金屬工藝學是一門研究有關製造金屬機件的工藝方法的綜合性技術學科。它主要研究：各種工藝方法本身的規律性及其在機械製造中的套用和相互聯繫；金屬機件的加工工藝過程和結構工藝性；常用金屬材料性能對加工工藝的影響；工藝方法的綜合比較等。研究在機械製造中金屬材料（或坯料、半成品等）的冶煉、鑄造、鍛壓、焊接、金屬熱處理、切削加工、機械裝配等的工藝過程和方法的一門學科。另有相關書籍。
基本介紹
- 中文名：金屬工藝學
- 外文名：Technology of metals
- 研究領域：有關製造金屬機件的工藝方法
- 性質：技術學科
內容,加工,要點,
內容
熱加工
（一）金屬材料的基本知識
1.金屬材料的力學性能
力學性能的概念。力學性能主要指標（強度、塑性、硬度、韌性和疲勞強度）的符號、單位、物理意義與試驗方法。
3.合金的相結構與相圖
合金的相結構。二元合金相圖的概念。
4.鐵碳合金
鐵碳合金相圖中的相、特性點和特性線。典型鐵碳合金的組織轉變。鐵碳合金相圖的套用。
5.鋼的熱處理
6.常用鋼材
含碳量和常存元素對碳鋼力學性能的影響。鋼的分類、牌號和用途。
（二）鑄 造
1.鑄造的實質、特點及套用範圍。鑄造方法分類。
2.合金鑄造性能
充型能力和流動性的概念。充型能力和流動性對鑄件質量的影響。影響充型能力和流動性的主要因素，提高充型能力和流動性的主要措施。
收縮的概念。鑄造應力、收縮對鑄件質量的影響。縮孔、縮松、變形、裂紋等鑄造缺陷的形成機理和防止措施。
3.常用合金鑄件及其生產
灰鑄鐵件：灰鑄鐵的分類、牌號、組織和性能特點及套用。鑄鐵的石墨化。孕育處理。灰鑄鐵件的生產特點。
球墨鑄鐵件：球墨鑄鐵的分類、牌號、組織和性能特點及套用。球墨鑄鐵件的生產工藝和鑄造工藝特點。
可鍛鑄鐵件：可鍛鑄鐵的分類、牌號、組織和性能特點及套用。可鍛鑄鐵件的製造過程和鑄造工藝特點。
蠕墨鑄鐵件和合金鑄鐵件。
鑄鐵的熔煉：沖天爐的工作原理。鐵水溫度和化學成分的控制。
鑄鋼件、銅合金鑄件和鋁合金鑄件生產。
4.砂型鑄造及鑄造工藝規程設計
鑄造工藝規程設計的意義、內容及步驟。
常見手工造型方法的選擇。機器造型和造型生產線。鑄件結構的鑄造工藝性分析。
鑄造工藝圖的制定：澆注位置和分型面的選擇；鑄造工藝參數（加工餘量、起模斜度、鑄造收縮率、鑄造圓角等）的確定；型芯設計。鑄造工藝圖實例。
5.特種鑄造
熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造和離心鑄造等特種鑄造方法的工藝過程、特點及套用。
（三）鍛 壓
1.鍛壓的實質、特點和套用。鍛壓方法分類。
2金屬的塑性變形
金屬塑性變形的實質。單晶體與多晶體的塑性變形。塑性變形對金屬組織和力學性能的 影響。冷變形與熱變形的概念。鍛造比與鍛造流線。金屬鍛造性能的概念。
3.自由鍛
自由鍛的特點和套用。
坯料的加熱和鍛造溫度範圍。
自由鍛工藝規程的制定：繪製鍛件圖；確定變形工序；計算坯料的質量和尺寸；選定鍛造設備等。
典型鍛件自由鍛工藝過程實例。
自由鍛件的結構工藝性。
高合金鋼的鍛造特點。
4.模 鍛
模鍛的特點和套用。
模鍛的變形工藝和模鍛模膛。模鍛件圖的制定。
錘上、曲柄壓力機上、平鍛機上、摩擦壓力機上模鍛的特點和套用。
模鍛件的結構工藝性。
5.板料衝壓
板料衝壓的特點和套用。
板料衝壓的基本工序。典型衝壓件工藝過程實例。
衝壓件的結構工藝性。
6.其他壓力加工方法及新技術新工藝
精密模鍛、擠壓成形、輥軋成形、液態模鍛、超塑成形、精密衝壓的特點和套用。
（四） 焊接和粘接
1.焊接的實質。焊接方法分類。焊接在工業生產中的套用。
2.電弧焊質量分析
電弧焊冶金過程。焊接接頭的組織和性能。焊接應力和變形。焊接裂紋的產生原因及防止措施。
3.電弧焊常用方法
手弧焊的特點和套用。焊條的組成、作用、種類、型號、牌號、特性和選用。
4.其他常用焊接方法及焊接新工藝
電阻焊的實質、基本形式、焊接過程、特點和套用。
釺焊的實質。軟釺焊和硬釺焊。釺焊特點和套用。
電渣焊的焊接過程、特點和套用。
電子束焊、雷射焊、摩擦焊、擴散焊的原理、特點和套用。
5.常用金屬材料的焊接
金屬焊接性的概念。鋼材焊接性的評估。
碳鋼和低合金結構鋼的焊接。不鏽鋼的焊接。鑄鐵件焊補。鋁、銅及其合金的焊接。
6.焊接結構工藝設計
焊接方法的選擇。焊縫布置。焊接接頭設計。
7.粘接
粘接的原理與特點。膠粘劑和粘接工藝。
（五） 毛坯選擇
1.選擇毛坯類型及具加工方法的原則
