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绪论 1

前言页 1

第一篇 工程材料 3

第一章 工程材料的性质 3

1-1 机械零件的受力与变形 3

一、载荷 3

二、应力与变形 4

三、弹性变形与塑性变形 4

1-2 金属材料的机械性能 4

一、材料的强度指标 5

二、材料的刚度指标 6

四、冲击韧性 7

三、材料的塑性指标 7

五、硬度 8

六、疲劳强度 10

1-3 金属材料的物理、化学及工艺性能 11

一、物理性能 11

二、化学性能 11

三、工艺性能 11

复习思考题 12

第二章 金属和合金的结构与结晶 13

2-1 金属的晶体结构 13

一、晶体与晶格 13

二、三种典型的晶格 14

三、晶面和晶向 16

2-2 多晶体结构与晶体缺陷 18

一、多晶体结构 18

二、晶体缺陷 18

2-3 金属的结晶与铸锭 19

一、结晶的概念 19

二、结晶过程 20

三、影响晶核形成和长大的因素 21

四、铸锭组织 21

一、二元合金相图的建立 21

2-4 合金的结构 22

二、固溶体 23

一、合金中的相 23

三、金属化合物 25

2-5 二元合金相图 26

二、二元匀晶相图 27

三、二元共晶相图 28

2-6 铁碳合金相图 33

一、纯铁 33

二、铁碳合金的基本组织 34

三、铁碳合金相图 35

四、Fe-Fe3C相图的应用 43

复习思考题 44

一、奥氏体的形成 47

第三章 钢的热处理 47

3-1 钢在加热时的组织转变 47

二、奥氏体晶粒的长大 49

3-2 钢在冷却时的组织转变 50

一、过冷奥氏体的等温转变 50

二、奥氏体在连续冷却过程中的转变 57

3-3 钢的普通热处理 59

一、钢的退火 59

二、钢的正火 61

三、钢的淬火和回火 61

3-4 钢的表面热处理 67

一、表面淬火 67

二、化学热处理 68

三、表面热处理工艺的选用 72

3-5 热处理常用设备的结构、型号及使用范围 72

一、箱式电炉 72

二、井式电阻炉 74

三、盐浴炉 74

四、连续式炉 77

五、高、中频感应加热装置 77

复习思考题 78

第四章 钢铁材料 80

4-1 钢铁的生产 80

一、生铁的冶炼 80

二、碳钢的编号及用途 80

二、钢的冶炼 83

三、镇静钢、半镇静钢与沸腾钢 86

四、钢的分类和命名 88

4-2 碳钢 89

一、碳钢中常存杂质元素对钢性能的影响 89

4-3 合金钢 93

一、合金元素在钢中的作用 94

二、合金结构钢 97

三、合金工具钢 104

四、特殊性能钢 108

4-4 粉末冶金材料 112

二、粉末冶金的应用 113

一、粉末冶金工艺过程 113

4-5 铸铁 115

一、帮铁的成分、组织和性能特点 115

二、铸铁的石墨化过程 116

三、普通灰铸铁 117

四、高强度灰铸铁 122

五、特殊性能铸铁 127

4-6 铸钢 129

复习思考题 130

二、铝合金 132

一、工业纯铝 132

5-1 铝及铝合金 132

第五章 有色金属及其合金 132

5-2 铜及铜合金 138

一、纯铜 138

二、铜合金 138

5-3 滑动轴承合金 143

一、对轴承合金性能的要求 143

二、轴承合金的分类、牌号和基本组织 144

三、锡基轴承合金 144

五、铜基轴承合金 145

六、铝基轴承合金 145

四、铅基轴承合金(铅基巴氏合金) 145

复习思考题 146

第六章 非金属材料 147

6-1 高分子合成材料 147

一、高分子合成材料的聚态结构 147

二、高分子化合物的基本性质 149

三、几种常用的高分子合成材料 150

6-2 陶瓷材料 158

6-3 复合材料 160

复习思考题 162

7-1 概述 163

7-2 砂型铸造 163

第七章 铸造 163

第二篇 热加工工艺基础 163

一、造型材料 164

二、造型方法 166

三、制芯方法 171

四、造型机和造芯机的型号 173

7-3 特种铸造 174

一、熔模铸造 174

二、金属型铸造 176

三、压力铸造 178

四、离心铸造 179

五、低压铸造 180

六、陶瓷型铸造 181

七、连续铸造 182

八、铸造方法的选择 182

7-4 合金的铸造性能 183

一、合金的流动性 183

二、合金的收缩性 187

三、铸件的铸造内应力、变形与裂纹 192

7-5 常用铸造合金铸件的生产 196

一、铸铁件的生产 196

二、铸钢件的生产 200

