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第1章 金属材料的性能及热处理1

1.1 金属材料的性能1

1.1.1 金属材料的力学性能1

1.1.2 金属材料的工艺性能8

1.2 铁碳合金10

1.2.1 合金及其组织10

1.2.2 铁碳合金的基本组织与性能11

1.2.3 铁碳合金相图12

1.3 金属热处理15

1.3.1 钢在加热及冷却时的组织转变15

1.3.2 钢的整体热处理工艺19

1.3.3 钢的表面热处理工艺23

1.3.4 热处理新技术26

1.3.5 热处理工艺设计28

本章小结29

思考与练习30

第2章 常用工程材料31

2.1 常用钢铁材料31

2.1.1 钢铁材料的分类31

2.1.2 合金元素对钢性能的影响31

2.1.3 碳素结构钢32

2.1.4 合金结构钢35

2.1.5 碳素工具钢39

2.1.6 合金工具钢39

2.1.7 特殊性能钢42

2.1.8 铸铁44

2.2 硬质合金50

2.2.1 硬质合金的性能与特点50

2.2.2 常用的硬质合金50

2.3 非铁金属51

2.3.1 铝及铝合金51

2.3.2 铜及铜合金55

2.3.3 轴承合金59

2.4 非金属材料61

2.4.1 工程塑料61

2.4.2 复合材料62

本章小结64

思考与练习64

第3章 热加工方法66

3.1 铸造成形66

3.1.1 砂型铸造67

3.1.2 铸件缺陷分析75

3.1.3 铸件的结构工艺性78

3.1.4 特种铸造80

3.2 锻压成形85

3.2.1 锻压成形工艺基础85

3.2.2 自由锻造89

3.2.3 模型锻造92

3.3 焊接成形95

3.3.1 常用焊接方法96

3.3.2 焊接方法的选择104

3.3.3 常用焊接设备与焊接材料105

3.3.4 焊接接头与坡口形式108

3.3.5 常用金属材料的焊接性110

3.3.6 焊接工艺简介113

本章小结114

思考与练习114

第4章 金属切削加工的基本知识116

4.1 金属切削加工的基本概念116

4.1.1 切削运动及形成的表面116

4.1.2 切削用量与金属切除率117

4.1.3 刀具切削部分的几何要素118

4.2 金属切削过程中的基本规律122

4.2.1 切削变形122

4.2.2 切削力124

4.2.3 切削热与切削温度126

4.2.4 刀具磨损与刀具寿命127

4.3 金属切削过程中基本规律的应用129

4.3.1 材料的可加工性及其衡量指标129

4.3.2 切削液130

4.3.3 刀具几何参数的选择132

4.3.4 切削用量的选择136

本章小结137

思考与练习137

第5章 典型金属切削机床与刀具139

5.1 金属切削机床概述139

5.1.1 机床的分类及型号编制方法139

5.1.2 机床传动系统的基本概念139

5.2 车床与车刀144

5.2.1 车床144

5.2.2 车刀146

5.3 铣床与铣刀152

5.3.1 铣床152

5.3.2 铣刀155

5.4 磨床与砂轮159

5.4.1 万能外圆磨床159

5.4.2 其他类型的磨床161

5.4.3 砂轮164

5.5 钻床与钻头169

5.5.1 钻床169

5.5.2 钻头与钻削刀具170

本章小结173

思考与练习173

第6章 机械加工工艺规程的制订175

6.1 基本概念175

6.1.1 生产纲领与生产类型175

6.1.2 生产过程和工艺过程177

6.1.3 工艺过程的组成177

6.1.4 获得加工精度的方法179

6.2 工艺规程及其制订的原则180

6.2.1 工艺规程的定义180

6.2.2 工艺规程的作用182

6.2.3 制订工艺规程的原则182

6.2.4 制订工艺规程的原始资料182

6.2.5 制订工艺规程的步骤182

6.3 制订工艺规程的内容183

6.3.1 零件的工艺分析183

6.3.2 毛坯的选择191

6.3.3 基准的选择192

6.3.4 工艺路线的拟订193

