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圖書簡介

本書是針對高等職業技術學院機械類專業教學的基本要求，以及高職教育要求技術基礎課程綜合化的趨勢，結合有關學院教學改革、課程改革的經驗而編寫的高等職業教育教學用書。
　　本書主要內容包括工程材料與熱處理、毛坯成型方法、公差配合與測量技術基礎、機械加工基礎等四部分，共計19章。
　　本書作為高等職業教育機械類專業基礎教材，也可作為中等職業教育教材以及相關行業崗位培訓或工程技術人員和自學人員的參考書。
目錄
緒論　1

第1部分　工程材料與熱處理

第1章　材料的力學性能　6
1.1　強度和塑性　6
1.1.1　強度　6
1.1.2　塑性　8
1.2　硬度　9
1.2.1　布氏硬度　9
1.2.2　洛氏硬度　10
1.2.3　維氏硬度　11
1.3　沖擊韌度　12
1.4　疲勞強度　13
1.5　金屬材料的物理、化學和工藝性能　14
1.5.1　物理性能　14
1.5.2　化學性能　14
1.5.3　工藝性能　14
習題　14

第2章　金屬的組織結構　16
2.1　金屬的晶體結構與結晶　16
2.1.1　晶體與晶體結構　16
2.1.2　常見金屬晶體結構　17
2.1.3　金屬的結晶　18
2.1.4　金屬的同素異晶轉變　20
2.1.5　金屬的實際晶體結構　21
2.2　合金的晶體結構　22
2.2.1　基本概念　22
2.2.2　合金的相　23
2.2.3　合金的結晶　24
2.3　鐵碳合金狀態圖　26
2.3.1　鐵碳合金的基本組織　26
2.3.2　簡化后的Fe-Fe3C相圖　27
2.3.3　Fe-Fe3C相圖分析　27
2.3.4　鐵碳合金的分類　28
2.3.5　典型鐵碳合金的結晶過程　29
2.3.6　含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響　30
2.3.7　Fe-Fe3C相圖在工業中的應用　31
習題　32

第3章　鋼的熱處理　34
3.1　鋼在加熱時的轉變　35
3.1.1　奧氏體的形成過程　35
3.1.2　奧氏體晶粒的長大及控制　36
3.1.3　奧氏體晶粒度　37
3.2　鋼在冷卻時的轉變　37
3.2.1　奧氏體等溫轉變曲線的建立　38
3.2.2　共析鋼過冷奧氏體等溫轉變的產物　38
3.2.3　亞共析鋼和過共析鋼的等溫轉變曲線　40
3.2.4　奧氏體等溫轉變曲線的應用　41
3.3　熱處理工藝　42
3.3.1　鋼的退火與正火　42
3.3.2　鋼的淬火與回火　44
3.4　表面熱處理　48
3.4.1　表面淬火　48
3.4.2　化學熱處理　49
3.5　鋼的熱處理工藝選用　52
3.5.1　預先熱處理　52
3.5.2　最終熱處理　52
習題　53

第4章　常用鋼鐵材料　55
4.1　碳鋼　55
4.1.1　常存雜質元素對碳鋼性能的影響　55
4.1.2　碳鋼的分類　56
4.1.3　碳鋼的牌號與應用　56
4.2　合金鋼　61
4.2.1　合金鋼的分類　61
4.2.2　合金鋼的編號　62
4.2.3　合金結構鋼　62
4.2.4　合金工具鋼　68
4.2.5　特殊性能鋼　72
4.3　鑄鐵　75
4.3.1　概述　75
4.3.2　灰鑄鐵　77
4.3.3　球墨鑄鐵　79
4.3.4　可鍛鑄鐵　80
4.3.5　蠕墨鑄鐵　80
習題　81

第5章　有色金屬　83
5.1　鋁及鋁合金　83
5.1.1　工業純鋁　83
5.1.2　常用鋁合金　83
5.2　銅及銅合金　87
5.2.1　純銅　87
5.2.2　銅合金的分類　87
5.2.3　黃銅(壓力加工黃銅)　88
5.2.4　白銅(壓力加工白銅)　89
5.2.5　青銅(壓力加工青銅)　89
5.2.6　鑄造銅合金　90
5.3　滑動軸承合金　91
5.4　粉末冶金與硬質合金　92
5.4.1　粉末冶金工藝簡介　92
5.4.2　粉末冶金的特點與應用　93
5.4.3　硬質合金　93
習題　95

第6章　非金屬材料　96
6.1　工程塑料的特性、分類與應用　96
6.1.1　塑料的組成　96
6.1.2　塑料的性能　97
6.1.3　塑料的分類　98
6.1.4　常用塑料的性能與用途　98
6.2　復合材料的特性、分類與應用　99
6.2.1　復合材料的性能　99
6.2.2　復合材料的分類　100
6.3　其他非金屬材料簡介　101
6.3.1　橡膠材料　101
6.3.2　工業陶瓷與其他非金屬材料　102
習題　103

