江蘇省高等教育自學考試大綱02189機械制造基礎

　　江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室

　　一、課程的性質及其設置目的與要求

　　(一)課程的性質和特點

　　《機械制造基礎》是我省高等教育自學考試機械類專業與近機類專業學生必須學習的技術基礎課。它是研究機械零件制造方法的綜合性課程，其任務是使學生獲得機械制造方法和工藝技術的基礎知識，為學習其它有關課程，并為以后從事涉及機械設計和加工制造方面的工作奠定必要的加工工藝基礎。

　　(二)本課程的基本要求

　　本課程共十一章，分別是金屬學基礎知識、工程材料的強化與處理、常用金屬材料、非金屬材料與新型材料、鑄造、鍛壓、焊接、金屬切削加工基礎、各種表面的加工方法、機械零件選材及其工藝方法的選擇、實習實訓，其中第四章非金屬材料與新型材料、第十一章實習實訓不作具體考核要求。

　　通過對本書的學習，要求應考者對機械制造方法和工藝技術有一個全面和正確的了解。具體應達到如下要求：

　　(1)了解常用機械工程材料的一般性能(主要為力學性能)、應用范圍和選用原則。

　　(2)掌握各種主要加工方法的基本工藝理論和工藝特點，具有選擇毛坯、零件加工方法的基本知識和能力。

　　(3)初步了解常用金屬的工藝性能和零件的結構工藝性。

　　(4)一般了解各種主要加工方法所用設備。

　　(三)本課程與其它課程的聯系

　　機械制造基礎是一門綜合性的技術基礎課;學習本課程應有一定的實踐知識。學習本課程之前或在學習過程中，應到機械制造工廠進行一次多工種、全面的認識實習。對于主要工種的基本操作應全面了解，并爭取有一定的動手機會，以便獲得零件加工的實踐知識。

　　學習本課程之前應學習機械制圖課程，具備工程機械制圖的識圖和繪圖能力，并具有公差與配合，加工精度和表面粗糙度的基本知識。本課程的內容同機械原理與機械設計課程聯系密切，兩門課程最好同時學習，可以相輔相成之效。

　　二、課程內容和考核目標

　　第一章　金屬學基礎知識

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了金屬材料的性能，晶體的結構與結晶過程。鐵碳合金的基本組織。鐵碳合金狀態圖的基本概念。任一成分鐵碳合金(主要是碳鋼)的結晶過程和組織。鐵碳合金的成分、組織、性能間的關系。

　　(二)學習要求

　　掌握金屬材料力學性能各項具體指標(強度、、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強度、斷裂韌度等)的物理意義，熟悉金屬的晶體結構對金屬性能的影響。了解金屬的結晶過程。了解鐵碳合金狀態圖上各相區的組織，掌握相圖中各主要點、線的意義，能應用相圖分析鋼的結晶過程。了解含碳量對鋼的組織和力學性能的影響。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：金屬材料的力學性能指標是機械零件設計和選材的主要依據;

　　2、掌握：鐵碳相圖;

　　3、熟練掌握：含碳量對鋼力學性能的影響及其不同溫度下組織及性能的變化。

　　第二章　工程材料的強化與處理

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了鋼在加熱和冷卻時的轉變，鋼的退火、正火、淬火、回火、表面淬火、滲碳、氮化工藝原理、工藝特點及其應用范圍。

　　(二)學習要求

　　初步運用Fe-Fe3C相圖，掌握鋼在加熱時的組織轉變規律。初步會讀C曲線，了解鋼在冷卻時的組織轉變規律。了解和掌握退火、正火、淬火、回火、表面熱處理的目的、工藝及應用。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：奧氏體在加熱與冷卻過程中的組織轉變特點。

　　2、掌握： 共析鋼過冷奧氏體等溫轉變曲線與連續冷卻曲線。

　　3、熟練掌握：退火、正火、淬火、回火、表面淬火、滲碳、氮化的目的、工藝

　　原理、工藝特點及其應用。

　　第三章　常用金屬材料

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了鋼、鑄鐵及有色金屬的的分類、編號、性能、熱處理特點以及使用范圍。

　　(二)學習要求

　　熟悉鋼、鑄鐵及有色金屬等常用金屬材料成分、組織、性能、熱處理方法及應用范圍，初步具備正確選用常用金屬材料的能力。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：鋼中常存元素及加入的合金元素對鋼性能的影響。

