机械制造基础

目 录 第1章 金属材料 1 1.1 钢的热处理 2 1.1.1 钢的退火和正火 2 1.1.2 钢的淬火和回火 4 1.1.3 钢的表面热处理 6 1.1.4 热处理设备 7 1.1.5 项目案例精解 11 1.2 钢材的火花鉴别 11 1.2.1 火花鉴别常用设备及操作 方法 12 1.2.2 火花的组成和名称 12 1.2.3 碳钢的火花特征 14 1.2.4 项目案例精解 15 1.3 拓展训练 16 1.3.1 车床主轴热处理工艺 16 1.3.2 圆拉刀的热处理工艺 17 1.3.3 20CrMnTi变速箱齿轮的 渗碳热处理工艺 19 1.4 实践中常见问题解析 22 1.4.1 过热与过烧 22 1.4.2 氧化与脱碳 22 1.4.3 变形与开裂 24 本章小结 24 思考与练习 24 第2章 铸造 26 2.1 砂型铸造 26 2.1.1 常用造型工(模)具 27 2.1.2 造型材料 32 2.1.3 造型和造芯方法 34 2.1.4 熔炼与浇注 38 2.1.5 落砂和清理 42 2.1.6 项目案例精解 43 2.2 特种铸造工艺 45 2.2.1 金属型铸造 46 2.2.2 压力铸造 47 2.2.3 低压铸造 48 2.2.4 离心铸造 49 2.2.5 熔模铸造 50 2.2.6 项目案例精解 52 2.3 拓展训练 53 2.3.1 支承轮刮板造型工艺 53 2.3.2 压力机飞轮铸造工艺 56 2.4 实践中常见问题解析 59 2.4.1 铸造缺陷分析 59 2.4.2 铸件缺陷鉴别 60 本章小结 63 思考与练习 63 第3章 锻压 65 3.1 锻造 66 3.1.1 自由锻与胎模锻 67 3.1.2 模锻 73 3.1.3 项目案例精解 79 3.2 冲压 82 3.2.1 冲压设备 82 3.2.2 冲模结构与冲压基本工序 84 3.2.3 项目案例精解 86 3.3 拓展训练 88 3.4 实践中常见问题解析 93 3.4.1 材料加热缺陷及其防止方法 93 3.4.2 自由锻件的缺陷及其产生 原因 94 3.4.3 模锻件的缺陷及其产生原因 94 3.4.4 常见冲压件废品和缺陷的主要 形式及产生的原因 95 本章小结 96 思考与练习 96 第4章 焊接 98 4.1 手工电弧焊 98 4.1.1 焊接设备与焊接材料 99 4.1.2 焊接常用工具 103 4.1.3 焊接工艺 104 4.1.4 焊接方法与操作 107 4.1.5 项目案例精解 112 4.2 气焊与气割 115 4.2.1 设备与工具 116 4.2.2 气焊的焊接工艺与操作 119 4.2.3 气割原理与操作 121 4.2.4 项目案例精解 123 4.3 其他焊接方法 124 4.3.1 埋弧自动焊 124 4.3.2 气体保护焊 126 4.3.3 压焊与钎焊 128 4.3.4 项目案例精解 132 4.4 拓展训练 135 4.4.1 骑座式管板角接手弧焊 工艺 135 4.4.2 小管径对接手工钨极氩弧焊 工艺 137 4.4.3 中厚板对接CO2气体保护焊 工艺 139 4.4.4 中厚板对接埋弧焊工艺 141 4.5 实践中常见问题解析 142 4.5.1 焊缝表面尺寸不符合要求 142 4.5.2 焊接裂纹 143 4.5.3 气孔 145 4.5.4 咬边 145 4.5.5 未焊透 146 4.5.6 未熔合 146 4.5.7 夹渣 147 4.5.8 焊瘤 147 4.5.9 塌陷 147 4.5.10 凹坑 148 4.5.11 烧穿 148 4.5.12 夹钨 148 本章小结 148 思考与练习 149 第5章 车削加工 150 5.1 内、外圆与端面的车削 150 5.1.1 设备与工具 150 5.1.2 外圆与端面车削方法 156 5.1.3 内圆表面加工方法 158 5.1.4 项目案例精解 161 5.2 槽的加工和工件的切断 162 5.2.1 刀具与切削参数 163 5.2.2 槽的车削和切断方法 167 5.2.3 项目案例精解 171 5.3 螺纹与圆锥面车削 172 5.3.1 设备与刀具 173 5.3.2 螺纹加工的基本方法 175 5.3.3 圆锥车削加工方法 176 5.3.4 项目案例精解 182 5.4 偏心与特型面的加工 183 5.4.1 偏心车削加工方法 184 5.4.2 特型面的车削方法 190 5.4.3 项目案例精解 194 5.5 拓展训练 195 5.5.1 球状手柄加工工艺 195 5.5.2 螺纹车削工艺 196 5.6 实践中常见问题解析 196 5.6.1 外圆车削加工的注意事项 196 5.6.2 平面车削加工的注意事项 196 5.6.3 孔加工的常见问题 197 5.6.4 圆锥车削加工容易产生的问题 和注意事项 198 5.6.5 车螺纹的注意事项 198 5.6.6 偏心车削加工的注意事项 198 5.6.7 滚花加工的注意事项 199 本章小结 199 思考与练习 199 第6章 铣削加工 201 6.1 平面铣削 201 6.1.1 设备与刀具 202 6.1.2 平面铣削方法 206 6.1.3 项目案例精解 209 6.2 铣斜面 212 6.2.1 附件与刀具 212 6.2.2 斜面铣削方法 212 6.2.3 项目案例精解 214 6.3 直角沟槽、键槽和阶台的铣削 215 6.3.1 切削用量与刀具 215 6.3.2 直角沟槽、键槽和阶台的铣削 工艺与方法 216 6.3.3 项目案例精解 222 