2.鑄造、鍛壓、焊接等毛坯加工方法及其製品的綜合比較
3.常用機器零件和結構件的毛坯類別
加工
切削加工
（一）金屬切削加工的基礎知識
l．切削加工概述
切削加工的分類、任務及其在機械製造過程中的地位和作用。
零件的種類及組成零件的表面。
零件技術要求（尺寸精度、形位精度、表面粗糙度）簡介。
切削加工階段的劃分及各階段尺寸公差等級和表面粗糙度Ra值的範圍。
零件表面的形成原理和工具機的切削運動。
切削用量三要素和切削層參數的概念。
2.金屬切削刀具
刀具材料應具備的性能。刀具材料的種類、牌號和用途。
3.金屬切削過程及其物理現象
切削過程的實質。切削變形區。切屑的種類及其對切削加工的影響。
積屑瘤、切削力、切削熱、加工硬化、殘餘應力等物理現象的產生和對切削加工的影響以及減少的措施。切削功率的計算。切削液的作用、種類及選用。
刀具磨損的形式和過程。刀具耐用度的概念。
4.工件材料可加工性
工件材料可加工性的概念和改善途徑。
5.提高生產率的途徑
生產率的概念。
機動時間的計算。
提高生產率的途徑。選擇切削用量的原則。
（二） 車、鑽、鏜加工
1.車削加工
車床的種類、車削運動、加工範圍和工件裝夾方法概述。"
車外圓、車端面、鏜孔、車錐面、車螺紋的方法、特點和套用。
車削加工的工藝特點。
2.鑽床加工
鑽床的種類、鑽削運動、加工範圍和工件裝夾方法概述。
鑽孔、擴孔、鉸孔、鍃孔、鍃凸台的方法、刀具、特點和套用。
3.鏜床加工
鏜床的種類、組成部分、切削運動、加工範圍和工件裝夾方法概述。
鏜刀的種類。浮動鏜刀的結構、特點和套用。
鏜床鏜削孔與孔系的方法。鏜床坐標裝置簡介。
鏜床加工的工藝特點。
（三） 銑、刨、插、拉加工
1.銑削加工
銑床的種類、銑削運動、加工範圍和工件裝夾方法概述。
銑削過程的特點。
端銑和周銑、逆銑和順銑的分析比較。
銑平面、銑螺旋槽、銑螺紋、銑花鍵軸、銑床鏜孔的方法、特點和套用。
2.刨削、插削和拉削加工 ，
創削加工：刨床的種類、刨削運動、加工範圍和工件裝夾方法概述。刨削和銑削的分析比較。
插削加工：插刀的結構，插削花鍵孔的方法。
拉削加工：拉床的主要組成部分、拉削運動和加工範圍。圓孔拉刀的結構及拉削圓孔的方法。拉削孔內鍵槽的方法。拉削的工藝特點和套用。
（四） 磨削、光整及少無切削加工
1.磨 具
磨具的種類。
固結磨具特性（磨料、粒度、結合劑、硬度、組織、形狀等）及其選用。
2.磨削過程及其鈞理現象
磨削過程的實質和特點。
磨削力、磨削熱、加工硬化和殘餘應力的產生和對切削加工的影響及其減少的措施。
磨削用量及其選擇。
孔磨削加工
普通磨削和無心磨削的運動、方法、特點和套用。
先進磨削方法（高精度低粗蝕度磨削、高效率磨削）簡介。
4.光整加工
刮削、寬刀細刨、研磨、珩磨、超精加工、拋光的方法、原理、特點和套用。
5.金屬少無切削加工
簡介表面滾壓和擠光精整加工、滾壓螺紋以及粉末冶金的工藝方法、特點和套用。
（五） 齒形加工
1.漸開線圓柱齒輪概述
漸開線的形成及有關特性。
齒輪傳動的類型。
直齒圓柱齒輪的主要參數及尺寸計算。
齒輪傳動性能。精度等級及其標註方法。
2.銑 齒
銑削直齒輪的方法、運動及刀號進擇。
銑削螺旋齒輪的運動、掛輪計算、刀號選擇及工具機調整。
銑齒的工藝特點和套用。
3.滾齒和插齒
滾齒機、插齒機的主要組成都分。
滾刀、插齒刀的結構和精度。
滾齒、插齒的原理、運動、方法、特點和套用。
4.齒形精加工
剃齒、珩齒、磨齒、研齒的原理、運動、特點和套用。
（六）常見表面加工方案的選擇及典型零件的工藝過程
l．選擇表面加工方案的依據
2.外圓、內圓、平面加工方案的選擇 '
3.錐面、螺紋、齒形加工方案的選擇
4.軸、盤套、支架箱體三類典型零件的工藝過程簡介
（七） 零件結構工藝性
1.零件結構工藝性的基本概念
2.切削加工對結構工藝性的要求與示例
3.裝配對結構工藝性的要求與示例
（八）數控技術和特種加工
l．數控工具機和加工中心
數控工具機和加工中心的工作原理、主要組成部分及套用。
要點
拔模斜度：鑄件上垂直分型面的各個側面應具有斜度，以便於把模樣（或型芯）從型砂中（或從芯盒中）取出，並避免破壞型腔（或型芯）。此斜度稱為拔模斜度。
結構斜度：凡垂直分型面的非加工表面都應設計出斜度，以利於造型時拔模，並確保型腔質量。
結構斜度是在零件圖上非加工表面設計的斜度，一般斜度值比較大。
拔模斜度是在鑄造工藝圖上方便起模，在垂直分型面的各個側面設計的工藝斜度，一般斜度比較小。有結構斜度的表面，不加工藝斜度。
