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第1章工程材料3

1.1金属材料的力学性能3

1.1.1强度3

1.1.2塑性5

1.1.3硬度5

1.1.4冲击韧度7

1.1.5疲劳强度8

1.2铁碳合金9

1.2.1金属的晶体结构与结晶9

1.2.2合金的晶体结构13

1.2.3铁碳合金相图14

1.2.4碳素钢、铸铁22

1.3钢的热处理32

1.3.1钢在加热时的组织转变32

1.3.2钢在冷却时的组织转变34

1.3.3钢的退火与正火37

1.3.4钢的淬火39

1.3.5钢的回火41

1.3.6钢的表面淬火42

1.3.7钢的化学热处理44

1.3.8热处理的技术条件和结构46

工艺性46

1.4合金钢48

1.4.1合金钢的分类与编号48

1.4.2合金元素在钢中的作用49

1.4.3合金结构钢51

1.4.4合金工具钢58

1.4.5特殊性能钢64

1.5有色金属69

1.5.1铝及铝合金69

1.5.2铜及铜合金73

1.5.3钛及其合金74

1.5.4滑动轴承合金76

1.6其他材料78

1.6.1粉末冶金材料78

1.6.2陶瓷材料80

1.6.3塑料、橡胶材料82

1.6.4复合材料86

复习与思考题88

第2章铸造91

2.1概述91

2.2铸造工艺基础92

2.2.1铸件的凝固92

2.2.2合金的铸造性能93

2.3铸造方法102

2.3.1砂型铸造102

2.3.2特种铸造104

2.3.3铸造生产常见缺陷108

2.4铸造工艺设计111

2.4.1浇注位置和分型面的选择111

2.4.2确定铸造主要工艺参数115

2.4.3确定浇注系统120

2.4.4绘制铸造工艺图120

2.5铸件结构工艺性123

2.5.1铸造性能对铸件结构的要求123

2.5.2铸造工艺对铸件结构的要求127

2.6常用铸造合金的生产129

2.6.1铸铁件的生产129

2.6.2铸钢件的生产131

2.6.3有色合金铸件的生产131

复习与思考题132

第3章锻压135

3.1概述135

3.1.1锻压生产的特点135

3.1.2锻压生产的适用范围135

3.1.3锻压生产的发展趋势136

3.2锻压工艺基础136

3.2.1金属的塑性变形136

3.2.2变形后金属的组织和性能137

3.2.3金属的锻造性能139

3.3自由锻139

3.3.1概述139

3.3.2自由锻设备140

3.3.3自由锻工序142

3.3.4自由锻件的分类和锻造过程144

3.4模锻146

3.4.1锤上模锻147

3.4.2曲柄压力机上模锻148

3.4.3平锻机上模锻149

3.4.4摩擦压力机上模锻150

3.4.5其他模锻设备151

3.5板料冲压153

3.5.1概述153

3.5.2板料冲压的基本工序154

3.6锻压件结构设计159

复习与思考题164

第4章焊接165

4.1概述165

4.2手工电弧焊167

4.2.1焊接电弧167

4.2.2焊接接头169

4.2.3焊条170

4.2.4焊接接头的金属组织与性能172

4.2.5焊接应力与变形174

4.3其他焊接方法174

4.3.1埋弧自动焊174

4.3.2气体保护电弧焊176

4.3.3气焊和气割177

4.3.4电渣焊179

4.3.5等离子弧焊181

4.3.6压焊与钎焊181

4.4常用金属材料的焊接185

4.4.1碳钢的焊接185

4.4.2低合金结构钢的焊接185

4.4.3不锈钢的焊接187

4.4.4铸铁的焊补187

4.4.5非铁金属的焊接188

4.5焊接结构工艺设计190

4.5.1焊接结构生产工艺过程概述190

4.5.2焊接结构工艺设计190

4.5.3焊接结构工艺设计实例195

复习与思考题196

第5章机械零件毛坯的选择197

5.1常见零件毛坯的分类与比较197

5.1.1毛坯类型及制造方法的比较197

5.1.2毛坯生产成本的比较199

5.2毛坯选择的原则202

5.2.1满足材料的工艺性能要求202

5.2.2满足零件的使用要求203

5.2.3满足降低生产成本的要求203

5.2.4符合生产条件204

5.3典型零件毛坯的选择205

5.3.1轴杆类零件的毛坯选择205

5.3.2盘套类零件的毛坯选择206

5.3.3箱体机架类零件的毛坯选择207

复习与思考题208

第6章几何量公差210

6.1尺寸公差与配合210

6.1.1极限与配合（GB1800）210

6.1.2极限制与配合制214

6.1.3尺寸至500mm孔、轴公差带224

与配合224

6.1.4配合的选用225

6.2形状与位置公差229

6.2.1概述229

6.2.2形状公差与误差232

6.2.3位置公差与误差235

6.2.4形位公差与尺寸公差的关系242

6.2.5形位公差的选用246

6.3表面粗糙度248

6.3.1基本概念248

6.3.2表面粗糙度的评定249

6.3.3表面粗糙度的参数值及其252

选用252

复习与思考题255

第7章金属切削加工基础知识256

7.1加工质量256

7.1.1加工精度256

7.1.2表面质量257

7.2切削运动258

