機械製造技術

本書是根據教育部高等學校工科基礎課程教學指導委員會對材料成形工藝基礎和機械製造工藝基礎兩門理論課程的基本要求編寫的。 ^[1] 

主要內容包括金屬材料的鑄造，塑性及焊接成形，高分子材料、陶瓷材料及纖維複合材料成型，切削加工、特種加工與增材製造、數控加工和典型表面的加工，機械加工工藝規程設計，先進製造技術與生產模式等。 本書可作為普通高等學校機械類專業課程的教材，也可作為裝備製造業工程技術人員的參考資料。 ^[1] 

第一章金屬鑄造成形1

第一節液態成形基礎1

一、液態合金的充型1

二、合金的凝固與收縮2

三、鑄件質量缺陷4

第二節砂型鑄造7

一、造型方法8

二、澆注位置與分型面10

三、鑄造工藝參數11

第三節特種鑄造13

一、熔模鑄造14

二、金屬型鑄造14

三、壓力鑄造15

四、低壓鑄造16

五、離心鑄造16

六、各種鑄造方法比較17

第四節常用鑄造合金18

一、鑄鐵18

二、鑄鋼21

第五節鑄件結構設計22

一、考慮砂型鑄造工藝的鑄件結構22

二、考慮合金鑄造性能的鑄件結構23

第六節鑄造技術的發展26

一、凝固態理論應用26

二、3D打印應用28

三、鑄造工藝數值模擬28

四、輔助鑄造工藝29

五、鑄造過程模擬29

思考與練習題29

第二章金屬塑性成形32

第一節塑性成形基礎32

一、金屬塑性變形及其實質32

二、塑性變形後金屬的組織和性能33

三、金屬的可鍛性35

第二節自由鍛36

一、自由鍛工序37

二、自由鍛工藝規程的制定37

第三節模鍛40

一、錘上模鍛41

二、胎模鍛45

三、壓力機上模鍛46

第四節板料衝壓48

一、分離工序48

二、變形工序50

第五節鍛壓件結構工藝性53

一、自由鍛件的結構工藝性53

二、模鍛件的結構工藝性54

三、衝壓件的結構工藝性54

第六節其他塑性成形方法56

一、精密模鍛56

二、旋轉鍛造56

三、軋製成形57

四、擠壓成形58

五、超塑成形60

六、高能成形60

思考與練習題61 ^[1] 