6.4 圆柱齿轮铣削 223 6.4.1 齿轮成型方法 223 6.4.2 成型法铣直齿圆柱齿轮的 齿形 224 6.4.3 项目案例精解 225 6.5 拓展训练 228 6.5.1 阶台式键零件铣削工艺 228 6.5.2 压板内沟槽铣削工艺 228 6.5.3 铣角度面 229 6.5.4 铣削外花键 229 6.6 实践中常见问题解析 231 6.6.1 平面和斜面铣削的质量 分析 231 6.6.2 阶台、直角沟槽的质量 分析 232 6.6.3 铣削直齿圆柱齿轮的质量 分析 232 6.6.4 铣削斜齿圆柱齿轮的质量 分析 233 6.6.5 提高铣削加工平面质量的 途径 233 本章小结 234 思考与练习 234 第7章 刨、拉、镗削加工 236 7.1 刨削加工 236 7.1.1 刨削插削设备与刀具 237 7.1.2 刨削操作 241 7.1.3 拉削简介 247 7.1.4 项目案例精解 249 7.2 镗削加工 250 7.2.1 镗削设备与刀具 251 7.2.2 镗削操作 253 7.2.3 项目案例精解 257 7.3 拓展训练 259 7.3.1 轴上键槽刨削工艺 259 7.3.2 阀体镗削工艺 260 7.4 实践中常见问题解析 262 7.4.1 刨平面中常出现的问题及解决 方法 262 7.4.2 镗削加工时应避免出现的 问题 263 本章小结 264 思考与练习 264 第8章 磨削加工 265 8.1 平面磨削 265 8.1.1 平面磨床 265 8.1.2 砂轮的特征要素 267 8.1.3 平面磨削操作 271 8.1.4 项目案例精解 271 8.2 外圆磨削 272 8.2.1 外圆磨削设备 272 8.2.2 外圆磨削操作 274 8.2.3 项目案例精解 276 8.3 内圆磨削 277 8.3.1 内圆磨削设备 277 8.3.2 内圆磨削操作 278 8.3.3 项目案例精解 279 8.4 拓展训练 280 8.4.1 薄阀片磨削工艺 280 8.4.2 连杆双端面磨削工艺 280 8.4.3 精密细长轴磨削工艺 280 8.4.4 薄壁套零件磨削工艺 282 8.5 实践中常见问题解析 283 8.5.1 平面磨削常见缺陷产生的 原因 283 8.5.2 外圆磨削常见缺陷产生的 原因 284 8.5.3 内圆磨削常见缺陷产生的 原因 287 本章小结 288 思考与练习 288 第9章 钳工 290 9.1 划线 290 9.1.1 划线工具及使用 291 9.1.2 划线操作 295 9.1.3 项目案例精解 298 9.2 锯、锉、錾削 299 9.2.1 锯削 300 9.2.2 锉削 303 9.2.3 錾削 309 9.2.4 项目案例精解 315 9.3 钻、扩、锪、铰孔加工 316 9.3.1 钻孔加工设备 317 9.3.2 钻孔与扩孔、锪孔、铰孔 操作 322 9.3.3 项目案例精解 325 9.4 攻丝和套丝 326 9.4.1 攻丝套丝工具 327 9.4.2 攻丝和套丝操作 329 9.4.3 项目案例精解 331 9.5 刮削与研磨 331 9.5.1 刮削用工具 332 9.5.2 刮削操作 334 9.5.3 研具与研磨剂 336 9.5.4 平面的研磨方法 338 9.5.5 项目案例精解 340 9.6 拓展训练 341 9.6.1 拼接燕尾锉配工艺 341 9.6.2 油槽錾削实例 342 9.6.3 钻模板加工 342 9.7 实践中常见问题解析 343 9.7.1 锯条损坏、锯削质量问题及 产生的原因、预防方法 343 9.7.2 錾削质量问题及产生的 原因 343 9.7.3 钻孔质量问题及产生的 原因 343 9.7.4 刮削质量问题及产生的 原因 344 本章小结 345 思考与练习 345 第10章 数控机床加工 346 10.1 数控铣削加工 346 10.1.1 数控铣床概述 347 10.1.2 数控铣床坐标系 348 10.1.3 数控铣床编程基础 351 10.1.4 项目案例精解 354 10.2 数控车削加工 357 10.2.1 数控车床概述 357 10.2.2 数控车床坐标系 360 10.2.3 数控车削加工中的装刀 与对刀 361 10.2.4 数控车床编程基础 362 10.2.5 项目案例精解 364 10.3 拓展训练 365 10.3.1 UG NX数控车削锥孔零件 工艺实例 365 10.3.2 UG NX平面铣削加工工艺 实例 368 10.4 实践中常见问题解析 371 10.4.1 数控加工质量分析 371 10.4.2 螺纹加工常见问题解析 371 10.4.3 数控机床常见故障排除 371 本章小结 372 思考与练习 372 第11章 电火花加工 373 11.1 数控电火花加工 373 11.1.1 电火花加工原理 373 11.1.2 电火花加工设备 374 11.1.3 电火花成型加工操作 376 11.1.4 项目案例精解 378 11.2 数控线切割加工 379 11.2.1 数控线切割加工设备 379 11.2.2 数控线切割加工操作 380 11.2.3 项目案例精解 383 11.3 拓展训练 385 11.3.1 电机转子冲孔落料模的 电火花加工 385 11.3.2 半圆形孔样板切割 386 11.4 实践中常见问题解析 387 11.4.1 电火花成型加工质量分析 387 11.4.2 线切割加工质量分析 387 本章小结 387 思考与练习 388 参考文献 389