機(jī)械制造基礎(chǔ)

前言

　　本書(shū)是普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！　‰S著高職高專教育的蓬勃發(fā)展和高職高專教學(xué)改革的不斷深入，編寫(xiě)符合高職高專教育特色要求的教材，是促進(jìn)高職高專教學(xué)改革、培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代要求的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才的一項(xiàng)重要工作。鑒于高職高專教育人才的培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容體系改革的要求，在吸取近年高職高專教學(xué)實(shí)踐中成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本著高職高?；A(chǔ)課程教材要體現(xiàn)以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)目的的宗旨，本書(shū)對(duì)傳統(tǒng)的“工程材料”、“熱加工工藝基礎(chǔ)”、“互換性與測(cè)量技術(shù)”、“機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)”等課程內(nèi)容，進(jìn)行分析取舍、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以毛坯成形工藝方法和機(jī)械零件表面加工工藝方法為主線，將機(jī)械制造過(guò)程中相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)有機(jī)串聯(lián)起來(lái)，又吸納了現(xiàn)代制造體系中的“特種加工技術(shù)”和“先進(jìn)制造技術(shù)”的相關(guān)內(nèi)容，形成了新的教學(xué)內(nèi)容體系。整合后的“機(jī)械制造基礎(chǔ)”教材，各章既有相對(duì)獨(dú)立性，又緊密聯(lián)系、互相滲透，融為一體。　　本書(shū)按90學(xué)時(shí)編寫(xiě)，內(nèi)容豐富、涉及面廣、適應(yīng)性強(qiáng)。不同學(xué)校、不同專業(yè)使用本書(shū)時(shí)，可按具體教學(xué)需要進(jìn)行調(diào)整或取舍。本書(shū)可供高職高專機(jī)械類或機(jī)電類各專業(yè)使用，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考讀物。　　參加本書(shū)編寫(xiě)的有：?jiǎn)淌烂瘢ňw論、第8章、第11章）、郁龍貴（第1章1．1～1．5）、劉唯（第2章、第7章）、張弦（第1章1．6、第3章）、吳錫其（第4章、第5章、第6章、第9章）、沈永鶴（第10章）。喬世民教授任主編，劉唯副教授任副主編。全書(shū)由上海交通大學(xué)楊建國(guó)教授主審?！　”緯?shū)編寫(xiě)過(guò)程中，上海第二工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)給予了大力支持，王文霞老師為文稿整理、編排做了大量工作。本書(shū)參考并引用了一些教材的內(nèi)容和插圖。在此一并表示感謝?！　∠抻诰幷叩乃?。書(shū)中缺點(diǎn)、不妥之處在所難免，敬請(qǐng)有關(guān)專家、同行、讀者不吝賜教。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)械制造基礎(chǔ)》是為適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才需要，經(jīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，整合而成的一門強(qiáng)調(diào)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的機(jī)械類職業(yè)基礎(chǔ)課程教材。以講清概念、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用為教學(xué)目的，《機(jī)械制造基礎(chǔ)》講述機(jī)械制造中的基礎(chǔ)知識(shí)。全書(shū)除緒論外，共11章，主要內(nèi)容包括：工程材料、鑄造、鍛造、焊接、機(jī)械零件毛坯的選擇、幾何量公差、金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)、機(jī)械零件表面加工、特種加工、機(jī)械加工工藝規(guī)程、先進(jìn)制造技術(shù)?！稒C(jī)械制造基礎(chǔ)》可供高職、高專機(jī)械類或機(jī)電類各專業(yè)使用，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員參考讀物。

書(shū)籍目錄

