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第1章 工程材料基本知识1

1.1 常用金属材料、牌号和用途1

1.1.1 碳素钢1

1.1.2 合金钢2

1.1.3 铸铁3

1.2 金属材料的机械性能4

1.3 金属材料的晶体结构8

1.3.1 纯金属的晶体结构8

1.3.2 晶格的类型9

1.3.3 纯金属的实际结构9

1.4 金属的结晶11

1.4.1 纯金属结晶11

1.4.2 影响生核和长大的因素12

1.4.3 合金结晶12

1.4.4 固溶体12

1.4.5 金属化合物13

1.5 铁碳合金相图14

1.5.1 纯铁14

1.5.2 铁碳合金14

1.5.3 铁碳合金相图15

1.5.4 碳对铁碳合金平衡组织的影响22

1.6 热处理23

1.7 材料的选用25

1.7.1 选材的原则25

1.7.2 零件的失效26

思考题27

第2章 铸造28

2.1 铸造基础知识28

2.1.1 铸型的组成和造型工具28

2.1.2 造型方法28

2.1.3 浇冒口系统35

2.1.4 合金的浇注36

2.1.5 铸件缺陷分析37

2.2 铸造性能38

2.3 铸造工艺设计44

2.3.1 零件结构的铸造工艺性44

2.3.2 浇注位置的确定47

2.3.3 分型面位置的确定48

2.3.4 铸造工艺设计参数49

2.4 铸造工艺图51

2.5 特种铸造54

2.5.1 金属型铸造54

2.5.2 压力铸造55

2.5.3 低压铸造56

2.5.4 离心铸造57

2.5.5 熔模铸造57

思考题59

第3章 锻造61

3.1 锻造过程61

3.2 自由锻64

3.2.1 自由锻设备64

3.2.2 自由锻常用工具64

3.2.3 自由锻工序65

3.2.4 自由锻工艺规程的制订70

3.2.5 自由锻件的结构工艺性74

3.3 模锻75

3.3.1 模锻设备76

3.3.2 锤上模锻特点77

3.3.3 锤上模锻工艺规程的制订79

3.3.4 锤上模锻件的结构工艺性84

3.4 其他模锻方法85

3.4.1 压力机模锻85

3.4.2 胎模锻85

3.5 板料冲压86

3.5.1 板料冲压的特点86

3.5.2 冲压设备87

3.5.3 冲压工序及冲压件结构工艺性87

3.5.4 冷冲压模具94

思考题96

第4章 焊接97

4.1 焊接基础97

4.2 熔焊97

4.2.1 焊条电弧焊97

4.2.2 电弧焊焊接103

4.2.3 其他焊接方法111

4.3 压焊113

4.3.1 电阻焊113

4.3.2 摩擦焊115

4.4 钎焊116

4.4.1 钎料和钎剂117

4.4.2 钎焊加热方法117

4.4.3 钎焊接头117

4.5 常用焊接方法的选择118

4.6 常用金属材料的焊接119

4.6.1 金属材料的焊接性能119

4.6.2 碳素钢和低合金结构钢的焊接119

4.7 焊接件的结构工艺性121

思考题125

第5章 切削加工基础126

5.1 金属切削加工概述126

5.2 切削运动与切削用量126

5.2.1 工件上的加工表面126

5.2.2 切削运动127

5.2.3 切削用量127

5.3 切削刀具的几何结构及刀具材料129

5.3.1 刀具角度129

5.3.2 常用刀具材料132

5.4 金属切削过程135

5.4.1 切屑形成过程及切屑种类135

5.4.2 积屑瘤136

5.4.3 切削力和切削功率138

5.4.4 切削热和切削温度139

5.4.5 刀具磨损和刀具耐用度140

5.4.6 切削液的选用143

5.5 工件材料的切削加工性能145

5.6 零件加工质量和生产率的概念146

思考题149

第6章 车削加工150

6.1 车削加工概述150

6.1.1 车削加工定义及加工范围150

6.1.2 车削加工的特点151

6.2 车床151

6.2.1 普通卧式车床151

6.2.2 其他车床简介154

6.3 车削加工基本工艺156

6.3.1 车刀及工件的安装156

6.3.2 车削加工162

思考题173

第7章 刨削、铣削、磨削加工174

7.1 刨削加工基础174

7.2 铣削加工基础182

7.3 磨削加工基础193

思考题199

第8章 钳工加工201

8.1 划线201

8.2 锯削204

8.3 锉削206

8.4 钻孔、扩孔和铰孔208

8.5 攻螺纹和套螺纹211

8.6 刮削213

8.7 装配213

思考题214

第9章 数控加工技术215

9.1 数控加工基础知识215

9.1.1 概述215

9.1.2 机床坐标系及工件坐标系介绍217

9.1.3 数控系统硬件组成218

9.1.4 数控加工程序格式与组成218

9.1.5 数控程序的数学处理220

9.2 数控车床221

9.2.1 数控车床结构221

9.2.2 数控车床刀具226

9.2.3 数控车床加工工艺一（快速定位G00与直线插补G01）227

9.2.4 数控车床加工工艺二（圆弧插补G02、G03）231

9.2.5 数控车床加工工艺三（单一固定循环G90、G94）233

9.2.6 数控车床加工工艺四（内外径粗车复合循环G71）238

9.3 数控铣床与加工中心241

9.3.1 数控铣床结构与原理241

9.3.2 数控铣床常用刀具246

9.3.3 数控铣床加工工艺一（平面铣削）247

9.3.4 数控铣床加工工艺二（内、外轮廓铣削）250

思考题253

第10章 特种加工255

10.1 特种加工技术概述255

10.1.1 特种加工技术概述与发展255

10.1.2 特种加工技术的特点255

10.2 电火花线切割加工256

10.2.1 线切割机床的基本组成256

10.2.2 线切割机床的加工原理258

10.2.3 线切割机床的加工特点258

10.2.4 线切割加工工艺与编程258

10.3 电火花成型加工技术262

10.3.1 加工原理262

10.3.2 电火花加工条件262

10.3.3 电火花设备结构组成263

10.3.4 电火花加工特点264

10.4 激光切割技术264

10.4.1 激光切割发展与概述264

10.4.2 激光切割基本原理265

10.4.3 激光切割设备组成265

10.4.4 激光切割加工特点266

10.5 3D打印技术266

10.5.1 3D打印技术概述266

10.5.2 技术原理267

10.5.3 3D打印技术特点268

10.6 电化学加工技术268

10.6.1 电化学加工技术概述268

10.6.2 电化学加工原理268

10.6.3 电化学加工设备组成269

10.6.4 电化学加工技术特点270

思考题271

参考文献272