序 1
前言 1
绪论 1
第一节 工业系统、机械制造系统与集成概述 1
一、工业系统 1
二、机械制造系统的概念 1
目录 1
三、集成思想 6
第二节 现代化制造的基本概念 7
一、自动控制 7
二、数控系统 8
三、CAD/CAM技术 8
四、模拟技术 8
五、现代化制造的概念 9
二、现代工程素质训练教程的教学目的 10
第三节 工程素质训练课程的目的、内容和方法 10
一、基本工程素质的概念 10
三、现代工程素质训练教程的教学内容 11
四、教学和学习的方法 12
五、工程素质培养中值得引起注意的问题 12
第一篇 工程材料及其改性技术实践 14
第一章 工程材料及其改性工艺理论基础 14
第一节 工程材料的主要性能 14
一、工程材料的力学性能 14
二、工程材料的物理、化学性能 17
三、工程材料的工艺性能 17
第二节 金属的结晶与合金的结构 18
一、金属的晶体结构 18
二、金属的结晶 18
四、合金的结构 20
三、金属的同素异构转变 20
第三节 铁碳合金的组织与相图 21
一、铁碳合金的基本组织 21
二、铁碳合金相图 22
第四节 高分子材料的基本知识 24
一、高分子材料概述 24
二、高分子材料的性能 27
第二章 常用工程材料 28
第一节 常用金属材料 28
一、钢 28
二、铸铁 33
三、有色金属及其合金 35
第二节 常用非金属材料 38
一、塑料 38
二、橡胶 39
第三节 新材料 40
一、复合材料 40
二、纳米材料 41
三、材料科学中高技术发展现状 42
第一节 金属材料的改性工艺 47
一、钢的改性工艺 47
第三章 工程材料的改性 47
三、陶瓷 49
二、铸铁的改性工艺 51
三、金属材料改性工艺设备简介 53
第二节 常用非金属材料的改性工艺 54
一、塑料的改性工艺 54
二、陶瓷的改性工艺 58
第三节 改性工艺新技术 60
一、激光表面改性工艺 60
二、气氛炉新技术 62
三、真空热处理新技术 64
第四节 工程材料改性过程自动化 66
一、计算机技术在热处理中的应用 66
二、机器人在热处理中的应用 71
第四章 机械零件的选材 72
一、选材的一般原则 72
二、典型零件的选材举例 73
第五章 实验 75
实验一 铁碳合金平衡组织显微分析 75
一、实验目的 75
二、实验用设备和材料 75
三、实验内容 75
四、实验报告的要求 77
实验二 钢的热处理及试样硬度测定 78
一、实验目的 78
二、实验用设备和材料 78
三、实验内容 79
四、实验报告的要求 80
第一篇 复习思考题 81
第二篇 材料成形技术实践 83
第一章 材料成形工艺理论基础 83
第一节 铸造工艺基础 83
一、合金的铸造性能 83
二、常用合金铸件的铸造工艺特点 86
第二节 金属锻造工艺基础 88
一、金属的塑性变形 88
二、金属的锻造性能 90
三、合金钢和有色合金的锻造工艺特点 92
第三节 焊接工艺基础 93
一、焊条电弧焊的冶金过程特点 93
二、焊接接头的组织和性能 94
四、常用金属材料的焊接性能 95
三、焊接变形与应力 95
第二章 铸造 98
第一节 砂型制造 99
一、砂型铸型的组成 99
二、型砂和型芯砂 99
三、造型及造芯的方法 101
四、浇注系统和冒口 106
第二节 铸铁的熔炼及浇注…………………106 106
一、铸铁的熔炼 106
二、浇注……………………………………107 108
三、铸件的落砂、清理和缺陷分析 108
第三节 铸件结构工艺性及铸件图 109
一、砂型铸件结构工艺性 109
二、铸件图的绘制 111
一、压力铸造 112
第四节 特种铸造 112
二、熔模铸造 114
三、金属型铸造 115
四、离心铸造 116
第五节 铸造新工艺、新技术简介 116
一、真空密封造型 116
二、气流冲击造型 116
三、实型铸造 117
四、冷冻造型 118
第三章 锻造 119
第一节 金属的加热与锻件的冷却 119
一、金属的加热 119
二、锻件的冷却方法 120
第二节 自由锻造 121
一、自由锻设备——空气锤 121
二、自由锻造的工序 122
三、自由锻锻件结构工艺性及锻件图 124
四、自由锻锻件常见缺陷 126
第三节 锤上模锻和胎模锻 127
一、锤上模锻 127
二、胎模锻 128
