機(jī)械制造基礎(chǔ)

前言

　　本書(shū)是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，是在普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《機(jī)械基礎(chǔ)》的基礎(chǔ)上修訂而成?！　”敬涡抻喿裱闹笇?dǎo)思想仍是：打破學(xué)科教學(xué)課程體系，構(gòu)建適應(yīng)高職教學(xué)特點(diǎn)的課程內(nèi)容；注意教學(xué)基本要求的知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)的培養(yǎng)；講清概念、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用；在保證科學(xué)性的前提下，內(nèi)容要更新且要豐富，使課程適用性強(qiáng)；同時(shí)充分考慮與專業(yè)課程內(nèi)容的銜接。內(nèi)容處理方式仍體現(xiàn)：以毛坯成形方法和機(jī)械零件表面切削加工方法為主線，吸納現(xiàn)代制造體系中的相關(guān)內(nèi)容，將機(jī)械制造過(guò)程中相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)有機(jī)串聯(lián)起來(lái)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和整合，形成新的教學(xué)內(nèi)容體系。因此，本次修訂是在保持原教材編寫總體框架不變的基礎(chǔ)上，或更新或增加、刪減某些章節(jié)的局部?jī)?nèi)容，使修訂后的教材條理性更強(qiáng)，內(nèi)容更加深入淺出、易于學(xué)習(xí)掌握和應(yīng)用?！　〗滩男抻喼饕w現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：　　1.對(duì)第1、2、3、5、6、7章部分理論內(nèi)容的編寫進(jìn)行了更新優(yōu)化，或刪節(jié)簡(jiǎn)化，增添了實(shí)例，并對(duì)某些實(shí)用性強(qiáng)的知識(shí)改用表格化的方式編寫；　　2.第1章有關(guān)金屬材料力學(xué)性能的符號(hào)和第6章中表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)均采用了最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編寫（為方便讀者，書(shū)中標(biāo)有新老標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照）；　　3.考慮到機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)的連貫性和系統(tǒng)性，將第一版教材第9章特種加工與第10章機(jī)械加工工藝規(guī)程編寫的先后次序進(jìn)行了調(diào)整，修訂后的第二版教材前9章為課程的基本內(nèi)容，后2章為拓展知識(shí)；　　4.為增強(qiáng)學(xué)生了解機(jī)械制造過(guò)程中應(yīng)如何加強(qiáng)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，以及對(duì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)，第1l章增編了1節(jié)有關(guān)“綠色制造技術(shù)”的基本概念?！　⌒抻喓蟮慕滩娜员３衷滩膬?nèi)容豐富、涉及面廣、適應(yīng)性強(qiáng)的風(fēng)格和特點(diǎn)。教材可供高職機(jī)械類或機(jī)電類各專業(yè)使用。不同學(xué)校、不同專業(yè)使用本教材時(shí)，可按教學(xué)的具體需要進(jìn)行調(diào)整和舍取。　　參加本教材編寫的有：?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5章、第7章）、張弦（第1章1.6、第3章）、吳錫其（第4章、第6章、第10章）、沈永鶴（第9章）。喬世民教授任主編并對(duì)全書(shū)進(jìn)行統(tǒng)稿，劉唯教授任副主編。全書(shū)由上海交通大學(xué)楊建國(guó)教授和上海大學(xué)鞠魯粵教授擔(dān)任主審?！　”緯?shū)第一版自2003年8月出版以來(lái)，在教學(xué)使用中反映較好，受到了各兄弟院校的熱情支持與肯定；本書(shū)在編寫和修訂過(guò)程中，參考并引用一些教材的內(nèi)容和插圖，在此一并感謝。第1版教材2007年榮獲上海市優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是為適應(yīng)培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才需要，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、整合而成的一本強(qiáng)調(diào)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程教材?！稒C(jī)械制造基礎(chǔ)（第2版）》以講清概念、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用為教學(xué)目的，突出實(shí)用性、綜合性、科學(xué)性、先進(jìn)性，系統(tǒng)地講述機(jī)械制造過(guò)程中的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。全書(shū)除緒論外，共分11章，主要內(nèi)容包括工程材料、鑄造、鍛壓、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、機(jī)械加工工藝規(guī)程、特種加工、先進(jìn)制造技術(shù)?！　　稒C(jī)械制造基礎(chǔ)（第2版）》可作為高等職業(yè)院校、高等?？茖W(xué)校、成人高校、民辦高校及本科院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械類或機(jī)電類各專業(yè)的教學(xué)用書(shū)，也適用于五年制高職、中職相關(guān)專業(yè)，并可作為社會(huì)從業(yè)人士的業(yè)務(wù)參考書(shū)及培訓(xùn)用書(shū)。