緒論第1章 工程材料1.1 金屬材料的力學(xué)性能1.1.1 強(qiáng)度1.1.2 塑性1.1.3 硬度1.1.4 沖擊韌度1.1.5 疲勞強(qiáng)度1.2 鐵碳合金1.2.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶1.2.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)1.2.3 鐵碳合金相圖1.2.4 碳素鋼、鑄鐵1.3 鋼的熱處理1.3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變1.3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變1.3.3 鋼的退火與正火1.3.4 鋼的淬火1.3.5 鋼的回火1.3.6 鋼的表面淬火1.3.7 鋼的化學(xué)熱處理1.3.8 熱處理的技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)工藝性1.4 合金鋼1.4.1 合金鋼的分類與編號(hào)1.4.2 合金元素在鋼中的作用1.4.3 合金結(jié)構(gòu)鋼1.4.4 合金工具鋼1.4.5 特殊性能鋼1.5 有色金屬1.5.1 鋁及鋁合金1.5.2 銅及銅合金1.5.3 鈦及其合金1.5.4 滑動(dòng)軸承合金1.6 其他材料1.6.1 粉末冶金材料1.6.2 陶瓷材料1.6.3 塑料、橡膠材料1.6.4 復(fù)合材料復(fù)習(xí)與思考題第2章 鑄造2.1 概述2.2 鑄造工藝基礎(chǔ)2.2.1 鑄件的凝固2.2.2 合金的鑄造性能2.3 鑄造方法2.3.1 砂型鑄造2.3.2 特種鑄造2.3.3 鑄造生產(chǎn)常見(jiàn)缺陷2.4 鑄造工藝設(shè)計(jì)2.4.1 澆注位置和分型面的選擇2.4.2 確定鑄造主要工藝參數(shù)2.4.3 確定澆注系統(tǒng)2.4.4 繪制鑄造工藝圖2.5 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性2.5.1 鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.5.2 鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.6 常用鑄造合金的生產(chǎn)2.6.1 鑄鐵件的生產(chǎn)2.6.2 鑄鋼件的生產(chǎn)2.6.3 有色合金鑄件的生產(chǎn)復(fù)習(xí)與思考題第3章 鍛壓3.1 概述3.1.1 鍛壓生產(chǎn)的特點(diǎn)3.1.2 鍛壓生產(chǎn)的適用范圍3.1.3 鍛壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)3.2 鍛壓工藝基礎(chǔ)3.2.1 金屬的塑性變形3.2.2 變形后金屬的組織和性能3.2.3 金屬的鍛造性能3.3 自由鍛3.3.1 概述3.3.2 自由鍛設(shè)備3.3.3 自由鍛工序3.3.4 自由鍛件的分類和鍛造過(guò)程3.4 模鍛3.4.1 錘上模鍛3.4.2 曲柄壓力機(jī)上模鍛3.4.3 平鍛機(jī)上模鍛3.4.4 摩擦壓力機(jī)上模鍛3.4.5 其他模鍛設(shè)備3.5 板料沖壓3.5.1 概述3.5.2 板料沖壓的基本工序3.6 鍛壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)與思考題第4章 焊接4.1 概述4.2 手工電弧焊4.2.1 焊接電弧4.2.2 焊接接頭4.2.3 焊條4.2.4 焊接接頭的金屬組織與性能4.2.5 焊接應(yīng)力與變形4.3 其他焊接方法4.3.1 埋弧自動(dòng)焊4.3.2 氣體保護(hù)電弧焊4.3.3 氣焊和氣割4.3.4 電渣焊4.3.5 等離子弧焊4.3.6 壓焊與釬焊4.4 常用金屬材料的焊接4.4.1 碳鋼的焊接4.4.2 低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接4.4.3 不銹鋼的焊接4.4.4 鑄鐵的焊補(bǔ)4.4.5 非鐵金屬的焊接4.5 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)4.5.1 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝過(guò)程概述4.5.2 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)4.5.3 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)實(shí)例復(fù)習(xí)與思考題第5章 機(jī)械零件毛坯的選擇5.1 常見(jiàn)零件毛坯的分類與比較5.1.1 毛坯類型及制造方法的比較5.1.2 毛坯生產(chǎn)成本的比較5.2 毛坯選擇的原則5.2.1 滿足材料的工藝性能要求5.2.2 滿足零件的使用要求5.2.3 滿足降低生產(chǎn)成本的要求5.2.4 符合生產(chǎn)條件5.3 典型零件毛坯的選擇5.3.1 軸桿類零件的毛坯選擇5.3.2 盤套類零件的毛坯選擇5.3.3 箱體機(jī)架類零件的毛坯選擇復(fù)習(xí)與思考題第6章 幾何量公差6.1 尺寸公差與配合6.1.1 極限與配合（GB1800）6.1.2 極限制與配合制6.1.3 尺寸至500mm孔、軸公差帶與配合6.1.4 配合的選用6.2 形狀與位置公差6.2.1 概述6.2.2 形狀公差與誤差6.2.3 位置公差與誤差6.2.4 形位公差與尺寸公差的關(guān)系6.2.5 形位公差的選用6.3 表面粗糙度6.3.1 基本概念6.3.2 表面粗糙度的評(píng)定6.3.3 表面粗糙度的參數(shù)值及其選用復(fù)習(xí)與思考題第7章 金屬切削加工基礎(chǔ)知識(shí)7.1 加工質(zhì)量7.1.1 加工精度7.1.2 