机械制造基础内容简介

本书根据高等教育机械制造学科教学改革的需要而编写。全书共13章，主要内容包括：金属材料的力学性能、钢铁材料的热处理以及各种金属材料的分类与用途；金属毛坯成形工艺方法（铸造、锻压、焊接）；典型零件毛坯的选择；机械制造过程的基础理论与应用知识，如机械零件切削加工的基础知识和工艺方法等。

本书可作为高等工科院校机械设计制造及自动化本科专业和其他机械工程类本科专业的教学用书，也可作为成人高校、函授大学相关专业的教学用书，或作为从事机械制造工作的工程技术人员的参考书。

第1章 金属材料的力学性能1

1.1 强度和塑性1

1.1.1 强度 1

1.1.2 塑性3

1.2 硬度4

1.2.1 布氏硬度5

1.2.2 洛氏硬度6

1.2.3 维氏硬度和显微硬度7

1.3 冲击韧性8

1.4 疲劳强度8

复习与思考题9

第2章 金属的晶体结构与结晶10

2.1 金属的晶体结构10

2.1.1 晶体的基本概念10

2.1.2 固态金属的特性11

2.1.3 常见金属的晶体结构 11

2.2 金属的实际晶体结构11

2.2.1 单晶体与多晶体的概念11

2.2.2 晶体中的缺陷12

2.3 纯金属的结晶13

2.3.1 纯金属的冷却曲线和冷却现象13

2.3.2 金属的结晶过程14

复习与思考题15

第3章 铁碳合金相图16

3.1 纯铁及铁碳合金的基本组织16

3.1.1 纯铁16

3.1.2 合金的基本概念和合金的相结构 17

3.1.3 铁碳合金基本组织18

3.2 铁碳合金相图分析19

3.3 典型铁碳合金的结晶过程及其组织20

3.4 碳的质量分数对铁碳合金组织、性能的影响和铁碳合金相图的应用22

3.4.1 碳的质量分数对铁碳合金组织的影响22

3.4.2 碳的质量分数对力学性能的影响23

3.4.3 碳的质量分数对工艺性能的影响23

3.4.4 铁碳合金相图的应用24

复习与思考题25

第4章 钢的热处理26

4.1 钢在加热时的组织转变26

4.1.1 奥氏体的形成27

4.1.2 奥氏体晶粒的长大及影响因素27

4.2 钢在非平衡冷却时的组织转变28

4.2.1 过冷奥氏体的等温转变29

4.2.2 过冷奥氏体的连续冷却转变30

4.2.3 马氏体转变 32

4.3 钢的退火与正火32

4.3.1 钢的退火32

4.3.2 钢的正火33

4.4 钢的淬火34

4.4.1 钢的淬火工艺34

4.4.2 淬火方法35

4.4.3 钢的淬透性36

4.5 钢的回火36

4.5.1 回火的目的36

4.5.2 淬火钢在回火时组织的转变37

4.5.3 回火种类与应用37

4.6 钢的表面淬火38

4.6.1 感应加热表面淬火38

4.6.2 火焰加热表面淬火39

4.7 钢的化学热处理39

4.7.1 钢的渗碳39

4.7.2 钢的氮化40

4.7.3 钢的碳氮共渗与氮碳共渗41

4.8 热处理技术条件的标注和工艺位置安排41

4.8.1 热处理技术条件的标注41

4.8.2 热处理工艺位置的安排41

复习与思考题43

第5章 碳素钢与合金钢44

5.1 钢的分类与编号44

5.1.1 钢的分类44

5.1.2 钢的编号44

5.2 钢中常存杂质元素的影响46

5.3 合金元素在钢中的作用46

5.3.1 合金元素在钢中的存在形式47

5.3.2 合金元素对Fe-Fe"para" label-module="para">

5.3.3 合金元素对钢的热处理的影响48

5.4 结构钢48

5.4.1 工程结构用结构钢49

5.4.2 机器零件用结构钢50

5.5 工具钢57

5.5.1 刃具钢57

5.5.2 模具钢60

5.5.3 量具钢62

5.6 特殊性能钢62

5.6.1 不锈钢63

5.6.2 耐热钢65

5.6.3 耐磨钢66

复习与思考题67

第6章 铸铁68

6.1 灰铸铁68

6.1.1 灰铸铁的成分、组织和性能68

6.1.2 灰铸铁的孕育处理69

6.1.3 灰铸铁的牌号和应用69

6.2 球墨铸铁70

6.2.1 球墨铸铁的成分、组织和性能70

6.2.2 球墨铸铁的牌号和应用71

6.3 可锻铸铁71

6.3.1 可锻铸铁的成分与组织71

6.3.2 可锻铸铁的牌号、性能和应用72

6.4 蠕墨铸铁72

复习与思考题73

第7章 非铁金属材料74

7.1 铝及铝合金74

7.1.1 工业纯铝74

7.1.2 铝合金74

7.2 铜及铜合金77

7.2.1 工业纯铜77

7.2.2 铜合金77

7.3 钛及其合金78

7.3.1 纯钛79

7.3.2 钛合金79

复习与思考题80

