第1章 工程材料与机械制造工艺 1
1.1 工程材料与机械制造工艺的简要发展过程 1
1.2 工程材料的分类及发展趋势 2
1.3 机械制造工艺发展趋势 4
1.3.1 机械制造工艺的流程 4
1.3.2 机械制造工艺的发展 5
1.3.3 新材料的发展趋势 6
第2章 工程材料 8
2.1 工程材料的性能 8
2.1.1 工程材料的力学性能 8
2.1.2 工程材料的物理性能 14
2.1.3 工程材料的化学性能 15
2.1.4 工程材料的工艺性能 16
2.1.5 工程材料的经济性能 17
2.2 金属的结构 17
2.2.1 金属的晶体结构 17
2.2.2 实际金属的晶体结构 21
2.3 金属的结晶 22
2.3.1 纯金属的冷却曲线和过冷现象 22
2.3.2 金属的同素异构性 24
2.3.3 金属铸锭的组织 25
2.4 二元合金 26
2.4.1 二元合金的相结构 26
2.4.2 二元合金相图 27
2.4.3 相图与性能的关系 32
2.5 铁碳合金 33
2.5.1 铁碳合金的基本相和基本组织 33
2.5.2 铁碳合金相图 33
2.6 碳钢 39
2.6.1 碳钢的分类 40
2.6.2 碳钢的牌号 40
2.7 铸铁 40
2.7.1 铸铁的分类及特性 41
2.7.2 铸铁的石墨化过程 41
2.7.3 铸铁的牌号与性能 42
2.8 钢的热处理 43
2.8.1 钢在加热时的组织转变 44
2.8.2 钢的常用热处理工艺 47
2.8.3 钢的表面淬火 55
2.8.4 钢的化学热处理 57
2.9 钢中的合金元素 58
2.9.1 合金元素在钢中的分布 58
2.9.2 合金元素在钢中的作用 59
2.10 合金钢 62
2.10.1 合金结构钢 62
2.10.2 合金工具钢 65
2.10.3 特殊性能钢 67
2.11 非铁金属材料 68
2.11.1 铝及铝合金 69
2.11.2 铜及铜合金 70
2.11.3 镁合金 70
2.11.4 钛合金 72
2.11.5 轴承合金 72
第3章 铸造工艺 73
3.1 概述 73
3.2 铸件形成理论基础 74
3.2.1 金属的充型 74
3.2.2 铸件的温度场 74
3.2.3 金属的凝固 75
3.2.4 合金的收缩、应力及变形 76
3.3 砂型铸造工艺分析 80
3.3.1 浇注位置和分型面的确定 80
3.3.2 主要工艺参数的确定 82
3.4 铸造工艺图的制定 83
3.5 铸件的结构设计 85
3.6 砂型铸造方法 87
3.6.1 气动微振压实造型 87
3.6.2 高压造型 88
3.6.3 真空密封造型 89
3.6.4 流冲击造型 90
3.6.5 消失模造型 91
3.6.6 冷冻造型 92
3.7 特种铸造 92
3.7.1 金属型铸造 93
3.7.2 离心铸造 94
3.7.3 压力铸造 95
3.7.4 低压铸造 99
3.7.5 熔模铸造 100
3.8 铸造技术的发展趋势 101
第4章 锻压工艺 102
4.1 概述 102
4.1.1 金属的塑性变形 102
4.1.2 金属及合金的锻造性能 105
4.2 锻造 107
4.2.1 自由锻 107
4.2.2 模锻 111
4.2.3 胎模锻 119
4.3 板料冲压 120
4.3.1 板料冲压的基本工序、特点及应用范围 120
4.3.2 冲模种类 126
4.4 锻压新技术 128
4.4.1 精密模锻 129
4.4.2 精密冲裁 129
4.4.3 回转成形 130
4.4.4 多向模锻 132
4.4.5 超塑性成形 133
4.4.6 粉末冶金及粉末锻造 134
4.4.7 液态模锻 136
4.4.8 半固态金属塑性成形 137
4.4.9 粉末冶金温压成形技术 138
4.4.10 数字化塑性成形技术 139
第5章 非金属材料及其工艺 141
5.1 概述 141
5.1.1 非金属材料的发展 141
5.1.2 非金属材料的分类 142
5.1.3 非金属材料的选择及应用 142
5.2 工程塑料及其成型 143
5.2.1 工程塑料的组成和性能 143
5.2.2 工程塑料的分类和应用 145
5.2.3 工程塑料的成型 147
5.3 工业橡胶及其成型 152
5.3.1 工业橡胶的组成及性能 152
5.3.2 工业橡胶的分类及应用 153
5.3.3 工业橡胶件的成型 155
