第1篇 材料成形技术 3
第1章 机械工程材料基本知识 3
1.1 金属材料的性能 3
1.1.1 金属材料的力学性能 3
1.1.2 金属材料的物理性能和化学性能 6
1.1.3 金属材料的工艺性能 7
1.2 金属的晶体结构 7
1.2.1 金属晶体的结构 7
1.2.2 金属的结晶 8
1.2.3 金属的同素异构转变 9
1.2.4 合金的晶体结构 10
1.2.5 二元合金相图的概念 10
1.3 铁碳合金 12
1.3.1 铁碳合金的基本组织 12
1.3.2 Fe-Fe3C状态图 13
1.3.3 典型铁碳合金的组织转变 14
1.3.4 碳的质量分数对碳素钢性能的影响 16
1.3.5 Fe-Fe3C状态图的应用 17
1.4 常用金属材料 18
1.4.1 钢 18
1.4.2 铸铁 21
1.4.3 铸钢 22
1.4.4 铜合金及铝合金 22
1.5 钢的热处理 24
1.5.1 热处理基本概念 24
1.5.2 钢的热处理工艺 25
1.5.3 常用热处理设备 35
1.5.4 钢的热处理新技术简介 37
1.6 钢铁材料的现场鉴别 39
1.6.1 火花鉴别法 39
1.6.2 色标鉴别法 40
1.6.3 断口宏观鉴别法 41
1.6.4 音色鉴别法 41
1.7 常用非金属材料 41
1.7.1 高分子材料 41
1.7.2 陶瓷材料 44
1.7.3 复合材料 46
第2章 铸造 48
2.1 铸造生产过程 48
2.1.1 砂型铸造的生产过程 48
2.1.2 砂型及其组成 49
2.1.3 模样与芯盒 50
2.2 型（芯）砂 50
2.2.1 型（芯）砂的组成 50
2.2.2 型（芯）砂应具备的性能 51
2.2.3 型（芯）砂的制备与检验 52
2.3 造型造芯方法 52
2.3.1 手工造型 52
2.3.2 机器造型 56
2.3.3 造型芯 59
2.3.4 合型（合箱） 60
2.4 砂型铸造工艺设计 61
2.4.1 分型面和浇注位置 61
2.4.2 浇注系统和冒口 62
2.4.3 铸造工艺参数 64
2.4.4 铸造工艺图 65
2.5 合金的熔炼、浇注及铸件的清理 66
2.5.1 合金的熔炼 66
2.5.2 合金的浇注 68
2.5.3 铸件的清理 69
2.6 熔模铸造 70
2.6.1 熔模铸造的发展 70
2.6.2 熔模铸造工艺流程 70
2.6.3 熔模铸造工艺的特点 72
2.7 陶瓷型铸造 73
2.8 实型铸造 74
2.9 其他铸造技术简介 75
2.9.1 金属型铸造 75
2.9.2 压力铸造 76
2.9.3 离心铸造 77
2.9.4 挤压铸造 77
2.9.5 磁型铸造 78
2.9.6 连续铸造 78
2.10 铸件质量分析 79
第3章 锻压 82
3.1 锻坯的加热与锻件冷却 83
3.1.1 锻坯的加热与锻造温度范围 83
3.1.2 加热缺陷及其防止 84
3.1.3 加热设备 85
3.1.4 锻件的冷却 87
3.1.5 锻件的热处理 87
3.2 自由锻造 87
3.2.1 自由锻造设备及工具 88
3.2.2 自由锻造基本工序 91
3.2.3 典型自由锻件工艺示例 97
3.3 模型锻造 99
3.3.1 模锻设备 99
3.3.2 锻模结构及工作过程 100
3.3.3 胎模锻 100
3.4 板料冲压 101
3.4.1 冲压设备 102
3.4.2 板料冲压基本工序 103
3.4.3 冲模结构 105
3.4.4 典型冲压件工艺示例 106
3.5 锻压件质量分析 108
3.5.1 锻件质量分析 108
3.5.2 冲压件质量分析 108
第4章 焊接 109
4.1 焊条电弧焊 110
4.1.1 焊条电弧焊焊接过程 110
4.1.2 焊条电弧焊设备 111
4.1.3 电焊条 112
4.1.4 焊条电弧焊基本操作 113
4.1.5 焊条电弧焊工艺 115
4.2 气焊与气割 117
4.2.1 气焊 117
4.2.2 气割 122
4.3 其他焊接方法 123
4.3.1 埋弧自动焊 123
4.3.2 气体保护电弧焊 125
4.3.3 电渣焊 126
4.3.4 压焊 126
4.3.5 钎焊 128
4.4 焊接质量分析 129
4.4.1 焊接变形 129
4.4.2 常见焊接缺陷及分析 129
4.4.3 焊接检验 130
第2篇 金属切削技术 135
第5章 切削加工的基础知识 135
5.1 切削加工的概念 135
