【浙江】02189机械制造基础自学考试大纲

[02189]

机械制造基础自学考试大纲

浙江省教育考试院

二〇一九年六月

自学用书：《机械制造基础》，孙学强主编，机械工业出版社第3版

一、课程性质与设置目的要求

《机械制造基础》课程是高等教育自学考试机械专业的一门专业基础课程，是机械专业专科阶段的必考课。本课程是一门融机械制造中的金属材料、热加工和切削加工等各个方面的基础知识为一体的综合性应用学科。

《机械制造基础》主要研究金属材料及其加工工艺技术在机械制造中的应用。教材内容共分五篇：第一篇、第二篇和第三篇主要阐述金属材料的性能及结构基础知识、钢铁材料及其热处理、有色金属和非金属材料；第四篇阐述零件毛坯的热加工制造技术；第五篇主要阐述机械零件的切削加工技术。

设置该课程的目的是：考生通过学习，能初步掌握机械制造中的常用金属材料及其选用、毛坯的制造方法，从而培养制定加工工艺规范与合理选用加工方法的能力。

学习本课程的要求是：本课程属于实践性很强的学科，考生应将基础理论与实际工程问题紧密结合，锻炼自身的知识综合运用能力，为正确制定机械零件的加工工艺打下基础。

 

二、考核内容及目标

第一章 金属材料的力学性能

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握金属材料的力学性能及其测试方法。

二、考核知识点

金属材料的力学性能指标；硬度测试方法的特点；

三、考核目标要求

第一节 强度和塑性

• 识记：强度、强度指标、塑性、塑性指标
• 领会：拉伸图、材料性能判断

第二节 硬度

• 识记：硬度、试验方法
• 领会：试验方法的选择及特点

第三节 冲击韧度

• 识记：冲击韧度、冲击试验

第四节 疲劳强度

• 识记：疲劳强度、影响因素

 

第二章 金属与合金的晶体结构

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握纯金属、合金、实际金属的晶体结构。

二、考核知识点

金属中常见的晶体结构类型及其特点；合金的相结构；晶体缺陷及其对金属性能的影响；

三、考核目标要求

第一节 纯金属的晶体结构

1、识记：晶体与非晶体、晶格和晶胞

2、领会：常见金属的晶格类型

第二节 合金的晶体结构

1、识记：合金的基本概念、固溶体、金属化合物

2、领会：固溶强化原理

第三节 实际金属的晶体结构

1、识记：多晶体结构、晶体性能的各向异性与各向同性

2、领会：金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响

 

第三章 金属与合金的结晶

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握纯金属、合金的结晶过程。

二、考核知识点

结晶的必要条件；纯金属的结晶规律；晶粒大小的控制及其工程意义；同素异构转变；匀晶相图及共晶相图合金结晶过程分析。

三、考核目标要求

第一节 纯金属的结晶

• 识记：金属的冷却曲线、过冷度、结晶规律、晶粒、晶界、晶粒大小对金属性能的影响、晶粒大小的控制
• 领会：细化晶粒的方法
• 应用：同素异构转变

第二节 合金的结晶

• 识记：二元合金相图基本知识、枝晶偏析
• 领会：匀晶相图及结晶过程、共晶相图及结晶过程

 

第四章 铁碳合金

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握铁碳合金中的基本相，Fe-Fe₃C相图及其分析方法，铁碳合金的成分、组织和性能的关系。

二、考核知识点

铁碳合金中的基本相；Fe-Fe₃C相图的主要特征及主要点、线的意义；典型铁碳合金结晶过程分析；铁碳合金的成分、组织和性能的关系；

三、考核目标要求

第一节 铁碳合金的基本相

• 识记：铁素体、奥氏体、渗碳体的显微组织和力学性能

第二节 Fe-Fe₃C相图

• 识记：Fe-Fe₃C相图上各相区的组织、相图中各主要点、线的意义
• 领会：典型铁碳合金结晶过程、Fe-Fe₃C相图应用
• 应用：铁碳合金的成分、组织和性能的关系

 

