制造方法基础与提高PDF电子书下载

1.1.1早期的发展 3

1.1.2第一次工业革命 3

第1章 制造导言 3

1.1历史发展 3

1.2制造在经济中的作用 6

1.1.3第二次工业革命 6

1.3作为技术活动的制造 8

1.4本书的目的和范围 11

进一步读物 13

1.5小结 13

2.1.1编制任务书 19

2.1制造企业 19

第2章 制造 19

2.1.3产品设计 20

2.1.2方案设计 20

2.1.5工艺设计 22

2.1.4制作或外购 22

2.1.7用户关系 23

2.1.6生产 23

2.2顺序制造 24

2.3并行或同时工程 25

2.5.1控制策略 26

2.5制造工艺控制 26

2.4集成制造 26

2.5.3数控（NC） 29

2.5.2自动化 29

2.6小结 32

进一步读物 33

3.1.1形状分类 37

3.1形状 37

第3章 成品零件的几何学特征 37

3.1.2成组工艺 38

3.1.3机床的运动和控制 39

3.2.2尺寸公差 41

3.2.1尺寸单位 41

3.2尺寸 41

3.3形状和位置偏差 43

3.4.1测量原则 44

3.4工程计量学 44

3.4.2量规 47

3.4.3分度测量装置 48

3.4.4比较长度测量 51

3.4.5光学装置 52

3.5.1表面粗糙度和波度 54

3.5表面形貌测量 54

3.4.6测量机 54

3.5.2表面粗糙度和公差 57

3.6小结 60

3.5.3表面粗糙度测量 60

进一步读物 63

4.1.1拉伸试验 65

4.1拉伸时的力学性能 65

第4章 制造产品的使用特性 65

4.1.3拉伸时的强度 68

4.1.2方法／设备相互作用 68

4.1.4拉伸时的塑性 71

4.1.6缺口效应 75

4.1.5确保增加塑性 75

4.1.7弯曲试验 76

4.2冲击能和断裂韧性 78

4.3压缩 79

4.4硬度 82

4.5疲劳 84

4.6高温性能 86

4.7残留应力 88

4.8无损探伤试验（NDT） 90

4.9.2摩擦性能 92

4.9.1密度 92

4.9物理性能 92

4.9.3电性能 95

4.9.5热性能 96

4.9.4磁性能 96

4.10化学性能 97

4.9.6光学性能 97

4.11小结 98

进一步读物 102

5.1设计 105

第5章 设计和制造中的材料 105

5.2.1金属 108

5.2工程材料主要分类 108

5.2.2陶瓷 111

5.2.3塑料 112

5.2.4复合结构 113

5.2.5连接 114

5.3.1对设计的影响 115

5.3环境方面 115

5.4.1金属 116

5.4再生 116

5.3.2对制造的影响 116

5.4.2陶瓷 117

5.4.4复合材料 118

5.4.3塑料 118

进一步读物 119

5.5小结 119

6.1.1纯金属 123

6.1凝固 123

第6章 金属的凝固和热处理 123

6.1.2固溶体 126

6.1.3共晶系统 128

6.1.4包晶系统 130

6.1.6非平衡态凝固 131

6.1.5金属间的相 131

6.1.7晶粒的成核及长大 133

6.2固态反应 134

6.3.1金属和单相合金 137

6.3组织和性能的关系 137

6.3.2两相材料 139

6.3.3三元和多元合金 142

6.3.4夹杂物 143

6.3.5气体 144

6.3.6晶粒尺寸的作用 145

6.4.2沉淀强化 147

6.4.1退火 147

6.4热处理 147

6.4.3钢的热处理 149

6.5小结 152

6.4.4钢的表面处理 152

进一步读物 155

7.1.1熔液的凝固 157

7.1铸件的组织和性能 157

第7章 金属铸造 157

7.1.2宏观偏析 158

7.2.1粘度 161

7.2铸造性能 161

7.2.3流动性 162

7.2.2表面效应 162

7.3铸造合金 164

7.3.1钢铁材料 165

7.3.2有色金属材料 166

7.4.1熔炼 171

7.4熔炼和浇注 171

7.4.3质量保证 173

7.4.2浇注 173

7.5.2钢锭铸造 175

7.5.1分类 175

7.5铸造工艺 175

7.5.3成形铸造 176

7.5.4一次性铸型和永久性模型铸造 182

7.5.5一次性铸型和一次性模型铸造 188

7.5.6永久型铸造 191

7.6精整工艺 196

7.5.7离心铸造 196

7.6.2在铸造之后改变性能 197

7.6.1清理和精整 197

7.7.2铸造缺陷 198

7.7.1检查 198

7.7质量保证 198