第三章金屬焊接成形64

第一節熔焊64

一、電弧焊64

二、其他熔焊方法70

三、焊接接頭的組織與性能72

四、焊接應力與變形74

第二節壓焊與釺焊77

一、壓焊77

二、釺焊79

第三節常用金屬的焊接性80

一、金屬的焊接性80

二、結構鋼的焊接81

三、鑄鐵的補焊82

四、有色金屬的焊接83

第四節焊接結構設計84

一、焊件材料的選擇84

二、焊接方法的選擇84

三、焊接接頭的工藝設計85

第五節焊接過程自動化90

一、計算機輔助焊接技術90

二、焊接機器人91

思考與練習題93

第四章非金屬材料成型96

第一節高分子材料成型96

一、塑料成型96

二、橡膠成型103

第二節陶瓷材料成型106

一、陶瓷材料概述106

二、陶瓷加工工藝及設備107

第三節纖維複合材料成型114

一、纖維的性質及特點114

二、纖維複合材料成型工藝及設備115

思考與練習題121

第五章切削加工工藝基礎122

第一節切削加工概述122

一、切削加工的特點和發展方向122

二、切削運動與切削要素122

第二節切削刀具124

一、刀具材料125

二、刀具切削部分的幾何參數127

第三節金屬切削過程中的物理現象129

一、切屑形成過程及切屑種類129

二、積屑瘤130

三、切削力131

四、切削熱131

五、刀具磨損和刀具耐用度132

第四節普通刀具切削加工方法綜述132

一、車削加工132

二、鑽削、鉸削和鍃削加工133

三、鏜削加工139

四、銑削加工140

五、刨削加工142

六、插削加工143

七、拉削加工143

第五節磨削加工方法綜述145

一、磨削過程146

二、磨削的工藝特點146

三、磨削的應用147

第六節精密加工方法綜述150

一、研磨150

二、珩磨151

三、小粗糙度磨削152

四、超精加工152

五、拋光153

第七節機械加工精度和表面質量153

一、機械加工精度153

二、機械加工表面質量155

思考與練習題156

第六章特種加工與增材製造158

第一節特種加工158

一、概述158

二、電火花加工159

三、電解加工161

四、超聲加工162

五、激光加工164

六、電子束加工與離子束加工165

七、高壓水射流加工167

第二節增材製造169

一、概述169

二、立體光固化成形170

三、分層實體制造171

四、熔融沉積成形172

五、選區激光燒結成形173

思考與練習題174 ^[1] 

第七章典型表面的加工175

第一節外圓面加工方案175

一、外圓面的技術要求175

二、外圓面加工方案分析175

第二節內圓面加工方案176

一、內圓面的技術要求176

二、內圓面加工方案分析176

第三節平面加工方案177

一、平面的技術要求178

二、平面加工方案分析178

第四節螺紋表面的加工179

第五節齒形加工181

思考與練習題183

第八章機械加工工藝規程設計185

第一節基本概念185

一、機械產品生產過程與機械加工工藝過程185

二、機械加工工藝過程組成185

三、生產類型187

四、機械加工工藝規程的作用及格式188

五、制訂機械加工工藝規程的步驟189

第二節零件結構工藝性分析190

第三節機牀夾具與工件定位193

一、工件的裝夾193

二、機牀夾具的組成和分類193

三、工件的定位194

第四節定位基準的選擇198

一、基準的概念及分類198

二、定位基準的選擇198

第五節工藝路線的制訂201

一、加工經濟精度與表面加工方法的選擇201

二、工序順序安排202

三、工序的集中與分散203

四、加工階段的劃分203

第六節加工餘量及工序尺寸與偏差的確定204

一、加工餘量的確定204

二、工序尺寸及其偏差的確定205

第七節工藝尺寸鏈206

一、尺寸鏈的定義及特點206

二、尺寸鏈的組成206

三、尺寸鏈的計算206

四、尺寸鏈在工藝過程中的應用208

第八節典型零件加工工藝過程210

一、軸類零件的加工過程210

二、套筒類零件的加工過程214

三、箱體類零件的加工過程216

思考與練習題218

第九章數控加工技術223

第一節數控加工簡述223

一、數控技術的涵義223

二、數控機牀的分類224

三、數控加工技術的特點226

四、數控機牀的發展趨勢226

第二節數控機牀的組成及工作原理228

一、數控機牀的組成228

二、數控機牀的工作原理229

第三節數控機牀的加工及其工藝規劃231

一、數控車牀231

二、數控銑牀233

三、數控加工中心235

第四節數控加工編程237

一、數控編程的步驟237

二、數控編程的方法238

三、刀位軌跡的檢驗與仿真239

思考與練習題240

第十章先進製造技術與生產模式241

第一節高速切削241

一、高速切削的概念與內涵241

二、高速切削的優點242

三、高速切削的技術裝備242

四、高速切削的應用領域244

第二節超精密加工與微細加工244

一、超精密加工244

二、微細加工247

第三節納米制造249

一、納米制造技術的概念249

二、典型納米制造技術249

第四節智能製造250

一、智能製造系統的基本概念250

二、智能製造系統的特徵251

三、智能製造系統的主要支撐技術251

四、智能製造系統——分佈式網絡化智能控制系統252

五、智能製造系統的主要研究領域253

第五節計算機集成製造系統254

一、CIM和CIMS的基本概念254

二、CIMS 的技術構成與系統255

三、CIMS的關鍵技術256

四、計算機集成製造系統的遞階控制結構256

五、CIM/CIMS 內涵的變化與發展257

第六節再製造工程及再製造技術258

一、再製造工程概述258

二、再製造技術259

第七節其他先進生產模式264

一、敏捷製造264

二、虛擬製造266

三、網絡化製造267

四、綠色製造268

思考與練習題270

參考文獻271 ^[1]