第四节 轧制、挤压、拉拔和旋压工艺 129
一、轧制 129
二、挤压 130
三、拉拔……………………………………131 131
四、旋压 131
第五节 锻压新工艺、新技术简介 132
一、超塑性成形 133
三、液态模锻 134
四、高能率成形 134
二、粉末锻造 134
五、铸轧 135
第四章 焊接与粘接 136
第一节 焊条电弧焊 136
一、焊接过程 136
二、焊条电弧焊设备 137
三、焊条 138
四、焊接工艺参数 140
五、焊条电弧焊基本操作要领 141
六、常见焊接缺陷 142
第二节 焊接件结构工艺性 143
一、焊缝布置 143
二、焊接接头及坡口形式的选择 144
三、焊接位置及工艺特点 145
第三节 气焊和气割 146
一、气焊 146
四、对接平焊的操作步骤 146
二、氧气切割 149
第四节 其他焊接方法 150
一、其他熔焊 150
二、电阻焊 151
三、钎焊 153
第五节 焊接新技术、新工艺简介 153
一、电子束焊 153
二、激光焊 153
三、扩散焊 154
四、窄间隙焊 154
五、螺柱焊 154
六、波峰焊 154
一、粘接的基本原理 155
第六节 粘接 155
七、等离子弧切割 155
八、激光切割 155
二、粘接剂 156
三、粘接工艺 157
四、粘接的特点和应用 158
一、冲床 160
三、数控冲压 160
二、剪板机 160
第一节 冲压设备 160
第五章 板料冲压 160
第二节 冲压的基本工序 162
一、切断 162
二、冲裁 162
三、弯曲 163
四、拉深 163
第三节 冲压模具 163
一、冲压件的形状与尺寸 164
第四节 板料冲压件的结构工艺性 164
一、简单冲模 164
三、复合冲模 164
二、连续冲模 164
二、冲压件的精度和表面质量 166
三、冲压零件结构设计改进实例 166
第六章 常用非金属材料的成形 167
第一节 塑料的成型 167
一、工程塑料的一般工艺性能 167
二、热塑性塑料和热固性塑料的工艺特性 168
三、塑料制品的成型与连接 168
四、塑料零件的结构工艺性 170
五、注射成型设备与工艺 171
第二节 工程陶瓷的成形 174
一、工程陶瓷制品的工艺过程 174
二、工程陶瓷的成形方法 175
第三节 橡胶的成形 176
一、成形工艺过程 176
二、橡胶的加工成形方法 177
第七章 粉末冶金 180
第一节 粉末冶金生产的工艺流程 180
一、制粉与混配料 180
二、压制（成型） 181
三、烧结（固化） 181
四、烧结后处理（精整） 182
五、粉末冶金工艺过程类型的选择 182
第二节 粉末冶金零件的结构工艺性 183
一、粉末冶金制件设计要点 183
二、粉末冶金制件结构工艺性示例 183
二、快速成形制造的基本原理 185
一、快速成形制造的概念 185
第八章 快速成形 185
第一节 快速成形制造（RP） 185
三、快速激光成形制造系统 186
四、几种常用快速成形制造方法 186
五、快速成形制造的工艺过程 186
第二节 快速模具制造（RT）、快速精铸（QC）、快速反求工程（RRE）技术 189
一、快速模具制造 189
二、快速精铸 190
三、快速反求工程 190
第三节 快速成形技术 190
一、快速成形工艺 190
二、快速成形技术的重要特征 190
二、无损检测方法的分类 192
一、概述 192
第二节 超声波探伤 192
一、无损检测的定义 192
第一节 无损检测概述 192
第九章 无损检测 192
二、超声波探伤操作 193
三、超声波探伤的适用范围、特点和安全管理 197
第三节 电磁感应检测 198
一、电磁感应检测原理 198
二、电磁感应检测操作 198
三、电磁感应检测的适用范围、特征和安全管理 199
第四节 各种无损检测方法的对比和应用 199
第十章 材料成形过程自动化 201
第一节 成形设备的自动化 201
一、数控成形设备的特点 201
二、数控铸造设备 201
四、数控焊接设备 202
三、数控锻造设备 202
五、数控冲压设备 203
六、模具的CAD/CAM 204
第二节 材料成形加工自动化 204
一、铸造柔性制造单元 205
二、锻造加工自动化（锻压柔性制造系统） 205
三、焊接加工自动化（柔性焊接机器人工作站） 205
