绪论 1
第1部分 工程材料与热处理 6
第1章 材料的力学性能 6
1.1 强度和塑性 6
1.1.1 强度 6
1.1.2 塑性 8
1.2 硬度 9
1.2.1 布氏硬度 9
1.2.2 洛氏硬度 10
1.2.3 维氏硬度 11
1.3 冲击韧度 12
1.4 疲劳强度 13
1.5 金属材料的物理、化学和工艺性能 14
1.5.1 物理性能 14
1.5.2 化学性能 14
1.5.3 工艺性能 14
习题 14
2.1 金属的晶体结构与结晶 16
2.1.1 晶体与晶体结构 16
第2章 金属的组织结构 16
2.1.2 常见金属晶体结构 17
2.1.3 金属的结晶 18
2.1.4 金属的同素异晶转变 20
2.1.5 金属的实际晶体结构 21
2.2 合金的晶体结构 22
2.2.1 基本概念 22
2.2.2 合金的相 23
2.2.3 合金的结晶 24
2.3.1 铁碳合金的基本组织 26
2.3 铁碳合金状态图 26
2.3.2 简化后的Fe-Fe3C相图 27
2.3.3 Fe-Fe3C相图分析 27
2.3.4 铁碳合金的分类 28
2.3.5 典型铁碳合金的结晶过程 29
2.3.6 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 30
2.3.7 Fe-Fe3C相图在工业中的应用 31
习题 32
第3章 钢的热处理 34
3.1 钢在加热时的转变 35
3.1.1 奥氏体的形成过程 35
3.1.2 奥氏体晶粒的长大及控制 36
3.2 钢在冷却时的转变 37
3.1.3 奥氏体晶粒度 37
3.2.1 奥氏体等温转变曲线的建立 38
3.2.2 共析钢过冷奥氏体等温转变的产物 38
3.2.3 亚共析钢和过共析钢的等温转变曲线 40
3.2.4 奥氏体等温转变曲线的应用 41
3.3 热处理工艺 42
3.3.1 钢的退火与正火 42
3.3.2 钢的淬火与回火 44
3.4.1 表面淬火 48
3.4 表面热处理 48
3.4.2 化学热处理 49
3.5 钢的热处理工艺选用 52
3.5.1 预先热处理 52
3.5.2 最终热处理 52
习题 53
第4章 常用钢铁材料 55
4.1 碳钢 55
4.1.1 常存杂质元素对碳钢性能的影响 55
4.1.3 碳钢的牌号与应用 56
4.1.2 碳钢的分类 56
4.2 合金钢 61
4.2.1 合金钢的分类 61
4.2.2 合金钢的编号 62
4.2.3 合金结构钢 62
4.2.4 合金工具钢 68
4.2.5 特殊性能钢 72
4.3 铸铁 75
4.3.1 概述 75
4.3.2 灰铸铁 77
4.3.3 球墨铸铁 79
4.3.4 可锻铸铁 80
4.3.5 蠕墨铸铁 80
习题 81
第5章 有色金属 83
5.1 铝及铝合金 83
5.1.1 工业纯铝 83
5.1.2 常用铝合金 83
5.2 铜及铜合金 87
5.2.1 纯铜 87
5.2.2 铜合金的分类 87
5.2.3 黄铜（压力加工黄铜） 88
5.2.5 青铜（压力加工青铜） 89
5.2.4 白铜（压力加工白铜） 89
5.2.6 铸造铜合金 90
5.3 滑动轴承合金 91
5.4 粉末冶金与硬质合金 92
5.4.1 粉末冶金工艺简介 92
5.4.2 粉末冶金的特点与应用 93
5.4.3 硬质合金 93
习题 95
6.1.1 塑料的组成 96
第6章 非金属材料 96
6.1 工程塑料的特性、分类与应用 96
6.1.2 塑料的性能 97
6.1.3 塑料的分类 98
6.1.4 常用塑料的性能与用途 98
6.2 复合材料的特性、分类与应用 99
6.2.1 复合材料的性能 99
6.2.2 复合材料的分类 100
6.3 其他非金属材料简介 101
6.3.1 橡胶材料 101
6.3.2 工业陶瓷与其他非金属材料 102
习题 103
第7章 零件和工具的选材及热处理 104
7.1 零件和工具的选材原则 104
7.1.1 选材原则 104
7.1.2 选材方法 105
7.2 热处理的技术条件及工序位置 105
7.2.1 热处理的技术条件 105
7.2.2 热处理工序的合理安排 106
7.3 典型零件的选材及热处理 107
7.3.1 齿轮类 107
7.3.2 轴类零件 108
7.3.3 模具、刃具类 110
习题 112