5.1.1 切削运动 135
5.1.2 切削用量三要素 136
5.2 零件的加工质量 137
5.3 常用刀具材料 139
5.4 金属切削机床的分类与编号 140
5.5 常用量具及其使用 143
第6章 钳工 152
6.1 概述 152
6.2 钳工工作台和虎钳 152
6.3 划线 153
6.4 錾削 159
6.5 锯切 162
6.6 锉削 164
6.7 刮削与研磨 167
6.7.1 刮削 167
6.7.2 研磨 169
6.8 攻螺纹和套螺纹 170
6.8.1 攻螺纹 170
6.8.2 套螺纹 171
6.8.3 攻螺纹和套螺纹时可能出现的问题及其原因 173
6.9 装配 173
第7章 车削 178
7.1 车削的基本知识 178
7.1.1 概述 178
7.1.2 普通车床的编号 179
7.1.3 普通车床主要部分的名称和用途 179
7.1.4 普通车床的传动系统 181
7.1.5 空车练习注意事项 183
7.2 车刀及其安装 183
7.2.1 车刀的种类与应用 183
7.2.2 车刀的结构 183
7.2.3 车刀的刃磨 185
7.2.4 车刀的安装 186
7.3 工件的安装 187
7.3.1 用三爪自定心卡盘安装工件 187
7.3.2 用四爪单动卡盘安装工件 188
7.3.3 用顶尖安装工件 188
7.3.4 用一夹一顶方式安装工件 190
7.3.5 用花盘、弯板安装工件 190
7.3.6 用心轴安装 191
7.3.7 中心架和跟刀架 192
7.4 车床操作要点 193
7.4.1 粗车和精车 193
7.4.2 刀架极限位置检查 194
7.4.3 刻度盘及其正确使用 194
7.4.4 对刀和试切、试量 195
7.5 基本车削方法 196
7.5.1 车外圆 196
7.5.2 车端面和台阶 197
7.5.3 切槽和切断 198
7.5.4 钻孔、镗孔 199
7.5.5 车锥面 201
7.5.6 车成形面 202
7.5.7 车螺纹 204
7.5.8 滚花 206
7.6 典型零件车削工艺 207
7.6.1 制定零件加工工艺的内容及步骤 208
7.6.2 轴类零件的加工工艺 209
7.6.3 盘套类零件的加工工序 210
7.7 车削安全技术 212
第8章 钻削和镗削 213
8.1 钻削概述 213
8.2 钻床 214
8.3 钻床上用的刀具 215
8.4 钻孔、扩孔、铰孔 217
8.5 镗削 220
8.5.1 镗床 220
8.5.2 镗刀 222
第9章 铣削 223
9.1 概述 223
9.1.1 铣削加工的范围 223
9.1.2 铣削的加工精度 224
9.1.3 常用铣床 224
9.2 铣削基础知识 226
9.2.1 铣削运动 226
9.2.2 铣削方式 227
9.2.3 铣刀 227
9.3 铣床主要附件 228
9.3.1 回转工作台 228
9.3.2 万能铣头 229
9.3.3 分度头 229
9.4 铣削 231
9.4.1 铣平面 231
9.4.2 铣斜面 232
9.4.3 铣沟槽 233
9.4.4 铣成形面和曲面 234
9.4.5 铣床镗孔 234
9.5 齿形加工 235
9.5.1 成形法 235
9.5.2 展成法 236
第10章 刨削 239
10.1 概述 239
10.2 牛头刨床 239
10.3 刨刀 242
10.4 工件的装夹 243
10.5 刨削方法 246
10.6 其他刨削类机床 252
10.7 拉削加工简介 254
第11章 磨削 256
11.1 概述 256
11.2 磨床 257
11.2.1 外圆磨床 257
11.2.2 内圆磨床 259
11.2.3 平面磨床 259
11.3 砂轮 260
11.3.1 砂轮的种类 260
11.3.2 砂轮的检查、安装、平衡和修整 261
11.4 磨削的加工方法 261
11.4.1 外圆磨削 261
11.4.2 内圆磨削 263
11.4.3 圆锥面的磨削 264
11.4.4 平面磨削 264
第3篇 现代制造技术 269
第12章 数控加工基本知识 269
12.1 数控机床的基本概念 269
12.1.1 数控机床的发展 269
12.1.2 数控机床的特点 269
12.1.3 数控机床的基本组成 270
12.1.4 数控机床的工作过程 271
12.1.5 数控机床的分类 272