表面質(zhì)量7.2 切削運(yùn)動(dòng)7.2.1 切削運(yùn)動(dòng)7.2.2 工件表面7.2.3 切削用量7.3 刀具切削部分的幾何角度7.3.1 車刀的組成7.3.2 刀具幾何角度參考系7.3.3 刀具標(biāo)注角度7.3.4 刀具工作角度7.3.5 切削層參數(shù)7.4 刀具材料7.4.1 刀具材料應(yīng)當(dāng)具備的性能7.4.2 高速鋼7.4.3 硬質(zhì)合金7.5 金屬切削過(guò)程7.5.1 切屑的形成過(guò)程7.5.2 第1變形區(qū)7.5.3 第Ⅱ變形區(qū)7.5.4 第Ⅲ變形區(qū)7.6 切削力7.6.1 切削力的來(lái)源、合力及其分力7.6.2 切削力的計(jì)算7.6.3 切削功率的計(jì)算7.6.4 影響切削力的主要因素7.7 切削熱和切削溫度7.7.1 切削熱的產(chǎn)生和傳出7.7.2 切削溫度的分布7.7.3 影響切削溫度的主要因素7.8 刀具磨損和刀具壽命7.8.1 刀具的磨損形式7.8.2 刀具磨損的原因7.8.3 刀具的磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)7.8.4 刀具壽命7.9 工件材料的切削加工性7.9.1 工件材料的切削加工性的評(píng)定7.9.2 影響材料切削加工性的主要因素7.9.3 常用材料的切削加工性7.9.4 改善工件材料切削加工性的途徑7.1 0金屬切削條件的選擇7.1 0.1 刀具幾何參數(shù)的選擇7.1 0.2 刀具壽命的選擇7.1 0.3 切削用量的選擇7.1 0.4 切削液的選擇復(fù)習(xí)與思考題第8章 機(jī)械零件表面加工8.1 金屬切削機(jī)床的基礎(chǔ)知識(shí)8.1.1 機(jī)床的分類8.1.2 機(jī)床型號(hào)的編制方法8.1.3 零件表面的切削加工成形方法和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)8.1.4 機(jī)床傳動(dòng)的基本組成和傳動(dòng)原理圖8.1.5 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖和運(yùn)動(dòng)計(jì)算8.2 外圓表面加工8.2.1 外圓表面的加工方法8.2.2 外圓表面的車削加工8.2.3 外圓表面的磨削加工8.3 內(nèi)圓表面加工8.3.1 內(nèi)圓表面的加工方法8.3.2 鉆削加工8.3.3 鏜削加工8.3.4 拉削加工8.3.5 內(nèi)圓表面磨削加工8.4 平面加工8.4.1 平面加工方法8.4.2 刨削與插削加工8.4.3 銑削加工8.4.4 平面磨削加工8.5 齒輪的齒形加工8.5.1 圓柱齒輪齒形加工方法8.5.2 滾齒加工8.5.3 插齒加工8.5.4 齒形的其他加工方法8.5.5 齒形加工方案的選擇復(fù)習(xí)與思考題第9章 特種加工9.1 概述9.2 電火花加工9.2.1 電火花加工原理9.2.2 電火花加工設(shè)備9.2.3 電火花加工特點(diǎn)9.2.4 電火花加工的應(yīng)用9.2.5 電火花線切割加工9.3 電解加工9.3.1 電解加工原理9.3.2 電解加工特點(diǎn)9.3.3 電解加工的應(yīng)用9.3.4 電解磨削9.4 超聲波加工9.4.1 超聲波加工原理9.4.2 超聲波加工裝置9.4.3 超聲波加工特點(diǎn)9.5 激光加工9.5.1 激光加工原理9.5.2 激光加工特點(diǎn)9.5.3 激光加工的應(yīng)用9.6 電子束加工9.6.1 電子束加工原理9.6.2 電子束加工裝置9.6.3 電子束加工特點(diǎn)9.6.4 電子柬加工的應(yīng)用9.7 離子束加工9.7.1 離子束加工原理9.7.2 離子束加工特點(diǎn)9.7.3 離子束加工的應(yīng)用復(fù)習(xí)與思考題第10章 機(jī)械加工工藝規(guī)程10.1 工藝過(guò)程與工藝規(guī)程10.1.1 概述10.1.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成10.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型10.1.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂10.1.5 零件的結(jié)構(gòu)工藝性10.2 典型零件機(jī)械加工工藝過(guò)程10.2.1 軸類零件加工10.2.2 套類零件加工10.2.3 箱類零件加工復(fù)習(xí)與思考題第11章 先進(jìn)制造技術(shù)11.1 數(shù)控加工技術(shù)11.1.1 數(shù)字控制與數(shù)控機(jī)床的概念-11.1.2 數(shù)控機(jī)床的基本組成及工作原理11.1.3 數(shù)控機(jī)床的分類11.1.