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绪论1

第1章机械工程材料2

1.1金属的晶体结构与结晶2

1.1.1金属的晶体结构2

1.1.2金属的结晶3

1.1.3晶体缺陷5

1.1.4合金的相结构6

1.1.5合金的组织7

1.2铁碳合金7

1.2.1铁碳合金的基本组织7

1.2.2铁碳合金相图9

1.2.3钢的成分、组织、性能之间的关系11

1.3钢的热处理12

1.3.1钢在加热时的组织转变12

1.3.2钢在冷却时的组织转变12

1.3.3钢的退火与正火15

1.3.4钢的淬火与回火16

1.3.5钢的表面淬火和化学热处理17

1.4碳素钢19

1.4.1杂质元素的影响19

1.4.2碳素钢的分类20

1.4.3碳素钢的牌号、性能和用途20

1.5合金钢23

1.5.1合金元素在钢中的作用23

1.5.2合金钢的分类和牌号表示方法24

1.5.3合金结构钢24

1.5.4合金工具钢26

1.5.5特殊钢27

1.6铸铁28

1.6.1铸铁的石墨化28

1.6.2灰铸铁29

1.6.3球墨铸铁31

1.6.4可锻铸铁简介32

1.7有色金属32

1.7.1铝及铝合金33

1.7.2铜及铜合金34

1.8硬质合金和超硬刀具材料36

1.8.1硬质合金36

1.8.2超硬刀具材料38

1.9非金属材料39

1.9.1高分子材料39

1.9.2陶瓷40

1.9.3复合材料41

1.10功能材料及理想材料42

1.10.1功能材料42

1.10.2功能梯度材料及理想材料43

1.11纳米材料44

1.12习题46

第2章 金属材料的成形49

2.1铸造49

2.1.1砂型铸造49

2.1.2金属的铸造性能52

2.1.3铸造工艺设计基础54

2.1.4铸件结构工艺性56

2.1.5特种铸造59

2.2锻压加工61

2.2.1金属的塑性变形61

2.2.2锻造64

2.2.3冲压68

2.2.4粉末冶金70

2.3焊接71

2.3.1焊条电弧焊72

2.3.2其他焊接方法76

2.3.3金属的焊接性80

2.3.4焊接新工艺简介81

2.4习题82

第3章 非金属材料的成形84

3.1塑料的成形与加工84

3.1.1塑料的成形方法84

3.1.2塑料的加工方法87

3.2橡胶的成形与加工88

3.3陶瓷的成形与加工89

3.4复合材料的成形与加工91

3.4.1复合材料的成形方法91

3.4.2复合材料的二次加工92

3.5习题93

第4章 快速成形技术94

4.1概述94

4.1.1快速成形制造（RP）94

4.1.2快速模具制造（RT）95

4.1.3快速精铸（QC）95

4.1.4快速反求工程（RRE）96

4.2快速成形技术的基本过程96

4.2.1 RP技术的工艺过程96

4.2.2 RP技术的功能97

4.3几种常用RP技术的工艺原理97

4.3.1立体光固化（SLA）97

4.3.2分层实体制造（LOM）98

4.3.3选择性激光烧结（SIS）99

4.3.4熔融沉积成形（FDM）99

4.3.5三维打印（3D-P）100

4.3.6形状沉积快速成形（SDM）100

4.4 RP技术的应用领域101

4.5习题102

第5章测量技术基础103

5.1测量技术基础知识103

5.1.1概述103

5.1.2测量与检验103

5.1.3长度基准和量值传递103

5.1.4量块104

5.2测量误差106

5.2.1测量误差的来源106

5.2.2测量误差的分类106

5.2.3测量不确定度107

5.3孔、轴尺寸公差的检测107

5.3.1普通计量器具测量孔、轴尺寸107

5.3.2光滑极限量规检验孔、轴尺寸110

5.4形状和位置误差的检测114

5.4.1形状和位置误差的检测原则114

5.4.2形状和位置误差的评定114

5.4.3形状误差的检测116

5.4.4位置误差的检测118

5.5圆柱齿轮误差的检测125

