金属加工教案

《金属加工与实训》基础篇教案课题：绪论教学目的和要求：1．了解金属加工的作用与地位、现状与发展趋势2．熟悉金属加工的安全生产规范3．了解金属加工的主要工种分类与特点4．明确课程任务、性质、基本要求、学习目的、学习方法重点、难点：1．金属加工的安全生产规范2．课程的基本要求和学习方法教学环节与内容：[导入新课][新授内容]绪论一、金属加工在国民经济中的作用与地位、现状与发展趋势金属加工是对金属材料进行成形生产的全过程。成形工艺是人们把原材料或半成品加工制造成为所需形状和尺寸产品的过程。金属加工历史悠久、内容丰富。（简要介绍明朝宋应星所著的《天工开物》）现代金属加工技术的发展趋势。主要表现在两个方向上：一是精密工程技术；二是金属加工的高度自动化。制造加工业的发展方向可用“三化”来概括，即全球化、虚拟化和绿色化。二、金属加工的主要工种分类与特点根据金属加工工艺流程，可以把金属加工工种分为热加工、冷加工和其他工种三大类。1.热加工（1）铸造工（2）锻压工（3）焊工（4）热处理工2.冷加工（1）钳工（2）车工（3）铣工（4）刨工（5）磨工3.其他工种三、金属加工的安全生产规范1.工人安全职责2.车间管理安全规则3.设备操作安全规则四、本课程的性质、任务和教学目标1．本课程的性质和任务本课程是中等职业学校机械类专业及工程技术类相关专业的一门基础课程。主要任务是：（1）使学生掌握必备的金属材料、热处理、金属加工工艺知识和技能。（2）培养学生分析问题和解决问题的能力，具备继续学习专业技术的能力。（3）培养其在机械类专业领域的基本从业能力。课时：1课次编号：1《金属加工与实训》基础篇教案（4）贯穿职业道德和职业意识的培养，形成严谨、敬业的工作作风。2．本课程的教学目标（1）实践能力目标（2）学习能力目标（3）社会能力目标3．学习方法（1）注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应用、总结。（2）要理解、要提问题、不能累计问题。（3）抓住主要内容：金属材料及热处理基本知识，铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。（4）为了弥补实践方面的不足，采用录像教学以及到工厂参观和实习，通过师生的相互努力来学好这门功课。[课堂小结]1．金属加工与成形工艺2．金属加工的主要工种分类与特点3．金属加工的安全生产规范4．本课程的主要任务及学习方法《金属加工与实训》基础篇教案课题：技术测量及常用器具教学目的和要求：1.掌握长度单位的换算关系、角度单位的换算关系2.掌握游标卡尺的读数及使用方法重点、难点：1．长度单位、角度单位的换算关系2．游标卡尺的读数及使用方法教学环节与内容：[导入新课][新授内容]第1章技术测量及常用器具1.1技术测量的基本知识1.1.1技术测量的含义测量是以确定被测对象的量值而进行的实验过程。1.1.2测量四要素测量过程四要素指被测对象、计量单位、测量方法和测量精度。1.1.3计量单位长度的国际单位是米（m）。机械制造中常采用的长度计量单位为毫米（mm），1mm=10-3m。在精密测量中，长度计量单位采用微米（μm），1μm=10-3mm。在超精密测量中，长度计量单位采用纳米（nm）,1nm=10-3μm。英寸（in）与法定长度单位（mm）的换算关系是1in=25.4mm。角度单位为弧度（rad）、微弧度μrad和度(º)、分(')、秒()。1rad=10-6μrad，1º=0.0174533rad。度(º)、分(')、秒()的关系采用60进位制，即1º=60'，1'=60。1.2常用测量器具1.2.1长度量具1.钢直尺钢直尺是一种不可卷的钢质板状量尺，亦可作为划直线的导向工具。使用方法：（示范讲解）2．卡钳卡钳根据用途可分为外卡钳和内卡钳两种，前者用于测量外尺寸，后者用于测量内尺寸。3．游标卡尺游标卡尺可以直接测量出工件的内径、外径、中心距、宽度、长度和深度等。游标卡尺的测量精度有0.1mm、0.05mm和0.02mm三种。测量范围有0～125mm、0～200mm、0～500mm等。课时：1课次编号：2《金属加工与实训》基础篇教案(1)游标卡尺的刻线原理游标卡尺的结构：游标卡尺是由尺身、游标、尺框所组成，如图1-3所示。