5.4 工业陶瓷及其成型 158
5.4.1 陶瓷的组织结构及性能 158
5.4.2 陶瓷的分类及应用 159
5.4.3 陶瓷的成型 160
5.5 复合材料及其成型 163
5.5.1 复合材料的定义、分类和性能 163
5.5.2 复合材料的应用 166
5.5.3 复合材料的成型 171
5.5.4 复合材料的二次加工 172
5.6 纳米材料 174
5.6.1 纳米材料的定义和特性 174
5.6.2 纳米陶瓷 175
5.6.3 纳米复合材料 177
第6章 金属切削加工基础知识 179
6.1 工件表面与切削运动 179
6.1.1 工件表面 179
6.1.2 切削运动 180
6.1.3 切削用量三要素 180
6.2 刀具的结构要素 181
6.2.1 刀具的结构要素 181
6.2.2 刀具表面 182
6.2.3 刀具的切削刃和刀尖 182
6.3 刀具的标注角度 183
6.3.1 刀具标注角度的参考系 183
6.3.2 标注角度与工作角度的关系 185
6.4 切削层参数与切削方式 185
6.4.1 切削层参数 185
6.4.2 切削方式 186
6.5 刀具材料 186
6.5.1 刀具材料应具备的性能 187
6.5.2 常用刀具材料的性能及选用 187
6.5.3 新型刀具材料的发展 190
6.6 金属切削的基本规律 191
6.6.1 切削层金属的变形 192
6.6.2 刀具与切削接触区的变形与摩擦 193
6.7 切削力 195
6.7.1 切削力与切削功率 196
6.7.2 切削力的求法 197
6.7.3 影响切削力的主要因素 197
6.8 切削热与切削温度 198
6.8.1 切削热的来源与传出 198
6.8.2 切削区的温度及其分布 199
6.9 刀具的磨损与刀具寿命 200
6.9.1 刀具磨损形态 200
6.9.2 刀具磨损的主要原因 201
6.9.3 刀具磨损过程及磨钝标准 202
6.9.4 刀具寿命及其合理选择 203
6.9.5 刀具破损 204
6.10 刀具几何参数的选择 205
6.11 切削用量的选择 206
6.11.1 切削用量的选择原则 206
6.11.2 切削用量的优化 207
6.11.3 金属切削数据库 207
6.12 切削液及其选择 208
6.12.1 切削液的种类和作用 208
6.12.2 切削液的选择 209
第7章 零部件毛坯的选择 210
7.1 毛坯选择的原则 210
7.2 常用毛坯成型方法的比较 212
7.3 常用零部件的成型方法 214
7.3.1 轴杆类零部件 214
7.3.2 盘套类零部件 214
7.3.3 机架、箱体类零部件 215
7.4 毛坯制造方法选择实例 216
7.4.1 V带轮零部件的制造方法选择 216
7.4.2 单级齿轮减速器组件的毛坯制造方法选择 218
7.5 毛坯成型方法选择的经济性分析 219
7.5.1 毛坯材料的经济性选材原则 219
7.5.2 铸件的生产成本分析 221
7.5.3 锻件的生产成本分析 224
7.5.4 各种毛坯制造方案经济性综合比较 225
第8章 车床与车削加工 227
8.1 车床的用途、运动和布局 227
8.2 CA6140型卧式车床的传动系统 229
8.2.1 主运动传动链 231
8.2.2 进给传动链 232
8.3 CA6140型卧式车床的主要结构 237
8.3.1 主轴箱内的主要结构 237
8.3.2 溜板箱内的操纵机构 242
8.4 车刀 245
8.4.1 普通车刀的结构类型 245
8.4.2 成型车刀的种类 247
8.5 基本车削工艺 248
8.6 典型零部件加工 250
8.7 机械加工安全技术 251
第9章 磨床与磨削加工 252
9.1 常用磨床种类及其功用 252
9.1.1 M1432B型万能外圆磨床 252
9.1.2 平面磨床 257
9.1.3 内圆磨床 258
9.1.4 外圆（无心）磨床 260
9.2 表面光整加工 261
9.3 砂带磨削 264
9.4 磨削加工 265
9.4.1 磨削工艺特点与应用 265
9.4.2 磨削加工方法分类 268
9.5 磨削工具 273
9.5.1 普通磨具 273
9.5.2 超硬磨粒砂轮 275
9.6 磨削机理 276
9.6.1 磨削过程 276
9.6.2 磨削力与磨削温度 278
9.6.3 砂轮的磨损与耐用度 280