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 合金結(jié)構(gòu)鋼1.4.3 合金工具鋼1.4.4 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 合金的鑄造性能2.2.1 合金的充型能力2.2.2 合金的收縮性2.2.3 鑄造生產(chǎn)常見(jiàn)缺陷2.3 鑄造方法2.3.1 砂型鑄造2.3.2 特種鑄造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)的要求復(fù)習(xí)與思考題第3章 鍛壓3.1 概述3.1.1 鍛造生產(chǎn)的特點(diǎn)3.1.2 鍛造生產(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 胎模鍛3.4.3 壓力機(jī)上的模鍛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 焊條電弧焊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 壓力焊與釬焊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 毛坯選擇的原則5.1.1 滿足材料的工藝性能要求5.1.2 滿足零件的使用要求5.1.3 滿足降低生產(chǎn)成本的要求5.1.4 符合生產(chǎn)條件5.2 典型零件毛坯的選擇5.2.1 軸桿類零件的毛坯選擇5.2.2 盤套類零件的毛坯選擇5.2.3 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（GB 1800）6.1.2 極限制與配合制6.1.3 尺寸至500 mm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Ⅰ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7.10 金屬切削條件的選擇7.10.1 刀具幾何參數(shù)的選擇7.10.2 刀具壽命的選擇7.10.3 切削用量的選擇7.10.4 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 機(jī)械加工工藝規(guī)程9.1 工藝過(guò)程與工藝規(guī)程9.1.1 概述9.1.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成9.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型9.1.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂9.1.5 零件的結(jié)構(gòu)工藝性9.2 典型零件機(jī)械加工工藝過(guò)程9.2.1 軸類零件加工9.2.2 套類零件加工9.2.3 箱類零件加工復(fù)習(xí)與思考題第10章特種加工10.1 概述10.2 電火花加工10.2.1 電火花加工原理10.2.2 電火花加工設(shè)備10.2.3 電火花加工特點(diǎn)10.2.4 電火花加工的應(yīng)用10.2.5 電火花線切割加工10.3 電解加工10.3.1 電解加工原理10.3.2 電解加工特點(diǎn)10.3.3 電解加工的應(yīng)用10.3.4 電解磨削10.4 超聲波加工10.4.1 超聲波加工原理10.4.2 超聲波加工裝置10.4.3 超聲波加工特點(diǎn)10.5 激光加工10.5.1 激光加工原理10.5.2 激光加工特點(diǎn)10.5.3 激光加工的應(yīng)用10.6 電子束加工10.6.1 電子束加工原理10.6.2 電子束加工裝置10.6.3 電子束加工特點(diǎn)10.6.4 電子束加工的應(yīng)用10.7 離子束加工10.7.1 離子束加工原理110.7.2 離子束加工特點(diǎn)10.7.3 離子束加工的應(yīng)用復(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)11.6 綠色制造技術(shù)11.6.1 綠色制造技術(shù)的含義11.6.2 綠色制造技術(shù)的組成復(fù)習(xí)與思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　金屬的鍛造性是衡量金屬材料利用鍛壓加工方法成形的難易程度，是金屬的工藝性能指標(biāo)之一。金屬的鍛造性的優(yōu)劣，常用金屬的塑性和變形抗力兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。金屬塑性好。變形抗力低，則鍛造性好，反之則差。影響金屬材料塑性和變形抗力的主要因素有兩個(gè)方面?！　?.金屬的本質(zhì)　　（1）金屬的化學(xué)成分不同化學(xué)成分的金屬，其塑性不同，鍛造性也不同。一般純金屬的鍛造性較好。金屬組成合金后，強(qiáng)度提高，塑性下降，鍛造性變差。例如碳鋼隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，塑性下降。鍛造性變差。合金鋼中合金元素的含量增多，鍛造性也變壞。　?。?）金屬的組織狀態(tài)　　金屬的組織結(jié)構(gòu)不同，其鍛造性有很大差別。由單一固溶體組成的合金，具有良好的塑性，其鍛造性也較好。若含有多種合金而組成不同性能的組織結(jié)構(gòu)，則塑性降低，鍛造性較差。　　另外，一般來(lái)說(shuō)，面心立方結(jié)構(gòu)和體心立方結(jié)構(gòu)的金屬比密排六方結(jié)構(gòu)的金屬塑性好。金屬組織內(nèi)部有缺陷，如鑄錠內(nèi)部有疏松、氣孔等缺陷，將引起金屬的塑性下降，鍛造時(shí)易出現(xiàn)鍛裂等現(xiàn)象。鑄態(tài)組織和晶粒粗大的結(jié)構(gòu)不如軋制狀態(tài)和晶粒細(xì)小的組織結(jié)構(gòu)鍛造性好，但晶粒越細(xì)小，金屬變形抗力越大?！　?.金屬的變形條件　?。?）變形溫度　　隨著溫度的升高，金屬原子動(dòng)能升高，易于產(chǎn)生滑移變形，從而提高了金屬的鍛造性。所以加熱是鍛壓生產(chǎn)中很重要的變形條件。但溫度過(guò)高金屬出現(xiàn)過(guò)熱、過(guò)燒時(shí)，塑性反而顯著下降。對(duì)于加熱溫度，需根據(jù)金屬的材質(zhì)不同，要控制在一定范圍，即合適的變形溫度范圍。

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