123机械基础教案

机械基础教案组别：机电技术组班级：13数控1、2班教师：毛业美总第课时星期第节时间：绪论教学目标知识目标1、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。2、了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定义。3、掌握应力的常用单位380bMPa的换算方法。能力目标1、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。2、掌握应力对材料的强度的关系。素质目标1、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。2、了解失效、应力与零件强度的关系。教学重点1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。2、了解失效的含义。掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。难点分析强度的分类和应力的分类教学方法讲练法、演示法、归纳法学生分析1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、工艺性能和强度是新知识，可能比较陌生。2、强度的种类较多，应多举例以示区别。失效的含义较难，可能一时难以理解，应多做解释。教学资源1、机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，20062、吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006教学安排1学时（45分钟）教学过程一、组织教学点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课二、课前三分种说话三、导入新课（10分钟）常用的机器零件都是由金属材料制成的，特别是一些重要的关键零件，不仅要求寿命长耐用，而且机械尺寸精巧又要易于加工，价格还要低廉，这就要求我们必须研究金属材料的物理、化学、力学和工艺性能，以满足各种不同的机械零件的性能要求。如坦克的履带和挖掘机的铲齿都要求材料不仅要硬，还要耐磨损；机床的齿轮不仅要求表面硬度很高，而且芯部要具有足够的韧性；飞机的零件不仅要求材料要轻，同时还必须具有足够的强度，以抵抗气流的冲击。等等。力学性能是机械零件在力的作用下所表示出的特性；工艺性能是零件进行冷热加工时所表示出的特性，它们都是课程研究的重点。教师设问：塑料的应用很广，但为什么不用塑料来代替金属做重要的齿轮呢？而有些地方却可以用塑料来代替齿轮，如家用电器中的组合音响、DVD影碟机的转盘，随身听的传动都是塑料齿轮。这是什么道理？四、讲授新课（30分钟）（一）金属材料的性能选择适合于机器使用的材料，主要依据于金属材料的性能。它分为使用性能和工艺性能。使用性能是指在使用条件下表现出来的性能，它包括物理、化学、力学性能，力学性能在机械设备中力的相互作用时所表现出来的性能，是课程研究的重点，关系最为密切；而工艺性能是零件从毛坯到成品加工生产过程中所表现出来的性能，对零件的加工影响很大。讲课中把力学性能作为重点，特别是强度的含义及所包括的内容要讲清楚。硬度要把洛氏和布氏硬度作为重点，注意应用场合的区别和表示方法，应多举例说明，如HB170~230；HRC45~50，要注意说明为什么不给一个具体值，而要给一个范围？疲劳强度要举例说明，如飞机规定使用1万小时飞行后必须强行退役；出租汽车运行满3年后要报废等实例说明疲劳对零件寿命的关系。工艺性能以举例说明更能帮助学生理解。如铸造性好的金属其流动性好，可以铸造薄而大的表面，否则易出现填不平；塑性好的低碳钢容易锻造成型，而含炭量高的金属不易锻造，高速钢更难锻压；焊接性好的材料如普通碳素钢，而铜次之，铝更难。（二）机械零件的强度重点讲清几个概念：1、失效2、载荷3、应力及常用单位4、强度小结（10分钟）1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能，而使用性能中的力学性能与零件关系最大。2、强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。强度越高，抵抗破坏能力越大。常用强度是抗拉强度和强度极限b。3、常用硬度表示方法有HB布氏和HRC洛氏硬度，后者用于淬火后材料的硬度表示。4、失效的定义和应力的含义及应力的单位关系。1380bMPa=10380bMPa=1N/mm2.5、区别静应力和交变应力不同状态下产生的失效形式有何不同。布置作业：习题册绪论及预习第一章第一节机器的组成课后分析:总第课时星期第节时间：订正习题册绪论知识目标1、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。2、了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定义。3、掌握应力的常用单位380bMPa的换算方法。能力目标1、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。2、掌握应力对材料的强度的关系。素质目标1、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。2、了解失效、应力与零件强度的关系。教学重点1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。2、了解失效的含义。掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。难点分析强度的分类和应力的分类教学方法讲练法、演示法、归纳法学生分析1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、工艺性能和强度是新知识，可能比较陌生。2、强度的种类较多，应多举例以示区别。失效的含义较难，可能一时难以理解，应多做解释。教学安排1学时（45分钟）教学过程一、组织教学点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课二、课前三分种说话三、复习1、失效2、载荷3、应力及常用单位4、强度四、导入语坚持安全文明生产是保障生产工人和设备的安全，防止工伤和设备事故的根本保证，也是工厂科学管理的一项重要手段，它是在长期生活中实践经验和血的教训的总结，所以我们操作者必须要严格执行。新授一、考查基础的基础知识的题型(一)填空题（1、2、3、4、5）二、考查课程的学习方法的题型（二）简答题（1）作业：预习第一章第一节机器的组成课后回顾：总第课时星期第节时间：§1-1机械的组成[教学目标与要求]知识目标:了解机器的组成能力目标通过了解机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力，掌握机械的组成特点，以及满足使用条件下机械零件的材料、结构、尺寸和形状。