7.8.1工艺能力 199

7.8工艺能力和设计要求 199

7.8.2零件设计 200

7.9小结 205

进一步读物 210

第8章 金属的塑性变形 213

8.1.1在冷加工中的流变应力 214

8.1材料性能 214

8.1.2不连续屈服 218

8.1.3织构（各向异性） 219

8.1.4冷加工的作用 223

8.1.5退火 224

8.1.6热加工 226

8.1.7变形和组织间的相互作用 230

8.2形变加工机理 234

8.2.1屈服判据 235

8.2.2相关的流变应力 237

8.2.3摩擦的影响 241

8.2.4润滑 242

8.2.5不均匀变形 243

8.2.6大变形量的可加工性 245

8.2.7板料的可成形性 247

8.3.1碳钢 248

8.3锻造合金 248

8.3.2合金钢 249

8.3.3有色金属材料 250

8.4小结 252

进一步读物 255

9.1分类 257

9.1.1变形温度 257

第9章 大变形量工艺 257

9.1.3分析 258

9.1.2变形目的 258

9.2.1圆柱体的轴向镦粗 261

9.2自由锻 261

9.2.2矩形工件的锻造 266

9.2.3自由锻 270

9.2.4工艺能力和设计要求 275

9.3.1压模锻 277

9.3压模和闭合模锻造 277

9.3.2闭合模锻造 283

9.3.3锻轧和旋转模锻 284

9.3.4工艺能力和设计要求 285

9.4.1挤压工艺 287

9.4挤压 287

9.4.2热挤压 289

9.4.3冷挤压 290

9.4.4挤压力 291

9.4.5工艺能力和设计要求 294

9.5.1工具和模具 296

9.5锻造和挤压设备 296

9.5.2锻锤 299

9.5.3压力机 301

9.6拉拔 303

9.6.1拉拔工艺 304

9.6.2力 305

9.6.3工艺能力和设计要求 306

9.7轧制 307

9.7.1平轧 308

9.7.2型材轧制 309

9.7.4横轧 310

9.7.3环的轧制 310

9.7.5力和所需功率 312

9.7.6工艺能力和设计要求 314

9.8小结 318

进一步读物 324

10.1.1钢 327

10.1板的材料 327

第10章 金属板加工工艺 327

10.1.3表面形貌 330

10.1.2有色金属 330

10.3剪切 331

10.2分类 331

10.3.1剪切工艺 332

10.3.2力 333

10.3.3改善切割质量 335

10.3.4工艺 336

10.4.1弯曲工艺 338

10.4弯曲 338

10.4.2弯曲极限 340

10.4.3应力和回弹 341

10.4.4弯曲方法 343

10.5.2张拉成形性 346

10.5.1张拉成形工艺 346

10.5张拉成形 346

10.5.3成形极限图 348

10.6.1深冲工艺 349

10.6深冲 349

10.6.2极限冲压比 351

10.6.3进一步深冲 354

10.7张拉－深冲 355

10.8压制成形 358

10.9特殊工艺 359

10.10金属板加工模具和设备 364

10.11工艺能力和设计要求 365

10.12小结 368

进一步读物 374

11.2.1粉末生产 377

11.2粉末 377

第11章 粉末冶金 377

11.1分类 377

11.2.2粉末的特性 380

11.2.4配料 381

11.2.3粉末的准备 381

11.3.1冷压制 382

11.3粉末的压实 382

11.3.2注模法 387

11.4.1烧结 388

11.4烧结和精整 388

11.4.2精整 390

11.5热压实 391

11.6粉末冶金产品 393

11.7工艺能力和设计要求 395

11.8电成形 398

11.9小结 399

进一步读物 402

12.1陶瓷的性能 405

第12章 陶瓷制造 405

12.1.1键和结构 406

12.1.2陶瓷的性能 408

12.3.1天然陶瓷原料 411

12.3陶瓷原料 411

12.2陶瓷制作方法 411

12.3.2人造陶瓷原料 413

12.4.1准备坯料 415

12.4陶瓷制作法 415

12.4.2陶瓷坯体成形 416

12.4.4烧结 419

12.4.3生坯的干燥和加工 419

12.4.5热压 420

12.4.6应用 421

12.4.7工艺能力和设计要求 425

12.5.1玻璃的结构和性质 427

12.5玻璃 427

12.5.2制造工艺过程 429

12.5.3施釉 436

12.6小结 437

12.5.4工艺能力和设计要求 437

进一步读物 440

