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绪论 1

第1章 金属材料的性能 4

1.1金属的力学性能 4

1.1.1强度和刚度 4

1.1.2塑性 6

1.1.3硬度 6

1.1.4冲击韧性 8

1.1.5疲劳强度 9

1.2金属的晶体结构与结晶 9

1.2.1纯金属的晶体结构 9

1.2.2纯金属的结晶 10

1.2.3合金的相结构 10

1.3金属的塑性变形与再结晶 11

1.3.1金属的塑性变形 11

1.3.2加工硬化与再结晶 11

1.3.3冷变形与热变形的区别 12

1.4铁碳合金 12

1.4.1铁碳合金的基本组织 12

1.4.2 Fe-Fe3C相图分析 13

1.4.3铁碳合金的组织及其对性能的影响 13

1.4.4 Fe-Fe3C相图的应用 15

习题1 15

第2章 钢的热处理 17

2.1钢在加热和冷却时的转变 17

2.2.1钢在加热时的转变 17

2.1.2钢在冷却时的转变 18

2.2钢的热处理工艺 19

2.2.1退火与正火 19

2.2.2淬火与回火 20

2.2.3冷处理和时效处理 22

2.2.4表面淬火 22

2.2.5化学热处理 23

2.3热处理工艺的应用 24

习题2 25

第3章 常用金属与非金属材料 26

3.1碳钢 26

3.1.1杂质元素对钢性能的影响 26

3.1.2碳钢的分类 27

3.1.3碳钢的牌号、主要性能及用途 27

3.2合金钢 29

3.2.1合金元素在钢中的作用 29

3.2.2合金钢的分类与牌号表示方法 30

3.2.3合金结构钢 30

3.2.4合金工具钢 31

3.2.5特殊性能钢 33

3.3铸铁 34

3.3.1铸铁的石墨化及其影响因素 34

3.3.2铸铁的分类及性能 35

3.3.3灰口铸铁 35

3.3.4其他铸铁 36

3.4有色金属及其合金 38

3.4.1铝及其合金 38

3.4.2铜及其合金 39

3.4.3滑动轴承合金 40

3.4.4硬质合金 40

＊3.4.5新型材料 41

3.5常用非金属材料 42

3.5.1高分子材料 42

3.5.2陶瓷 44

3.5.3复合材料 45

习题3 46

第4章 热加工与金属压力加工 48

4.1常用金属铸造工艺 48

4.1.1砂型铸造工艺 48

4.1.2合金的铸造性能 51

4.1.3铸钢件的铸型工艺特点 53

4.1.4有色金属件的铸型工艺特点 53

4.2特种铸造简介 53

4.2.1金属型铸造 54

4.2.2熔模铸造 55

4.2.3压力铸造与低压铸造 56

4.2.4离心铸造 57

4.2.5磁型铸造 58

4.3锻造 59

4.3.1金属的锻造性能 59

4.3.2自由锻造 60

4.3.3模型锻造 62

4.3.4锻压新工艺简介 64

4.4板料冲压 66

4.4.1板料冲压特点 66

4.4.2冲压设备及冲压模具 66

4.4.3板料冲压的基本工序 66

4.5其他压力加工方法简介 69

4.5.1零件的轧制 69

4.5.2零件的挤压 70

4.5.3零件的拉拔 71

4.6焊接 71

4.6.1手工电弧焊 72

4.6.2其他熔化焊 75

4.6.3电阻焊与钎焊 78

4.6.4常用金属材料的焊接 79

习题4 81

第5章 机械零件材料的选择 83

5.1机械零件的失效 83

5.1.1失效概念 83

5.1.2失效形式 83

5.1.3失效原因 84

5.2零件材料的选择 85

5.2.1零件选材的一般原则 85

5.2.2选材的方法 86

5.3典型零件的选材 87

5.3.1轴类 87

5.3.2齿轮类 88

5.3.3箱体类 90

习题5 90

第6章 极限与配合基础 91

6.1概述 91

6.1.1互换性的概念 91

6.1.2互换性的作用 92

6.2极限与配合的基本术语及定义 92

6.2.1有关孔和轴的定义 92

6.2.2有关尺寸的术语及定义 93

6.2.3有关偏差和公差的术语及定义 93

6.2.4尺寸公差带图 93

6.2.5有关配合的术语及定义 95

