制造工程基础

目录
上篇 工程材料与成形技术
第1章 工程材料 3
1.1 工程材料的结构与性能 3
1.1.1 金属材料的结构 3
1.1.2 非金属材料的结构与组织 6
1.1.3 工程材料的性能 9
1.2 金属的结晶与二元合金相图 11
1.2.1 金属的结晶 11
1.2.2 合金的结晶 14
1.2.3 铁碳合金相图 16
1.3 钢的热处理 21
1.3.1 钢在加热时的组织转变 21
1.3.2 钢在冷却时的组织转变 22
1.3.3 钢的基本热处理工艺 24
1.3.4 钢的表面热处理工艺 26
1.4 常用工程材料 26
1.4.1 金属材料 26
1.4.2 非金属材料 34
思考题与习题 41
第2章 铸造成形 42
2.1 铸造成形工艺基础 42
2.1.1 充型能力 42
2.1.2 合金的收缩 44
2.2 铸造方法 49
2.2.1 砂型铸造 49
2.2.2 特种铸造 52
2.3 铸造工艺设计 56
2.3.1 浇注位置的选择 56
2.3.2 铸型分型面的选择 57
2.3.3 工艺参数的确定 58
2.3.4 铸造工艺图绘制 60
2.4 常用合金铸件的生产 62
2.4.1 铸铁件的生产 62
2.4.2 铸钢件的生产 68
2.4.3 非铁合金铸件的生产 70
2.5 铸件的结构工艺性 71
2.5.1 铸造工艺对铸件结构的要求 71
2.5.2 合金的铸造性能对铸件结构的要求 73
思考题与习题 76
第3章 金属的塑性成形 77
3.1 塑性成形工艺基础 77
3.1.1 金属塑性成形的基本生产方式 77
3.1.2 金属的塑性变形原理 79
3.1.3 塑性变形后金属的组织和性能 80
3.1.4 金属材料的塑性加工性能 83
3.2 锻压成形方法 85
3.2.1 自由锻 85
3.2.2 模锻 85
3.2.3 板料冲压 91
3.3 锻压成形工艺设计 101
3.3.1 自由锻工艺规程制定 101
3.3.2 锤上模锻工艺规程制订 103
3.3.3 冲压工艺规程制订 107
3.4 锻压件结构工艺性 108
3.4.1 自由锻件结构工艺性 108
3.4.2 模锻件结构工艺性 110
3.4.3 冲压件结构工艺性 110
思考题与习题 113
第4章 金属的焊接成形 114
4.1 焊接工艺基础 114
4.1.1 焊接接头的组织与性能 114
4.1.2 焊接应力、变形与裂纹 116
4.1.3 金属的焊接性 121
4.2 常用熔化焊方法 122
4.2.1 焊条电弧焊 123
4.2.2 埋弧焊 126
4.2.3 气体保护焊 128
4.2.4 电渣焊 129
4.2.5 等离子弧焊 130
4.2.6 电子束焊 131
4.2.7 激光焊与切割 132
4.3 压力焊与钎焊 133
4.3.1 电阻焊 133
4.3.2 摩擦焊 135
4.3.3 钎焊 136
4.4 常用金属材料的焊接 138
4.4.1 碳钢的焊接 138
4.4.2 普通低合金结构钢的焊接 139
4.4.3 铸铁的焊补 139
4.4.4 非铁金属的焊接 140
4.5 焊接结构设计 141
4.5.1 焊接结构材料的选择 141
4.5.2 焊接方法的选择 141
4.5.3 焊接接头工艺设计 141
思考题与习题 145
第5章 非金属材料的成形 146
5.1 工程塑料成形 146
5.1.1 概述 146
5.1.2 塑料制品成形技术 146
5.1.3 塑料制品的加工 148
5.1.4 塑料制品结构工艺性 149
5.2 橡胶成形 153
5.2.1 概述 153
5.2.2 橡胶制品成形技术 153
5.3 陶瓷材料成形 154
5.3.1 概述 154
5.3.2 陶瓷制品成形技术 154
5.4 复合材料成形 157
5.4.1 概述 157
5.4.2 复合材料成形技术 157
思考题与习题 159
中篇 机械加工基础
第6章 金属切削的基础知识 162
6.1 金属切削基本原理 162
6.1.1 切削运动 162
6.1.2 切削要素 163
6.2 金属切削刀具 165
6.2.1 刀具的结构几何参数(车刀)165
6.2.2 刀具材料 168
6.3 金属切削过程 169
6.3.1 切屑的形成与种类 169
6.3.2 积屑瘤 170
6.3.3 切削力与切削功率 171
6.3.4 切削热与切削温度 173
6.3.5 刀具磨损与刀具耐用度 174
6.4 工程材料的切削加工性 176
6.4.1 工程材料的切削加工性 176
6.4.2 改善工程材料切削加工性的主要途径 177
思考题与习题 181
第7章 金属切削机床及其运动 182
7.1 机床的分类 182
7.2 机床型号的编制方法 183
7.2.1 型号表示方法 183
7.2.2 机床分类及类代号 183
7.2.3 机床的通用特性代号、结构特性代号 184
7.2.4 机床的组别、系列代号 184
7.2.5 机床主参数、主轴数和第二主参数 184