第13章 聚合物和塑料 443

13.1聚合反应 444

13.2.1线型聚合物的结构 446

13.2线型（热塑性）聚合物 446

13.2.2结合力的来源 448

13.2.3结晶体和非晶体聚合物 449

13.2.4线型聚合物流变学 452

13.3交联（热固性）聚合物 457

13.4高弹体 459

13.5.1添加剂 461

13.5添加剂和填充剂 461

13.5.2填充剂 462

13.6.1力学性能 463

13.6塑料的性能 463

13.6.2物理性能和化学性能 467

13.7.1热塑性塑料 468

13.7塑料 468

13.7.2热固性塑料 473

13.7.3合成橡胶 475

13.8小结 476

进一步读物 479

第14章 塑料制作 481

14.2浇注 482

14.1分类 482

14.3.1熔体加工原理 483

14.3熔体加工（模塑） 483

14.3.2挤出 484

14.3.3注射模塑 492

14.3.4其他模塑方法 496

14.3.5工艺能力和设计要求 498

14.4在橡胶状态下的加工 502

14.4.1吹塑 503

14.4.2热成形 505

14.4.5工艺能力和设计要求 507

14.4.4对模成形 507

14.4.3冷拉延 507

14.6泡沫塑料 508

14.5粉粒加工技术 508

14.7合成橡胶加工 509

14.9小结 510

14.8塑料加工设备 510

进一步读物 514

15.1.1颗粒状复合材料 517

15.1复合材料分类 517

第15章 复合材料 517

15.1.2纤维增强材料 518

15.2增强纤维 520

15.3.2聚合物的应用 522

15.3.1聚合物 522

15.3聚合物基复合材料 522

15.4.1敞模工艺 524

15.4聚合物基复合材料的制作 524

15.4.3对模模压 527

15.4.2挤拉成形 527

15.4.4 工艺能力和设计要求 528

15.5金属基复合材料 529

15.6陶瓷基复合材料 531

15.7小结 533

进一步读物 536

第16章 机械加工 539

16.1.1理想垂直切削 540

16.1金属切削过程 540

16.1.2切削力 542

16.1.3实际垂直切削 543

16.1.4斜刃切削 550

16.1.5力和所需能量 552

16.1.6温度 554

16.1.7切削液 556

16.1.8刀具寿命 559

16.1.9表面质量 564

16.2.1切削加工性 566

16.2加工材料 566

16.2.2可切削加工的材料 567

16.2.3钢铁材料 568

16.2.4有色金属 569

16.3.1刀具材料 570

16.3切削刀具 570

16.3.2刀具结构 575

16.4.2展成法 577

16.4.1成形法 577

16.3.3刀杆和夹具 577

16.4分类 577

16.5.1刀具 580

16.5单刃切削加工 580

16.5.2车削 581

16.5.3镗削 582

16.5.4深孔钻和套孔 583

16.5.8转塔车床 585

16.5.7自动车床 585

16.5.5端面车削 585

16.5.6成形刀车成形面 585

16.5.9自动螺纹车床 587

16.6.1钻削 589

16.6多刃切削 589

16.5.10牛头刨和龙门刨 589

16.6.2铣削 591

16.6.3锯和锉 595

16.6.4拉削和螺纹切削 596

16.6.5齿轮生产 598

16.7.1切削速度和进给量 600

16.7工艺参数的选择 600

16.7.2切削时间和功率 604

16.7.3机床的选择 605

16.7.4数控和自动化 606

16.7.5切削过程优化 609

16.8.2磨料加工的工艺方法 612

16.8.1分类 612

16.8磨料加工 612

16.8.3磨料 614

16.8.4磨削 615

16.8.5其他粘结磨料的加工工艺 620

16.8.6使用松散磨料的加工工艺 622

16.9工艺能力和设计要求 624

16.9.1设计要求 625

16.9.2精密加工 627

16.10小结 630

进一步读物 638

17.1分类 641

第17章 特种加工方法 641

17.2化学加工（CM或CHM） 642

17.3电化学加工（ECM） 644

17.4电火花加工（EDM） 645

17.5.1电子束加工（EBM） 648

17.5高能束加工 648

17.5.2激光束加工（LBM） 649

17.6.1陶瓷加工 651

17.6非金属材料加工 651

17.6.2塑料加工 652

17.6.3复合材料的加工 653