第7章　零件和工具的選材及熱處理　104
7.1　零件和工具的選材原則　104
7.1.1　選材原則　104
7.1.2　選材方法　105
7.2　熱處理的技術條件及工序位置　105
7.2.1　熱處理的技術條件　105
7.2.2　熱處理工序的合理安排　106
7.3　典型零件的選材及熱處理　107
7.3.1　齒輪類　107
7.3.2　軸類零件　108
7.3.3　模具、刃具類　110
習題　112

第2部分　毛坯成型方法

第8章　鑄造　114
8.1　鑄造工藝基礎　114
8.1.1　鑄造的特點　114
8.1.2　鑄造的分類　114
8.2　砂型鑄造　115
8.2.1　砂型鑄造的工藝過程　115
8.2.2　造型材料　116
8.2.3　造型方法　116
8.2.4　鑄鐵的熔煉　118
8.2.5　澆注、落砂、清理和檢驗　119
8.3　特種鑄造　120
8.3.1　金屬型鑄造　120
8.3.2　壓力鑄造　120
8.3.3　離心鑄造　121
8.3.4　熔模鑄造　122
8.4　常用合金鑄件的生產特點　123
8.4.1　灰鑄鐵件　123
8.4.2　孕育鑄鐵件　124
8.4.3　可鍛鑄鐵件　124
8.4.4　球墨鑄鐵件　124
8.4.5　蠕墨鑄鐵件　125
8.4.6　鑄鋼件　125
8.4.7　銅合金鑄件　126
8.4.8　鋁合金鑄件　126
習題　127

第9章　鍛壓　128
9.1　鍛壓工藝基礎　128
9.1.1　鍛壓加工方法及特點　128
9.1.2　金屬的塑性變形　129
9.1.3　塑性變形對金屬組織和性能的影響　130
9.1.4　金屬的鍛造性能　132
9.2　自由鍛　133
9.2.1　自由鍛設備　133
9.2.2　自由鍛的基本工序　134
9.2.3　自由鍛工藝規程的制定　135
9.3　模鍛和胎模鍛　138
9.3.1　錘上模鍛　138
9.3.2　胎模鍛　140
9.4　板料沖壓　141
9.4.1　沖壓設備　141
9.4.2　沖壓模具　142
9.4.3　沖壓的基本工序　144
習題　146

第10章　焊接　147
10.1　焊接工藝基礎　147
10.1.1　常用的連接方法　147
10.1.2　焊接的特點與分類　147
10.1.3　焊接接頭的組織與性能　149
10.2　焊條電弧焊　150
10.2.1　焊接電弧　150
10.2.2　焊接冶金的特點　151
10.2.3　電焊條　151
10.2.4　焊接參數的選擇　153
10.3　其他常用的焊接方法　154
10.3.1　埋弧焊　154
10.3.2　鎢極氣體保護電弧焊　155
10.3.3　等離子弧焊　156
10.3.4　熔化極氣體保護電弧焊　156
10.3.5　電阻焊　156
10.3.6　電渣焊　157
10.3.7　高能束焊　157
10.3.8　氣焊　157
10.3.9　釬焊　157
10.3.10　擴散焊　158
習題　158

第11章　毛坯選擇　159
11.1　確定毛坯類型及成型方法的原則　159
11.2　典型零件的毛坯選擇　160
習題　161

第3部分　公差配合與測量技術基礎

第12章　尺寸公差與配合　164
12.1　基本術語及定義　164
12.1.1　有關尺寸、公差和偏差的術語及定義　164
12.1.2　有關配合的術語及定義　166
12.2　標準公差與基本偏差系列　168
12.2.1　標準公差　168
12.2.2　基本偏差及其代號　169
12.2.3　軸的基本偏差　170
12.2.4　孔的基本偏差　174
12.3　優先和常用配合　177
12.3.1　一般、常用和優先的公差帶　177
12.3.2　常用和優先配合　178
12.4　尺寸公差與配合的選用　180
12.4.1　基準制的選用　180
12.4.2　公差等級的選用　180
12.4.3　配合種類的選用　181
12.4.4　選用實例　184
習題　185

第13章　形狀和位置公差　187
13.1　基本概念　187
13.1.1　幾何要素　187
13.1.2　形位公差的特征、符號和標注　188
13.1.3　形位公差帶　189
13.2　形狀公差與位置公差　190
13.2.1　形狀公差　190
13.2.2　位置公差　193
13.3　形狀公差與位置公差的應用　198
13.3.1　有關術語及定義　198
13.3.2　獨立原則及其應用　200
13.3.3　包容原則及其應用　200
13.3.4　最大實體原則及其應用　201
13.3.5　形位公差值的選用　203
習題　205

