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第1篇 材料成形篇1

第1章 工程材料及金属热处理1

1.1 概述1

1.2 金属材料1

1.2.1 金属材料的力学性能1

1.2.2 金属材料的工艺性能5

1.2.3 金属材料的物理和化学性能5

1.3 常用金属材料5

1.3.1 钢6

1.3.2 铸铁8

1.3.3 铜及其合金9

1.3.4 铝及其合金10

1.4 常用非金属材料及复合材料10

1.4.1 高分子材料10

1.4.2 工业陶瓷12

1.4.3 复合材料12

1.5 热处理与表面处理13

1.5.1 常用热处理方法13

1.5.2 常用热处理设备15

1.5.3 常用零件表面处理16

1.5.4 热处理新技术、新工艺简介18

复习思考题19

第2章 铸造成形20

2.1 概述20

2.2 砂型铸造20

2.2.1 砂型、砂芯的材料21

2.2.2 型砂与芯砂的制备22

2.2.3 砂型结构及浇冒口23

2.2.4 手工造型方法24

2.2.5 机器造型29

2.2.6 制芯30

2.2.7 合型30

2.2.8 铸铁的熔炼与浇注31

2.2.9 铸件的落砂与清理32

2.2.10 常见铸造缺陷32

2.3 铸造工艺设计及实例35

2.3.1 分型面的选择35

2.3.2 铸造工艺参数36

2.3.3 铸造工艺图37

2.3.4 实例：支承台零件铸造工艺制定37

2.4 特种铸造38

2.4.1 熔模铸造38

2.4.2 压力铸造38

2.4.3 消失模铸造39

2.4.4 离心铸造40

2.5 铸造安全操作规程40

复习思考题41

第3章 锻压成形42

3.1 概述42

3.2 坯料的加热和锻件的冷却42

3.2.1 加热目的和锻造温度范围42

3.2.2 加热缺陷及其预防措施43

3.2.3 加热方法与加热设备44

3.2.4 锻件的冷却44

3.3 自由锻44

3.3.1 自由锻工具与设备44

3.3.2 自由锻工序46

3.3.3 自由锻锻件常见缺陷47

3.4 模锻48

3.4.1 锤上模锻48

3.4.2 胎模锻49

3.4.3 模锻件常见缺陷50

3.5 板料冲压51

3.5.1 冲压设备51

3.5.2 冲模52

3.5.3 冲压基本工序53

3.5.4 冲压件常见缺陷54

3.6 其他压制方法55

3.6.1 轧制55

3.6.2 挤压56

3.6.3 拉拔56

复习思考题56

第4章 焊接成形58

4.1 概述58

4.1.1 焊接的定义及分类58

4.1.2 焊接的特点58

4.1.3 焊接的应用领域59

4.2 焊条电弧焊59

4.2.1 焊条电弧焊的焊接过程59

4.2.2 焊条电弧焊常用的设备59

4.2.3 焊条61

4.2.4 焊条电弧焊工艺及规范62

4.2.5 焊条电弧焊实训操作65

4.3 气焊67

4.3.1 气焊设备67

4.3.2 焊丝和焊剂68

4.3.3 气焊火焰68

4.3.4 气焊的实训操作69

4.4 其他常用焊接方法69

4.4.1 CO2气体保护焊69

4.4.2 氩弧焊70

4.4.3 埋弧焊70

4.4.4 电阻焊71

4.4.5 激光焊72

4.4.6 钎焊73

4.5 切割73

4.5.1 氧气切割73

4.5.2 等离子弧切割74

4.5.3 激光切割74

4.5.4 水射流切割75

4.6 机器人焊接75

4.6.1 焊接机器人75

4.6.2 弧焊机器人75

4.6.3 点焊机器人76

4.7 常见焊接缺陷及焊接变形76

4.7.1 常见焊接缺陷76

4.7.2 焊接变形77

复习思考题78

第5章 其他材料成形79

5.1 概述79

5.2 粉末冶金材料成形79

5.2.1 粉末冶金材料成形过程79

5.2.2 粉末冶金零件的结构工艺性83

5.3 非金属材料成形84

5.3.1 高分子材料成形84

5.3.2 陶瓷材料成形85

5.4 复合材料成形87

5.4.1 树脂基复合材料的成形87

5.4.2 金属基复合材料的成形88

5.4.3 陶瓷基复合材料的成形90

复习思考题90

第6章 快速成形91

6.1 概述91

6.1.1 快速成形加工的主要特点91

6.1.2 快速成形加工的分类91

6.2 快速成形的基本原理92

6.3 FDM（熔融沉积成形）工艺93

6.3.1 FDM工艺方法93