三、铸造铝及铜合金铸件的生产 201

7-6 砂型铸造工艺设计 203

二、铸造工艺设计的内容和编制程序 204

一、铸造工艺设计的依据 204

三、铸造工艺图的绘制 205

7-7 铸件的结构工艺性 209

一、铸件结构工艺性的概念 209

二、砂型铸件的结构设计 210

复习思考题 216

第八章 金属压力加工 219

8-1 概述 219

一、型材生产 219

二、机械零件毛坯及成品生产 221

8-2 金属的塑性变形 221

一、金属塑性变形的基本概念 221

二、金属的冷变形、热变形和温变形 225

三、金属材料的可锻性 226

四、锻比 228

五、金属的加热和锻造温度范围 230

六、锻件的冷却与热处理 232

8-3 加热及锻压设备简介 233

一、加热设备 233

二、锻压设备 235

8-4 锻压生产用原材料及其准备工作 243

一、锻压用原材料 243

二、锻压生产的准备工作 243

一、自由锻 246

8-5 锻件的生产 246

二、锤上模锻 253

三、胎模锻 258

8-6 板料冲压 262

一、冲压加工的特点 262

二、板料冲压的基本工序 262

三、冲模 270

8-7 压力加工零件的结构工艺性 272

一、自由锻件的结构工艺性 272

二、模锻件的结构工艺性 272

三、冲压件的结构工艺性 274

一、精密模锻 278

8-8 压力加工新工艺简介 278

二、零件的轧制 279

复习思考题 282

第九章 金属的焊接 286

9-1 概述 286

9-2 熔焊的基本概念 287

一、熔焊焊缝的形成 288

二、焊接接头金属的组织与性能 289

三、焊接电弧 292

四、焊接电源 294

五、电焊条 295

六、焊接应力与变形 298

9-3 熔焊工艺 308

一、手工电弧焊 308

二、埋弧自动焊 310

三、气体保护焊 312

四、等离子弧焊接与切割 315

五、电渣焊 316

六、真空电子束焊接 317

七、激光焊接 318

八、气焊与气割 319

一、电阻焊 322

9-4 压焊与钎焊 322

二、摩擦焊 324

三、钎焊 324

9-5 常用金属材料的焊接 326

一、金属材料的焊接性 326

二、碳钢的焊接 328

四、铸件的焊补 330

五、铝、铜及其合金的焊接 332

9-6 焊接结构设计 333

一、焊结构材料的造反 333

二、焊接方法的选择 334

三、焊接接头型式设计 334

四、焊接结构工艺性 335

五、焊接结构工艺设计举例 336

复习思考题 337

第十章 常用机械零件的材料及毛坯的选择及质量检验 341

10-1 常用机械零件的材料及毛坯的选择 341

一、机械零件材料及毛坯选择的一般原则 341

二、齿轮类零件的选材 343

三、轴类零件的选材 345

四、箱体类零件的选材 346

10-2 毛坯质量检验 347

一、检验的分类 347

二、常用的检验方法 347

一、金属切削加工的实质和分类 349

二、零件的加工质量 349

第三篇 机械加工工艺基础 349

11-1 机械加工概述 349

第十一章 金属切削机床及其应用 349

三、金属切削加工的发展 353

11-2 金属切削机床的分类及编号 354

一、金属切削机床的分类 354

二、金属切削机床型号的编制方法简介 355

11-3 金属切削机床的运动和传动 359

一、金属切削机床的运动 359

二、金属切削机床的传动 359

一、普通车床 365

11-4 车床 365

二、其他车床的性能和用途 369

11-5 其他通用机床 372

一、钻床和镗床的性能及用途 372

二、铣床 373

三、刨床和镗床的性能及用途 381

四、磨床的性能及用途 385

11-6 机床的自动化简介 388

一、六角自动车床 388

二、液压仿形车床 388

四、微型计算机控制机床 390

三、数控机床 390

11-7 组合机床 392

复习思考题 394

第十二章 金属切削加工的基础知识 395

12-1 切削运动和切削要素 395

一、切削运动 395

二、切削要素 395

三、铣削要素 396

12-2 刀具 398

一、刀具的种类 398

二、刀具的几何角度 403

12-3 金属的切削过程 416

一、切屑的形成过程及切屑的种类 416

二、积屑瘤 418

12-4 切削力和切削功率 419

一、切削力 419

三、已加工表面的加工硬化 419

二、切削功率 422

三、铣削力 422

12-5 切削热和切削温度 423

