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绪论1

第1章 工程材料3

1.1金属材料的力学性能3

1.1.1强度和塑性3

1.1.2硬度6

1.1.3冲击韧度7

1.1.4疲劳强度8

1.2金属的晶体结构与结晶8

1.2.1金属的晶体结构9

1.2.2金属的结晶10

1.2.3金属的同素异构转变12

1.2.4晶体缺陷12

1.3铁碳合金13

1.3.1合金的相结构13

1.3.2铁碳合金的基本组织15

1.3.3Fe-Fe3C状态图16

1.4钢的热处理19

1.4.1钢在加热时的组织转变19

1.4.2钢在冷却时的组织转变19

1.4.3钢的退火与正火20

1.4.4钢的淬火与回火21

1.4.5钢的表面淬火和化学热处理22

1.5碳素钢24

1.5.1杂质元素的影响和碳素钢的分类24

1.5.2碳素钢的牌号、性能和用途25

1.6合金钢28

1.6.1合金元素在钢中的作用28

1.6.2合金钢的分类和牌号表示方法29

1.6.3合金结构钢30

1.6.4合金工具钢31

1.6.5特殊合金钢33

1.7铸铁34

1.7.1灰口铸铁35

1.7.2球墨铸铁35

1.7.3可锻铸铁36

1.8有色金属36

1.8.1铝及铝合金36

1.8.2铜及铜合金38

1.8.3钛及其合金38

1.9非金属材料39

1.9.1塑料39

1.9.2橡胶41

1.9.3复合材料42

1.10小结44

1.11练习与思考题44

第2章 铸造46

2.1砂型铸造工艺基础47

2.1.1砂型铸造的工艺过程47

2.1.2造型方法48

2.1.3造芯53

2.1.4浇注系统54

2.1.5合型、熔炼与浇注55

2.1.6落砂、清理与检验56

2.2合金的铸造性能56

2.2.1流动性57

2.2.2收缩性58

2.2.3常用合金的铸造性能60

2.2.4铸件缺陷的形成及预防61

2.3砂型铸造工艺过程设计62

2.3.1铸件浇注位置的选择原则62

2.3.2铸型分型面的选择原则63

2.3.3工艺参数的选择原则65

2.4铸件的结构工艺性67

2.4.1合金铸造性能对铸件结构的要求67

2.4.2铸造工艺对铸件结构的要求71

2.5其他铸造方法74

2.5.1金属型铸造74

2.5.2压力铸造74

2.5.3离心铸造75

2.5.4熔模铸造76

2.6小结77

2.7练习与思考题77

第3章 锻压79

3.1锻造工艺基础80

3.1.1自由锻80

3.1.2胎模锻84

3.1.3锤上模锻86

3.2金属的锻造性能88

3.2.1金属的塑性变形88

3.2.2冷加工与热加工的界限92

3.2.3金属的可锻性92

3.2.4锻造温度范围和冷却方法94

3.2.5锻件缺陷的形成及预防96

3.3锻件的结构工艺性97

3.3.1自由锻件的结构工艺性需求97

3.3.2胎模锻件和模锻件的结构工艺性要求99

3.4冲压101

3.4.1冲压的基本工序101

3.4.2冲压件的结构工艺性103

3.5其他锻压方法106

3.5.1轧制106

3.5.2精密模锻108

3.5.3挤压109

3.5.4拉拔109

3.6小结110

3.7练习与思考题110

第4章 焊接112

4.1熔焊工艺基础113

4.1.1焊条电弧焊113

4.1.2埋弧焊121

4.1.3气体保护电弧焊123

4.2金属的焊接性能124

4.2.1金属的焊接性124

4.2.2碳钢和低合金结构钢的焊接性125

4.2.3铸铁的焊接性126

4.3焊接接头组织和性能127

4.3.1焊缝的组织和性能127

4.3.2热影响区的组织和性能127

4.4焊接变形和焊件结构工艺性129

4.4.1焊接变形及防止方法129

4.4.2焊件的结构工艺性131

4.5熔焊工艺设计基础133

4.5.1焊缝位置的确定及焊缝代号134

4.5.2焊接接头形式和尺寸的确定137

4.5.3焊条的选用139

4.5.4焊件的热处理141

4.6其他焊接方法142

4.6.1气焊142

4.6.2电渣焊143

4.6.3电阻焊143

4.6.4钎焊145

4.7小结146

4.8练习与思考题146

第5章 机械零件毛坯的选择147

5.1常用毛坯的种类147

5.1.1型材147

5.1.2铸件147

5.1.3锻件148

5.1.4冲压件148

5.1.5焊接件149

5.2毛坯选择的原则149

5.2.1毛坯选择的原则149

5.2.2毛坯具体选择时考虑的因素150

5.3典型零件的毛坯选择150

5.3.1轴杆类零件150

5.3.2饼块及盘套类零件151

5.3.3机架类零件152

5.3.4毛坯选择举例153

5.4小结154

5.5练习与思考题155

第6章 金属切削加工基础知识156

6.1切削运动及切削要素156

6.1.1零件的种类及其表面形成156