游标卡尺的刻线原理：以0.02mm游标卡尺为例。游标卡尺的尺身每格刻线宽度1mm，使尺身上49格刻线的宽度与游标上50格刻线的宽度相等，则游标的每格刻线宽度为49mm／50=0.98mm，尺身和游标的刻线间距之差为1.00mm-0.98mm=0.02mm。这个差值就是0.02mm游标卡尺的读数值。0.02mm游标卡尺的刻线原理如图1-4所示。(2)游标卡尺的读数方法使用游标卡尺测量工件时，读数可分为下面3个步骤(以0.02mm游标卡尺为例)：1)读整数。读出游标零线左边最近的尺身刻度值，该数值就是被测件的整数值。2)读小数。找出游标刻线对准尺身刻线的位置，将其顺序数乘以游标读数值0.02mm所得的积，即为被测件的小数值。3)整个读数。把上面1)和2)两次读数值相加，就是被测工件的整个读数值。读数示例如图1-5所示，读数：23mm+10×0.02mm=23.20mm。(3)游标卡尺的正确使用（示范讲解）[课堂小结]1．长度单位的换算关系。2．角度单位的换算关系。3．直尺与卡尺的使用方法。4．游标卡尺的刻线原理、读数方法与正确使用。[课外作业]完成作业（1）相关练习012345012345678910尺身游标图1-4游标卡尺刻线原理《金属加工与实训》基础篇教案课题：技术测量及常用器具（续）教学目的和要求：1.熟悉千分尺、百分表、万能角度尺等常用测量器具的构造及使用场合2．掌握千分尺、百分表、万能角度尺等的读数方法及使用方法。重点、难点：1．千分尺的读数及使用方法2．百分表的读数及使用方法3．万能角度尺的读数及使用方法教学环节与内容：[复习提问]1．长度单位英寸（in）与毫米(mm)之间的换算关系？2．弧度（rad）与度(º)的换算关系？3.说明游标卡尺的读数方法及正解使用方法。[导入新课][新授内容]4．千分尺（1）千分尺是用微分筒读数的，读数值为0.01mm的量尺。（2）千分尺的分类、结构与规格（3）千分尺的刻线原理（4）千分尺的读数方法用千分尺进行测量时，其读数也可分为以下3个步骤：1)读整数。读出活动套筒锥面的端面左边在固定套筒露出来的刻线数值，即被测件的mm整数或0.5mm数。2)读小数。找出与基准线对准的活动套筒上的刻线数值，如果此时整数部分的读数值为mm整数，那么该刻线数值就是被测件的小数值；如果此时整数部分的读数值为0.5mm数，则该刻线数值还要加上0.5mm后才是被测件的小数值。3)整个读数。将上面两次读数值相加，就是被测件的整个读数值。千分尺的读数如图课时：2课次编号：3图1-8图1-7《金属加工与实训》基础篇教案1-8所示。(3)千分尺的正确使用（示范讲解）5．百分表(l)百分表的结构（图1-10）(2)百分表的刻线原理图1-10百分表的结构l-触头；2-测量杆；3-小齿轮；4、7-大齿轮；5-中间小齿轮；6-长指针；8-短指针；9-刻度盘；10-表圈11-拉簧(3)百分表的读数方法百分表测量时大小指针所示读数之和即为尺寸变化量。也就是说先读小指针转过的刻度值(即mm的整数)，再读大指针转过的刻度数(即小数部分)，并乘以0.01，然后两者相加，即可得到所测量的数值。（4）百分表的正确使用6．刀口形直尺（示范讲解）刀口形直尺是用光隙法检验直线度或平面度的直尺，其形状如图1-12所示。7．塞尺（示范讲解）塞尺是用来检查两贴合面之间间隙的薄片量尺，如图1-13所示。图1-12刀口形直尺及其使用图1-13塞尺1.2.2角度量具《金属加工与实训》基础篇教案1.90º角尺90º角尺是检验直角用非刻线量尺，用于检查工件的垂直度。2．游标万能角度尺游标万能角度尺是用游标读数，可测任意角度的量尺。一般用来测量零件的内外角度。它的构造如图1-15所示。游标万能角度尺的读数机构是根据游标原理制成的。（示范讲解）1.2.3量具的保养1)使用前必须用绒布将其擦拭干净。2)不能用精密量具去测量毛坯或运动着的工件。3)测量时不能用力过猛、过大，也不能测量温度过高的工件。4)不能把量具乱扔、乱放，更不能将其当工具使用。5)不能用污油清洗量具，更不能注入污油。6)量具使用完后，应将其擦洗干净后涂油并放入专用的量具盒内[课堂小结]1．千分尺、百分表、游标角度尺的读数方法及使用方法2．