一、切削热的来源和传出 423

二、切削温度及其影响因素 424

三、切削液 425

12-6 刀具的磨损和耐用度 425

一、刀具磨损的形式 425

三、刀具磨损的原因 426

二、刀具的磨损过程 426

四、刀具耐用度的评价方法 427

五、影响刀具寿命的因素 427

12-7 生产率和提高生产率的途径及工件材料的切削加工性 428

一、生产率 428

一、剃齿 428

二、提高生产率的途径 429

三、工件材料的切削加工性 430

复习思考题 430

第十三章 各种加工方法综述 433

13-1 外圆表面的加工 433

一、外圆表面的加工方法和特点 433

二、外圆表面加工方法的选用 438

13-2 内圆表面的加工 439

一、孔的加工方法和特点 440

二、孔加工方法的选用 448

13-3 平面加工 450

一、平面加工方法和特点 450

二、平面加工方法的选用 456

13-4 其它形状表面的加工 457

一、锥面加工 457

二、螺纹加工 461

四、铣螺旋槽 465

三、回转成形面的加工 465

五、凸轮表面的加工 467

复习思考题 470

第十四章 齿轮加工 473

14-1 渐开线的性质 473

一、渐开线 473

二、渐开面及渐开线螺旋面 474

14-2 圆柱齿轮 474

一、直齿圆柱齿轮与齿条 475

二、斜齿圆柱齿轮 477

二、齿轮副侧隙 478

14-3 圆柱齿轮的精度 478

一、精度等级 478

14-4 齿轮加工工艺 479

一、齿坯的加工 479

二、用仿形法加工齿轮 479

三、用展成法加工齿轮 480

14-5 齿轮的精加工 482

二、珩齿 483

三、磨齿 483

14-6 少切削和无切削齿轮加工 484

一、精密模锻锥齿轮 484

二、冷锻齿轮 484

三、粉末冶金锻造齿轮 484

复习思考题 485

一、生产过程及工艺过程 486

二、生产类型 486

第十五章 切削加工生产过程 486

三、工序 487

15-2 零件的安装定位 489

二、粗基准的选择 492

三、精基准的选择 493

四、定位的基本原则(六点原则) 496

五、夹紧的基本要求 497

15-3 夹具 499

一、机床夹具的分类 499

二、夹具的结构 500

15-4 典型零件机械加工工艺过程举例 501

一、轴类零件 501

二、盘套类零件 504

三、箱体零件 508

复习思考题 512

第十六章 机械加工零件的结构工艺性 514

16-1 零件结构工艺性的基本概念 514

16-2 切削加工对零件结构工艺性的要求 515

一、零件结构应使加工方便 515

二、零件结构应便于提高切削效率 518

三、减少切削加工量 520

16-3 切削加工零件结构工艺性举例 521

一、轴类零件 521

复习思考题 522

二、箱体零件 522

附表1 几种合金的铸造收缩率 529

附表3 二级精度灰铸铁件的机械加工余量 530

附表2 一级精度灰铸铁件的机械加工余量JZ67-62) 530

附表4 三级精度灰铸铁件的机械加工余量 531

附表6 二级精度灰铸铁件的尺寸偏差 532

附表5 一级精度灰铸铁件的尺寸偏差 532

附表7 三级精度灰铸铁件的尺寸偏差 532

附表8 铸件模样的拔模斜度 533

附表9 垂直芯头高度h和h1 534

附表11 垂直芯头与芯座之间的间隙s 535

附表10 垂直芯头的斜度α 535

附表12 水平芯头的长度l 535

附表13 水平芯头的斜度及间隙 536

附表14 压环、防压环和集砂槽尺寸 536

附表15 铸造内圆角 537

附表16 铸造外圆角 538

附表17 台阶和凹档自由铸造锻出条件 538

附表18 自由锻 端部法兰或中间法兰的最小锻出宽度 540

附表19 自由锻 机械加工余量与公差光圆轴类锻件 541

附表20 自由锻 机械加工余量与公差单台阶轴关锻件 542

附表21 自由锻 机械加工余量与公差多台阶轴类锻件 543

附表22 自由锻 机械加工余量与公差凸肩齿轮及凸肩法兰盘类锻件 544

附表24 锤上模锻件长宽尺寸公差 545

附表23 锤上模锻件机械加工余量与公差 545

附表25 按锻锤吨位确定的模锻件余量与公差 545

附表26 铸铁件及铸钢件机械加工余量(金属模) 546

附表27 热轧钢轴类外圆的机械加工余量 546

附表28 轴切断余量 547

附表29 轴在粗车外圆后、精车外圆的加工余量 547

附表30 轴磨削的加工余量 548

参考资料 549

15-1 工艺过程的基本概述 586

附表 629