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绪论1

第1章 金属材料的性能4

1.1金属的力学性能4

1.1.1强度和刚度4

1.1.2塑性6

1.1.3硬度6

1.1.4冲击韧性8

1.1.5疲劳强度9

1.2金属的晶体结构与结晶9

1.2.1纯金属的晶体结构9

1.2.2纯金属的结晶10

1.2.3合金的相结构10

1.3金属的塑性变形与再结晶11

1.3.1金属的塑性变形11

1.3.2加工硬化与再结晶11

1.3.3冷变形与热变形的区别12

1.4铁碳合金12

1.4.1铁碳合金的基本组织12

1.4.2 Fe-Fe3C相图分析13

1.4.3铁碳合金的组织及其对性能的影响13

1.4.4 Fe-Fe3C相图的应用15

习题115

第2章 钢的热处理17

2.1钢在加热和冷却时的转变17

2.2.1钢在加热时的转变17

2.1.2钢在冷却时的转变18

2.2钢的热处理工艺19

2.2.1退火与正火19

2.2.2淬火与回火20

2.2.3冷处理和时效处理22

2.2.4表面淬火22

2.2.5化学热处理23

2.3热处理工艺的应用24

习题225

第3章 常用金属与非金属材料26

3.1碳钢26

3.1.1杂质元素对钢性能的影响26

3.1.2碳钢的分类27

3.1.3碳钢的牌号、主要性能及用途27

3.2合金钢29

3.2.1合金元素在钢中的作用29

3.2.2合金钢的分类与牌号表示方法30

3.2.3合金结构钢30

3.2.4合金工具钢31

3.2.5特殊性能钢33

3.3铸铁34

3.3.1铸铁的石墨化及其影响因素34

3.3.2铸铁的分类及性能35

3.3.3灰口铸铁35

3.3.4其他铸铁36

3.4有色金属及其合金38

3.4.1铝及其合金38

3.4.2铜及其合金39

3.4.3滑动轴承合金40

3.4.4硬质合金40

＊3.4.5新型材料41

3.5常用非金属材料42

3.5.1高分子材料42

3.5.2陶瓷44

3.5.3复合材料45

习题346

第4章 热加工与金属压力加工48

4.1常用金属铸造工艺48

4.1.1砂型铸造工艺48

4.1.2合金的铸造性能51

4.1.3铸钢件的铸型工艺特点53

4.1.4有色金属件的铸型工艺特点53

4.2特种铸造简介53

4.2.1金属型铸造54

4.2.2熔模铸造55

4.2.3压力铸造与低压铸造56

4.2.4离心铸造57

4.2.5磁型铸造58

4.3锻造59

4.3.1金属的锻造性能59

4.3.2自由锻造60

4.3.3模型锻造62

4.3.4锻压新工艺简介64

4.4板料冲压66

4.4.1板料冲压特点66

4.4.2冲压设备及冲压模具66

4.4.3板料冲压的基本工序66

4.5其他压力加工方法简介69

4.5.1零件的轧制69

4.5.2零件的挤压70

4.5.3零件的拉拔71

4.6焊接71

4.6.1手工电弧焊72

4.6.2其他熔化焊75

4.6.3电阻焊与钎焊78

4.6.4常用金属材料的焊接79

习题481

第5章 机械零件材料的选择83

5.1机械零件的失效83

5.1.1失效概念83

5.1.2失效形式83

5.1.3失效原因84

5.2零件材料的选择85

5.2.1零件选材的一般原则85

5.2.2选材的方法86

5.3典型零件的选材87

5.3.1轴类87

5.3.2齿轮类88

5.3.3箱体类90

习题590

第6章 极限与配合基础91

6.1概述91

6.1.1互换性的概念91

6.1.2互换性的作用92

6.2极限与配合的基本术语及定义92

6.2.1有关孔和轴的定义92

6.2.2有关尺寸的术语及定义93

6.2.3有关偏差和公差的术语及定义93

6.2.4尺寸公差带图93

6.2.5有关配合的术语及定义95

6.3极限与配合国家标准的主要内容简介97

6.3.1标准公差系列97

6.3.2基本偏差系列98

6.3.3配合制99

6.3.4极限与配合在图样上的标注（GB／T4458.5—2003）100

6.3.5一般公差、线性尺寸的未注公差（摘自GB／T 1804—2000）101

习题6102

第7章 测量技术基础103

7.1测量技术的基本概念103

7.2长度测量104

7.2.1标准量具104

7.2.2通用计量器具（万用量具）105

7.3专用量具109

7.3.1光滑工件测量109

7.3.2角度测量110

7.3.3锥度测量112

7.3.4螺纹测量112

7.3.5平面测量114

7.3.6齿轮公法线长度的测量115

7.4测量方法和度量指标115

7.4.1测量方法115

7.4.2计量器具的度量指标117

习题7118

第8章 形状和位置公差120

8.1概述120

8.1.1零件的要素120

8.1.2形位公差的项目及符号120

8.1.3形位公差带的形状121

8.1.4基准122

8.2形状公差和位置公差122

8.2.1形状误差与形状公差122

8.2.2位置误差和位置公差123

8.2.3定向公差123

8.2.4定位公差123

8.2.5跳动公差123

8.2.6形位公差标注举例125

8.3表面粗糙度126

8.3.1表面粗糙度的基本术语及参数126

8.3.2表面粗糙度的选用和标注128

8.3.3表面粗糙度的检测130

习题8132

第9章 金属切削的基础知识134

9.1切削运动及切削要素134

9.1.1零件表面的形成134

9.1.2切削运动135

9.1.3切削要素136

9.2刀具几何参数及刀具材料139

9.2.1刀具的结构几何参数139

9.2.2刀具材料142

9.3金属的切削过程144

9.3.1切屑的形成与积屑瘤144

9.3.2切削力和切削功率146

9.3.3切削热和切削温度146