17.7工艺能力和设计要求 654

17.8小结 655

进一步读物 657

18.1分类 659

第18章 连接加工 659

18.2机械连接 660

18.3.1冷焊 663

18.3固态焊接 663

18.3.2扩散焊 665

18.3.3热焊 666

18.3.4摩擦焊（FRW） 667

18.4.1熔化焊缝 668

18.4熔化焊 668

18.4.2焊接性和焊接质量 671

18.4.3可焊接材料 675

18.5电阻焊 677

18.6电弧焊 680

18.6.1非熔化极焊接 681

18.6.2熔化极焊接 683

18.6.3熔化焊件焊接 686

18.7.1化学热源 687

18.7其他焊接工艺和切割 687

18.7.2高能束焊接 689

18.7.3切割 690

18.8.1连接 692

18.8液－固态连接 692

18.8.2硬钎焊 694

18.8.3软钎焊 696

18.9粘接 697

18.9.1结构胶粘剂的性能 698

18.9.2胶粘剂的种类及应用 699

18.10.1塑料的连接 701

18.10塑料和陶瓷的连接 701

18.10.2陶瓷的连接 702

18.11工艺能力和设计要求 703

18.12层压制品 707

18.13实体自由成形制造（SFF） 709

18.13.1自由成形制造的应用 710

18.13.2SFF方法 711

18.14小结 713

进一步读物 718

19.1分类 721

第19章 表面处理 721

19.3转换涂层 722

19.2去除处理 722

19.4.2扩散涂层 723

19.4.1表面热处理 723

19.4热处理 723

19.4.3热浸涂层 724

19.4.4堆焊（Weld Overlay Coating） 725

19.5.1电镀 726

19.5金属涂层 726

19.5.2非电涂层 727

19.6.1热物理气相沉积 728

19.6物理气相沉积（PVD） 728

19.5.3塑料和陶瓷镀金属 728

19.6.2溅射沉积 730

19.7化学气相沉积（CVD） 731

19.6.4离子渗碳和渗氮 731

19.6.3离子镀 731

19.9有机涂层 733

19.8离子注入 733

19.11小结 735

19.10工艺能力和设计要求 735

进一步读物 737

第20章 半导体器件的制造 739

20.1.1半导体 740

20.1半导体器件的基本知识 740

20.1.2半导体器件 743

20.1.3集成电路 746

20.2.2晶体生长 748

20.2.1 EGS的生产 748

20.2硅晶片的制造 748

20.2.3晶片的准备 749

20.3.1加工工序的简图 750

20.3器件制造 750

20.3.2基本制造技术 751

20.3.3改变表面成分 752

20.3.4表面膜层的沉积 754

20.3.5光刻 757

20.3.6刻蚀 759

20.3.7集成工艺 762

20.3.8封装 764

20.4印制电路板 769

20.4.1薄膜的制造方法 769

20.4.2厚膜电路 770

20.4.3焊接工艺 771

20.5微细加工技术 772

20.5.1微细加工技术 772

20.5.2纳米技术 775

20.6小结 776

进一步读物 778

第21章 制造系统 781

21.1物料转送 781

21.1.1需人伴随的物料转送 782

21.1.2机械化物料转送 782

21.1.3机器人 783

21.2生产组织 785

21.2.1生产特点 785

21.2.2最佳的加工制造方法 786

21.2.3大批量生产的组织 788

21.2.4批量生产的组织 789

21.2.5配装组织 793

21.2.6配装计划 794

21.3质量管理 795

21.3.1质量保证 796

21.3.2生产的统计特性 796

21.3.3验收控制 797

21.3.4统计过程控制 798

21.4制造管理 803

21.4.1公司组织 803

21.4.2制造工程部 804

21.5小结 805

进一步读物 806

第22章 生产过程的竞争理念 809

22.1全球经济的竞争 809

22.2生产成本 810

22.2.1成本与生产率 810

22.2.2操作成本（直接成本） 812

22.2.3间接成本 813

22.2.4固定成本 814

22.3生产工艺间的竞争 814

22.4材料间的竞争 815

22.5鉴别最佳方案 817

22.6小结 823

进一步读物 826

附录A 换算表 827

附录B 硬度值的近似换算 829

附录C 部分计算题答案 830

常用符号表 833