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第1章　绪论1

1.1　机械产品制造的一般概念2

1.2　机械零件工艺过程3

1.3　机械制造技术的发展简史4

1.4　工程材料与机械制造技术发展趋势5

1.5　课程性质、特点和研究对象5

第2章　材料的力学性能7

2.1　强度和塑性8

2.1.1　拉伸曲线8

2.1.2　强度9

2.1.3　塑性10

2.2　硬度11

2.2.1　布氏硬度11

2.2.2　洛氏硬度12

2.2.3　维氏硬度13

2.3　冲击韧度13

2.4　疲劳强度15

小结15

思考题与习题16

第3章　铁碳合金17

3.1　金属的晶体结构与结晶18

3.1.1 晶体结构的基础知识18

3.1.2　金属实际的晶体结构22

3.1.3　金属的结晶过程24

3.1.4　合金的晶体结构和二元相图27

3.2　铁碳合金相图31

3.2.1 纯铁的同素异构转变31

3.2.2　铁碳合金的基本组织32

3.2.3　铁碳合金相图33

3.3　铁碳合金相图应用38

3.3.1　含碳量对铁碳合金组织和力学性能的影响规律38

3.3.2　Fe-Fe3C相图的应用40

小结40

思考题与习题41

第4章　钢的热处理42

4.1　钢在加热时的转变43

4.1.1 钢在加热（或冷却）时组织转变的温度44

4.1.2　钢加热时的组织变化44

4.2　钢在冷却时的转变46

4.2.1　过冷奥氏体的等温转变47

4.2.2　马氏体转变区48

4.2.3　过冷奥氏体等温转变曲线的应用48

4.2.4　钢的整体热处理49

4.3　钢的表面热处理57

4.3.1　钢的表面淬火57

4.3.2　化学热处理60

4.4　热处理的应用62

4.4.1　常见的热处理缺陷及预防63

4.4.2　热处理的技术条件及工序位置64

4.5　热处理新技术简介65

4.5.1　可控气氛热处理65

4.5.2　真空热处理66

4.5.3　形变热处理66

4.5.4　强韧化处理67

4.5.5　循环热处理68

小结68

思考题与习题69

第5章　常用工程材料71

5.1　碳素钢72

5.1.1　常存杂质元素对碳素钢性能的影响72

5.1.2　碳素钢的分类、牌号和用途73

5.2　低合金钢和合金钢75

5.2.1 合金元素在钢中的作用75

5.2.2　低合金钢分类和低合金高强度结构钢77

5.2.3　合金钢的分类和牌号表示方法79

5.3　有色金属及其合金92

5.3.1　铝及铝合金93

5.3.2　铜及铜合金97

5.3.3　轴承合金100

5.3.4　粉末冶金简介102

5.3.5　硬质合金104

5.4　非金属材料106

5.4.1　概述106

5.4.2　塑料107

5.4.3　橡胶112

5.4.4　陶瓷114

5.4.5　复合材料115

小结118

思考题与习题118

第6章　铸造成型120

6.1 铸铁121

6.1.1　铸铁的石墨化121

6.1.2　常用铸铁122

6.2　铸造成型工艺基础125

6.2.1　合金的流动性和充型能力126

6.2.2　合金的收缩128

6.2.3　合金的吸气性和氧化性132

6.3　铸造成型方法132

6.3.1　砂型铸造132

6.3.2　特种铸造138

6.4　铸造成型工艺设计143

6.4.1　浇注位置的选择143

6.4.2　铸型分型面的选择144

6.4.3 工艺参数的选择146

6.5　铸件结构工艺性148

6.5.1　砂型铸造工艺对结构设计的要求148

6.5.2　合金铸造性能对铸件结构设计的要求150

小结151

思考题与习题151

第7章　锻压成型153

7.1　压力成型工艺基础154

7.1.1　金属塑性变形的实质154

7.1.2　塑性变形对组织和性能的影响155

7.1.3　金属的冷变形和热变形156

7.1.4　锻造流线及锻造比157

7.1.5　金属的锻造性能158

7.2 自由锻160

7.2.1 自由锻基本工序160

7.2.2 自由锻工艺规程的制订161

7.2.3 自由锻件的结构工艺性165

7.3　模锻166

7.3.1　锤上模锻166

7.3.2　胎模锻171

7.4　板料冲压172

7.4.1　冲压基本工序173

7.4.2　冲模175

7.5　其他锻压工艺及新工艺简介177

7.5.1 精密模锻177

7.5.2　挤压177

7.5.3　轧锻178

7.5.4　超塑性成形179

小结180

思考题与习题180

第8章　焊接182

8.1 焊接的基本原理183

8.1.1　焊接工艺的特点与分类183

8.1.2　焊接电弧184

8.1.3　焊接过程184

8.1.4　焊接接头的组织和性能185

8.1.5　焊接应力与变形188

8.2　常用焊接方法191

8.2.1　焊条电弧焊191

8.2.2　埋弧自动焊195

8.2.3　气体保护焊198

8.2.4　电渣焊200

8.2.5　电阻焊201

8.2.6　钎焊203

8.3　常用金属材料的焊接204

8.3.1　金属材料的焊接性204

8.3.2　碳素结构钢和低合金高强度结构钢的焊接205

8.3.3　不锈钢的焊接207

