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第1章 金属材料的性能及热处理 1

1.1 金属材料的性能 1

1.1.1 金属材料的力学性能 1

1.1.2 金属材料的工艺性能 8

1.2 铁碳合金 10

1.2.1 合金及其组织 10

1.2.2 铁碳合金的基本组织与性能 11

1.2.3 铁碳合金相图 12

1.3 金属热处理 15

1.3.1 钢在加热及冷却时的组织转变 15

1.3.2 钢的整体热处理工艺 19

1.3.3 钢的表面热处理工艺 23

1.3.4 热处理新技术 26

1.3.5 热处理工艺设计 28

本章小结 29

思考与练习 30

第2章 常用工程材料 31

2.1 常用钢铁材料 31

2.1.1 钢铁材料的分类 31

2.1.2 合金元素对钢性能的影响 31

2.1.3 碳素结构钢 32

2.1.4 合金结构钢 35

2.1.5 碳素工具钢 39

2.1.6 合金工具钢 39

2.1.7 特殊性能钢 42

2.1.8 铸铁 44

2.2 硬质合金 50

2.2.1 硬质合金的性能与特点 50

2.2.2 常用的硬质合金 50

2.3 非铁金属 51

2.3.1 铝及铝合金 51

2.3.2 铜及铜合金 55

2.3.3 轴承合金 59

2.4 非金属材料 61

2.4.1 工程塑料 61

2.4.2 复合材料 62

本章小结 64

思考与练习 64

第3章 热加工方法 66

3.1 铸造成形 66

3.1.1 砂型铸造 67

3.1.2 铸件缺陷分析 75

3.1.3 铸件的结构工艺性 78

3.1.4 特种铸造 80

3.2 锻压成形 85

3.2.1 锻压成形工艺基础 85

3.2.2 自由锻造 89

3.2.3 模型锻造 92

3.3 焊接成形 95

3.3.1 常用焊接方法 96

3.3.2 焊接方法的选择 104

3.3.3 常用焊接设备与焊接材料 105

3.3.4 焊接接头与坡口形式 108

3.3.5 常用金属材料的焊接性 110

3.3.6 焊接工艺简介 113

本章小结 114

思考与练习 114

第4章 金属切削加工的基本知识 116

4.1 金属切削加工的基本概念 116

4.1.1 切削运动及形成的表面 116

4.1.2 切削用量与金属切除率 117

4.1.3 刀具切削部分的几何要素 118

4.2 金属切削过程中的基本规律 122

4.2.1 切削变形 122

4.2.2 切削力 124

4.2.3 切削热与切削温度 126

4.2.4 刀具磨损与刀具寿命 127

4.3 金属切削过程中基本规律的应用 129

4.3.1 材料的可加工性及其衡量指标 129

4.3.2 切削液 130

4.3.3 刀具几何参数的选择 132

4.3.4 切削用量的选择 136

本章小结 137

思考与练习 137

第5章 典型金属切削机床与刀具 139

5.1 金属切削机床概述 139

5.1.1 机床的分类及型号编制方法 139

5.1.2 机床传动系统的基本概念 139

5.2 车床与车刀 144

5.2.1 车床 144

5.2.2 车刀 146

5.3 铣床与铣刀 152

5.3.1 铣床 152

5.3.2 铣刀 155

5.4 磨床与砂轮 159

5.4.1 万能外圆磨床 159

5.4.2 其他类型的磨床 161

5.4.3 砂轮 164

5.5 钻床与钻头 169

5.5.1 钻床 169

5.5.2 钻头与钻削刀具 170

本章小结 173

思考与练习 173

第6章 机械加工工艺规程的制订 175

6.1 基本概念 175

6.1.1 生产纲领与生产类型 175

6.1.2 生产过程和工艺过程 177

6.1.3 工艺过程的组成 177

6.1.4 获得加工精度的方法 179

6.2 工艺规程及其制订的原则 180

6.2.1 工艺规程的定义 180

6.2.2 工艺规程的作用 182

6.2.3 制订工艺规程的原则 182

6.2.4 制订工艺规程的原始资料 182

6.2.5 制订工艺规程的步骤 182

6.3 制订工艺规程的内容 183

6.3.1 零件的工艺分析 183

6.3.2 毛坯的选择 191

6.3.3 基准的选择 192

