機械製造基礎

本書是為適應我國迅速發展的高等職業教育的改革而編寫的應用型示範教材。

全書共分為10章，內容主要包括：機械製造常用的金屬材料的種類、性能、典型用途及熱處理、表面處理方法；零件毛坯的成形方法；機械零件的尺寸、形位誤差和表面粗糙度的檢測；金屬切削原理及金屬切削條件的合理選擇；常用金屬切削機床的運動分析、工件安裝、切削刀具及典型加工工藝範圍；工件在夾具中的定位、夾緊及典型機床夾具；機械加工工藝規程制定的步驟與方法；典型機械零件的加工與工藝編製；裝配的工藝過程及常用機構的裝配；先進位造技術及先進生產製造模式等。

緒論1

第1章機械工程材料與熱處理3

1.1金屬材料的力學性能3

1.11強度和塑性3

1.12硬度6

1.13韌性8

1.14疲勞強度8

1.2鐵碳合金的基本成分、組織、性能之間的關係9

1.21鐵碳合金的基本組織9

1.22鐵碳合金平衡圖12

1.23鋼的成分、組織、性能之間的關係15

1.3鋼的熱處理16

1.31鋼在加熱及冷卻時的組織轉變16

1.32鋼的退火、正火、淬火、回火20

1.33鋼的表面處理方法25

1.4碳素鋼27

1.41碳素鋼的分類27

1.42碳素鋼的牌號、性能和用途28

15合金鋼31

1.51合金元素在鋼中的作用31

1.52合金鋼的分類、牌號表示方法32

1.53合金鋼的性能和用途32

1.6鑄鐵38

1.61鑄鐵的石墨化38

1.62灰鑄鐵39

1.63可鍛鑄鐵40

1.64球墨鑄鐵42

17有色金屬43

1.71鋁及鋁合金43

1.72銅及銅合金45

1.8硬質合金和超硬刀具材料48

1.81硬質合金材料及性能48

1.82超硬刀具材料及性能50

1.83陶瓷材料及性能50

1.9金屬表面處理技術及應用52

1.91金屬表面預處理53

1.92金屬表面塗鍍層技術54

1.93金屬表面轉化膜技術56

本章小結57

習題一58

實驗與實訓60

第2章零件毛坯的成形方法61

2.1鑄造61

2.11砂型鑄造61

2.12常用鑄造金屬及其鑄造性能66

2.13鑄造工藝設計基礎67

2.14鑄件結構工藝性69

2.15特種鑄造73

2.2鍛壓加工76

2.21金屬的塑性變形76

2.22鍛造79

2.23衝壓83

2.3焊接86

2.31常用的焊接方法86

2.32常用金屬的焊接性能90

2.33焊件變形和焊件結構的工藝性91

本章小結94

習題二95

實驗與實訓95

第3章機械零件的檢測96

3.1測量技術基礎知識96

3.11計量的概念96

3.12測量與檢驗96

3.13長度基準和量值傳遞97

3.14量塊98

3.2測量誤差99

3.21測量誤差的來源99

3.22測量誤差的分類100

3.23測量不確定度100

3.3孔、軸尺寸公差檢測100

3.31普通計量器具測量孔、軸尺寸101

3.32光滑極限量規檢驗孔、軸尺寸104

3.4形狀和位置誤差的檢測107

341形狀和位置誤差的檢測原則與評定107

342形位和位置誤差的檢測111

3.5表面粗糙度的檢測120

3.51表面粗糙度的評定參數120

3.52表面粗糙度的檢測121

本章小結123

習題三124

實驗與實訓124

第4章金屬切削條件的合理選擇125

4.1金屬切削的基本定義125

4.11切削運動125

4.12切削過程中的工件表面126

4.13切削用量126

4.14刀具的幾何參數127

4.15切削層參數132

4.2金屬切削過程中的物理現象133

4.21切削層的變形133

4.22切削力137

4.23切削熱與切削溫度140

4.3刀具的磨損與刀具的耐用度142

4.31刀具磨損的形式142

4.32刀具磨損的原因143

433刀具磨損過程及磨鈍標準144

434刀具耐用度、壽命及影響因素145

4.4工件材料的切削加工性146

4.41材料切削加工性的評定146

4.42影響材料切削加工性的主要因素147

4.43常用金屬材料的切削加工性148

4.44改善金屬材料切削加工性的途徑149

4.5金屬切削條件的合理選擇149

4.51刀具材料的選擇149

452刀具幾何參數的選擇150

4.53刀具耐用度的選擇156

4.54切削用量的選擇156

455切削液的選擇159

本章小結160

習題四160

實驗與實訓161

第5章金屬切削機床與加工162

5.1金屬切削機床的分類與編號162

5.11金屬切削機床的分類162

5.12機床型號的編製方法163

5.2車削加工165

5.21車削加工概述165

5.22車床166

5.23工件在車床上的安裝170

5.24車刀種類174

5.25車削加工175

5.3銑削加工181

5.31銑削加工概述182

5.32銑床183

5.33工件在銑床上的安裝186

5.34銑刀與銑削方式189

5.35銑削加工191

5.36銑削用量的選擇194

5.4磨削加工195

5.41磨削加工概述195

5.42砂輪196

5.43外圓磨削199

5.44內圓磨削203

5.45平面磨削205

5.46無心磨削207

5.5齒輪加工208

5.51成形法208

5.52展成法209

5.6鑽削與鏜削212

5.61鑽削加工212

5.62鏜削加工216

5.7刨削與拉削218

5.71刨削加工218

5.72拉削加工221

5.8機械加工質量222

5.81加工精度與表面質量的概念222

5.82影響機械加工精度的因素224

5.83影響機械加工表面質量的因素229

5.84提高機械加工質量的途徑與方法231

本章小結235

習題五235

實驗與實訓236

第6章機床夾具237

6.1概述237

6.11機床夾具在機械加工中的作用237

6.12機床夾具的分類237

6.13機床夾具的組成238

6.2工件在夾具中的定位239

6.21工件定位的基本原理239

622常見的定位方式及其所用定位元件244

6.3工件在夾具中的夾緊252

6.31夾緊裝置的組成及要求252

6.32夾緊力的確定253

6.33典型夾緊機構及其特點256

6.4各類機床夾具簡介261

6.41車床常用夾具261

6.42銑床常用夾具262

6.43鑽床常用夾具264

6.44鏜床常用夾具266

本章小結268

習題六268

實驗與實訓270

第7章機械加工工藝規程的制定271

7.1概述271

7.11生產過程與機械加工工藝過程271

7.12機械加工工藝規程及其制定原則和步驟272

7.13機械加工工藝過程的組成275

7.14生產類型及其工藝特徵277

7.2零件工藝性分析與毛坯的選擇279

7.21原始資料準備及產品工藝性分析279

7.22零件工藝性分析279

7.23毛坯的選擇282

7.3基準的選擇與機械加工工藝路線的擬定284

7.31定位基準的選擇285

7.32表面加工方法的確定289

7.33加工階段的劃分293

7.34加工順序的安排294

7.4工序設計296

7.41加工余量的確定296

7.42工序尺寸及其公差的確定300

7.43機床與工藝裝備的選擇308

7.44時間定額的確定與提高機械加工生產率的工藝措施308

本章小結312

習題七312

實驗與實訓315