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍11.2 快速成形技術(shù)11.2.1 快速成形技術(shù)的概念11.2.2 快速成形技術(shù)的工作原理11.2.3 快速成形技術(shù)的工藝方法11.2.4 快速成形技術(shù)的特點(diǎn)和用途11.3 超精密與納米加工技術(shù)11.3.1 超精密加工技術(shù)11.3.2 納米加工技術(shù)11.4 工業(yè)機(jī)器人11.4.1 工業(yè)機(jī)器人的基本概念11.4.2 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用-11.5 柔性制造技術(shù)11.5.1 柔性制造單元11.5.2 柔性制造系統(tǒng)11.5.3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)復(fù)習(xí)與思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　21世紀(jì)是綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的年代，我國(guó)要實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化全面進(jìn)入“小康”社會(huì)，就必須大力發(fā)展機(jī)械制造業(yè)及機(jī)械制造技術(shù)?！　?．本課程的性質(zhì)和研究?jī)?nèi)容　　“機(jī)械制造基礎(chǔ)”是為適應(yīng)高職高專教學(xué)改革需要而重新構(gòu)建的一門課程。它是將“工程材料”、“熱加工工藝基礎(chǔ)”、“互換性與測(cè)量技術(shù)”、“機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)”等傳統(tǒng)課程內(nèi)容，經(jīng)過(guò)分析取舍、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、再吸納了現(xiàn)代制造體系中的“特種加工技術(shù)”、“先進(jìn)制造技術(shù)”的相關(guān)內(nèi)容，整合而形成的一門強(qiáng)調(diào)機(jī)械制造應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的機(jī)械類課程。設(shè)置本課程的目的，不僅使學(xué)生在常用工程材料、毛坯與零件的成形方法、公差與配合、切削加工及擬訂工藝規(guī)程的原則等方面獲得必要的基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！　”菊n程的實(shí)踐性很強(qiáng)，學(xué)習(xí)本課程之前應(yīng)具有一定的感性知識(shí)。因此，本課程應(yīng)在“熱加工實(shí)訓(xùn)”和“機(jī)加工實(shí)訓(xùn)”之后進(jìn)行講授。通過(guò)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生初步熟悉了毛坯和零件的成形、切削的方法，常用設(shè)備和工具的基本原理和大致結(jié)構(gòu)，并對(duì)毛坯或零件加工工藝過(guò)程有一定的了解。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)本課程才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。　　本課程研究的內(nèi)容是工程材料和機(jī)械加工過(guò)程中的基礎(chǔ)知識(shí)。考慮到后續(xù)課程安排，教材內(nèi)容處理上有所區(qū)別?！肮こ滩牧稀辈糠忠云饰鲨F碳合金的金相組織為基礎(chǔ)，以介紹工程材料的性質(zhì)和合理選材為重點(diǎn)?！拌T造”、“鍛壓”、“焊接”各占有一定的篇幅，因?yàn)檫@方面知識(shí)是必不可少的，而且本課程前后均未安排與此有關(guān)的課程?！皫缀瘟抗睢辈糠?，介紹概念與選用?！皺C(jī)械零件毛坯的選擇”、“金屬切削加工基礎(chǔ)知識(shí)”、“機(jī)械零件表面加工”和“機(jī)械加工工藝規(guī)程”部分，則著重在“機(jī)加工實(shí)訓(xùn)”的基礎(chǔ)上，把感性知識(shí)上升到理論高度，進(jìn)而歸納成系統(tǒng)性基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。而“特種加工”和“先進(jìn)制造技術(shù)”部分，則著眼于拓寬知識(shí)面、提高人才培養(yǎng)的專業(yè)適應(yīng)性?！　?．本課程的任務(wù)和要求　　本課程的任務(wù)在于使學(xué)生獲得機(jī)械制造過(guò)程中所必須具備的應(yīng)用性基礎(chǔ)知識(shí)和技能。學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后，應(yīng)熟悉各種工程材料性能，并具有合理選用所需材料的能力；初步掌握和選用毛坯或零件的成形方法及機(jī)械零件表面加工方法；具有選用公差配合的能力；了解工藝規(guī)程制定的原則及特種加工、先進(jìn)制造技術(shù)的概念和應(yīng)用場(chǎng)合?！　”菊n程實(shí)踐性強(qiáng)，涉及知識(shí)面廣。學(xué)習(xí)本課程時(shí)，除要重視基本概念、基本知識(shí)外，一定要注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，只有在實(shí)踐中加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，才能將所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)為技術(shù)應(yīng)用能力?！　　?/pre>








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