素质目标提高学生对机器基本知识的了解，保证设备正常运行，延长使用寿命。[教学重点]机器的组成[难点分析]机器的组成[教学方法]讲授法、教师与学生互动法[学生分析]学生对机械了解得很少，讲课时要注意联系学生所见到的实用机械，分析机器的组成和结构，引起学生的兴趣和爱好，使学生爱上本课程，是讲好本课程的根本目的。所以，善于理论联系实际，从学生的认知规律出发，是讲好本课程的关键。[教学安排]1学时（45分钟）[教学过程]一、组织教学点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课二、课前三分种说话三、复习提问金属材料的性能四、导入语以洗衣机为例来讲机械的组成。五、讲授新课§1-1机械的组成一、机器的概念及组成（一）机器的概念1、机械：机器和机构的总称。2、机器：人工物体组合，各部分之间具有确定的相对运动，能够转换或传递能量、物料和信息的机械。3、机构：人工物体组合，各部分之间具有一定的相对运动的机械。4、构件：相互之间能作相互运动的机件。5、零件：机械的构成单元。零件与构件的区别：零件是制造单元，构件是运动单元，零件组成构件，构件是组成机构的各个相对运动的实体。6、机构与机器的区别：机器能完成有用的机械功或转换机械能，机构只是完成传递运动、力或改变运动形式，同时机构是机器的主要组成部分。（二）机器的组成一台完整的机器，通常由四部分组成1、原动机部分（动力装置）：作用是将其它形式的能量转换为机械能，以驱动机器各部分的运动。2、执行部分（工作机构）：机器中直接完成具体工作任务。3、传动部分（传动装置）：将原动机的运动和动力传递给工作机构。4、操纵或控制部分：显示、反映、控制机器的运行和工作。四、训练检测：机器的特点及组成五、总结：机器的组成、结构、类型六、布置作业：1、习题册第一章第一单元(一)填空题（1、2、3、4）（二）选择题（9、10、16）（四）简答题（17、18）2、预习第二节金属材料的性能七、课后回顾：八、板书设计：§1-1机械的组成一、机器的概念1、机械2、机器3、机构4、构件、零件二、机器的组成1、原动机部分（动力装置）2、执行部分（工作机构）3、传动部分（传动装置）4、操纵或控制部分总第课时星期第节时间：§1-2金属材料的性能[教学目标]知识目标：掌握金属材料的分类及在使用过程中的现象能力目标通过了解机械的组成、机械零件的材料、结构和承载能力，掌握机械的组成特点，以及满足使用条件下机械零件的材料、结构、尺寸和形状。素质目标提高学生对机器基本知识的了解，保证设备正常运行，延长使用寿命。[教学重点]金属材料性能的分类及使用[难点分析]金属材料性能的分类及使用[教学方法]讲授法、教师与学生互动法[学生分析]学生对机械了解得很少，讲课时要注意联系学生所见到的实用机械，分析机器的组成和结构，引起学生的兴趣和爱好，使学生爱上本课程，是讲好本课程的根本目的。所以，善于理论联系实际，从学生的认知规律出发，是讲好本课程的关键。[教学安排]2学时（90分钟）[教学过程]§1-2金属材料的性能一、组织教学点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课二、课前三分种说话三、复习提问1、机器与机构的区别2、构件与零件的区别四、导入语1、材料是机器的物质基础，金材性能是选择材料的主要依据。2、金材性能的分类：1）工艺性:从冶炼到成品的生产过程，在各种价格条件下所表现出来的性能；2)使用性：物理性能、化学性能、力学性能使用过程中所表现出的性能。新授：一、物理性能物理性能：指金属所固有的属性。它包括密度、熔点、导热性、热膨胀和磁性等。1、密度单位体积金属的质量（单位：㎏/m3）。根据密度，可分为轻金属（4.5g/㎝3）和重金属。2、熔点：金属从固态转变为液态时的温度称为熔点。单位：ºC。根据熔点，可分为低熔点金属（小于1000ºC），中熔点金属（1000～2000ºC）和高熔点金属（大于2000ºC）。3、导热性金属材料传导热量的能力。一般用热导率（导热系数）λ表示导热性能的优劣。单位为W（m·K）4、热膨胀性金属材料的体积随温度升高而增大，随温度的降低而减小的性能。常用线膨胀系数αl表示其膨胀性。5、导电性金属材料传导电流的性能。6、磁性金属材料导磁的性能称为磁性。二、金属材料的化学性能金属材料在化学作用下所表示出来的性能，主要表现在以下三个方面：1、耐腐蚀性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其它化学介质腐蚀作用的能力。2、抗氧化性金属材料抵抗氧化作用的能力。3、化学稳定性金属材料耐腐蚀性和抗氧化性的总称。第2课时：教学任务：理解并掌握各种力学性能的概念教学目的：能根据实际情况选择材料三、金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在力的作用下所表现出来的性能。1、强度：1）定义：金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。抵抗能力越大，强度越高，强度越高、材料承受的外力越大。越不容易被破坏。2）种类（形式）：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗弯强度。3）最常用的：抗拉强度4）强度极限：材料在拉伸试验下所承受的最大应力。2、塑性：金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不被破坏的能力。衡量塑性的指标：1）伸长率δ：试样拉断后，其标距部分增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。δ=（L1—L0）/L0×100%L1------拉伸后的长度L0------原始长度2）断面收缩率ψ：在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示。计算公式如下：ψ=（S0—S1）/S0×100%式中：S0--试样原始横截面积，mm2；S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。δ、ψ值越大材料的塑性越好。3、硬度：金属材料抵抗其他更硬物体压入其表面的能力，是金属材料表面抵抗变形或破坏的能力。常用的有：1）布氏硬度（HB）：用于铸铁、有色金属、低合金钢和结构钢调质件的硬度2)洛氏硬度（HRC、HRB、HRA）：应用最广泛，测定工件的表面硬度。3)维氏硬度（HV）：手续繁琐，应用很少。4、韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。单位为：J/cm25、疲劳强度：金属再聊在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。钢：107次，有色金属108次四、金属材料的