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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