5.5.1齿轮、齿轮副公差与极限偏差项目125

5.5.2圆柱齿轮误差的检测127

5.6习题134

第6章金属切削原理135

6.1基本定义135

6.1.1切削运动135

6.1.2工件上的加工表面135

6.1.3切削用量136

6.1.4刀具的几何参数136

6.1.5切削层参数140

6.2金属切削过程的物理现象141

6.2.1切削层的变形141

6.2.2切削力143

6.2.3切削热与切削温度145

6.3刀具磨损与刀具耐用度146

6.3.1刀具的磨损形式146

6.3.2刀具磨损的原因147

6.3.3刀具的磨损过程及磨钝标准148

6.3.4刀具耐用度149

6.4工件材料的切削加工性149

6.4.1材料切削加工性的评定149

6.4.2影响材料切削加工性的主要因素150

6.4.3常用金属材料的切削加工性150

6.4.4改善材料切削加工性的途径151

6.5金属切削条件的合理选择151

6.5.1刀具材料的选择151

6.5.2刀具几何参数的选择152

6.5.3刀具耐用度的选择156

6.5.4切削用量的选择157

6.5.5切削液的选择159

6.6习题160

第7章 金属切削加工161

7.1金属切削机床的基本知识161

7.1.1金属切削机床的分类161

7.1.2金属切削机床型号的编制方法161

7.1.3金属切削机床的运动163

7.1.4金属切削机床的技术性能163

7.2车削加工164

7.2.1概述164

7.2.2 CA6140型卧式车床165

7.2.3其他车床简介171

7.2.4车刀173

7.3铣削加工174

7.3.1概述174

7.3.2铣床175

7.3.3铣刀178

7.3.4万能分度头180

7.4磨削加工182

7.4.1概述182

7.4.2 M1432A型万能外圆磨床182

7.4.3其他磨床简介186

7.4.4砂轮190

7.4.5磨削加工的特点及砂轮的修整191

7.5齿轮的齿形加工193

7.5.1概述193

7.5.2滚齿194

7.5.3其他齿轮齿形加工200

7.5.4齿轮齿形加工刀具204

7.6其他切削加工简介205

7.6.1钻削加工205

7.6.2镗削加工209

7.6.3刨削加工及拉削加工212

7.7习题216

第8章 精密加工与特种加工217

8.1精密加工和超精密加工217

8.1.1精密加工和超精密加工的基本概念217

8.1.2精密加工和超精密加工的特点217

8.1.3精密加工和超精密加工方法简介218

8.2特种加工简介222

8.2.1电火花加工222

8.2.2电解加工223

8.2.3激光加工223

8.2.4电子束加工224

8.2.5离子束加工224

8.2.6超声波加工225

8.3习题225

第9章 机械加工质量226

9.1概述226

9.1.1机械加工精度226

9.1.2机械加工表面质量227

9.2影响机械加工精度的因素229

9.2.1工艺系统的几何误差对加工精度的影响229

9.2.2工艺系统力效应对加工精度的影响232

9.2.3工艺系统热变形对加工精度的影响235

9.3机械加工精度的综合分析237

9.3.1加工误差的性质237

9.3.2加工误差的统计分析237

9.4影响机械加工表面质量的因素243

9.4.1影响零件表面粗糙度的因素243

9.4.2影响零件表面层物理力学性能的因素244

9.5提高机械加工质量的途径与方法246

9.5.1提高机械加工精度的途径246

9.5.2提高机械加工表面质量的方法247

9.6习题248

第10章 机械加工工艺规程制定251

10.1概述251

10.1.1生产过程与机械加工工艺过程251

10.1.2机械加工工艺过程的组成251

10.1.3生产类型与工艺特征253

10.1.4机械加工工艺规程255

10.1.5制定机械加工工艺规程的原则和步骤259

10.2机械加工工艺规程编制的准备工作259

