機械製造基礎（簡體書）

《機械製造基礎》是根據教育部工程材料與機械製造基礎課程指導小組的教改精神和浙江省高等教育重點教材建設規劃精神編寫的普通高等教育規劃教材。全書共13章，系統介紹了機械製造生產過程及主要工藝方法，同時分析了製造新工藝、新技術及其發展趨勢。第1章為機械製造概述，第2章介紹金屬材料的力學性能，第3章介紹鐵碳合金相圖，第4章介紹鋼的熱處理，第5章介紹常用金屬材料與非金屬材料及選用，第6章介紹鑄造知識，第7章介紹金屬壓力加工，第8章介紹焊接知識，第9章介紹金屬切削加工的基礎知識，第10章介紹機械加工工藝與裝備，第11章介紹機械加工質量與控制（為了增加教材的適用性和銜接性，特設本章，可視各校不同專業方向選用），第12章介紹機械裝配工藝基礎，第13章介紹現代製造新工藝。教材的編寫考慮了多媒體教學手段的應用，配有多媒體教學軟件。
《機械製造基礎》為高等工科院校機械工程類專業的專業基礎課程教材，可供高等工科院校機械工程類、近機類專業及其他工程類專業使用，也可供高等師範院校、高等職業技術學院、高等工業專科學校及其他大專院校師生以及相關工程技術人員使用。

第1章 機械製造概述 1
1.1 機械的一般概念 1
1.1.1 機械的定義 1
1.1.2 機械產品的分類 2
1.1.3 機械產品的圖例 3
1.2 機械製造的一般過程 4
1.2.1 幾個相關的概念 4
1.2.2 自動化製造系統 5
1.2.3 零件的生產過程 7
1.2.4 零件的裝配過程 8
1.3 機械製造的基本環節 9
1.3.1 認識毛坯的製造 9
1.3.2 認識機械加工方法 11
1.4 認識現代製造技術 13
1.4.1 了解現代加工中的新事物 13
1.4.2 了解數控技術 14
1.4.3 了解CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM技術 16
本章小結 17
思考與練習題 17

第2章 金屬材料的力學性能 18
2.1 減速器零部件材料性能的確定說明 18
2.1.1 減速器零部件構成 19
2.1.2 材料性能分析的關鍵要素 21
2.2 金屬材料力學性能基礎知識 22
2.2.1 強度 22
2.2.2 塑性 24
2.2.3 硬度 24
2.3 減速器零部件材料性能確定過程 27
2.4 拓展訓練 31
2.4.1 知識拓展 31
2.4.2 訓練內容 33
2.5 實踐中常見問題解析 35
本章小結 36
思考與練習題 36

第3章 鐵碳合金相圖 38
3.1 生產中鋼鐵材料成分及成形時溫度的選定說明 38
3.2 鐵碳合金相圖基礎知識 39
3.2.1 純金屬與合金的晶體結構 39
3.2.2 鐵碳合金的組織 41
3.2.3 鐵碳合金相圖 43
3.2.4 典型鐵碳合金的平衡結晶過程 44
3.3 根據鐵碳合金相圖選用鋼鐵材料和制定加工工藝 48
3.3.1 在鋼鐵材料選用方面的應用 48
3.3.2 在鑄造工藝方面的應用 48
3.3.3 在熱鍛、熱軋工藝方面的應用 49
3.3.4 在熱處理工藝方面的應用 49
3.3.5 鐵碳合金相圖的局限性 49
3.4 拓展訓練 49
3.5 實踐中常見問題解析 50
本章小結 52
思考與練習題 52

第4章 鋼的熱處理 54
4.1 減速器主要零件熱處理工藝方法選定說明 54
4.2 鋼的熱處理基礎知識 54
4.2.1 鋼在加熱時的組織轉變 55
4.2.2 鋼在冷卻時的組織轉變 56
4.2.3 鋼的常規熱處理工藝 58
4.2.4 鋼的表面熱處理 61
4.3 減速器零部件熱處理工藝方法的選定過程 63
4.3.1 減速器軸的加工和熱處理步驟 63
4.3.2 減速器齒輪的加工和熱處理步驟 64
4.4 拓展訓練 64
4.5 實踐中常見問題解析 65
4.5.1 淬火 65
4.5.2 回火 66
4.5.3 退火 66
本章小結 67
思考與練習題 67