12.2 数控加工编程基础 274
12.2.1 数控编程的方法 274
12.2.2 数控编程的内容和步骤 275
12.2.3 数控机床坐标系 275
12.2.4 加工程序的结构与格式 277
12.3 数控加工工艺基础 279
12.3.1 数控加工工艺的特点及内容 279
12.3.2 数控加工工艺内容的选择 279
12.3.3 数控加工工艺性分析 280
12.3.4 数控加工工艺路线的设计 281
第13章 数控车削加工 283
13.1 数控车床的结构 283
13.1.1 数控车床的结构 283
13.1.2 数控车床的布局 284
13.2 数控车床的编程基础 284
13.2.1 机床坐标系、机床零点和机床参考点 284
13.2.2 工件坐标系、程序原点和对刀点 285
13.3 HNC-21/22T数控系统的编程指令体系 286
13.3.1 辅助功能M代码 286
13.3.2 主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 287
13.3.3 准备功能G代码 288
13.4 数控车床的基本操作 296
13.4.1 操作装置及软件操作界面 296
13.4.2 基本操作功能及方法 297
第14章 数控铣削加工 302
14.1 数控铣床的分类 302
14.2 数控铣床的编程基础 303
14.2.1 数控铣床坐标系 303
14.2.2 数控系统的准备功能 304
14.2.3 数控系统的辅助功能 304
14.2.4 T、S功能 304
14.3 基本编程指令 306
14.4 综合实例 311
14.5 数控铣床的基本操作 312
14.5.1 操作装置及控制面板 312
14.5.2 AUTO自动加工操作 314
14.5.3 新建零件程序 314
14.5.4 程序的删除 315
14.5.5 编辑程序 315
14.5.6 对刀操作 315
14.6 加工中心简介 317
第15章 特种加工技术 318
15.1 电火花加工 318
15.1.1 电火花加工的原理及特点 318
15.1.2 电火花成形加工机床的结构 319
15.1.3 电火花成形加工工艺 320
15.1.4 电火花高速小孔加工 321
15.2 电火花线切割加工 322
15.2.1 数控线切割加工的基本原理和特点 322
15.2.2 数控线切割加工机床 323
15.2.3 数控线切割机床编程方法 324
15.3 激光加工 326
15.3.1 激光的特性 327
15.3.2 激光加工的原理和特点 327
15.3.3 激光加工工艺及应用 328
15.4 超声加工 329
15.4.1 超声加工的基本原理和特点 329
15.4.2 超声加工设备及其组成部分 330
15.4.3 超声加工的应用 331
第16章 先进制造技术 332
16.1 先进制造工艺技术 332
16.1.1 超精密加工技术 332
16.1.2 超高速加工技术 333
16.1.3 快速原型制造技术 334
16.1.4 微细加工技术 336
16.2 制造自动化技术 338
16.2.1 工业机器人 338
16.2.2 柔性制造系统 340
16.2.3 计算机集成制造系统 341
16.3 先进制造生产模式 343
16.3.1 并行工程 343
16.3.2 精益生产 344
16.3.3 敏捷制造 345
16.3.4 网络化制造 345
16.3.5 企业资源计划 346
第4篇 科技创新实践 349
第17章 绪论 349
17.1 创新引领发展 349
17.2 启迪智慧、锻炼才能 350
第18章 进入创新领域 352
18.1 创新课题的实践性 352
18.2 创新课题的独到性 357
18.3 创新课题的实用性 359
第19章 创新课题中的技术矛盾 361
19.1 准确描述课题的目标 361
19.2 分析课题的矛盾元素 363
19.3 克服尖锐的技术矛盾 364
19.4 技术矛盾之间的协调 365
第20章 解决技术矛盾的措施 367
20.1 突破惯性思维 367
20.2 打破现有状态 372
20.3 汇聚有用资源 374
20.4 拓展新兴领域 376
第21章 创新实践的再思考 380
21.1 技术体系的特征 380
21.2 工程技术的支撑 381
21.3 科技创新的实践 382
21.4 创新实践的战略 383
参考文献 385