6.3极限与配合国家标准的主要内容简介 97

6.3.1标准公差系列 97

6.3.2基本偏差系列 98

6.3.3配合制 99

6.3.4极限与配合在图样上的标注（GB／T4458.5—2003） 100

6.3.5一般公差、线性尺寸的未注公差（摘自GB／T 1804—2000） 101

习题6 102

第7章 测量技术基础 103

7.1测量技术的基本概念 103

7.2长度测量 104

7.2.1标准量具 104

7.2.2通用计量器具（万用量具） 105

7.3专用量具 109

7.3.1光滑工件测量 109

7.3.2角度测量 110

7.3.3锥度测量 112

7.3.4螺纹测量 112

7.3.5平面测量 114

7.3.6齿轮公法线长度的测量 115

7.4测量方法和度量指标 115

7.4.1测量方法 115

7.4.2计量器具的度量指标 117

习题7 118

第8章 形状和位置公差 120

8.1概述 120

8.1.1零件的要素 120

8.1.2形位公差的项目及符号 120

8.1.3形位公差带的形状 121

8.1.4基准 122

8.2形状公差和位置公差 122

8.2.1形状误差与形状公差 122

8.2.2位置误差和位置公差 123

8.2.3定向公差 123

8.2.4定位公差 123

8.2.5跳动公差 123

8.2.6形位公差标注举例 125

8.3表面粗糙度 126

8.3.1表面粗糙度的基本术语及参数 126

8.3.2表面粗糙度的选用和标注 128

8.3.3表面粗糙度的检测 130

习题8 132

第9章 金属切削的基础知识 134

9.1切削运动及切削要素 134

9.1.1零件表面的形成 134

9.1.2切削运动 135

9.1.3切削要素 136

9.2刀具几何参数及刀具材料 139

9.2.1刀具的结构几何参数 139

9.2.2刀具材料 142

9.3金属的切削过程 144

9.3.1切屑的形成与积屑瘤 144

9.3.2切削力和切削功率 146

9.3.3切削热和切削温度 146

9.3.4刀具磨损和刀具耐用度 147

9.4切削过程基本规律的应用 148

9.4.1工件材料的切削加工性 148

9.4.2合理选择切削液 150

9.4.3切削用量的合理选择 152

9.4.4刀具几何参数的合理选择 154

9.5金属切削机床的基础知识 156

9.5.1金属切削机床的分类及型号 156

9.5.2机床的运动 158

9.5.3机床的组成 159

9.5.4机床的传动 160

习题9 162

第10章 机械加工方法和装备 164

10.1车削加工 164

10.1.1车削加工的工艺类型及特点 164

10.1.2车床 165

10.1.3车刀 167

10.1.4车床附件 170

10.2铣削加工 172

10.2.1铣削加工的应用和特点 172

10.2.2铣削要素 174

10.2.3铣削加工方法 174

10.2.4铣床 176

10.2.5铣刀 179

10.3钻削、铰削与镗削 181

10.3.1孔加工概述 181

10.32钻削加工 182

10.3.3铰削加工 186

10.3.4镗削加工 186

10.3.5钻床和镗床 188

10.4磨削加工 190

10.4.1磨削加工特点与工艺范围 190

10.4.2磨具 192

10.4.3磨床 195

10.4.4常用磨削方法 197

10.4.5先进磨削技术简介 199

10.5齿形加工 200

10.5.1齿形加工方法 200

10.5.2滚齿加工 203

10.5.3插齿加工 204

10.5.4齿轮精加工 204

10.6刨削与拉削加工 207

10.6.1刨削加工 207

10.6.2拉削加工 210

10.7精密加工简介 214

10.7.1精密加工 214

10.7.2超精密加工 217

10.8机床夹具 217

10.8.1夹具的分类 217

10.8.2夹具的组成 218

10.8.3常用定位元件 219

10.8.4常见夹紧机构 220

10.8.5典型机床夹具 221

习题10 225