第14章　表面粗糙度　208
14.1　主要術語及評定參數　208
14.1.1　主要術語　208
14.1.2　評定參數　209
14.2　表面粗糙度對零件功能的影響及其選擇　211
14.2.1　表面粗糙度對零件功能的影響　211
14.2.2　表面粗糙度的選擇　211
14.3　表面粗糙度代號及其標準　213
14.3.1　表面粗糙度的符號　213
14.3.2　表面粗糙度的代號及其標注　213
14.3.3　圖樣上的標注方法　215
習題　215

第15章　測量方法　216
15.1　測量方法的分類　216
15.2　常用量具及儀器　217
15.2.1　計量器具的分類　217
15.2.2　常用量具　218
15.2.3　精密量具　221
15.3　測量誤差及其處理　223
15.3.1　測量誤差的概念　223
15.3.2　測量誤差的來源　224
15.3.3　測量誤差的種類和特性　225
15.4　形位誤差測量方法　225
15.4.1　直線度誤差測量　226
15.4.2　平面度誤差測量　226
15.4.3　圓度誤差測量　227
15.4.4　平行度誤差測量　227
15.4.5　垂直度誤差測量　228
15.5　表面粗糙度的檢測　228
15.5.1　比較法　228
15.5.2　光切法　228
15.5.3　針觸法　229
15.5.4　干涉法　229
習題　230

第16章　尺寸鏈　231
16.1　尺寸鏈的基本概念　231
16.1.1　尺寸鏈的定義及特性　231
16.1.2　尺寸鏈的組成　231
16.1.3　尺寸鏈的分類　232
16.1.4　零件設計尺寸鏈的建立與尺寸鏈圖　232
16.2　尺寸鏈的解算　233
16.2.1　基本公式　234
16.2.2　校核計算　234
16.2.3　設計計算　236
習題　237

第4部分　機械加工基礎

第17章　金屬切削加工基礎知識　240
17.1　切削加工的運動分析和切削要素　240
17.1.1　零件表面的成型方法　240
17.1.2　切削運動　241
17.1.3　工件表面　242
17.1.4　切削層與切削用量　242
17.2　切削刀具基本定義　243
17.2.1　車刀切削部分的組成　243
17.2.2　刀具角度坐標平面參考系　244
17.2.3　刀具的標注角度　244
17.2.4　刀具幾何參數的合理選擇　245
17.3　常用刀具材料　247
17.3.1　對刀具切削部分材料的基本要求　247
17.3.2　常用刀具材料性能的比較　248
17.4　切削過程中的物理現象　250
17.4.1　金屬的切削過程與三個變形區　250
17.4.2　切屑的形態　250
17.4.3　積屑瘤　251
17.4.4　切削力　252
17.4.5　切削熱與切削溫度　253
17.4.6　刀具磨損和壽命　254
17.5　工件材料的切削加工性　256
17.5.1　衡量工件材料切削加工性的指標　256
17.5.2　影響工件材料切削加工性的因素　257
17.6　常用切削刀具　257
17.6.1　車刀　257
17.6.2　孔加工刀具　259
17.6.3　銑刀　260
17.6.4　砂輪　261
習題　263

第18章　各種表面的加工方法　264
18.1　金屬切削機床　264
18.1.1　機床的分類　264
18.1.2　通用機床型號的編制方法　265
18.1.3　機床的基本構造　267
18.2　外圓表面加工　268
18.2.1　外圓車削加工　268
18.2.2　磨削加工　269
18.2.3　外圓表面加工方案分析　271
18.3　內圓表面加工　271
18.3.1　內圓表面加工的特點　271
18.3.2　鉆削　272
18.3.3　鏜削　273
18.3.4　拉削　274
18.3.5　磨削內圓　275
18.3.6　內圓表面加工方案分析　275
18.4　平面加工　276
18.4.1　銑削加工　276
18.4.2　刨削加工　278
18.4.3　磨削加工　278
18.4.4　平面加工方案分析　279
18.5　螺紋加工　279
18.5.1　車削螺紋　280
18.5.2　銑螺紋　280
18.5.3　磨螺紋　281
18.5.4　攻絲與套絲　281
18.6　齒輪的齒形加工　282
18.6.1　成型法加工齒形　282
18.6.2　范成法加工齒形　283
18.6.3　齒輪精加工簡介　285
習題　286

第19章　機械加工工藝過程　288
19.1　機械加工工藝過程的基本知識　288
19.1.1　生產過程和工藝過程　288
19.1.2　生產類型　289
19.1.3　工件安裝與定位　289
19.2　工藝規程的制定　293
習題　296

參考資料　297

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