　　2、掌握：鋼、鑄鐵及有色金屬的的分類、編號方法。

　　3、熟練掌握：典型金屬材料的牌號、性能、熱處理方法及應用范圍。

　　第四章　非金屬材料與新型材料

　　本章不作具體考核要求。

　　第五章　鑄造

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了鑄造生產的工藝過程和工藝特點。各種砂型基本造型方法的分析比較。合金的充型能力及對鑄件質量的影響。影響合金充型能力的主要因素。合金的收縮。砂型鑄造工藝設計。鑄件結構工藝性分析。特種鑄造工藝。

　　(二)學習要求

　　了解鑄造性能(流動性、收縮性)的一般概念和影響因素。理解和掌握鑄造性能對鑄造工藝和鑄件質量的影響。了解砂型鑄造、特種鑄造的生產工藝過程、工藝特點和應用范圍。掌握砂型鑄造工藝方案的制定，能定性地繪出簡單鑄件的鑄造工藝圖(澆注位置、分型面、機械加工余量、拔模斜度、型芯)。熟悉鑄件結構工藝性分析。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：手工造型和機器造型的特點和應用，特種鑄造的特點。

　　2、掌握： 鑄造性能對鑄件質量的影響。

　　3、熟練掌握：鑄造工藝方案的制定和鑄件結構工藝性分析。

　　第六章　鍛壓

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了鍛造成型工藝基礎，鍛造成形的方法，板料沖壓設備及工序，其它鍛壓成形方法等。

　　(二)學習要求

　　學習金屬塑性變形的實質，包括單晶和多晶體的塑性變形。了解冷、熱塑性變形的概念及對金屬的組織結構和力學性能的影響，金屬的加工硬化及其在生產中的應用。了解金屬材料的可鍛性以及影響可鍛性的因素。

　　了解自由鍛、模鍛、胎模鍛的工藝特點、應用及工序。了解碳鋼的加熱和鍛造溫度范圍。結合典型鍛件了解自由鍛工藝規程的內容和要求，能繪制簡單鍛件的鍛件圖。通過實例分析自由鍛鍛件的結構工藝性。

　　了解板料沖壓的特點、種類及應用。了解落料、沖孔、彎曲、拉深等基本工序的實質，影響沖壓件質量的主要因素及保證質量的措施。結合典型沖壓件掌握沖壓工序的綜合應用。通過實例分析板料沖壓件的結構工藝性。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：金屬塑性變形的實質，金屬的熱塑性變形對組織結構和性能的影響。金屬的可鍛性及影響可鍛性的因素。

　　2、掌握：自由鍛基本工序，板料沖壓的基本工序。

　　3、熟練掌握：典型鍛件的自由鍛工藝過程;自由鍛件和板料沖壓件的結構工

　　藝性。

　　第七章　焊接

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了焊接的特點和應用。各種焊接方法的工藝過程、特點和應用。常用金屬材料的焊接，常見焊接缺陷的分析。

　　(二)學習要求

　　了解焊接的特點和應用，掌握焊接接頭的組織與性能。電弧焊的焊接過程。了解焊接電弧結構、電弧熱量的分布。掌握焊條的種類、作用和選用原則。了解低碳鋼焊接接頭的組織變化。

　　了解手工電弧焊、埋弧自動焊、CO2氣體保護焊、氣焊、氬弧焊、對焊、縫焊、點焊、釬焊的特點和應用范圍。了解常用金屬(碳鋼、低合金鋼、鑄鐵、鋁合金、銅合金)的可焊性和焊接工藝要求。掌握常見焊接缺陷的種類和產生原因。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：焊條電弧焊的焊接過程及焊接電弧。

　　2、掌握：焊條的組成、種類、應用;常用金屬的可焊性和焊接工藝要求。

　　3、熟練掌握：各種焊接方法的工藝特點及應用。焊接缺陷的種類和產生原因。

　　第八章　金屬切削加工基礎

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了切削運動和切削要素，切削刀具的材料及切削部分的幾何角度對切削加工的影響，金屬切削的物理過程及其物理現象。金屬切削機床的基本知識。

　　(二)學習要求

　　了解刀具材料的基本要求和常用的刀具材料。掌握切削運動、切削用量及切削層幾何參數，車刀的基本構造和主要幾何參數，車刀的工作角度，切屑的形成過程及種類，積屑瘤、切削力、切削熱，刀具磨損對車削加工的影響，切削液的作用和選用，材料切削加工性的概念。了解常用金屬切削機床的基本原理。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：切削加工的基本概念，金屬切削過程的實質。