8.3.4　铸铁的焊补207

8.3.5　有色金属的焊接208

8.4　焊接结构工艺性210

8.4.1　焊接结构材料的选择210

8.4.2　焊接方法的选择210

8.4.3　焊接接头设计211

8.5　常见焊接缺陷产生原因分析及预防措施216

8.5.1　常见焊接缺陷216

8.5.2　焊接缺陷的产生原因及预防措施216

8.6　焊接质量检验218

8.6.1　焊接检验过程218

8.6.2　焊接检验方法218

8.7　其他焊接技术简介219

8.7.1　等离子弧焊接和切割220

8.7.2　真空电子束焊接221

8.7.3　激光焊接与切割222

8.7.4　扩散焊接223

8.7.5　摩擦焊224

小结224

思考题与习题224

第9章　机械零件材料及毛坯的选择与质量检验227

9.1　机械零件的失效228

9.1.1　失效的基本概念228

9.1.2　零件失效的主要形式228

9.1.3　零件失效的原因231

9.1.4　失效分析实例231

9.2　机械零件材料选择的一般原则233

9.2.1　零件材料的使用性能234

9.2.2　零件材料的工艺性能235

9.2.3　零件材料选材的经济性235

9.3　零件毛坯选择的一般原则236

9.3.1　毛坯的种类236

9.3.2　毛坯选择的一般原则239

9.4　毛坯质量检验242

9.4.1　毛坯质量检验243

9.4.2　毛坯加工中常见缺陷及检验245

小结246

思考题与习题246

第10章　金属切削加工基础知识247

10.1　切削运动和切削要素248

10.1.1　切削运动248

10.1.2　切削要素250

10.2　金属切削刀具252

10.2.1　刀具材料252

10.2.2　车刀切削部分几何参数255

10.3　金属切削过程中的物理现象259

10.3.1　金属切削过程的实质与三个变形区259

10.3.2　积屑瘤260

10.3.3　刀具磨损与刀具耐用度262

10.3.4　提高切削加工质量与切削效率的途径266

小结268

思考题与习题268

第11章　切削加工方法270

11.1　车削加工271

11.1.1　车床271

11.1.2　工件在车床的安装272

11.1.3　车削加工的工艺特点与应用274

11.2　钻削、铰削和镗削加工275

11.2.1　钻削加工275

11.2.2　铰削加工278

11.2.3　镗削加工280

11.3　铣削加工285

11.3.1 铣床285

11.3.2　铣刀286

11.3.3　铣削要素287

11.3.4　铣削方式289

11.3.5　铣削的应用291

11.3.6　铣削加工的工艺特点294

11.4　刨削、插削和拉削加工295

11.4.1　刨削加工295

11.4.2　插削加工296

11.4.3　拉削加工297

11.5　磨削与光整加工298

11.5.1　砂轮298

11.5.2　磨削加工300

11.5.3　光整加工302

11.6　螺纹、齿轮加工305

11.6.1　螺纹加工305

11.6.2　齿轮加工308

小结314

思考题与习题314

第12章　机械加工工艺过程的基础知识315

12.1　基本概念316

12.1.1　生产过程和工艺过程316

12.1.2　工艺过程的组成316

12.2　工件的装夹318

12.2.1　工件的装夹方式318

12.2.2　定位基准的选择320

12.2.3　工件的定位324

12.2.4　夹具简介325

12.3　机械加工工艺规程的制定327

12.3.1 制定零件工艺规程的内容和要求327

12.3.2　制定工艺规程的步骤328

12.4　典型零件加工工艺过程举例328

12.4.1　轴类零件的机械加工工艺过程328

12.4.2　盘套类零件的机械加工工艺过程330

12.4.3　箱体类零件的机械加工工艺过程332

思考题与习题334

第13章　零件的结构工艺性335

13.1 零件结构的切削加工工艺性336

13.1.1　基本概念336

13.1.2　切削加工对零件结构工艺性的要求336

13.2　零件结构的装配工艺性341

第14章　现代制造技术与特种加工344

14.1　现代制造技术概述345

14.1.1　现代制造技术的内涵及技术构成345

14.1.2　现代制造技术的分类346

14.2　柔性制造系统（FMS）347

14.2.1　柔性制造系统（FMS）概念347

14.2.2　FMS的组成与功能348

14.2.3　FMS的级别和适用范围350

14.3　计算机集成制造系统（CIMS）352

14.3.1　计算机集成制造（CIM）与计算机集成制造系统（CIMS）的概念352

14.3.2　CIMS的功能构成352

14.4　数控加工（CNC）355

14.4.1　数控机床概述355

14.4.2　数控机床的坐标系统357

14.4.3　数控编程358

14.5　特种加工360

14.5.1　特种加工的分类及工艺特点360

14.5.2　电火花（EDM）加工361

14.5.3 电解加工362

14.5.4　超声波加工364

14.5.5　激光加工366

14.5.6　其他特种加工367

小结370

思考题与习题370

参考文献371