第8章 铸造81

8.1 概述81

8.2 合金的铸造性81

8.2.1 合金的充型能力82

8.2.2 合金的收缩性84

8.2.3 铸造生产常见缺陷89

8.3 铸造方法91

8.3.1 砂型铸造91

8.3.2 特种铸造94

8.4 铸造工艺设计96

8.4.1 浇注位置和分型面的选择97

8.4.2 确定主要铸造工艺参数99

8.4.3 确定浇注系统103

8.4.4 绘制铸造工艺图103

8.5 铸件结构工艺性106

8.5.1 铸造性能对铸件结构的要求106

8.5.2 铸造工艺对铸件结构的要求108

复习与思考题110

第9章 锻压112

9.1 概述112

9.1.1 锻压生产的特点112

9.1.2 锻压生产的适用范围112

9.2 锻压工艺基础113

9.2.1 金属的塑性变形113

9.2.2 变形后金属的组织和性能114

9.2.3 金属的锻造性115

9.3 自由锻116

9.3.1 概述116

9.3.2 自由锻工序116

9.3.3 自由锻件的分类和锻造过程117

9.4 模锻120

9.4.1 锤上模锻120

9.4.2 胎模锻125

9.5 板料冲压126

9.5.1 概述126

9.5.2 板料冲压的基本工序127

9.6 锻压件结构设计132

复习与思考题135

第10章 焊接136

10.1 概述136

10.2 焊条电弧焊137

10.2.1 焊接电弧138

10.2.2 焊接接头139

10.2.3 焊条140

10.2.4 焊接接头的金属组织与性能140

10.2.5 焊接应力与变形142

10.3 其他焊接方法143

10.3.1 埋弧自动焊143

10.3.2 气体保护电弧焊144

10.3.3 气焊和气割146

10.3.4 电渣焊147

10.3.5 等离子弧焊149

10.3.6 压焊与钎焊149

10.4 常用金属材料的焊接152

10.4.1 碳钢的焊接152

10.4.2 低合金结构钢的焊接153

10.4.3 不锈钢焊接153

10.4.4 铸铁的焊补153

10.4.5 非铁金属的焊接154

10.5 焊接结构工艺设计155

10.5.1 焊接结构工艺设计基础155

10.5.2 焊接结构工艺设计实例161

复习与思考题162

第11章 机械零件毛坯的选择163

11.1 毛坯选择的原则163

11.1.1 满足材料的工艺性能要求163

11.1.2 满足零件的使用要求164

11.1.3 满足降低生产成本的要求164

11.1.4 符合生产条件165

11.2 典型零件的毛坯选择165

11.2.1 轴杆类零件的毛坯选择165

11.2.2 盘套类零件的毛坯选择167

11.2.3 箱体机架类零件的毛坯选择169

复习与思考题170

第12章 金属切削加工的基础知识172

12.1 加工质量172

12.1.1 加工精度172

12.1.2 表面质量173

12.2 切削的概念175

12.2.1 切削运动175

12.2.2 工件表面175

12.2.3 切削用量176

12.3 刀具切削部分的几何角度177

12.3.1 车刀的组成177

12.3.2 刀具几何角度参考系178

12.3.3 刀具标注角度定义179

12.3.4 刀具工作角度180

12.3.5 切削层参数181

12.4 刀具材料182

12.4.1 刀具材料应当具备的性能182

12.4.2 高速钢182

12.4.3 硬质合金183

12.5 金属切削过程185

12.5.1 切屑的形成过程185

12.5.2 第I变形区186

12.5.3 第Ⅱ变形区187

12.5.4 第Ⅲ变形区189

12.6 切削力189

12.6.1 切削力的来源、合力及其分力189

12.6.2 切削力的计算190

12.6.3 切削功率的计算191

12.6.4 影响切削力的主要因素191

12.7 切削热和切削温度192

12.7.1 切削热的产生和传出192

12.7.2 切削温度的分布192

12.7.3 影响切削温度的主要因素193

12.8 刀具磨损和刀具寿命194

12.8.1 刀具的磨损形式194

12.8.2 刀具磨损的原因195

12.8.3 刀具的磨损过程及磨钝标准195

12.8.4 刀具寿命196

12.9 工件材料的切削加工性197

12.10 金属切削条件的选择198

12.10.1 刀具几何参数的选择198

12.10.2 刀具寿命的选择200

12.10.3 切削用量的选择201

12.10.4 切削液的选择201

复习与思考题202