6.3.2 FDM系统组成93

6.3.3 FDM工艺过程95

6.3.4 FDM工艺特点98

6.3.5 FDM工艺应用98

6.4 SLS（选择性激光烧结）工艺99

6.4.1 SLS工艺方法99

6.4.2 SLS系统组成99

6.4.3 SLS工艺过程100

6.4.4 SLS工艺特点101

6.4.5 SLS工艺应用101

复习思考题102

第2篇 切削加工篇103

第7章 切削加工基础知识103

7.1 概述103

7.1.1 切削加工的分类103

7.1.2 零件表面的构成104

7.1.3 切削运动104

7.1.4 切削用量106

7.2 金属切削刀具107

7.2.1 金属切削刀具的结构107

7.2.2 金属切削刀具的分类107

7.2.3 刀具材料及应具备的性能108

7.3 机械加工零件的技术要求109

7.3.1 加工精度110

7.3.2 表面粗糙度111

7.4 常用量具111

7.4.1 钢直尺111

7.4.2 卡钳112

7.4.3 游标卡尺112

7.4.4 外径千分尺114

7.4.5 内径百分表116

7.4.6 量规117

复习思考题117

第8章 车削加工118

8.1 概述118

8.2 车床119

8.2.1 车床的型号119

8.2.2 车床的组成119

8.2.3 车床的传动系统121

8.3 车刀123

8.3.1 车刀的种类、用途和组成123

8.3.2 车刀的材料124

8.3.3 车刀的主要几何角度124

8.3.4 车刀的安装125

8.4 切削液126

8.4.1 切削液的功能126

8.4.2 切削液的成分126

8.5 工件的安装126

8.5.1 卡盘装夹127

8.5.2 顶尖装夹128

8.5.3 花盘、弯板及压板装夹128

8.5.4 中心架或跟刀架装夹129

8.6 基本车削工作129

8.6.1 车外圆及端面129

8.6.2 切槽与切断131

8.6.3 圆柱内孔的加工133

8.6.4 车锥面136

8.6.5 车螺纹137

8.6.6 其他车削加工140

8.7 车削加工示例141

复习思考题142

第9章 铣削加工144

9.1 概述144

9.2 铣床及其附件144

9.2.1 铣床的组成及功能145

9.2.2 铣床常用附件146

9.3 铣刀148

9.3.1 铣刀的组成及分类148

9.3.2 铣刀的安装149

9.4 工件的安装151

9.5 铣削方式及铣削用量152

9.5.1 铣削方式152

9.5.2 铣削用量153

9.6 基本铣削工作154

9.6.1 铣平面、斜面及台阶面154

9.6.2 铣沟槽156

9.6.3 铣成形面157

9.7 齿面加工158

9.7.1 成形法158

9.7.2 展成法159

复习思考题160

第10章 磨削加工161

10.1 概述161

10.2 砂轮161

10.2.1 砂轮的磨料与特性162

10.2.2 砂轮的形状与用途162

10.2.3 砂轮的安装、平衡与修整163

10.3 基本磨削工作164

10.3.1 外圆磨床与外圆磨削164

10.3.2 内圆磨床与内圆磨削166

10.3.3 平面磨床与平面磨削167

10.4 精整和光整加工168

10.4.1 研磨168

10.4.2 珩磨168

10.4.3 抛光169

10.4.4 砂带磨削169

复习思考题170

第11章 其他切削加工171

11.1 刨削加工171

11.1.1 刨床171

11.1.2 基本刨削工作173

11.2 镗削加工173

11.2.1 镗削加工设备174

11.2.2 基本镗削工作175

11.3 拉削加工175

11.3.1 拉削加工设备176

11.3.2 拉刀176

11.3.3 基本拉削工作177

复习思考题177

第12章 数控加工178

12.1 概述178

12.1.1 数控加工的技术原理178

12.1.2 数控加工的特点178

12.1.3 数控机床的分类179

12.1.4 数控机床的组成180

12.2 数控机床编程基础180

12.2.1 数控机床编程的方法180

12.2.2 坐标系181

12.2.3 编程方式182

12.2.4 程序结构183

12.3 数控车削加工185

12.3.1 数控车床主要结构185

12.3.2 数控车床坐标系186

12.3.3 数控车床对刀186