第5章 常用金屬材料與非金屬材料及選用 68
5.1 減速器主要零部件材料的選定說明 68
5.2 常用金屬材料與非金屬材料 69
5.2.1 常用金屬材料 69
5.2.2 常用非金屬材料 80
5.3 機械零部件材料的選定 84
5.3.1 機械零件的失效形式及原因 84
5.3.2 機械零件材料選擇的原則 86
5.4 減速器零部件材料牌號的選定過程 87
5.5 拓展訓練 91
5.6 實踐中常見問題解析 92
本章小結 92
思考與練習題 93

第6章 鑄造 94
6.1 減速器箱體成形工藝方法選定說明 94
6.2 鑄造基礎知識 95
6.2.1 認識鑄造生產 95
6.2.2 合金的鑄造性能 95
6.2.3 常用鑄件材料 99
6.2.4 各種鑄造工藝 100
6.2.5 鑄件結構設計 101
6.2.6 鑄件工藝設計 103
6.3 減速器箱體成形工藝方法及製造過程 103
6.4 拓展訓練 108
6.5 實踐中常見問題解析 109
本章小結 109
思考與練習題 110

第7章 金屬壓力加工 111
7.1 減速器主軸及齒輪成形工藝方法選定說明 111
7.2 金屬壓力加工基礎知識 112
7.2.1 金屬塑性變形的實質 112
7.2.2 塑性變形對金屬組織與性能的影響 113
7.2.3 金屬的可鍛性 114
7.2.4 鍛造工藝簡介 115
7.2.5 板料沖壓 118
7.2.6 鍛壓新技術 120
7.3 減速器齒輪、齒輪軸及軸成形工藝方法選定過程 121
7.4 拓展訓練 124
7.5 實踐中常見問題解析 126
本章小結 127
思考與練習題 127

第8章 焊接 128
8.1 容器焊接工藝方法選定說明 128
8.2 焊接基礎 129
8.2.1 焊接的實質 129
8.2.2 焊接方法分類 129
8.2.3 焊接的特點 130
8.2.4 焊接的應用 131
8.3 焊接方法 131
8.3.1 焊接電弧 131
8.3.2 手工電弧焊 132
8.3.3 埋弧自動焊 133
8.3.4 氣體保護焊 135
8.4 焊接接頭和坡口形式 137
8.4.1 對接接頭 137
8.4.2 T形接頭、角接接頭和搭接接頭 138
8.5 焊接材料 140
8.5.1 手工電弧焊用焊接材料 140
8.5.2 埋弧自動焊用焊絲和焊劑 144
8.5.3 焊條、焊絲及焊劑的選用 144
8.6 焊接結構設計 145
8.6.1 焊接結構件材料的選擇 145
8.6.2 焊接方法的選擇 146
8.6.3 焊接接頭工藝設計 148
8.6.4 焊接工藝設計實例 150
8.7 焊接缺陷與焊接質量檢驗 151
8.7.1 焊接缺陷 151
8.7.2 焊接的檢驗 153
8.8 拓展訓練 154
8.9 實踐中常見問題解析 155
本章小結 155
思考與練習題 156

第9章 金屬切削加工的基礎知識 157
9.1 金屬切削加工方法選定說明 157
9.2 金屬切削加工 158
9.2.1 切削運動 158
9.2.2 工件表面 159
9.2.3 切削用量 159
9.3 金屬切削刀具 160
9.3.1 車刀的組成 160
9.3.2 刀具幾何角度參考系 161
9.3.3 刀具標注角度定義 162
9.3.4 切削層參數 163
9.3.5 刀具材料 164
9.4 金屬切削過程 164
9.4.1 切屑的形成過程 165
9.4.2 第I變形區 166
9.4.3 第II變形區 168
9.4.4 第III變形區 169
9.5 刀具磨損和刀具壽命 169
9.5.1 刀具的磨損形式 169
9.5.2 刀具磨損的原因 170
9.5.3 刀具的磨損過程 171
9.5.4 刀具壽命 171
9.6 典型零件加工方法選擇過程 172
9.6.1 刀具幾何參數的選擇 172
9.6.2 切削用量的選擇 175
9.6.3 切削液的選擇 175
9.7 金屬切削機床介紹 176
9.7.1 機床的分類及型號 176
9.7.2 機床傳動的基本組成和傳動原理圖 180
9.7.3 機床傳動系統圖和運動計算 181
9.7.4 工件表面成形方法與機床運動分析 184
9.7.5 機床運動分析 184
9.8 軸類零件加工工藝 185
9.8.1 軸類零件的特性及加工工藝分析 185
9.8.2 階梯軸零件的加工工藝分析 188
9.9 拓展訓練 189
9.10 實踐中常見問題解析 190
本章小結 191
思考與練習題 191