第10章 其他常用机床及加工方法 282
10.1 钻床与孔加工刀具 282
10.1.1 钻床的功用和主要类型 282
10.1.2 麻花钻 283
10.1.3 铰削与铰刀 284
10.2 镗床与镗刀 286
10.2.1 镗床的功用与类型 286
10.2.2 镗刀 288
10.3 铣床与铣刀 288
10.3.1 铣削与铣削方式 288
10.3.2 铣床的主要类型 291
10.3.3 铣刀 292
10.4 拉床与拉刀 293
10.4.1 拉床的功用和类型 294
10.4.2 拉刀 295
10.5 刨床 297
10.6 插床 298
10.7 数控机床简介 299
10.7.1 数控机床与分类 299
10.7.2 数控机床的特点 301
第11章 机械加工工艺规程制定 302
11.1 机械加工工艺规程 302
11.1.1 机械加工工艺规程与工艺文件 302
11.1.2 加工工艺规程的作用 305
11.2 制定机械加工工艺规程的要求与步骤 305
11.2.1 制定机械加工工艺规程的基本要求 305
11.2.2 制定工艺规程所需要的原始资料 305
11.2.3 制定加工工艺规程的步骤及主要内容 306
11.3 零部件加工工艺性分析与毛坯的选择 306
11.3.1 分析零部件技术要求及其合理性 306
11.3.2 零部件的结构工艺性审查 307
11.4 工件定位的基本原理 308
11.4.1 基准的概念与分类 308
11.4.2 六点定位原理 308
11.4.3 六点定位原理的应用 309
11.5 机械加工工艺规程设计 310
11.5.1 定位基准的选择 310
11.5.2 加工工艺路线的拟定 312
11.5.3 机床与工艺装备的选择 316
11.5.4 切削用量的确定 316
11.6 加工余量及其确定方法 317
11.6.1 加工余量的概念 317
11.6.2 影响加工余量的因素 318
11.6.3 确定余量的方法 318
11.7 加工工艺尺寸的分析计算 318
11.7.1 尺寸链的基本概念 318
11.7.2 加工工艺尺寸计算举例 321
11.7.3 求解加工尺寸链的几种情况 323
11.8 工艺方案的生产率及技术经济性分析 324
11.8.1 生产率分析 324
11.8.2 技术经济性分析 324
11.9 提高机械加工生产率的工艺措施 326
11.9.1 缩短单件时间定额 326
11.9.2 采用先进工艺方法 328
11.9.3 实行多台机床看管 328
11.9.4 进行高效及自动化加工 328
第12章 机械装配工艺基础 329
12.1 机械装配概述 329
12.1.1 装配的概念 329
12.1.2 装配工作的一般内容 329
12.1.3 装配生产的组织形式 330
12.1.4 装配精度的基本概念 330
12.1.5 装配工艺性的一般要求 331
12.2 装配尺寸链及其概率解法 333
12.2.1 装配尺寸链概述 333
12.2.2 装配尺寸链的建立 333
12.2.3 装配尺寸链的计算方法 335
12.3 获得装配精度的装配方法 336
12.3.1 互换装配法 336
12.3.2 选择装配法 336
12.3.3 修配装配法 337
12.3.4 调整装配法 337
12.4 装配工艺规程的制定 339
12.4.1 制定装配工艺规程的基本原则及所需的原始资料 339
12.4.2 制定装配工艺规程的步骤 339
第13章 工程材料与机械制造工艺选择及质量控制 342
13.1 机械零部件的失效形式 342
13.1.1 零部件失效原因 342
13.1.2 零部件失效形式 343
13.2 材料及成型工艺选择原则 343
13.2.1 使用性原则 344
13.2.2 工艺性原则 345
13.2.3 经济性原则 345
13.3 材料及成型工艺选择的方法 347
13.3.1 材料及成型工艺选择的步骤 347
13.3.2 材料及成型工艺选择的方法及依据 348
13.4 典型零部件的选材实例分析 350
13.4.1 轴类零部件的选材 351
13.4.2 齿轮类零部件的选材 352
13.4.3 机架、箱体类零部件的选材 353
13.5 工程材料的质量检验 354
13.5.1 成分分析 354
13.5.2 组织分析 355
13.5.3 无损探伤 356
参考文献 358