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