7.2.1切削运动258

7.2.2工件表面259

7.2.3切削用量259

7.3刀具切削部分的几何角度260

7.3.1车刀的组成261

7.3.2刀具几何角度参考系261

7.3.3刀具标注角度263

7.3.4刀具工作角度264

7.3.5切削层参数265

7.4刀具材料266

7.4.1刀具材料应当具备的性能266

7.4.2高速钢266

7.4.3硬质合金267

7.5金属切削过程269

7.5.1切屑的形成过程269

7.5.2第Ⅰ变形区270

7.5.3第Ⅱ变形区273

7.5.4第Ⅲ变形区274

7.6切削力275

7.6.1切削力的来源、合力及其分力275

7.6.2切削力的计算276

7.6.3切削功率的计算277

7.6.4影响切削力的主要因素277

7.7切削热和切削温度279

7.7.1切削热的产生和传出279

7.7.2切削温度的分布279

7.7.3影响切削温度的主要因素279

7.8刀具磨损和刀具寿命280

7.8.1刀具的磨损形式281

7.8.2刀具磨损的原因282

7.8.3刀具的磨损过程及磨钝标准282

7.8.4刀具寿命283

7.9工件材料的切削加工性284

7.9.1工件材料的切削加工性的评定284

7.9.2影响材料切削加工性的主要因素285

7.9.3常用材料的切削加工性286

7.9.4改善工件材料切削加工性的途径287

7.10金属切削条件的选择287

7.10.1刀具几何参数的选择287

7.10.2刀具寿命的选择289

7.10.3切削用量的选择290

7.10.4切削液的选择291

复习与思考题292

第8章机械零件表面加工293

8.1金属切削机床的基础知识293

8.1.1机床的分类293

8.1.2机床型号的编制方法294

8.1.3零件表面的切削加工成形方法和机床的运动298

8.1.4机床传动的基本组成和传动299

原理图299

8.1.5机床传动系统图和运动计算301

8.2外圆表面加工303

8.2.1外圆表面的加工方法303

8.2.2外圆表面的车削加工303

8.2.3外圆表面的磨削加工313

8.3内圆表面加工320

8.3.1内圆表面的加工方法320

8.3.2钻削加工322

8.3.3镗削加工328

8.3.4拉削加工330

8.3.5内圆表面磨削加工333

8.4平面加工335

8.4.1平面加工方法335

8.4.2刨削与插削加工336

8.4.3铣削加工339

8.4.4平面磨削加工348

8.5齿轮的齿形加工349

8.5.1圆柱齿轮齿形加工方法350

8.5.2滚齿加工351

8.5.3插齿加工354

8.5.4齿形的其他加工方法357

8.5.5齿形加工方案的选择359

复习与思考题359

第9章特种加工362

9.1概述362

9.2电火花加工363

9.2.1电火花加工原理363

9.2.2电火花加工设备365

9.2.3电火花加工特点366

9.2.4电火花加工的应用367

9.2.5电火花线切割加工368

9.3电解加工368

9.3.1电解加工原理368

9.3.2电解加工特点369

9.3.3电解加工的应用369

9.3.4电解磨削370

9.4超声波加工370

9.4.1超声波加工原理370

9.4.2超声波加工装置371

9.4.3超声波加工特点371

9.5激光加工372

9.5.1激光加工原理372

9.5.2激光加工特点373

9.5.3激光加工的应用373

9.6电子束加工373

9.6.1电子束加工原理373

9.6.2电子束加工装置374

9.6.3电子束加工特点375

9.6.4电子束加工的应用375

9.7离子束加工376

9.7.1离子束加工原理376

9.7.2离子束加工特点376

9.7.3离子束加工的应用376

复习与思考题379

第10章机械加工工艺规程380

10.1工艺过程与工艺规程380

10.1.1概述380

10.1.2机械加工工艺过程的组成380

10.1.3生产纲领与生产类型382

10.1.4机械加工工艺规程制订383

10.1.5零件的结构工艺性389

10.2典型零件机械加工工艺过程394

10.2.1轴类零件加工394

10.2.2套类零件加工396

10.2.3箱类零件加工400

复习与思考题404

第11章先进制造技术406

11.1数控加工技术406

11.1.1数字控制与数控机床的概念406

11.1.2数控机床的基本组成及工作原理406

11.1.3数控机床的分类408

11.1.4数控机床的特点及应用范围410

11.2快速成形技术411

11.2.1快速成形技术的概念411

11.2.2快速成形技术的工作原理412

11.2.3快速成形技术的工艺方法412

11.2.4快速成形技术的特点和用途413

11.3超精密与纳米加工技术414

11.3.1超精密加工技术414

11.3.2纳米加工技术415

11.4工业机器人415

11.4.1工业机器人的基本概念415

11.4.2工业机器人的应用417

11.5柔性制造技术417

11.5.1柔性制造单元418

11.5.2柔性制造系统418

11.5.3计算机集成制造系统420

复习与思考题421

参考文献422