第2部分 毛坯成型方法 114
第8章 铸造 114
8.1 铸造工艺基础 114
8.1.1 铸造的特点 114
8.1.2 铸造的分类 114
8.2 砂型铸造 115
8.2.1 砂型铸造的工艺过程 115
8.2.3 造型方法 116
8.2.2 造型材料 116
8.2.4 铸铁的熔炼 118
8.2.5 浇注、落砂、清理和检验 119
8.3 特种铸造 120
8.3.1 金属型铸造 120
8.3.2 压力铸造 120
8.3.3 离心铸造 121
8.3.4 熔模铸造 122
8.4.1 灰铸铁件 123
8.4 常用合金铸件的生产特点 123
8.4.2 孕育铸铁件 124
8.4.3 可锻铸铁件 124
8.4.4 球墨铸铁件 124
8.4.5 蠕墨铸铁件 125
8.4.6 铸钢件 125
8.4.7 铜合金铸件 126
8.4.8 铝合金铸件 126
习题 127
9.1 锻压工艺基础 128
9.1.1 锻压加工方法及特点 128
第9章 锻压 128
9.1.2 金属的塑性变形 129
9.1.3 塑性变形对金属组织和性能的影响 130
9.1.4 金属的锻造性能 132
9.2 自由锻 133
9.2.1 自由锻设备 133
9.2.2 自由锻的基本工序 134
9.2.3 自由锻造工艺规程的制定 135
9.3 模锻和胎模锻 138
9.3.1 锤上模锻 138
9.3.2 胎模锻 140
9.4 板料冲压 141
9.4.1 冲压设备 141
9.4.2 冲压模具 142
9.4.3 冲压的基本工序 144
习题 146
第10章 焊接 147
10.1 焊接工艺基础 147
10.1.1 常用的连接方法 147
10.1.2 焊接的特点与分类 147
10.1.3 焊接接头的组织与性能 149
10.2.1 焊接电弧 150
10.2 焊条电弧焊 150
10.2.2 焊接冶金的特点 151
10.2.3 电焊条 151
10.2.4 焊接参数的选择 153
10.3 其他常用的焊接方法 154
10.3.1 埋弧焊 154
10.3.2 钨极气体保护电弧焊 155
10.3.4 熔化极气体保护电弧焊 156
10.3.5 电阻焊 156
10.3.3 等离子弧焊 156
10.3.6 电渣焊 157
10.3.7 高能束焊 157
10.3.8 气焊 157
10.3.9 钎焊 157
10.3.10 扩散焊 158
习题 158
第11章 毛坯选择 159
11.1 确定毛坯类型及成型方法的原则 159
11.2 典型零件的毛坯选择 160
习题 161
第3部分 公差配合与测量技术基础 164
第12章 尺寸公差与配合 164
12.1 基本术语及定义 164
12.1.1 有关尺寸、公差和偏差的术语及定义 164
12.1.2 有关配合的术语及定义 166
12.2 标准公差与基本偏差系列 168
12.2.1 标准公差 168
12.2.2 基本偏差及其代号 169
12.2.3 轴的基本偏差 170
12.2.4 孔的基本偏差 174
12.3 优先和常用配合 177
12.3.1 一般、常用和优先的公差带 177
12.3.2 常用和优先配合 178
12.4 尺寸公差与配合的选用 180
12.4.1 基准制的选用 180
12.4.2 公差等级的选用 180
12.4.3 配合种类的选用 181
12.4.4 选用实例 184
习题 185
13.1.1 几何要素 187
13.1 基本概念 187
第13章 形状和位置公差 187
13.1.2 形位公差的特征、符号和标注 188
13.1.3 形位公差带 189
13.2 形状公差与位置公差 190
13.2.1 形状公差 190
13.2.2 位置公差 193
13.3 形状公差与位置公差的应用 198
13.3.1 有关术语及定义 198
13.3.2 独立原则及其应用 200
13.3.3 包容原则及其应用 200
13.3.4 最大实体原则及其应用 201
13.3.5 形位公差值的选用 203
习题 205
第14章 表面粗糙度 208
14.1 主要术语及评定参数 208
14.1.1 主要术语 208
14.1.2 评定参数 209
14.2 表面粗糙度对零件功能的影响及其选择 211
14.2.1 表面粗糙度对零件功能的影响 211
14.2.2 表面粗糙度的选择 211
