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第1章 工程材料基本知识 1

1.1 常用金属材料、牌号和用途 1

1.1.1 碳素钢 1

1.1.2 合金钢 2

1.1.3 铸铁 3

1.2 金属材料的机械性能 4

1.3 金属材料的晶体结构 8

1.3.1 纯金属的晶体结构 8

1.3.2 晶格的类型 9

1.3.3 纯金属的实际结构 9

1.4 金属的结晶 11

1.4.1 纯金属结晶 11

1.4.2 影响生核和长大的因素 12

1.4.3 合金结晶 12

1.4.4 固溶体 12

1.4.5 金属化合物 13

1.5 铁碳合金相图 14

1.5.1 纯铁 14

1.5.2 铁碳合金 14

1.5.3 铁碳合金相图 15

1.5.4 碳对铁碳合金平衡组织的影响 22

1.6 热处理 23

1.7 材料的选用 25

1.7.1 选材的原则 25

1.7.2 零件的失效 26

思考题 27

第2章 铸造 28

2.1 铸造基础知识 28

2.1.1 铸型的组成和造型工具 28

2.1.2 造型方法 28

2.1.3 浇冒口系统 35

2.1.4 合金的浇注 36

2.1.5 铸件缺陷分析 37

2.2 铸造性能 38

2.3 铸造工艺设计 44

2.3.1 零件结构的铸造工艺性 44

2.3.2 浇注位置的确定 47

2.3.3 分型面位置的确定 48

2.3.4 铸造工艺设计参数 49

2.4 铸造工艺图 51

2.5 特种铸造 54

2.5.1 金属型铸造 54

2.5.2 压力铸造 55

2.5.3 低压铸造 56

2.5.4 离心铸造 57

2.5.5 熔模铸造 57

思考题 59

第3章 锻造 61

3.1 锻造过程 61

3.2 自由锻 64

3.2.1 自由锻设备 64

3.2.2 自由锻常用工具 64

3.2.3 自由锻工序 65

3.2.4 自由锻工艺规程的制订 70

3.2.5 自由锻件的结构工艺性 74

3.3 模锻 75

3.3.1 模锻设备 76

3.3.2 锤上模锻特点 77

3.3.3 锤上模锻工艺规程的制订 79

3.3.4 锤上模锻件的结构工艺性 84

3.4 其他模锻方法 85

3.4.1 压力机模锻 85

3.4.2 胎模锻 85

3.5 板料冲压 86

3.5.1 板料冲压的特点 86

3.5.2 冲压设备 87

3.5.3 冲压工序及冲压件结构工艺性 87

3.5.4 冷冲压模具 94

思考题 96

第4章 焊接 97

4.1 焊接基础 97

4.2 熔焊 97

4.2.1 焊条电弧焊 97

4.2.2 电弧焊焊接 103

4.2.3 其他焊接方法 111

4.3 压焊 113

4.3.1 电阻焊 113

4.3.2 摩擦焊 115

4.4 钎焊 116

4.4.1 钎料和钎剂 117

4.4.2 钎焊加热方法 117

4.4.3 钎焊接头 117

4.5 常用焊接方法的选择 118

4.6 常用金属材料的焊接 119

4.6.1 金属材料的焊接性能 119

4.6.2 碳素钢和低合金结构钢的焊接 119

4.7 焊接件的结构工艺性 121

思考题 125

第5章 切削加工基础 126

5.1 金属切削加工概述 126

5.2 切削运动与切削用量 126

5.2.1 工件上的加工表面 126

5.2.2 切削运动 127

5.2.3 切削用量 127

5.3 切削刀具的几何结构及刀具材料 129

5.3.1 刀具角度 129

5.3.2 常用刀具材料 132

5.4 金属切削过程 135

5.4.1 切屑形成过程及切屑种类 135

5.4.2 积屑瘤 136

5.4.3 切削力和切削功率 138

5.4.4 切削热和切削温度 139

5.4.5 刀具磨损和刀具耐用度 140

5.4.6 切削液的选用 143

5.5 工件材料的切削加工性能 145

5.6 零件加工质量和生产率的概念 146

思考题 149

第6章 车削加工 150

6.1 车削加工概述 150

6.1.1 车削加工定义及加工范围 150

6.1.2 车削加工的特点 151

6.2 车床 151

6.2.1 普通卧式车床 151

6.2.2 其他车床简介 154

6.3 车削加工基本工艺 156

6.3.1 车刀及工件的安装 156

6.3.2 车削加工 162

思考题 173

第7章 刨削、铣削、磨削加工 174

7.1 刨削加工基础 174

7.2 铣削加工基础 182

7.3 磨削加工基础 193

思考题 199

第8章 钳工加工 201

8.1 划线 201

8.2 锯削 204

8.3 锉削 206

8.4 钻孔、扩孔和铰孔 208

8.5 攻螺纹和套螺纹 211

8.6 刮削 213

8.7 装配 213

思考题 214

第9章 数控加工技术 215

9.1 数控加工基础知识 215

9.1.1 概述 215

9.1.2 机床坐标系及工件坐标系介绍 217

9.1.3 数控系统硬件组成 218

9.1.4 数控加工程序格式与组成 218

9.1.5 数控程序的数学处理 220

9.2 数控车床 221

9.2.1 数控车床结构 221

9.2.2 数控车床刀具 226

9.2.3 数控车床加工工艺一（快速定位G00与直线插补G01） 227

9.2.4 数控车床加工工艺二（圆弧插补G02、G03） 231

9.2.5 数控车床加工工艺三（单一固定循环G90、G94） 233

9.2.6 数控车床加工工艺四（内外径粗车复合循环G71） 238

9.3 数控铣床与加工中心 241

9.3.1 数控铣床结构与原理 241

9.3.2 数控铣床常用刀具 246

9.3.3 数控铣床加工工艺一（平面铣削） 247

9.3.4 数控铣床加工工艺二（内、外轮廓铣削） 250

思考题 253

第10章 特种加工 255

10.1 特种加工技术概述 255

10.1.1 特种加工技术概述与发展 255

10.1.2 特种加工技术的特点 255

10.2 电火花线切割加工 256

10.2.1 线切割机床的基本组成 256

10.2.2 线切割机床的加工原理 258

10.2.3 线切割机床的加工特点 258

10.2.4 线切割加工工艺与编程 258

10.3 电火花成型加工技术 262

10.3.1 加工原理 262

10.3.2 电火花加工条件 262

10.3.3 电火花设备结构组成 263

10.3.4 电火花加工特点 264

10.4 激光切割技术 264

10.4.1 激光切割发展与概述 264

10.4.2 激光切割基本原理 265

10.4.3 激光切割设备组成 265

10.4.4 激光切割加工特点 266

10.5 3D打印技术 266

10.5.1 3D打印技术概述 266

10.5.2 技术原理 267

10.5.3 3D打印技术特点 268

10.6 电化学加工技术 268

10.6.1 电化学加工技术概述 268

10.6.2 电化学加工原理 268

10.6.3 电化学加工设备组成 269

10.6.4 电化学加工技术特点 270

思考题 271

参考文献 272