四、冲压加工自动化（冲压柔性制造系统） 206
第三节 材料成形的计算机集成制造（CIMS） 206
一、材料成形的计算机模拟仿真技术（CAE）的应用 206
二、材料成形的工艺计算机辅助设计 207
三、材料成形的计算机集成制造（CIMS） 207
第十一章 毛坯制造方法的选择 208
第一节 毛坯选用的原则 208
一、满足材料的工艺性能要求 208
二、满足零件的使用性能要求 209
三、降低制造成本 210
四、符合生产条件 211
第二节 典型机械零件毛坯的选用 211
一、轴杆类零件毛坯的选择 211
二、盘套类零件毛坯的选择 212
三、机架箱体类零件毛坯的选择 212
第十二章 实验 214
实验一 铸造应力的测定 214
一、实验目的 214
二、实验用设备和材料 214
三、实验内容 214
四、实验报告的要求 215
实验二 焊接接头的组织与性能 215
一、实验目的 215
二、实验用设备和材料 215
四、实验报告的要求 216
三、实验内容 216
第二篇 复习思考题 217
第三篇 切削加工技术实践 222
第一章 切削加工工艺理论基础 222
第一节 切削加工的基本概念 222
一、刀具和工件的运动 222
二、加工中的工件表面 223
三、切削用量 223
四、切削层参数 224
第二节 切削刀具 225
一、刀具材料 225
二、刀具切削部分的几何参数 226
第三节 切削过程及其基本规律 229
一、切屑的形成及其种类 229
四、切削力和切削功率 230
三、加工硬化和残余应力 230
二、积屑瘤 230
五、切削热和切削温度 232
六、切削液 232
七、刀具的磨损及其使用寿命 233
八、金属材料的切削加工性 234
九、选择切削用量的一般原则 235
第四节 零件的机械加工结构工艺性 235
第二章 车削加工 238
第一节 卧式车床 238
一、C6136型卧式车床的型号 239
二、C6136型卧式车床的组成 239
第二节 车刀 240
一、焊接式车刀 240
二、机械夹固式车刀 240
三、车刀的刃磨与安装 241
一、卡盘装夹 242
第三节 车削时工件的装夹方式和车床附件 242
二、顶尖装夹 243
三、花盘、弯板及压板装夹 243
四、心轴装夹 245
五、中心架与跟刀架的应用 246
第四节 车削加工 246
一、车削的步骤 246
二、外圆车削 247
三、车端面与台阶 247
四、钻孔与镗孔 248
五、切槽与切断 248
六、车锥面 250
七、车螺纹 251
八、车成形面 252
十、车削加工示例 253
九、车削加工的工艺特点和应用 253
第三章 铣、刨、拉削加工 256
第一节 铣削加工 256
一、铣床 256
二、铣刀 257
三、铣削时工件的装夹方式和铣床附件 259
四、铣削工作 261
五、铣削加工的工艺特点和应用 261
第二节 刨削加工 263
一、刨床 264
二、刨削加工的工艺特点和应用 264
第三节 拉削加工 266
一、拉削加工范围 266
二、拉削加工工艺特点 266
第一节 磨削加工 267
第四章 磨削、光整加工与精密加工 267
一、磨床 268
二、砂轮 269
三、磨削时工件的装夹方式和磨床附件 270
四、磨削工作 271
五、磨削加工的工艺特点和应用 272
六、磨削新工艺 273
第二节 光整加工 274
一、常用光整加工工艺概述 274
二、光整加工的特点与应用 276
第三节 精密和超精密加工技术 277
一、精密和超精密加工的概念 277
二、精密和超精密加工方法 277
三、精密和超精密加工的特点和应用 278
一、钻削加工的设备 279
第一节 钻削加工 279
第五章 钻削、镗削及特形表面的加工 279
二、钻削加工所用刀具 280
三、钻削时所用附件 281
四、钻削工作 282
第二节 镗削加工 285
一、镗削加工的设备 285
二、镗削加工的工艺特点和应用 285
第三节 特形表面的加工 286
一、圆锥面的加工 286
二、回转成形面的加工 287
三、螺纹的加工 288
四、齿轮的加工 288
二、数控机床的组成 297
一、数控机床的工作原理 297
第一节 数控机床的工作原理及组成 297
第六章 数控机床加工 297
三、数控加工的工艺特点 298