6.1.2切削运动157

6.1.3切削要素159

6.2金属切削刀具159

6.2.1刀具材料160

6.2.2刀具角度161

6.2.3刀具结构165

6.3切削过程中的物理现象165

6.3.1切屑形成过程及切屑种类166

6.3.2积屑瘤167

6.3.3切削力和切削功率168

6.3.4切削热和切削温度170

6.3.5刀具磨损和刀具耐用度171

6.4工件材料的切削加工性173

6.4.1材料切削加工性的慨念和衡量指标173

6.4.2材料切削加工性的改善174

6.5金属切削条件的选择175

6.5.1切削加工主要技术经济指标175

6.5.2切削用量的合理选择177

6.5.3切削液的选用179

6.6小结180

6.7练习与思考题180

第7章 金属切削机床181

7.1金属切削机床分类与型号编制181

7.1.1机床分类181

7.1.2通用机床型号182

7.2车床184

7.2.1普通车床185

7.2.2卧式车床的传动系统188

7.2.3其他车床190

7.3钻床和镗床194

7.3.1钻床194

7.3.2镗床197

7.4刨床、插床199

7.4.1刨床199

7.4.2插床203

7.5铣床203

7.5.1卧式万能升降台铣床204

7.5.2其他铣床207

7.5.3铣床附件——万能分度头209

7.6磨床211

7.6.1M1432A型万能磨床212

7.6.2其他磨床简介213

7.7小结216

7.8练习与思考题216

第8章 机械零件表面加工217

8.1外圆表面加工217

8.1.1外圆表面车削加工217

8.1.2外圆表面的磨削加工221

8.2孔的加工223

8.2.1钻削加工223

8.2.2镗削224

8.2.3铰削225

8.3平面加工226

8.3.1平面刨削加工226

8.3.2平面铣削加工227

8.3.3平面磨削加工229

8.4螺纹加工229

8.4.1套丝229

8.4.2螺纹车削230

8.4.3螺纹铣削231

8.5齿轮的齿形加工231

8.5.1概述231

8.5.2滚齿232

8.5.3插齿233

8.5.4齿面精加工235

8.6光整加工238

8.6.1研磨238

8.6.2珩磨239

8.6.3超级光磨240

8.7小结241

8.8练习与思考题241

第9章 机械加工工艺过程的制定242

9.1机械加工工艺过程概述242

9.1.1工艺过程是生产过程的主要过程242

9.1.2生产类型244

9.2工件的安装和夹具245

9.2.1工件的安装246

9.2.2夹具简介247

9.3工艺规程的拟定249

9.3.1零件的工艺分析249

9.3.2毛坯的选择及加工余量的确定250

9.3.3定位基准的选择251

9.3.4工艺路线的拟定255

9.3.5工艺文件的编制257

9.4典型零件工艺过程257

9.4.1轴类零件257

9.4.2套类零件260

9.4.3箱体类零件263

9.5小结267

9.6练习与思考题268

第10章 特种加工269

10.1电火花加工270

10.1.1电火花加工的原理270

10.1.2电火花加工的特点271

10.1.3电火花加工的类型及应用272

10.1.4电火花加工机床简介274

10.2电解加工276

10.2.1电解加工的原理277

10.2.2电解加工的特点和应用277

10.2.3电解加工机床简介280

10.2.4电解磨削280

10.2.5电铸282

10.3激光加工284

10.3.1激光加工的原理284

10.3.2激光加工的特点和应用284

10.3.3激光加工的基本设备286

10.4电子束加工287

10.4.1电子束加工的原理287

10.4.2电子束加工的特点和应用287

10.4.3电子束加工装置289

10.5离子束加工291

10.5.1离子束加工的原理291

10.5.2离子束加工的基本设备293

10.6超声波加工294

10.6.1超声波加工的原理294

10.6.2超声波加工的特点和应用295

10.6.3超声波加工的基本设备297

10.7小结298

10.8练习与思考题299

第11章 先进制造技术300

11.1数控加工技术300

11.1.1数字控制与数控机床的概念300

11.1.2数控机床的基本组成及工作原理300

11.1.3数控机床的分类302

11.1.4数控机床的特点及应用范围306

11.2快速成形技术307

11.2.1快速成形技术的概念307

11.2.2快速成形技术的工作原理308

11.2.3快速成形技术的工艺方法308

11.2.4快速成形技术的特点和用途310

11.3柔性制造技术310

11.3.1柔性制造单元310

11.3.2柔性制造系统311

11.3.3计算机集成制造系统313

11.3.4成组技术314

11.4小结316

11.5练习与思考题317

参考文献318