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第1章工程材料 3

1.1金属材料的力学性能 3

1.1.1强度 3

1.1.2塑性 5

1.1.3硬度 5

1.1.4冲击韧度 7

1.1.5疲劳强度 8

1.2铁碳合金 9

1.2.1金属的晶体结构与结晶 9

1.2.2合金的晶体结构 13

1.2.3铁碳合金相图 14

1.2.4碳素钢、铸铁 22

1.3钢的热处理 32

1.3.1钢在加热时的组织转变 32

1.3.2钢在冷却时的组织转变 34

1.3.3钢的退火与正火 37

1.3.4钢的淬火 39

1.3.5钢的回火 41

1.3.6钢的表面淬火 42

1.3.7钢的化学热处理 44

1.3.8热处理的技术条件和结构 46

工艺性 46

1.4合金钢 48

1.4.1合金钢的分类与编号 48

1.4.2合金元素在钢中的作用 49

1.4.3合金结构钢 51

1.4.4合金工具钢 58

1.4.5特殊性能钢 64

1.5有色金属 69

1.5.1铝及铝合金 69

1.5.2铜及铜合金 73

1.5.3钛及其合金 74

1.5.4滑动轴承合金 76

1.6其他材料 78

1.6.1粉末冶金材料 78

1.6.2陶瓷材料 80

1.6.3塑料、橡胶材料 82

1.6.4复合材料 86

复习与思考题 88

第2章铸造 91

2.1概述 91

2.2铸造工艺基础 92

2.2.1铸件的凝固 92

2.2.2合金的铸造性能 93

2.3铸造方法 102

2.3.1砂型铸造 102

2.3.2特种铸造 104

2.3.3铸造生产常见缺陷 108

2.4铸造工艺设计 111

2.4.1浇注位置和分型面的选择 111

2.4.2确定铸造主要工艺参数 115

2.4.3确定浇注系统 120

2.4.4绘制铸造工艺图 120

2.5铸件结构工艺性 123

2.5.1铸造性能对铸件结构的要求 123

2.5.2铸造工艺对铸件结构的要求 127

2.6常用铸造合金的生产 129

2.6.1铸铁件的生产 129

2.6.2铸钢件的生产 131

2.6.3有色合金铸件的生产 131

复习与思考题 132

第3章锻压 135

3.1概述 135

3.1.1锻压生产的特点 135

3.1.2锻压生产的适用范围 135

3.1.3锻压生产的发展趋势 136

3.2锻压工艺基础 136

3.2.1金属的塑性变形 136

3.2.2变形后金属的组织和性能 137

3.2.3金属的锻造性能 139

3.3自由锻 139

3.3.1概述 139

3.3.2自由锻设备 140

3.3.3自由锻工序 142

3.3.4自由锻件的分类和锻造过程 144

3.4模锻 146

3.4.1锤上模锻 147

3.4.2曲柄压力机上模锻 148

3.4.3平锻机上模锻 149

3.4.4摩擦压力机上模锻 150

3.4.5其他模锻设备 151

3.5板料冲压 153

3.5.1概述 153

3.5.2板料冲压的基本工序 154

3.6锻压件结构设计 159

复习与思考题 164

第4章焊接 165

4.1概述 165

4.2手工电弧焊 167

4.2.1焊接电弧 167

4.2.2焊接接头 169

4.2.3焊条 170

4.2.4焊接接头的金属组织与性能 172

4.2.5焊接应力与变形 174

4.3其他焊接方法 174

4.3.1埋弧自动焊 174

4.3.2气体保护电弧焊 176

4.3.3气焊和气割 177

4.3.4电渣焊 179

4.3.5等离子弧焊 181

4.3.6压焊与钎焊 181

4.4常用金属材料的焊接 185

4.4.1碳钢的焊接 185

4.4.2低合金结构钢的焊接 185

4.4.3不锈钢的焊接 187

4.4.4铸铁的焊补 187

4.4.5非铁金属的焊接 188

4.5焊接结构工艺设计 190

4.5.1焊接结构生产工艺过程概述 190

4.5.2焊接结构工艺设计 190

4.5.3焊接结构工艺设计实例 195

复习与思考题 196

第5章机械零件毛坯的选择 197

5.1常见零件毛坯的分类与比较 197

5.1.1毛坯类型及制造方法的比较 197

5.1.2毛坯生产成本的比较 199

5.2毛坯选择的原则 202

5.2.1满足材料的工艺性能要求 202

5.2.2满足零件的使用要求 203

5.2.3满足降低生产成本的要求 203

5.2.4符合生产条件 204

5.3典型零件毛坯的选择 205

5.3.1轴杆类零件的毛坯选择 205

5.3.2盘套类零件的毛坯选择 206

5.3.3箱体机架类零件的毛坯选择 207

复习与思考题 208

第6章几何量公差 210

6.1尺寸公差与配合 210

6.1.1极限与配合（GB1800） 210

6.1.2极限制与配合制 214

6.1.3尺寸至500mm孔、轴公差带 224

与配合 224

6.1.4配合的选用 225

6.2形状与位置公差 229

6.2.1概述 229

6.2.2形状公差与误差 232

6.2.3位置公差与误差 235

6.2.4形位公差与尺寸公差的关系 242

6.2.5形位公差的选用 246

6.3表面粗糙度 248

6.3.1基本概念 248

6.3.2表面粗糙度的评定 249

6.3.3表面粗糙度的参数值及其 252

选用 252

复习与思考题 255

第7章金属切削加工基础知识 256

7.1加工质量 256

7.1.1加工精度 256

7.1.2表面质量 257

7.2切削运动 258