7.2.6 机床的重大改进顺序号 184
7.2.7 其他特性代号 185
7.2.8 企业代号 185
7.3 机床的组成 185
7.4 机床的运动 186
7.4.1 零件表面的切削加工成形方法 186
7.4.2 机床的运动 186
7.5 机床的传动 187
7.5.1 机床传动的基本组成部分 187
7.5.2 机床的传动链 187
7.5.3 机床传动原理图 187
7.5.4 机床传动系统图和运动计算 188
思考题与习题 190
第8章 常用加工方法及装备 191
8.1 车削加工 191
8.1.1 车削加工的工艺特点及适用范围 191
8.1.2 车床的分类、组成及车床的运动分析 192
8.1.3 车刀 193
8.2 铣削加工 194
8.2.1 铣削加工的工艺特点及适用范围 194
8.2.2 铣床的种类 194
8.2.3 铣刀 196
8.3 刨、插、拉、削加工 198
8.3.1 刨削加工的工艺特点及适用范围 198
8.3.2 刨床的种类 199
8.3.3 插削加工 200
8.3.4 拉削的工艺特点 200
8.3.5 拉床 201
8.3.6 拉刀 202
8.4 钻削与镗削加工 202
8.4.1 钻削加工 202
8.4.2 镗削加工 204
8.5 磨削加工 205
8.5.1 磨削加工的工艺特点与适用范围 205
8.5.2 磨床与磨具 205
8.6 典型表面加工 209
8.6.1 齿形加工方法 209
8.6.2 螺纹加工 210
8.6.3 成型面加工 210
思考题与习题 211
第9章 现代加工方法 212
9.1 精密加工 212
9.1.1 研磨 212
9.1.2 珩磨 212
9.1.3 超级光磨 213
9.1.4 抛光 213
9.2 超精密加工 213
9.3 特种加工 213
9.3.1 电火花加工 214
9.3.2 电化学加工 215
9.3.3 超声波加工 217
9.3.4 激光加工 218
9.3.5 电子束、离子束加工 218
9.3.6 其他特种加工方法 219
9.4 数控加工 220
9.4.1 数控机床简介 220
9.4.2 数控机床的编程 222
思考题与习题 223
下篇 机械制造工艺
第10章 机械加工工艺规程设计 226
10.1 基本概念 226
10.1.1 机械加工工艺过程的组成 226
10.1.2 生产类型与工艺过程的关系 227
10.1.3 工件的安装与获得尺寸的方法 227
10.1.4 制订工艺规程的技术依据和步骤 229
10.2 定位基准的选择 229
10.2.1 基准的概念 229
10.2.2 基准不重合的误差 230
10.2.3 基准的选择 232
10.3 工艺路线的拟订 234
10.3.1 加工方法的选择 234
10.3.2 加工阶段的划分 236
10.3.3 工序的集中与分散 237
10.3.4 加工顺序的安排 238
10.4 工序尺寸的确定和工艺尺寸的计算 239
10.4.1 加工余量的确定 239
10.4.2 工序尺寸的确定 241
10.4.3 工艺尺寸链 242
10.4.4 工艺尺寸的计算举例 243
10.5 成组加工工艺规程 249
10.5.1 概述 249
10.5.2 零件的分类编码系统 249
10.5.3 成组加工工艺规程设计 250
10.6 计算机辅助工艺过程设计 251
10.6.1 CAPP系统的基本组成 251
10.6.2 产品信息 251
10.6.3 CAPP系统工艺决策原理与开发应用 252
思考题与习题 254
第11章 工艺过程质量控制 258
11.1 概述 258
11.1.1 加工精度 258
11.1.2 表面质量 258
11.2 加工误差产生的原因 259
11.2.1 理论误差 260
11.2.2 机床、夹具和刀具本身的误差 260
11.2.3 机床的调整误差 263
11.2.4 工件在机床或夹具上安装时的定位和夹紧误差 263
11.2.5 工艺系统受力变形所引起的加工误差 263
11.2.6 工艺系统热变形所引起的加工误差 269
11.2.7 工艺系统磨损所造成的加工误差 270
11.2.8 工件因内应力而引起加工误差 271
11.2.9 测量误差 272
11.3 加工后表面层的状态 272
11.3.1 表面层的加工硬化 272
11.3.2 表面层的残余应力 273
11.4 表面质量对零件使用性能的影响 274
11.4.1 耐磨性 274
11.4.2 疲劳强度 276
11.4.3 耐蚀性 277
11.4.4 配合质量的稳定性及可靠性 277
11.5 磨削的表面质量 277
11.5.1 烧伤 278
11.5.2 裂纹 279
思考题与习题 280
第12章 机床夹具设计基础 282
12.1 机床夹具的基本概念 282
12.1.1 夹具的组成 282
12.1.2 夹具的分类 283
12.2 工件在夹具上的定位原理和定位误差分析