第五章碳素钢与钢的热处理

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握常见碳钢的基本组织、牌号、性能和用途，钢的热处理基本原理、常见热处理工艺和应用。

二、考核知识点

杂质元素对碳钢机械性能的影响；钢加热时的组织转变及奥氏体晶粒度的控制；钢冷却时的组织转变及产物性能；普通热处理工艺及应用；表面热处理工艺及应用；

三、考核目标要求

第一节 碳素钢

• 识记：碳钢的分类、碳钢的牌号表示
• 领会：碳钢中常见的杂质元素对碳钢机械性能的影响
• 应用：各类碳钢的力学性能及用途

第二节 热处理的概念与分类

• 识记：热处理、热处理的目的

第三节 钢在加热时的组织转变

• 识记：钢加热时组织转变、奥氏体本质晶粒度、奥氏体晶粒度的控制

第四节 钢在冷却时的组织转变

• 识记：钢冷却时的组织转变
• 领会：共析钢过冷奥氏体等温转变曲线（“C曲线”）及等温转变产物珠光体、贝氏体、马氏体的组织形态及性能
• 应用：马氏体转变产物的力学性能与钢的含碳量的关系

第五节 钢的退火与正火

• 识记：退火、正火
• 领会：退火工艺种类、目的、工艺特点及其应用，退火与正火特点及选用
• 应用：高碳钢采用球化退火的原因

第六节 钢的淬火

• 识记：淬火、淬透性及其影响因素、淬硬性、淬火缺陷及其预防措施
• 领会：淬火目的及方法、碳钢的淬火加热温度选择

第七节 淬火钢的回火

1、识记：回火及其目的、调质

2、领会：回火组织转变与钢性能的变化关系

3、应用：回火种类及其应用

第八节 钢的表面热处理

1、识记：表面淬火、化学热处理

2、领会：表面淬火的方法及其特点、渗碳、渗氮

3、应用：渗碳件的组织、性能

第九节 热处理零件的结构工艺性

1、领会：淬火件结构设计应遵循的一般原则

 

第六章 合金钢及其热处理

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握常见合金钢的牌号表示方法、分类、性能和用途。

二、考核知识点

合金钢的牌号表示方法、组织、热处理、性能及用途。

三、考核目标要求

第一节 合金钢的分类及编号

• 识记：合金钢的牌号表示方法
• 领会：合金钢的分类

第二节 合金元素在钢中的作用

• 识记：合金元素的几个基本作用

第三节 合金结构钢及其热处理

• 识记：低合金结构钢、弹簧钢
• 应用：渗碳钢的成分、组织、热处理、性能特点；调质钢的成分、组织、热处理和性能特点；滚动轴承钢的成分、组织、热处理、性能特点；

第四节 合金工具钢及其热处理

• 识记：工具钢
• 领会：高速工具钢淬火加热温度、三次高温回火的目的及最终组织
• 应用：刃具钢的成分、组织、热处理和性能特点

第五节 特殊性能钢及其热处理

• 识记：不锈钢、耐磨钢
• 领会：不锈钢的热处理及性能特点

 

第七章 铸铁及其热处理

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握铸铁中石墨形态，各类铸铁的机械性能及应用。

二、考核知识点

铸铁的牌号、组织和性能

三、考核目标要求

第一节 铸铁的分类

• 识记：铸铁及其特点，铸铁中石墨形态、基体组织对铸铁的性能的影响

第二节 铸铁的石墨化

1、识记：铸铁的石墨化过程

2、领会：影响石墨化的因素

第三节 常用铸铁及其热处理

1、识记：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁的牌号、性能及应用

2、领会：提高灰铸铁力学性能的途径

 

第八章 有色金属及其合金

一、学习目的和要求

通过本章学习，了解常见有色金属的种类和用途、铝合金时效强化原理、粉末冶金工艺过程。

二、考核知识点

铝合金、铜合金、滑动轴承合金和硬质合金的牌号、性能特点及用途

三、考核目标要求

第一节 铝及铝合金

• 识记：铝合金的分类、时效强化
• 领会：铝合金的变质处理

第二节 铜及铜合金

• 识记：紫铜
• 领会：黄铜的成分和性能特点

第三节 滑动轴承合金

• 识记：滑动轴承合金

第四节 粉末冶金与硬质合金

1、识记：粉末冶金的生产过程、硬质合金用途及特点

 