7.2.1切削运动 258

7.2.2工件表面 259

7.2.3切削用量 259

7.3刀具切削部分的几何角度 260

7.3.1车刀的组成 261

7.3.2刀具几何角度参考系 261

7.3.3刀具标注角度 263

7.3.4刀具工作角度 264

7.3.5切削层参数 265

7.4刀具材料 266

7.4.1刀具材料应当具备的性能 266

7.4.2高速钢 266

7.4.3硬质合金 267

7.5金属切削过程 269

7.5.1切屑的形成过程 269

7.5.2第Ⅰ变形区 270

7.5.3第Ⅱ变形区 273

7.5.4第Ⅲ变形区 274

7.6切削力 275

7.6.1切削力的来源、合力及其分力 275

7.6.2切削力的计算 276

7.6.3切削功率的计算 277

7.6.4影响切削力的主要因素 277

7.7切削热和切削温度 279

7.7.1切削热的产生和传出 279

7.7.2切削温度的分布 279

7.7.3影响切削温度的主要因素 279

7.8刀具磨损和刀具寿命 280

7.8.1刀具的磨损形式 281

7.8.2刀具磨损的原因 282

7.8.3刀具的磨损过程及磨钝标准 282

7.8.4刀具寿命 283

7.9工件材料的切削加工性 284

7.9.1工件材料的切削加工性的评定 284

7.9.2影响材料切削加工性的主要因素 285

7.9.3常用材料的切削加工性 286

7.9.4改善工件材料切削加工性的途径 287

7.10金属切削条件的选择 287

7.10.1刀具几何参数的选择 287

7.10.2刀具寿命的选择 289

7.10.3切削用量的选择 290

7.10.4切削液的选择 291

复习与思考题 292

第8章机械零件表面加工 293

8.1金属切削机床的基础知识 293

8.1.1机床的分类 293

8.1.2机床型号的编制方法 294

8.1.3零件表面的切削加工成形方法和机床的运动 298

8.1.4机床传动的基本组成和传动 299

原理图 299

8.1.5机床传动系统图和运动计算 301

8.2外圆表面加工 303

8.2.1外圆表面的加工方法 303

8.2.2外圆表面的车削加工 303

8.2.3外圆表面的磨削加工 313

8.3内圆表面加工 320

8.3.1内圆表面的加工方法 320

8.3.2钻削加工 322

8.3.3镗削加工 328

8.3.4拉削加工 330

8.3.5内圆表面磨削加工 333

8.4平面加工 335

8.4.1平面加工方法 335

8.4.2刨削与插削加工 336

8.4.3铣削加工 339

8.4.4平面磨削加工 348

8.5齿轮的齿形加工 349

8.5.1圆柱齿轮齿形加工方法 350

8.5.2滚齿加工 351

8.5.3插齿加工 354

8.5.4齿形的其他加工方法 357

8.5.5齿形加工方案的选择 359

复习与思考题 359

第9章特种加工 362

9.1概述 362

9.2电火花加工 363

9.2.1电火花加工原理 363

9.2.2电火花加工设备 365

9.2.3电火花加工特点 366

9.2.4电火花加工的应用 367

9.2.5电火花线切割加工 368

9.3电解加工 368

9.3.1电解加工原理 368

9.3.2电解加工特点 369

9.3.3电解加工的应用 369

9.3.4电解磨削 370

9.4超声波加工 370

9.4.1超声波加工原理 370

9.4.2超声波加工装置 371

9.4.3超声波加工特点 371

9.5激光加工 372

9.5.1激光加工原理 372

9.5.2激光加工特点 373

9.5.3激光加工的应用 373

9.6电子束加工 373

9.6.1电子束加工原理 373

9.6.2电子束加工装置 374

9.6.3电子束加工特点 375

9.6.4电子束加工的应用 375

9.7离子束加工 376

9.7.1离子束加工原理 376

9.7.2离子束加工特点 376

9.7.3离子束加工的应用 376

复习与思考题 379

第10章机械加工工艺规程 380

10.1工艺过程与工艺规程 380

10.1.1概述 380

10.1.2机械加工工艺过程的组成 380

10.1.3生产纲领与生产类型 382

10.1.4机械加工工艺规程制订 383

10.1.5零件的结构工艺性 389

10.2典型零件机械加工工艺过程 394

10.2.1轴类零件加工 394

10.2.2套类零件加工 396

10.2.3箱类零件加工 400

复习与思考题 404

第11章先进制造技术 406

11.1数控加工技术 406

11.1.1数字控制与数控机床的概念 406

11.1.2数控机床的基本组成及工作原理 406

11.1.3数控机床的分类 408

11.1.4数控机床的特点及应用范围 410

11.2快速成形技术 411

11.2.1快速成形技术的概念 411

11.2.2快速成形技术的工作原理 412

11.2.3快速成形技术的工艺方法 412

11.2.4快速成形技术的特点和用途 413

11.3超精密与纳米加工技术 414

11.3.1超精密加工技术 414

11.3.2纳米加工技术 415

11.4工业机器人 415

11.4.1工业机器人的基本概念 415

11.4.2工业机器人的应用 417

11.5柔性制造技术 417

11.5.1柔性制造单元 418

11.5.2柔性制造系统 418

11.5.3计算机集成制造系统 420

复习与思考题 421

参考文献 422