能力。

内容:对弹簧和手工用钢锯条进行热处理,研究热处理工艺和性能之间的关系。

2

选修

综合层次

手工弹簧绕制装置 WKL-800型电炉、低碳钢丝、65Mn钢丝、T10废锯条若干。

10

铸铁金相组织观察

目的:观察、识别各种常用铸铁的显微组织特征,加深理解石墨形状、大小、数量对铸铁性能的影响。

内容:用金相显微镜观察灰铸铁、白口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的显微组织。

2

必修

基础层次

金相显微镜、灰铸铁、白口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁试块。

11

综合实验

目的:了解材料金相分析的过程,掌握金相样品的制备技术,初步学会金相摄影和暗室技术。

内容:制备金相样品,观察金相组织,摄制金相照片。

4

 选修

综合层次

金相样品镶嵌机、金相显微摄影机、暗室、印相机、放大机等。

四、 学方式及考核方法

教学方式:讲授与指导相结合开展实验指导。实验前进行简单的实验原理和操作要点的讲授,实验过程中进行操作规范指导。

考核办法:实验报告主要考核实验者对实验原理的理解、实验步骤的条理性、实验现象的解释和实验数据处理正确与否。实验成绩根据操作者的规范与否和熟练程度以及实验结果综合考察,其中实验报告的书写与规范占20%;每次实验成绩占课程总评成绩的10%,每位学生必须修满8个以上试验。

五、 主要参考文献

[1] 刘鸿文主编.材料力学(第四版).北京:高等教育出版社,2004

[2] 王伯平主编.互换性与测量技术基础.北京:机械工业出版社,2004

[3] 谢铁邦等主编.互换性与测量技术(第三版).武汉:华中科技大学出版社,1998

[4] 甘永立主编.几何量与公差检测(第五版).上海:上海科学技术出版社,2001

[5] 齐宝玲主编.几何精度设计与检测基础.北京:北京理工大学出版社,1999

[6] 廖念钊等编.互换性与技术测量.北京:中国计量出版社,2000

[7] 中国标准化网:http://www.china-cas.org

[8] 齐宝森,陈传忠等主编.机械工程材料学习指导(第一版).北京:地震出版社,2000

[9] 北京农业机械化学院主编.机械工程材料辅助教材(第一版).北京:农业出版社,1985

[10] 朱张校主编.工程材料习题与辅导(第三版).北京:清华大学出版社,2002

[11] 相瑜才,孙维连主编.工程材料及机械制造基础Ⅰ.北京:机械工业出版社,2004

[12] 王俊昌,王荣生主编.工程材料及机械制造基础Ⅱ.北京:机械工业出版社,2004

[13] 史美堂主编.金属材料及热处理.上海:上海科技出版社,2004

[14] Serope kalpakjian Steven RSchmid[] Manfacturing Engineering and Technology(英文影印本).北京:机械工业出版社,2005

[15] 骆莉等编.机械制造工艺基础.武汉:华中科技大学出版社,2006

                                                    撰稿人:张国忠

审稿人: 段宏兵                                                         

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