量具的保养方法[课外作业]完成作业（1）相关练习图1-14图1-15《金属加工与实训》基础篇教案课题：金属材料的性能教学目的和要求：1.掌握金属材料的力学性能——强度、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等基本概念。2.理解各力学性能指标的物理意义，了解其测定方法。3.熟悉金属材料的工艺性能。重点、难点：1．金属材料的力学性能2．各性能指标的物理意义和测定方法教学环节与内容：[复习提问]1．说明千分尺的读数方法及其使用方法。2．如何保养好量具？[导入新课][新授内容]第2章金属材料的性能及常用工程材料2．1金属材料的性能2．1．1金属材料的力学性能1．强度指标（1）强度：材料在外力作用，抵抗塑性变形和断裂的能力。工程上常用的金属材料的强度指标有屈服强度(ReL)和抗拉强度(Rm)等；低碳钢力-伸长曲线圆形拉伸试样(a)拉断前(b)拉断后（2）强度衡量指标：屈服强度ReL、抗拉强度Rm1）屈服点：(a)(b)课时：2课次编号：4《金属加工与实训》基础篇教案定义：发生屈服现象时的应力。公式：ReL＝FeL/So（MPa）FeL－材料发生屈服现象时的力，So－材料的原始横截面面积。对于塑性差的材料，无明显屈服点，则用Rr0.2来代替ReL。2）抗拉强度：定义：最大应力值。公式：Rm＝Fm/SoFm－最大的载荷，So－材料的原始截面面积。2．塑性指标塑性：材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的性能。表示材料的塑性指标是：伸长率A和断面收缩率Z。1）使材料具有良好的成形性；2）受到外力变形时，有强化作用。衡量塑性指标：伸长率、断面收缩率。（1）伸长率：A定义：公式：A＝（Lu－L0）/L0×100％Lu－拉断后的长度。L0－原来的试样长度。注意：长、短试样测出的A值不相等（比较大小，要同样的试样）。δ55%－塑性材料，δ55％－脆性材料。（2）断面收缩率：定义：公式：Z＝（S0－Su）/S0×100％S0－原截面面积。Su－断口处断面面积。Z值越大，塑性越好。总结：A、Z越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。3．硬度指标硬度：材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最常用的硬度指标有：布氏硬度（HB)和洛氏硬度(HRA-C)。布氏硬度和洛氏硬度试验原理和使用范围均不相同；硬度衡量：布氏硬度、洛氏硬度等。（1）布氏硬度：HB1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。3）标注示例：350HBW5/750表示用直径5mm的硬质合金球在7.355kN试验力下保持10s-15s测定的布氏硬度值为350。（2）洛氏硬度：HR、（HRA、HRB、HRC）1）应用范围：钢及合金钢。《金属加工与实训》基础篇教案2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。3）标注示例：45HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为45。注：数值越大，硬度越高。但相互之间不能比较，必须查表为同单位才行。4．韧性指标冲击韧度：金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力。常用的指标有冲击韧度(Ak)。5．疲劳的概念在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。金属材料的力学性能是在外力作用下表现出的力学性能，在实际生产中应用相当广泛。2.1.2金属的工艺性能工艺性能是指金属材料在加工过程中是否易于加工成形的能力，它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。1.铸造性能金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。衡量铸造性能的主要指标有流动性、收缩性和偏析倾向等。金属材料中