 

第九章 非金属材料

一、学习目的和要求

通过本章学习，了解非金属材料的分类、性能特点和用途。

二、考核知识点

常用塑料的名称、性能特点和用途；复合材料的分类；

三、考核目标要求

第一节 高分子材料

1、识记：高分子材料及其分类

2、领会：塑料制品的成型与加工

第二节 其它非金属材料

1、识记：陶瓷材料、复合材料

2、领会：陶瓷材料的基本性能和主要用途、复合材料的分类

 

第十章 铸造

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握铸造的成型原理、常见的铸造方法和应用。

二、考核知识点

砂型铸造的生产过程及造型方法；常用合金的铸造性能；铸件收缩对铸件质量的影响；浇注位置及分型面的选择；铸件的结构工艺性；特种铸造的应用；

三、考核目标要求

第一节 铸造的分类及特点

• 识记：铸造的基本概念及特点

第二节 砂型铸造的造型方法

1、识记：型砂和芯砂的性能要求、型砂的组成、机器造型、浇注系统组成

2、领会：砂型铸造的生产过程、手工造型方法

第三节 合金的铸造性能

• 识记：流动性、流动性的衡量方法及影响因素、合金的收缩、定向凝固
• 领会：常用合金的铸造性能
• 应用：铸件收缩对铸件质量的影响及防止方法

第四节 铸造工艺设计的基本内容

1、识记：浇注位置及分型面的选择

2、领会：带型芯的简单铸件的铸造工艺图的绘制

第五节 铸件的结构工艺性

• 识记：合金铸造性能及铸造工艺对铸件结构的要求
• 领会：改正常见的不正确的结构设计

第六节 特种铸造简介

• 识记：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造
• 领会：能较合理地选择简单典型铸件的铸造方法

 

第十一章 锻压

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握锻造的成型原理、常见的锻造方法和应用。

二、考核知识点

金属塑性变形的基本原理；金属的冷变形及热变形对组织结构和性能的影响；锻造温度范围的确定；锻模构造；锻件的结构工艺性；拉深工艺中拉裂、起皱的防止措施；锻压加工的典型应用场合；

三、考核目标要求

第一节 锻压的方式与特点

• 识记：锻压加工的特点

第二节 金属的塑性变形

• 识记：单多晶体塑性变形的基本原理、可锻性
• 领会：加工硬化及其利用和消除方法、锻造流线形成与合理分布
• 应用：再结晶、金属的冷变形及热变形对组织结构和性能的影响

第三节 锻造工艺过程

• 识记：锻造工艺过程
• 应用：锻造温度范围确定原则

第四节 自由锻造

• 识记：自由锻设备、自由锻的基本工序（主要工序）的工艺要求及应用
• 领会：自由锻的特点
• 应用：典型锻件的工艺过程、自由锻件的结构工艺性

第五节 模锻

• 识记：常用模锻方法、模膛种类及作用
• 领会：模锻的特点
• 应用：各种胎模锻的应用、模锻件的结构工艺性

第六节 板料冲压

• 识记：冲裁、弯曲、拉深等基本工序的实质
• 领会：拉裂、起皱的防止措施

第七节 其它锻压方法简介

• 领会：辊轧、挤压

 