　　2、掌握：積屑瘤、切削力、切削熱，刀具磨損對車削加工的影響。

　　3、熟練掌握：刀具的幾何形狀及角度對對車削加工的影響。

　　第九章　各種表面的加工方法

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了機床的類型和基本構造。各種機床的主運動和進給運動。車削、鉆削、鏜削、拉削、刨削、銑削、磨削加工工藝特點、加工內容和應用范圍。

　　(二)學習要求

　　初步掌握常用機床的主運動和進給運動。初步了解常用機床的大致結構。了解常用各種加工方法的加工內容、加工特點和應用范圍。初步掌握各種表面的加工方案。能夠根據零件的結構、精度及表面精糙度的要求選擇加工方案及機床。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：車削、鉆削、鏜削、拉削、刨削、銑削、磨削加工的基本概念。

　　2、掌握：常用機床的類型、用途。

　　3、熟練掌握：各種加工方法的的工藝特點、工藝要求和應用。

　　第十章　機械零件選材及其工藝方法的選擇

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了機械零件的失效形式和選材原則，零件成型工藝選擇的一般原則。典型零件的選材及工藝分析。

　　(二)學習要求

　　了解機械零件的失效形式，初步掌握常用毛坯選材和成型工藝的一些基本原則。掌握軸、齒輪、箱體零件的選材及工藝分析。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：毛坯選擇與機械加工工藝和加工質量的密切關系。

　　2、掌握：毛坯選擇的一般原則。

　　3、熟練掌握：常用零件毛坯的選擇和成型工藝分析。

　　第十一章　實習實訓

　　本章不作具體考核要求。

　　有關說明和實施要求

　　(一)關于“課程內容與考核目標”中有關提法的說明

　　在大剛的考核要求中，提出了“領會、掌握”、“熟練掌握”等三個能力

　　層次的要求，它們的含義是：

　　1、領會：要求應考者能夠記憶規定的有關知識點的主要內容，并能夠領會和理解規定的有關知識點的內涵與外延，熟悉其內容要點和它們之間的區別與聯系，并能根據考核的不同要求，作出正確的解釋、說明和闡述。

　　2、掌握：要求應考者掌握有關的知識點，正確理解和記憶相關內容的原理、方法步驟等。

　　3、熟練掌握：要求應考者必須掌握的課程中的核心內容和重要知識點。

　　(二)自學教材

　　本課程使用教材為：《機械制造基礎》(第2版)，庒佃霞、崔朝英主編，機械工業出版社，2018年。

　　(三)自學方法的指導

　　本課程作為一門的專業技術基礎課程，綜合性強、內容多，應考者在學習過程中應該注意以下幾點：

　　1、學習前，應仔細閱讀課程大綱的第一部分，了解課程的性質、地位和任務，熟悉課程的基本要求以及課程與有關課程的聯系，使以后的學習緊緊圍繞課程的基本要求。

　　2、在閱讀某一章教材內容前，應先認真閱讀大綱中該章的考核知識點、自學要求和考核要求，注意對各知識點的能力層次要求，以便在閱讀教材時做到心中有數。

　　3、閱讀教材時，應根據大綱要求，要逐段細讀，逐句推敲，集中精力，吃透每

　　個知識點。對基本概念必須深刻理解，基本原理必須牢固掌握，在閱讀中遇到個別細節問題不清楚，在不影響繼續學習的前提下，可暫時擱置。

　　4、學完教材的每一章節內容后，寫出本篇章的學習小結，這一過程可有效地幫

　　助自學者理解、消化和鞏固所學的知識，增加分析問題、解決問題的能力。

　　(四)對社會助學的要求

　　1、機械制造基礎是一門與生產實踐密切聯系的課程，考生必須在具有一定生產知識的基礎上自學課程內容。為了取得一定的生產知識，可采取兩種方法進行：

　　(1)參照全日制金工教學實習大綱到機械制造工廠的有關車間進行不少于3-4周的認識實習。

　　(2)按邊實踐邊學習的方式，在自學某部分內容的同時按教學實習大綱內容到有關車間進行實習，總時數仍不應少于3-4周。

　　2、應熟知考試大綱對課程所提出的總的要求和各章節的知識點。

　　3、應掌握各知識點要求達到的層次，并深刻理解各知識點的考核要求。

　　4、對應考者進行輔導時，應以指定的教材為基礎，以考試大綱為依據，不要隨意增刪內容，以免與考試大綱脫節。

　　5、輔導時應對應考勤者進行學盡方法的指導，提倡應考者：“認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動提出問題，依靠自己學懂”的學習方法。