10.2.1原始资料准备及产品工艺性分析259

10.2.2零件的结构工艺性260

10.2.3毛坯的选择261

10.3机械加工工艺路线的拟定263

10.3.1基准及其分类263

10.3.2定位基准的选择264

10.3.3表面加工方法的确定267

10.3.4加工顺序的安排269

10.4工序设计272

10.4.1加工余量的确定272

10.4.2工序尺寸及其公差的确定274

10.4.3工艺尺寸链的计算275

10.4.4机床及工艺装备的选择281

10.4.5切削用量的确定281

10.4.6时间定额的确定282

10.5工艺方案的技术经济分析282

10.5.1工艺成本的组成283

10.5.2工艺方案的比较283

10.6提高机械加工生产率的工艺措施285

10.6.1缩短基本时间285

10.6.2缩短辅助时间286

10.6.3缩短布置工作地时间286

10.6.4缩短准备和终结时间287

10.6.5高效及自动化加工287

10.7习题287

第11章 机床夹具289

11.1概述289

11.1.1机床夹具的分类289

11.1.2机床夹具的组成289

11.1.3机床夹具的作用291

11.2工件在夹具中的定位291

11.2.1工件的装夹方法291

11.2.2工件定位的基本原理291

11.2.3常见定位方式及其所用定位元件296

11.3定位误差303

11.3.1产生定位误差的原因303

11.3.2定位误差的计算305

11.4工件在夹具中的夹紧308

11.4.1夹紧装置的组成及基本要求308

11.4.2夹紧力的确定309

11.4.3典型夹紧机构312

11.4.4夹紧动力源装置318

11.5习题319

第12章 典型零件加工工艺323

12.1轴类零件加工323

12.1.1概述323

12.1.2轴类零件加工的主要工艺问题324

12.1.3 CA6140型卧式车床主轴加工工艺329

12.1.4轴类零件的检验332

12.2套筒类零件的加工334

12.2.1概述334

12.2.2套筒类零件加工工艺分析335

12.2.3深孔加工338

12.3箱体类零件的加工340

12.3.1概述340

12.3.2箱体类零件加工的主要工艺问题341

12.3.3圆柱齿轮减速器箱体加工工艺344

12.3.4箱体类零件的检验346

12.4圆柱齿轮加工348

12.4.1概述348

12.4.2圆柱齿轮加工的主要工艺问题349

12.4.3圆柱齿轮的加工工艺350

12.4.4圆柱齿轮的检验353

12.5习题353

第13章 装配工艺354

13.1概述354

13.2装配方法354

13.2.1装配精度354

13.2.2装配尺寸链的建立355

13.2.3保证装配精度的方法356

13.3装配工艺规程的制定366

13.3.1装配工艺规程的制定原则和所需的原始资料366

13.3.2装配工艺规程制定的步骤366

13.4习题369

第14章 现代制造技术简介370

14.1计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）370

14.1.1计算机辅助设计（CAD）概述370

14.1.2计算机辅助制造（CAM）概述371

14.1.3 CAD/CAM集成系统372

14.2计算机辅助工艺规程设计（CAPP）373

14.2.1计算机辅助工艺规程设计的基本原理373

14.2.2各种类型计算机辅助工艺规程设计系统的适用范围375

14.3柔性制造系统（FMS）概述375

14.3.1柔性制造系统的产生和发展375

14.3.2柔性制造系统的分类375

14.3.3柔性制造系统的构成376

14.3.4柔性制造系统的效益378

14.4计算机集成制造系统（CIMS）378

14.4.1计算机集成制造系统的含义378

14.4.2计算机集成制造系统的组成379

14.4.3计算机集成制造系统的效益379

14.5习题380

参考文献381