14.3.2 表面粗糙度的代号及其标注 213
14.3 表面粗糙度代号及其标准 213
14.3.1 表面粗糙度的符号 213
14.3.3 图样上的标注方法 215
习题 215
第15章 测量方法 216
15.1 测量方法的分类 216
15.2 常用量具及仪器 217
15.2.1 计量器具的分类 217
15.2.2 常用量具 218
15.2.3 精密量具 221
15.3.1 测量误差的概念 223
15.3 测量误差及其处理 223
15.3.2 测量误差的来源 224
15.3.3 测量误差的种类和特性 225
15.4 形位误差测量方法 225
15.4.1 直线度误差测量 226
15.4.2 平面度误差测量 226
15.4.3 圆度误差测量 227
15.4.4 平行度误差测量 227
15.5.1 比较法 228
15.5.2 光切法 228
15.4.5 垂直度误差测量 228
15.5 表面粗糙度的检测 228
15.5.3 针触法 229
15.5.4 干涉法 229
习题 230
第16章 尺寸链 231
16.1 尺寸链的基本概念 231
16.1.1 尺寸链的定义及特性 231
16.1.2 尺寸链的组成 231
16.1.4 零件设计尺寸链的建立与尺寸链图 232
16.1.3 尺寸链的分类 232
16.2 尺寸链的解算 233
16.2.1 基本公式 234
16.2.2 校核计算 234
16.2.3 设计计算 236
习题 237
第4部分 机械加工基础 240
第17章 金属切削加工基础知识 240
17.1 切削加工的运动分析和切削要素 240
17.1.1 零件表面的成型方法 240
17.1.2 切削运动 241
17.1.3 工件表面 242
17.1.4 切削层与切削用量 242
17.2 切削刀具基本定义 243
17.2.1 车刀切削部分的组成 243
17.2.2 刀具角度坐标平面参考系 244
17.2.3 刀具的标注角度 244
17.2.4 刀具几何参数的合理选择 245
17.3 常用刀具材料 247
17.3.1 对刀具切削部分材料的基本要求 247
17.3.2 常用刀具材料性能的比较 248
17.4 切削过程中的物理现象 250
17.4.1 金属的切削过程与三个变形区 250
17.4.2 切屑的形态 250
17.4.3 积屑瘤 251
17.4.4 切削力 252
17.4.5 切削热与切削温度 253
17.4.6 刀具磨损和寿命 254
17.5 工件材料的切削加工性 256
17.5.1 衡量工件材料切削加工性的指标 256
17.6 常用切削刀具 257
17.6.1 车刀 257
17.5.2 影响工件材料切削加工性的因素 257
17.6.2 孔加工刀具 259
17.6.3 铣刀 260
17.6.4 砂轮 261
习题 263
第18章 各种表面的加工方法 264
18.1 金属切削机床 264
18.1.1 机床的分类 264
18.1.2 通用机床型号的编制方法 265
18.1.3 机床的基本构造 267
18.2.1 外圆车削加工 268
18.2 外圆表面加工 268
18.2.2 磨削加工 269
18.2.3 外圆表面加工方案分析 271
18.3 内圆表面加工 271
18.3.1 内圆表面加工的特点 271
18.3.2 钻削 272
18.3.3 镗削 273
18.3.4 拉削 274
18.3.5 磨削内圆 275
18.3.6 内圆表面加工方案分析 275
18.4.1 铣削加工 276
18.4 平面加工 276
18.4.2 刨削加工 278
18.4.3 磨削加工 278
18.4.4 平面加工方案分析 279
18.5 螺纹加工 279
18.5.1 车削螺纹 280
18.5.2 铣螺纹 280
18.5.3 磨螺纹 281
18.5.4 攻丝与套丝 281
18.6 齿轮的齿形加工 282
18.6.1 成型法加工齿形 282
18.6.2 范成法加工齿形 283
18.6.3 齿轮精加工简介 285
习题 286
第19章 机械加工工艺过程 288
19.1 机械加工工艺过程的基本知识 288
19.1.1 生产过程和工艺过程 288
19.1.2 生产类型 289
19.1.3 工件安装与定位 289
19.2 工艺规程的制定 293
习题 296
参考资料 297