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前言1

第1章 金属材料及热处理1

1.1金属材料的主要力学性能1

1.1.1强度1

1.1.2塑性3

1.1.3硬度4

1.1.4韧性5

1.1.5疲劳强度6

1.2金属材料的物理化学性能及工艺性能7

1.2.1物理性能7

1.2.2化学性能7

1.2.3工艺性能7

1.3铁碳合金及相图8

1.3.1纯铁的晶体结构和同素异构转变8

1.3.2铁碳合金的基本组织11

1.3.3铁碳合金相图13

1.4钢的热处理18

1.4.1钢在加热和冷却中的组织转变18

1.4.2钢的热处理22

1.5工业用钢27

1.5.1钢的分类27

1.5.2化学成分对钢性能的影响31

1.5.3碳素钢32

1.5.4合金钢33

1.6非铁金属材料36

1.6.1铜及铜合金36

1.6.2铝及铝合金38

1.6.3锌及锌合金38

1.6.4镍及镍合金39

复习题39

第2章 铸造41

2.1合金的铸造性能41

2.1.1铸造合金的充型性能42

2.1.2铸件的凝固方式43

2.1.3铸造合金的收缩44

2.2铸件常见缺陷的产生及防止45

2.3砂型铸造51

2.3.1砂型铸造工艺过程52

2.3.2砂型铸造工艺设计58

2.3.3砂型铸造的结构工艺性62

2.3.4合金铸造性能对铸件结构的要求65

2.4特种铸造67

2.4.1熔模铸造68

2.4.2金属型铸造69

2.4.3压力铸造71

2.4.4离心铸造72

2.4.5消失模铸造73

2.4.6其他铸造方法74

2.5常用铸造方法比较77

2.6常用铸造合金及熔炼79

2.6.1铸铁及其熔炼79

2.6.2铸钢的铸造工艺特点86

2.6.3铜、铝合金铸件的生产88

2.7现代铸造的发展趋势89

2.7.1铸件凝固过程数值模拟89

2.7.2逆向工程91

2.7.3快速成形技术92

复习题94

第3章 金属的塑性成形95

3.1金属塑性成形理论基础95

3.1.1单晶体金属塑性变形95

3.1.2金属塑性成形的特点99

3.1.3金属塑性变形的影响因素99

3.1.4金属塑性变形的基本规律102

3.1.5金属塑性变形对组织和性能的影响104

3.1.6变形程度的影响105

3.2锻造成形106

3.2.1自由锻106

3.2.2模锻112

3.3板料成形122

3.3.1板料成形技术方法122

3.3.2冲模的分类及构造128

3.3.3板料冲压结构技术特征130

3.4其他塑性成形方法132

3.5板管成形新工艺141

复习题144

第4章焊接147

4.1焊接电弧147

4.1.1焊接电弧的特点147

4.1.2电弧焊设备148

4.1.3空载电压与焊接电压149

4.2焊接接头的组织与性能149

4.2.1焊接工件上的温度变化与分布149

4.2.2焊缝接头的组织与性能149

4.3焊接应力与变形151

4.3.1焊接应力151

4.3.2焊接变形的防止与消除152

4.4焊条电弧焊154

4.4.1焊缝的形成154

4.4.2焊条的组成156

4.4.3焊条的选择157

4.5埋弧焊159

4.5.1埋弧焊的焊接过程159

4.5.2埋弧焊的特点160

4.5.3埋弧焊工艺160

4.6气体保护焊161

4.6.1氩弧焊161

4.6.2 CO2气体保护焊164

4.7等离子弧焊与切割165

4.7.1等离子弧的形成165

4.7.2等离子切割166

4.7.3等离子弧焊167

4.8电阻焊168

4.8.1普通电阻焊168

4.8.2高频焊170

4.8.3摩擦焊171

4.9钎焊172

4.10高能束焊174

4.10.1真空电子束焊174

4.10.2激光焊175

4.11常用金属材料的焊接性176

4.11.1金属的焊接性176

4.11.2钢材焊接性的估算方法176