第十二章 焊接与材料切割

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握焊接基本原理、常见的焊接方法及其应用。

二、考核知识点

焊条组成及作用；焊条选用；焊接接头的组织与性能；焊接应力和变形产生原因与防止措施；其他焊接方法的特点及应用；金属焊接性及估算方法；简单焊接件的结构工艺性分析；

三、考核目标要求

第一节 焊接的分类与特点

• 识记：焊接、焊接方法分类、常见的熔焊方法
• 领会：焊接特点

第二节 焊条电弧焊

• 识记：电焊条的组成及其作用、电焊条的选用
• 领会：焊接热影响区和熔合区的组织与性能、焊接应力和变形产生原因与防止措施

第三节 其它焊接方法

• 识记：电阻焊特点、类型
• 领会：埋弧焊特点及应用、气体保护焊的特点及应用

第四节 常用金属材料的焊接

• 识记：焊接性的概念、估算钢材焊接性的方法
• 领会：各种材料的焊接特点

第五节 焊接结构工艺性

• 识记：焊接结构材料的选择、接头形式的选择、焊缝的布置原则
• 领会：简单焊接件的结构合理性判断

第六节 常见的焊接缺陷及产生原因

• 识记：常见的焊接缺陷

第七节 热切割

• 识记：热切割方法

第八节 水切割

• 识记：水切割方法

 

第十三章 金属切削加工基础

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握切削加工的基本原理、工艺方法以及各工艺方法的特点和应用。

二、考核知识点

切削运动；切削用量要素及选用；刀具材料的性能要求及种类；刀具的几何角度及选用；切削液的作用和选用；砂轮的硬度及选用；不同切削加工方法的特点及适用场合；

三、考核目标要求

第一节 金属切削加工的相关知识

• 识记：常用刀具材料、刀具的几何角度、切屑形成过程
• 领会：切削运动
• 应用：切削用量要素、切削力、切削液的作用和选用原则、合理选用切削用量

第二节 金属切削机床的基本知识

• 识记：机床的分类与编号、机床上常用的传动副

第三节 车削加工

• 识记：车床的组成、车床加工范围及车刀
• 领会：车削加工的工艺特点

第四节 钻、镗削加工

• 领会：钻、镗削加工的工艺特点及适用场合

第五节 刨、插、拉削和铣削加工

• 领会：刨、插、拉削和铣削加工的工艺特点及适用场合

第六节 磨削加工

• 识记：砂轮的切削性能、砂轮的硬度
• 领会：磨削的特点

 

第十四章 机械零件材料的选用与加工工艺分析

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握零件选材、毛坯选择及加工工艺分析。

二、考核知识点

机械零件失效形式；选材基本原则；常用毛坯生产方法对比；典型零件材料和毛坯的选择及加工工艺路线；

三、考核目标要求

第一节 机械零件的失效形式和选材原则

• 识记：机械零件的失效形式、选材的基本原则

第二节 零件毛坯的选择

• 识记：毛坯的选用原则
• 领会：常用毛坯生产方法及有关内容比较

第三节 零件热处理的技术条件和工序位置

• 识记：热处理技术条件的内容、标注
• 领会：热处理的工序位置

第四节 典型零件材料和毛坯的选择及加工工艺分析

• 应用：典型零件材料和毛坯的选择及加工工艺分析

 

第十五章 特种加工及数控加工

一、学习目的和要求

通过本章学习，了解特种加工及数控加工的原理、特点和应用。

二、考核知识点

特种加工及数控加工的原理、特点和应用

三、考核目标要求

第一节 概述

• 识记：特种加工、数控加工

第二节 电火花加工

• 识记：电火花加工原理、特点及应用

第三节 电火花线切割加工

• 识记：电火花加工线切割原理、特点及应用

第四节 激光加工

• 识记：激光加工原理、特点及应用

第五节 超声波加工

• 识记：超声波加工原理、特点及应用

第六节 数控加工

• 识记：数控机床的组成、数控加工特点及应用
• 领会：数控加工的过程

 

三、题型举例(题型举例仅作参考，实际命题时不受此限)

（一）、填空题（每空2分）  2分×10题=20分

（1）过冷度是指         。

（二）、单项选择题（备选答案中只有一个是正确的，将你认为正确的选项写在括号内）  2分×10题=20分

（1）HB是（      ）性能指标。

A.强度   B.硬度   C.塑性   D.韧性

（三）、名词解释 5分×3题=15分

（1）加工硬化：

（四）、简答题 7分×5题=35分。

自由锻和模锻在应用方面有何异同点？

（五）、论述题 10分×1题=10分。

常见的毛坯加工方法有哪几种？各有什么特点？