第13章 机械零件表面加工204

13.1 金属切削机床的基础知识204

13.1.1 机床的分类204

13.1.2 机床型号的编制方法205

13.1.3 零件表面的切削加工成形方法和机床的运动207

13.1.4 机床传动的基本组成和传动原理图209

13.1.5 机床传动系统图和运动计算210

13.2 外圆表面加工212

13.2.1 外圆表面的加工方法212

13.2.2 外圆表面的车削加工213

13.2.3 外圆表面的磨削加工221

13.3 内圆表面加工228

13.3.1 内圆表面的加工方法228

13.3.2 钻削加工229

13.3.3 镗削加工234

13.3.4 拉削加工237

13.3.5 内圆磨削238

13.4 平面加工方法240

13.4.1 平面加工240

13.4.2 刨削与插削加工241

13.4.3 铣削加工243

13.4.4 平面磨削加工250

13.5 齿轮的齿形加工252

13.5.1 圆柱齿轮齿形加工方法252

13.5.2 滚齿加工254

13.5.3 插齿加工256

13.5.4 齿形的其他加工方法257

13.5.5 齿形加工方案的选择259

复习与思考题260

参考文献262

第1章 系统安装 1

1.1 软件系统安装需求 1

1.2 软件系统安装步骤 1

1.3 添加《量具量仪手册（软件版）2009》 7

1.4 卸载《量具量仪手册（软件版）2009》 7

1.5 注册《量具量仪手册（软件版）2009》 8

1.6 启动《量具量仪手册（软件版）2009》 9

第2章 主要功能介绍 10

2.1 系统简介 10

2.2 功能简介 10

2.2.1 数据查询 10

2.2.2 机械工程常用公式计算 16

2.3 快捷操作 17

第3章 数据查询 19

3.1 目录查询 19

3.2 索引查询 24

3.3 模糊查询 24

3.4 条件组合查询 25

3.5 查询结果的保存与显示 26

第4章 机械工程常用公式计算 30

4.1 列表公式的计算 30

4.2 数学计算器 31

4.3 用户自定义公式的计算 32

4.4 用户自定义公式的保存 33

4.5 用户自定义公式的删除 34

4.6 组合公式的设计 35

4.7 组合公式的计算 37

4.8 组合公式的删除 38

4.9 组合公式的修改 38

4.10 计算结果的保存、查阅 39

4.10.1 保存 39

4.10.2 查阅 39

第5章 三坐标测量机 42

5.1 坐标测量机分类及机械结构 42

5.1.1 坐标测量机的主要结构形式 42

5.1.2 对测量机的总体要求 47

5.1.3 整体结构形式的考虑和选择 47

5.1.4 温度问题的考虑 47

5.1.5 测量机的材料 48

5.1.6 测量机的导轨及轴承 49

5.1.7 传动机构 50

5.1.8 测量机的平衡机构 51

5.1.9 光栅 51

5.2 控制系统 55

5.2.1 控制系统分类 56

5.2.2 控制系统的发展方向 57

5.3 坐标测量机软件 57

5.3.1 软件分类 58

5.3.2 测量软件的发展方向 58

5.4 探测系统 60

5.4.1 测头的分类 60

5.4.2 选择测头的几点考虑 61

5.5 测量机的安装与维护 63

5.5.1 选择测量机安装地点的一般原则 63

5.5.2 安装及短途运输时应注意的问题 64

5.5.3 过渡间 65

5.5.4 地面、墙体、天花板 65

5.5.5 温度和湿度 65

5.5.6 供气系统 66

5.5.7 振动 67

5.5.8 地基 67

5.5.9 电气要求 67

5.5.10 检定验收环境要求 68

5.5.11 测量机的日常维护 68

5.5.12 测量机正常工作对环境的要求 69

5.5.13 制订测量机操作规程应考虑的项目 70

5.5.14 用户进行测量机的自检 70

5.5.15 坐标测量机维护及保养规程示例 71

5.6 坐标测量机的选择及应用 72

5.6.1 硬件性能 72

5.6.2 软件性能 74

附录 量具量仪手册（软件版）2009的软件目录 76 2100433B

• 课程资源

《工程材料与机械制造基础（第3版）》的数字课程与纸质教材一体化设计，数字课程资源为多媒体课件，素材包括图片、动画等。

《工程材料与机械制造基础（第3版）》配有慕课——“工程材料与机械制造基础”。

拥有本书，您将轻松掌握AutoCAD绘图的方法和技巧，AutoCAD 2009绘图的工具、技术全面解析，二维图形和三维图形的绘制与编辑，AutoCAD在建筑制图和机械制图中的应用。