四、零件数控加工的结构工艺性 298
第二节 数控加工程序编制 300
一、概述 300
二、数控加工程序编制的内容和步骤 301
三、数控机床加工的工艺分析 301
四、机床坐标系和工作坐标系的定义 305
五、编制程序的常用工艺指令 306
六、数控机床编程步骤简述 310
七、数控机床编程实例 311
第七章 特种加工 314
第一节 电火花线切割 314
一、电火花线切割工作原理及机床 314
二、电火花线切割加工的工艺特点与应用 315
三、电火花线切割的编程 316
第二节 光化学加工 317
一、光化学加工原理 317
二、光化学加工工艺过程 318
三、光化学加工的工艺特点 320
四、光化学加工的应用 321
第三节 其他常用的特种加工 321
一、电火花加工 321
二、电解加工 322
三、超声波加工 323
四、激光加工 324
五、水射流加工 324
六、特种加工新技术简介 325
二、工程塑料切削加工实例 327
一、工程塑料切削加工的特点 327
第一节 塑料的切削加工 327
第八章 常用非金属材料的切削加工 327
第二节 工程陶瓷的切削加工 328
一、工程陶瓷切削加工的特点 329
二、几种陶瓷材料的切削加工 329
第九章 钳工 332
第一节 划线 332
一、划线过程 332
二、划线方法 334
第二节 锯切 335
一、手锯 335
二、锯切方法 335
第三节 锉削 336
一、锉刀 336
二、锉削方法 337
二、套螺纹 338
第四节 螺纹加工 338
一、攻螺纹 338
三、废品及其产生的原因 339
第十章 切削加工过程自动化 340
第一节 机械制造自动化的发展 340
第二节 刚性自动化 341
第三节 柔性自动化与柔性制造系统 342
第四节 计算机集成制造系统与无人化工厂 344
第五节 机械手与工业机器人 345
第十一章 机械零件表面加工方法的选择及制造工艺的制订 347
第一节 外圆表面的加工 347
一、外圆表面的加工方法 347
二、外圆表面加工方案的选择 348
二、常用的孔加工方案的选择 349
一、内圆表面的加工方法 349
第二节 内圆表面的加工 349
第三节 平面的加工 351
一、平面的加工方法 351
二、平面加工方案的选择 352
第四节 特形表面加工方法的选择 353
一、同转成形面常用的加工方法及选择 353
二、螺纹表面加工方法及选择 353
三、齿轮加工方法及选择 354
第五节 机械零件制造工艺的制订 354
一、机械零件制造工艺过程的基本概念 354
二、零件的机械加工工艺过程示例 355
一、实验目的 358
三、实验内容 358
二、实验用设备和材料 358
实验一 切削用量对加工质量的影响 358
第十二章 实验 358
四、实验报告的要求 359
实验二 安装方法对零件加工精度的影响 359
一、实验目的 359
二、实验用设备和材料 359
三、实验内容 359
四、实验报告的要求 361
第三篇 复习思考题 362
第四篇 拆卸装配技术实践 367
第一章 拆卸与清洗 367
第一节 拆卸 367
一、拆卸的一般规则和要求 367
二、拆卸方法 368
三、常用零、部件的拆卸方法 369
一、清洗前的准备 371
第二节 清洗 371
四、典型零部件的拆卸方法示例 371
二、清洗材料和用具 372
三、清洗方法 372
四、清洗过程 372
五、清洗注意事项 373
第二章 装配 375
第一节 机械零、部件的装配 375
一、装配的技术准备工作 375
二、装配的一般工艺原则 375
三、装配的方法 376
四、装配工艺过程 376
五、典型零、部件的装配 378
六、典型零件的装配示例 380
一、滚动轴承装配后的调整 381
第二节 机械零、部件装配后的调试 381
二、齿轮装配后的调整 382
第三章 装配过程自动化 385
第一节 概述 385
一、装配自动化的现状与发展 385
二、自动装配条件下的结构工艺性 385
第二节 自动装配机 387
一、单工位装配机 387
二、多工位装配机 387
三、非同步装配线（机） 388
第三节 自动装配线 390
一、自动装配线的基本形式及特点 390
二、自动装配系统 391
第四节 柔性装配系统 392
第四篇 复习思考题 394
参考文献 395