4.12碳钢及合金钢的焊接177

4.12.1碳钢的焊接177

4.12.2低合金钢的焊接178

4.13铸铁的补焊178

4.14铜合金及铝合金的焊接179

4.14.1铜及铜合金的焊接179

4.14.2铝及铝合金的焊接180

4.15焊接结构设计180

4.15.1焊接结构的材料选择180

4.15.2焊接接头的工艺设计181

4.15.3接头形式选择与设计184

4.16焊接机器人技术的应用186

4.16.1焊接机器人国内外发展水平186

4.16.2机器人柔性焊装线186

复习题192

第5章 金属切削加工193

5.1切削运动及切削用量193

5.2刀具材料及刀具结构196

5.2.1刀具材料196

5.2.2常用刀具种类197

5.2.3刀具的角度198

5.3切削过程及影响因素201

5.3.1切屑的形成过程及切屑的种类201

5.3.2积屑瘤202

5.3.3切削力和切削功率203

5.3.4切削热和切削温度204

5.3.5刀具磨损及寿命205

5.4车削207

5.4.1车削加工的特点207

5.4.2车削的应用208

5.4.3车削加工的精度209

5.5钻削和镗削209

5.5.1钻削的工艺特点209

5.5.2钻削的应用211

5.5.3扩孔与铰孔211

5.5.4镗削212

5.6刨削和拉削213

5.6.1刨削的工艺特点214

5.6.2刨削的加工精度214

5.6.3刨削的应用214

5.6.4拉削214

5.7铣削216

5.7.1铣削的工艺特点217

5.7.2铣削的加工精度217

5.7.3铣削的方式217

5.7.4铣削的应用219

5.8磨削220

5.8.1砂轮220

5.8.2磨削过程224

5.8.3磨削的工艺特点224

5.8.4磨削的应用和发展226

复习题229

第6章 精密加工和特种加工231

6.1精密加工231

6.1.1概述231

6.1.2精密和超精密加工方法231

6.1.3精密和超精密加工的特点和应用232

6.2精整加工与光整加工232

6.2.1精整加工工艺233

6.2.2光整加工工艺234

6.2.3精整加工和光整加工的特点与应用236

6.3特种加工236

6.3.1概述236

6.3.2电火花加工237

6.3.3电解加工239

6.3.4激光加工240

6.3.5超声波加工242

复习题243

第7章 典型表面加工分析244

7.1外圆加工244

7.2内孔加工245

7.2.1钻削246

7.2.2镗削246

7.2.3拉削247

7.3平面加工248

7.3.1平面的技术要求248

7.3.2平面的加工方法248

7.4成形面加工249

7.4.1成形面的技术要求249

7.4.2成形面的加工方法249

7.5螺纹加工250

7.5.1螺纹的技术要求251

7.5.2螺纹的加工方法251

7.6齿轮齿形加工252

7.6.1圆柱齿轮的加工分析252

7.6.2圆柱齿轮齿形的加工方法253

7.6.3圆柱齿轮的精加工方法256

复习题260

第8章 金属工艺过程的拟定261

8.1概述261

8.1.1机械加工工艺过程261

8.1.2生产纲领与生产类型262

8.2工件的装夹与夹具263

8.2.1概述263

8.2.2装夹方法264

8.2.3夹具简介264

8.3零件结构工艺性分析及毛坯的选择266

8.3.1零件结构工艺性分析266

8.3.2毛坯的选择267

8.4工艺规程的拟定268

8.4.1零件的工艺分析268

8.4.2定位基准的选择269

8.4.3加工余量的确定270

8.4.4工艺路线的拟定271

8.4.5工艺文件的编制273

8.5典型零件加工工艺275

8.5.1零件主要部分的作用及技术要求275

8.5.2工艺分析276

8.5.3基准选择276

8.5.4工艺过程276

复习题277

参考文献279