6.3.5 设备与工艺装备的选择196

6.3.6 确定加工余量197

6.3.7 确定工序尺寸及其公差197

6.4 工艺尺寸链及其应用198

6.4.1 工艺尺寸链的定义198

6.4.2 尺寸链的组成198

6.4.3 工艺尺寸链的建立199

6.4.4 工艺尺寸链计算的基本公式199

6.4.5 尺寸链的计算形式200

6.4.6 工艺尺寸链计算应用实例201

6.5 典型零件加工工艺过程分析203

6.5.1 轴类零件加工工艺203

6.5.2 套类零件加工工艺206

6.5.3 箱体类零件加工工艺209

本章小结213

思考与练习213

第7章 机床夹具215

7.1 机床夹具概述215

7.1.1 机床夹具的概念及分类215

7.1.2 机床夹具的组成及作用217

7.2 工件的装夹218

7.2.1 装夹的基本概念218

7.2.2 定位的方法和定位元件218

7.2.3 工件在夹具中加工的精度分析226

7.2.4 夹紧装置及夹紧力的确定228

7.3 基本夹紧机构231

7.3.1 斜楔夹紧机构231

7.3.2 螺旋夹紧机构232

7.3.3 偏心夹紧机构232

7.3.4 定心夹紧机构233

本章小结234

思考与练习235

第8章 数控加工技术基础236

8.1 数控机床的组成与工作原理236

8.1.1 数控机床的组成236

8.1.2 数控系统的工作原理237

8.2 数控机床的分类239

8.2.1 按工艺用途分类239

8.2.2 按运动方式分类240

8.2.3 按伺服系统类型分类240

8.2.4 按数控机床系统的功能水平分类241

8.2.5 按可联动的坐标轴数分类242

8.3 数控加工242

8.3.1 数控加工工艺的特点243

8.3.2 数控机床加工的特点243

8.3.3 数控机床的发展244

8.3.4 数控机床的坐标系统245

8.3.5 数控程序常用指令及格式248

8.3.6 刀具补偿指令249

8.4 数控编程方法251

8.4.1 数控编程的基本概念251

8.4.2 数控编程的内容与步骤252

8.4.3 数控编程的种类253

8.4.4 常用的CAD/CAM软件简介253

本章小结254

思考与练习254

第9章 现代制造技术256

9.1 现代制造技术的内涵256

9.1.1 现代制造技术的发展趋势256

9.1.2 现代制造技术的特征257

9.1.3 现代制造技术的分类258

9.2 特种加工技术259

9.2.1 特种加工概述259

9.2.2 特种加工的分类260

9.2.3 特种加工的工艺特点261

9.2.4 各种特种加工技术的经济指标对比262

9.3 电火花加工263

9.3.1 电火花加工的基本原理263

9.3.2 电火花加工机床265

9.3.3 电火花加工的工艺特点和应用265

9.4 电火花线切割加工265

9.5 电解加工266

9.5.1 电解加工的基本原理266

9.5.2 电解加工的工艺特点和应用267

9.6 电解磨削267

9.6.1 电解磨削的基本原理267

9.6.2 电解磨削的工艺特点和应用268

9.7 超声波加工268

9.7.1 超声波加工的基本原理268

9.7.2 超声波加工的工艺特点和应用269

9.8 激光加工270

9.8.1 激光加工的基本原理270

9.8.2 激光加工的工艺特点和应用270

9.9 电子束加工271

9.10 离子束加工272

9.11 精密加工和超精密加工273

9.11.1 精密加工和超精密加工的基本概念273

9.11.2 超精密加工技术所涉及的技术领域273

9.12 超高速加工技术273

9.13 快速成形技术274

9.13.1 液态固化法274

9.13.2 叠层法275

9.13.3 激光选区烧结法275

9.13.4 熔融沉积法275

9.14 柔性制造技术276

9.14.1 柔性制造单元276

9.14.2 柔性制造系统277

9.14.3 柔性制造生产线278

本章小结278

思考与练习278

参考文献280