12.3.4 数控车床手工编程187

12.3.5 数控车床编程实例190

12.4 数控铣削加工190

12.4.1 数控铣床主要结构190

12.4.2 数控铣床对刀191

12.4.3 数控铣床手工编程191

12.4.4 数控铣床编程实例195

复习思考题196

第13章 钳工197

13.1 概述197

13.1.1 钳工的工作范围197

13.1.2 钳工的工作特点197

13.1.3 钳工的常用设备197

13.2 划线198

13.2.1 划线工具199

13.2.2 划线基准与基准的选择201

13.2.3 划线工作201

13.3 锯削202

13.3.1 锯削工具202

13.3.2 锯削工作203

13.4 锉削204

13.4.1 锉刀205

13.4.2 锉削基本操作方法205

13.5 錾削208

13.5.1 錾削工具208

13.5.2 錾削基本操作方法208

13.6 刮削209

13.6.1 刮削工具210

13.6.2 刮削方法211

13.7 钻孔、扩孔和铰孔212

13.7.1 钻床213

13.7.2 钻孔214

13.7.3 扩孔215

13.7.4 铰孔216

13.8 攻螺纹与套螺纹217

13.8.1 攻螺纹217

13.8.2 套螺纹218

复习思考题219

第14章 特种加工220

14.1 概述220

14.2 电火花加工221

14.2.1 电火花加工的原理221

14.2.2 电火花加工机床222

14.2.3 电火花加工的特点及应用223

14.3 线切割加工224

14.3.1 线切割加工的原理224

14.3.2 数控线切割机床224

14.3.3 线切割加工工艺225

14.3.4 线切割编程及应用226

14.4 电解加工229

14.4.1 电解加工的原理229

14.4.2 电解加工机床229

14.4.3 电解液230

14.4.4 电解加工的特点及应用230

14.5 激光加工231

14.5.1 激光加工的原理231

14.5.2 激光加工设备231

14.5.3 激光加工的特点及应用231

14.6 超声波加工232

14.6.1 超声波加工的原理232

14.6.2 超声波加工设备233

14.6.3 超声波加工的特点及应用233

14.7 电子束和离子束加工233

14.7.1 电子束加工233

14.7.2 离子束加工234

复习思考题235

第3篇 机械拆、装与综合训练篇236

第15章 机械装配基础知识236

15.1 概述236

15.2 机械联接236

15.2.1 固定联接236

15.2.2 螺纹联接239

15.2.3 键联接240

15.2.4 销联接242

15.2.5 轴、轴承和孔242

15.3 公差与配合244

15.3.1 尺寸公差与配合性质244

15.3.2 尺寸公差的标注形式245

复习思考题246

第16章 机械装配247

16.1 概述247

16.1.1 装配基本要求247

16.1.2 装配流程247

16.2 常用联接件的装配248

16.2.1 螺纹联接件的装配248

16.2.2 键联接件的装配254

16.2.3 销联接件的装配255

16.3 轴、轴承和壳体的装配256

16.3.1 滑动轴承的装配256

16.3.2 滚动轴承的装配257

16.4 齿轮轴部件的装配259

16.4.1 齿轮传动机构的装配要求259

16.4.2 圆柱齿轮传动机构的装配260

16.5 装配示例261

16.6 自动化装配简介262

复习思考题262

第17章 机械拆卸263

17.1 概述263

17.1.1 拆卸基本要求263

17.1.2 拆卸方法263

17.2 常用联接的拆卸266

17.2.1 螺纹联接的拆卸266

17.2.2 键联接的拆卸266

17.2.3 销联接的拆卸267

17.3 轴、轴承和壳体的拆卸268

17.3.1 轴的拆卸268

17.3.2 轴承的拆卸268

17.3.3 壳体的拆卸269

复习思考题269

第18章 综合训练270

18.1 机电产品的基本要求270

18.2 产品的设计270

18.2.1 产品的需求分析271

18.2.2 产品的方案设计271

18.2.3 产品的详细设计271

18.3 产品的制造274

18.4 产品的装配和调试274

复习思考题280

参考文献281