AutoCAD 2009中文版实训教程目录

第1章 AutoCAD基础

1.1 AutoCAD2009的启动

1.2 AutoCAD2009系统界面

1.2.1 功能区的使用

1.3 AutoCAD命令输入方式

1.3.1 命令与系统变量

1.3.2 通过鼠标绘图

1.3.3 通过按钮命令绘图

1.3.4.通过命令形式绘图

1.3.5 使用透明命令

1.3.6 重复执行上一次命令

1.3.7 退出执行命令

1.4 绘图环境基本设置

1.4.1 设置绘图界限

1.4.2 设置绘图单位

1.5 图形文件管理

1.5.1 创建新的AutoCAD文件

1.5.2 打开AutoCAD文件

1.5.3 保存AutoCAD文件

1.5.4 关闭AutoCAD文件

1.6 AutoCAD功能说明

1.7 退出AutoCAD

1.8 动手实践

1.9 习题练习

1.9.1 填空题

1.9.2 选择题

1.9.3 上机操作题

第2章 对象的选择与视图调整

2.1 目标对象的选择

2.2 夹点

2.3 快速缩放平移视图

2.3.1 缩放视图

2.3.2 平移视图

2.4.动手实践

2.5 习题练习

2.5.1 填空题

2.5.2 选择题

2.5.3 问答题

2.5.4 上机操作题

第3章 点的精确定位

3.1 通过状态栏辅助绘图

3.1.1 设置捕捉和栅格

3.1.2 设置正交和极轴

3.1.3 设置对象捕捉、对象追踪

3.1.4 动态输入

3.2 坐标和坐标系

3.2.1 相对坐标

3.2.2 绝对坐标

3.3 构造点精确定位

3.3.1 设置点样式

3.3.2 点的绘制

3.3.3 创建定数等分点

3.3.4 创建定距等分点

3.4 构造线精确定位

3.5 动手实践

3.6 习题练习

3.6.1 填空题

3.6.2 选择题

3.6.3 上机操作题

第4章 绘制二维基本图形

4.1 绘制直线

4.1.1 绘制直线

4.1.2 绘制多段线

4.1.3 绘制多线

4.2 绘制弧线

4.2.1 绘制圆弧

4.2.2 绘制椭圆弧

4.2.3 绘制修订云线

4.2.4.绘制样条曲线

4.3 绘制封闭图形

4.3.1 绘制矩形

4.3.2 绘制多边形

4.3.3 绘制圆

4.3.4 绘制圆环

4.3.5 绘制椭圆

4.4 动手实践

4.5 习题练习

4.5.1 填空题

4.5.2 选择题

4.5.3 上机操作题

第5章 二维图形的编辑与修改

5.1 图形的位移

5.1.1 移动图形

5.1.2 旋转图形

5.2 图形的修改

5.2.1 删除图形

5.2.2 拉伸图形

5.2.3 延伸图形

5.2.4 修剪图形

5.2.5 打断图形

5.2.6 圆角和倒角

5.2.7 缩放图形

5.2.8 分解图形

5.2.9 合并图形

5.3 动手实践

5.4 习题练习

5.4.1 填空题

5.4.2 选择题

5.4.3 上机操作题

第6章 二维图形的快速绘制

6.1 复制图形

6.1.1 执行命令

6.1.2 快捷菜单复制

6.2 镜像图形

6.3 偏移图形

6.3.1 sF行偏移

6.3.2 同心偏移

6.4.阵列图形

6.4.I矩形阵列

6.4.2 环形阵列

6.5 动手实践

6.6 习题练习

6.6.1 填空题

6.6.2 选择题

6.6.3 上机操作题

第7章 填充图案

7.1 通过【图案填充和渐变色】对话框填充

7.2 通过【工具选项板】方式填充图案

7.3 编辑填充图案

7.4 动手实践

7.5 习题练习

7.5.1 填空题

7.5.2 选择题

7.5.3 问答题

7.5.4.上机操作题

第8章 复杂二维图形绘制

8.1 直线组成图形的绘制

8.2 圆弧组成图形的绘制

8.3 多重复模块图形的绘制

8.4 动手实践

8.5 习题练习

8.5.1.填空题

8.5.2 上机操作题

第9章 文字标注和编辑

9.1 设置文字样式

9.1.1 新建文字样式

9.1.2 应用文字样式

9.2 创建单行文字

9.3 创建多行文字

9.4 编辑文字

9.5 创建表格

9.5.1 创建表格样式

9.5.2 绘制表格

9.6 动手实践

9.7 习题练习

9.7.1 填空题

9.7.2 选择题

9.7.3 上机操作题

第10章 尺寸标注与编辑

10.1 创建尺寸标注样式

……

第11章 图层的创建与设置

第12章 图块的创建与设置

第13章 三维绘图基础

第14章 使用三维命令绘制三维对象

第15章 三维对象编辑

第16章 打印与输出

第17章 AutoCAD在建筑制图中的应用

第18章 AutoCAD在机械制图中的应用

附录A 习题答案2100433B