第10章 機械加工工藝與裝備 193
10.1 典型零件機械加工工藝規程的編制說明 193
10.2 基礎知識 194
10.2.1 生產過程和工藝過程 194
10.2.2 零件的結構工藝性分析 198
10.2.3 毛坯的選擇 201
10.2.4 定位基準的選擇 202
10.2.5 工藝路線的擬定 205
10.2.6 工序尺寸及公差帶分布 209
10.2.7 設備及工藝裝備的選擇 215
10.3 典型零件的加工工藝 216
10.3.1 軸類零件的加工工藝 216
10.3.2 箱體類零件的加工工藝 220
10.4 拓展訓練 223
10.5 實踐中常見問題解析 225
本章小結 226
思考與練習題 226

第11章 機械加工質量與控制 229
11.1 概述 229
11.1.1 機械加工表面質量的含義 229
11.1.2 表面質量對零件使用性能的影響 230
11.2 影響表面質量的工藝因素 231
11.2.1 影響切削加工表面粗糙度的因素及降低表面粗糙度的工藝措施 231
11.2.2 影響表面物理力學性能的工藝因素 232
11.3 控制表面質量的工藝途徑 234
11.3.1 降低表面粗糙度的加工方法 234
11.3.2 改善表面物理力學性能的加工方法 236
11.4 機械加工振動對表面質量的影響及其控制 237
11.4.1 機械振動現象及分類 237
11.4.2 機械加工中的強迫振動及其控制 238
11.4.3 機械加工中的自激振動及其控制 239
11.5 磨削的表面質量 241
11.5.1 磨削加工的特點 241
11.5.2 影響磨削加工表面粗糙度的因素 241
11.5.3 磨削表面層的殘余應力——磨削裂紋問題 242
11.5.4 磨削表面層金相組織變化——磨削燒傷問題 242
11.6 拓展訓練 243
11.7 實踐中常見問題解析 244
本章小結 245
思考與練習題 245

第12章 機械裝配工藝基礎 246
12.1 減速器裝配工藝過程的說明 246
12.2 機械裝配的主要內容 247
12.3 常用機械裝配方法 248
12.3.1 常用連接件的裝配 248
12.3.2 傳動機構的裝配 250
12.3.3 軸承的裝配 252
12.4 減速器裝配工藝 255
12.5 裝配精度 257
12.6 拓展訓練 260
12.7 實踐中常見問題解析 261
本章小結 262
思考與練習題 263

第13章 現代製造新工藝 264
13.1 減速器製造新工藝方法選定說明 264
13.2 激光加工 265
13.2.1 激光加工的基本原理 265
13.2.2 激光加工的工藝特點 266
13.2.3 激光加工的應用 266
13.3 電子束加工和離子束加工 268
13.3.1 電子束加工 268
13.3.2 離子束加工 269
13.4 超聲波加工 270
13.4.1 超聲波加工的基本原理 270
13.4.2 超聲波加工的特點 271
13.4.3 超聲波加工的應用 271
13.5 電解加工 272
13.5.1 電解加工的基本原理 272
13.5.2 電解加工的工藝特點 273
13.5.3 電解加工的應用 273
13.6 高壓水射流切割 274
13.6.1 高壓水射流切割的原理 274
13.6.2 高壓水射流切割的分類 274
13.6.3 高壓水射流切割的特點 275
13.6.4 高壓水射流切割的應用 275
13.7 粉末鍛造成形工藝 276
13.7.1 粉末鍛造成形的工藝方法 276
13.7.2 粉末鍛造的工藝特點與應用 276
13.8 拓展訓練 277
13.9 實踐中常見問題解析 277
本章小結 278
思考與練習題 279