9.3.4刀具磨损和刀具耐用度147

9.4切削过程基本规律的应用148

9.4.1工件材料的切削加工性148

9.4.2合理选择切削液150

9.4.3切削用量的合理选择152

9.4.4刀具几何参数的合理选择154

9.5金属切削机床的基础知识156

9.5.1金属切削机床的分类及型号156

9.5.2机床的运动158

9.5.3机床的组成159

9.5.4机床的传动160

习题9162

第10章 机械加工方法和装备164

10.1车削加工164

10.1.1车削加工的工艺类型及特点164

10.1.2车床165

10.1.3车刀167

10.1.4车床附件170

10.2铣削加工172

10.2.1铣削加工的应用和特点172

10.2.2铣削要素174

10.2.3铣削加工方法174

10.2.4铣床176

10.2.5铣刀179

10.3钻削、铰削与镗削181

10.3.1孔加工概述181

10.32钻削加工182

10.3.3铰削加工186

10.3.4镗削加工186

10.3.5钻床和镗床188

10.4磨削加工190

10.4.1磨削加工特点与工艺范围190

10.4.2磨具192

10.4.3磨床195

10.4.4常用磨削方法197

10.4.5先进磨削技术简介199

10.5齿形加工200

10.5.1齿形加工方法200

10.5.2滚齿加工203

10.5.3插齿加工204

10.5.4齿轮精加工204

10.6刨削与拉削加工207

10.6.1刨削加工207

10.6.2拉削加工210

10.7精密加工简介214

10.7.1精密加工214

10.7.2超精密加工217

10.8机床夹具217

10.8.1夹具的分类217

10.8.2夹具的组成218

10.8.3常用定位元件219

10.8.4常见夹紧机构220

10.8.5典型机床夹具221

习题10225

第11章 机械制造过程概述227

11.1机械制造过程227

11.1.1生产过程和工艺过程227

11.1.2机械加工工艺过程的组成228

11.2生产纲领、生产类型及其工艺特征230

11.2.1生产纲领230

11.2.2生产类型230

11.2工件的定位、安装与基准232

11.2.1工件的定位232

11.2.2工件的安装233

11.2.3基准235

11.4获得加工精度的方法237

11.4.1获得零件尺寸精度的方法237

11.4.2获得零件形状精度的方法238

11.4.3获得零件相互位置精度的方法238

习题11239

第12章 机械制造工艺规程设计240

12.1机械制造工艺规程概述240

12.1.1工艺规程的内容与作用240

12.1.2机械制造工艺规程的格式240

12.1.3制订工艺规程的原则与步骤243

12.2零件的结构工艺性243

12.2.1毛坯制造工艺性244

12.2.2零件结构的加工工艺性248

12.3机械加工工艺规程设计252

12.3.1毛坯的选择252

12.3.2定位基准的选择254

12.3.3工艺路线的拟订257

12.4加工余量和工序尺寸的确定263

12.4.1加工余量的概念263

12.4.2加工余量的确定264

12.4.3确定工序尺寸及其公差265

12.4.4工艺尺寸链的概念及计算266

12.4.5工艺尺寸链的应用269

12.5典型零件加工工艺272

12.5.1轴类零件的加工工艺272

12.5.2齿轮类零件的加工工艺274

12.5.3箱体类零件的加工工艺277

12.6工艺方案技术经济分析281

12.6.1加工成本核算281

12.6.2工艺方案的经济性评价285

12.7成组工艺和计算机辅助工艺设计（CAPP）287

12.7.1成组技术287

12.7.2计算机辅助工艺规程设计（CAPP）及其功能289

12.7.3 CAPP系统组成及其分类290

习题12292

第13章 机械加工质量及其控制294

13.1机械加工精度概述294

13.1.1机械加工精度294

13.1.2影响机械加工精度的因素294

13.2原始误差对加工精度的影响294

13.2.1原理误差294

13.2.2机床误差295

13.2.3工艺系统的受力变形297

13.2.4工艺系统的热变形301

13.2.5工件内应力引起的变形303

13.3加工误差的性质及提高加工精度的措施304

13.3.1加工误差的性质304

13.3.2提高加工精度的措施305

13.4机械加工表面质量306

13.4.1机械加工表面质量的含义306

13.4.3表面质量对产品使用性能的影响307

13.4.3影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施308

13.4.4磨削烧伤309

习题13309

第14章 装配工艺基础311

14.1概述311

14.1.1装配的概念311

14.1.2装配工作基本内容及组织形式311

14.1.3机械产品的装配精度313

14.2装配尺寸链314

14.2.1装配尺寸链的概念314

14.2.2装配尺寸链的组成及查找法314

14.3机械产品装配工艺方法315

14.3.1互换法315

14.3.2选配法316

14.3.3修配法316

14.3.4调整法317

14.4装配工艺规程制订318

14.4.1制订装配工艺规程的方法与步骤318

14.4.2减速器装配工艺编制实例32

习题14324

附录A 实训指导书325

实训1 金属材料的硬度试验325

实训2 铁碳合金平衡组织观察326

实训3 碳钢的热处理操作327

实训4 尺寸基本测量329

实训5 用内径百分表测量内径329

实训6 平行度与垂直度误差的测量331

实训7 机械加工工艺规程设计332

附录B 热处理工艺标准代号337

附录C 公差与配合国家标准338

参考文献342