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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h1534

附表11 垂直芯头与芯座之间的间隙s535

附表10 垂直芯头的斜度α535

附表12 水平芯头的长度l535

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