6.3.4 工艺路线的拟订 193

6.3.5 设备与工艺装备的选择 196

6.3.6 确定加工余量 197

6.3.7 确定工序尺寸及其公差 197

6.4 工艺尺寸链及其应用 198

6.4.1 工艺尺寸链的定义 198

6.4.2 尺寸链的组成 198

6.4.3 工艺尺寸链的建立 199

6.4.4 工艺尺寸链计算的基本公式 199

6.4.5 尺寸链的计算形式 200

6.4.6 工艺尺寸链计算应用实例 201

6.5 典型零件加工工艺过程分析 203

6.5.1 轴类零件加工工艺 203

6.5.2 套类零件加工工艺 206

6.5.3 箱体类零件加工工艺 209

本章小结 213

思考与练习 213

第7章 机床夹具 215

7.1 机床夹具概述 215

7.1.1 机床夹具的概念及分类 215

7.1.2 机床夹具的组成及作用 217

7.2 工件的装夹 218

7.2.1 装夹的基本概念 218

7.2.2 定位的方法和定位元件 218

7.2.3 工件在夹具中加工的精度分析 226

7.2.4 夹紧装置及夹紧力的确定 228

7.3 基本夹紧机构 231

7.3.1 斜楔夹紧机构 231

7.3.2 螺旋夹紧机构 232

7.3.3 偏心夹紧机构 232

7.3.4 定心夹紧机构 233

本章小结 234

思考与练习 235

第8章 数控加工技术基础 236

8.1 数控机床的组成与工作原理 236

8.1.1 数控机床的组成 236

8.1.2 数控系统的工作原理 237

8.2 数控机床的分类 239

8.2.1 按工艺用途分类 239

8.2.2 按运动方式分类 240

8.2.3 按伺服系统类型分类 240

8.2.4 按数控机床系统的功能水平分类 241

8.2.5 按可联动的坐标轴数分类 242

8.3 数控加工 242

8.3.1 数控加工工艺的特点 243

8.3.2 数控机床加工的特点 243

8.3.3 数控机床的发展 244

8.3.4 数控机床的坐标系统 245

8.3.5 数控程序常用指令及格式 248

8.3.6 刀具补偿指令 249

8.4 数控编程方法 251

8.4.1 数控编程的基本概念 251

8.4.2 数控编程的内容与步骤 252

8.4.3 数控编程的种类 253

8.4.4 常用的CAD/CAM软件简介 253

本章小结 254

思考与练习 254

第9章 现代制造技术 256

9.1 现代制造技术的内涵 256

9.1.1 现代制造技术的发展趋势 256

9.1.2 现代制造技术的特征 257

9.1.3 现代制造技术的分类 258

9.2 特种加工技术 259

9.2.1 特种加工概述 259

9.2.2 特种加工的分类 260

9.2.3 特种加工的工艺特点 261

9.2.4 各种特种加工技术的经济指标对比 262

9.3 电火花加工 263

9.3.1 电火花加工的基本原理 263

9.3.2 电火花加工机床 265

9.3.3 电火花加工的工艺特点和应用 265

9.4 电火花线切割加工 265

9.5 电解加工 266

9.5.1 电解加工的基本原理 266

9.5.2 电解加工的工艺特点和应用 267

9.6 电解磨削 267

9.6.1 电解磨削的基本原理 267

9.6.2 电解磨削的工艺特点和应用 268

9.7 超声波加工 268

9.7.1 超声波加工的基本原理 268

9.7.2 超声波加工的工艺特点和应用 269

9.8 激光加工 270

9.8.1 激光加工的基本原理 270

9.8.2 激光加工的工艺特点和应用 270

9.9 电子束加工 271

9.10 离子束加工 272

9.11 精密加工和超精密加工 273

9.11.1 精密加工和超精密加工的基本概念 273

9.11.2 超精密加工技术所涉及的技术领域 273

9.12 超高速加工技术 273

9.13 快速成形技术 274

9.13.1 液态固化法 274

9.13.2 叠层法 275

9.13.3 激光选区烧结法 275

9.13.4 熔融沉积法 275

9.14 柔性制造技术 276

9.14.1 柔性制造单元 276

9.14.2 柔性制造系统 277

9.14.3 柔性制造生产线 278

本章小结 278

思考与练习 278

参考文献 280