第11章 机械制造过程概述 227

11.1机械制造过程 227

11.1.1生产过程和工艺过程 227

11.1.2机械加工工艺过程的组成 228

11.2生产纲领、生产类型及其工艺特征 230

11.2.1生产纲领 230

11.2.2生产类型 230

11.2工件的定位、安装与基准 232

11.2.1工件的定位 232

11.2.2工件的安装 233

11.2.3基准 235

11.4获得加工精度的方法 237

11.4.1获得零件尺寸精度的方法 237

11.4.2获得零件形状精度的方法 238

11.4.3获得零件相互位置精度的方法 238

习题11 239

第12章 机械制造工艺规程设计 240

12.1机械制造工艺规程概述 240

12.1.1工艺规程的内容与作用 240

12.1.2机械制造工艺规程的格式 240

12.1.3制订工艺规程的原则与步骤 243

12.2零件的结构工艺性 243

12.2.1毛坯制造工艺性 244

12.2.2零件结构的加工工艺性 248

12.3机械加工工艺规程设计 252

12.3.1毛坯的选择 252

12.3.2定位基准的选择 254

12.3.3工艺路线的拟订 257

12.4加工余量和工序尺寸的确定 263

12.4.1加工余量的概念 263

12.4.2加工余量的确定 264

12.4.3确定工序尺寸及其公差 265

12.4.4工艺尺寸链的概念及计算 266

12.4.5工艺尺寸链的应用 269

12.5典型零件加工工艺 272

12.5.1轴类零件的加工工艺 272

12.5.2齿轮类零件的加工工艺 274

12.5.3箱体类零件的加工工艺 277

12.6工艺方案技术经济分析 281

12.6.1加工成本核算 281

12.6.2工艺方案的经济性评价 285

12.7成组工艺和计算机辅助工艺设计（CAPP） 287

12.7.1成组技术 287

12.7.2计算机辅助工艺规程设计（CAPP）及其功能 289

12.7.3 CAPP系统组成及其分类 290

习题12 292

第13章 机械加工质量及其控制 294

13.1机械加工精度概述 294

13.1.1机械加工精度 294

13.1.2影响机械加工精度的因素 294

13.2原始误差对加工精度的影响 294

13.2.1原理误差 294

13.2.2机床误差 295

13.2.3工艺系统的受力变形 297

13.2.4工艺系统的热变形 301

13.2.5工件内应力引起的变形 303

13.3加工误差的性质及提高加工精度的措施 304

13.3.1加工误差的性质 304

13.3.2提高加工精度的措施 305

13.4机械加工表面质量 306

13.4.1机械加工表面质量的含义 306

13.4.3表面质量对产品使用性能的影响 307

13.4.3影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施 308

13.4.4磨削烧伤 309

习题13 309

第14章 装配工艺基础 311

14.1概述 311

14.1.1装配的概念 311

14.1.2装配工作基本内容及组织形式 311

14.1.3机械产品的装配精度 313

14.2装配尺寸链 314

14.2.1装配尺寸链的概念 314

14.2.2装配尺寸链的组成及查找法 314

14.3机械产品装配工艺方法 315

14.3.1互换法 315

14.3.2选配法 316

14.3.3修配法 316

14.3.4调整法 317

14.4装配工艺规程制订 318

14.4.1制订装配工艺规程的方法与步骤 318

14.4.2减速器装配工艺编制实例 32

习题14 324

附录A 实训指导书 325

实训1 金属材料的硬度试验 325

实训2 铁碳合金平衡组织观察 326

实训3 碳钢的热处理操作 327

实训4 尺寸基本测量 329

实训5 用内径百分表测量内径 329

实训6 平行度与垂直度误差的测量 331

实训7 机械加工工艺规程设计 332

附录B 热处理工艺标准代号 337

附录C 公差与配合国家标准 338

参考文献 342