　　6、輔導時要注意基礎、突出重點，要幫助應考者對課程內容建立一個整體的概念，對應考者提出的問題，應以啟發引導為主。

　　7、注意對應考者能力的培養，特別是自學能力的培養，要引導應考者逐步學會獨立學習，在自學過長中善于提出問題、分析問題、作出判斷和解決問題。

　　8、要使應考者了解試題難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中都存在著不同難度的試題。

　　(五)關于命題和考試的若干規定

　　1、本大綱各章所提到的考核要求中，各條細目都是考試的內容，試題覆蓋到章，適當突出重點章節，加大重點內容的覆蓋密度。

　　2、試卷對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“領會”20%，“掌握”40%，“熟練掌握”為40%。

　　3、試題難易程度要合適，可分為四檔：易、較易、較難、難，這四檔在各試卷中所占比例約為2︰3︰3︰2。

　　4、本課程考試試卷可能采用的題型有：填空題、單項選擇題、判斷改錯題、簡答題、結構改錯題、綜合分析題等類型。

　　5、考試方式為閉卷筆試，考試時間為150分鐘。評分采用百分制，60分為及格。

　　附錄 題型示例

　　一、填空題

　　1.切削用量三要素是指____________、____________和____________。

　　2.鑄造生產的型(芯)砂由原砂____________、____________和____________組成。

　　3.自由鍛的主要基本工序有____________、____________和____________。

　　4.制造鑄型中手工造型常用的方法有____________、____________、____________、____________、多箱造型及刮板造型等。

　　5.電焊條是由____________和____________兩部分組成。

　　6.銑床的主運動是 ，進給運動是 。

　　二、單項選擇題

　　1.形狀復雜，尤其是內腔特別復雜的毛坯最適合的生產方式是( )。

　　A.鍛造 B.鑄造 C.沖壓 D.型材

　　2.加工重量約2.5t的大型鍛件，應優先選用的鍛造方法是( )

　　A.自由鍛造 B.胎模鍛造 C.模型鍛造 D.輥鍛

　　3.直流電弧焊時，產生熱量最多的是( )

　　A.陽極區 B. 陰極區 C.弧柱區 D.熱影響區

　　4.焊條牌號J422中，“J”表示結構鋼焊條，前兩位數字“42”表示( )

　　A.焊縫金屬σb = 420Mpa B.焊縫金屬σb < 420Mpa

　　C.焊縫金屬σb > 420Mpa D.焊縫金屬σb ≥ 420Mpa

　　5.鍛造加熱溫度過高會產生過熱、過燒。過燒指的是( )。

　　A.晶粒急劇長大 B.表層氧化 C.含碳量下降 D.晶界物質氧化

　　6.可將節狀切屑變為帶狀切屑的工藝措施之一是( )

　　A.減小切削速度 B.加大進給量 C.加大前角 D.減小后角

　　7.主運動為往復直線運動的機床為( )。

　　A.車床 B.銑床 C.刨床 D.磨床

　　三、判斷改錯題

　　1.普通黃銅是銅和鋅組成的二元合金。

　　2.淬火后的鋼，隨回火溫度的增高，其強度和硬度增高。

　　3.壓鑄件的精度和表面質量好，組織致密，具有較高的強度和硬度。

　　4.與自由鍛相比，胎膜鍛提高了鍛件質量和生產率，故適宜大批量生產。

　　四、簡答題

　　1.在普通銑床上銑削加工，通常采用逆銑而不用順銑，為什么?

　　2.加工相同精度和表面粗糙度的外圓和孔，哪一個更困難?為什么?

　　3.何謂堿性焊條?簡述其特點和應用。

　　五、結構改錯題

　　1.自由鍛鍛件

　　六、綜合分析題

　　1.如圖所示，在普通車床上用彎頭車刀車端面，在圖中標出主切削刃、副切削刃、

　　前角、后角、主偏角、副偏角。

　　2.圖示零件，單件生產。確定鍛造方法及鍛造工序(工步)。(原始坯料為圓鋼，所有面均加工)

　　3.分析圖中45鋼(含碳量0.45%)從液態至室溫的結晶過程，并指出45鋼的室溫組織。

　　4.將下列各材料牌號前的字母，分別填入備選材料種類前的括號中。

　　A.Q345 B.T8 C.60Si2Mn D.ZL201 E.20Cr

　　材料種類：

　　( )碳素工具鋼 ( )鑄造鋁合金 ( )合金滲碳鋼

　　( )低合金高強度結構鋼 ( )彈簧鋼