机械制造工艺基础(第五版）

本教材书以机械制造工艺原理、工艺方法及工艺过程为基础，以零件制造工艺设计的一般步骤、零件的结构工艺性及工艺规程的制定为主线，同时拓展现代工程技术，将机械制造工艺的学习分为铸造工艺、锻压工艺、焊接工艺、切削加工工艺、表面加工、特种加工、材料成形、机械制造工艺规程等部分，适当增加了工艺设计和半定量计算的内容。本书考虑了前、后相关课程的连贯与衔接，故要求学习本书之前应修完“工程制图”“基于项目的工程实践”(或“金工实习”)“工程材料”“互换性与技术测量”等课程。凡前述课程已阐述的内容，本书原则上不再赘述。 本书在编写时注意强化基础、与时俱进、激发创新，同时教材中以二维码形式附有与相关知识点配套的视频资源，形成融媒体教材。本书可作为普通高校机械大类和机电类专业“机械制造工艺基础””智能制造工艺“课程的教材，亦可供有关工程技术人员自学参考。

彭江英，女，1969 年11 月出生，博士，副教授。从事新能源材料及相关器件研究。先后主持了国家自然科学基金、教育部留学回国人员科研启动基金、湖北省自然科学基金等多项研究课题。以第一作者在国际专业权威期刊发表十余篇SCI收录论文。任Journal of Applied Physics、Journal of Electronic Materials、Journal of Materials Research等杂志审稿人。 承担的科研项目：1、Skutterudite/AgSbTe2系纳米复合热电材料研究，国家自然科学基金面上项目，2013.01-2016.122、高性能多填充skutterudite热电材料的晶体结构和晶格动力学研究，国家自然科学基金面上项目，2010.01-2012.123、Skutterudite/AgSbTe2系纳米复合热电材料的性能优化与电热协同输运机制研究，湖北省自然科学基金面上项目，2013.01-2014.12 4、多填充skutterudite材料的性能优化研究，教育部留学回国启动基金项目，2010.01-2011.12

绪论(1) 第1章铸造工艺(4) 1.1铸造工艺基础(5) 1.1.1液态合金的充型(5) 1.1.2铸件的凝固与收缩(7) 1.1.3铸造内应力、铸件的变形和裂纹(11) 1.1.4合金的偏析和铸件中的气孔(14) 1.2铸造金属材料(16) 1.2.1铸铁及铸铁件生产(16) 1.2.2铸钢及铸钢件生产(22) 1.2.3铝、铜合金及其铸件生产(23) 1.3砂型铸造(25) 1.3.1造型材料(26) 1.3.2造型/制芯方法(27) 1.3.3铸件浇注位置和分型面的选择(32) 1.3.4铸造工艺参数的确定(34) 1.3.5铸造工艺图的绘制(37) 1.3.6铸造凝固过程数值模拟技术(40) 1.4特种铸造(43) 1.4.1消耗性铸型的铸造工艺(43) 1.4.2永久性铸型的铸造工艺(46) 1.5快速铸造技术(52) 1.5.1快速熔模精密铸造(53) 1.5.2快速砂型铸造(54) 1.6铸件结构设计(56) 1.6.1铸造工艺对铸件结构的要求(56) 1.6.2合金铸造性能对铸件结构的要求(58) 复习思考题(62) 第2章锻压工艺(65) 2.1塑性成形基础(65) 2.1.1金属塑性成形的基本工艺及特点(65) 2.1.2金属材料力学性质简述(67) 2.1.3金属的塑性变形机理(67) 2.1.4塑性变形对金属组织与性能的影响(69) 2.1.5冷变形与热变形(73) 2.2锻造工艺(73) 2.2.1金属的可锻性(74) 2.2.2自由锻(76) 2.2.3模锻工艺(76) 2.2.4锤上模锻工艺规程的制订(83) 2.2.5模锻成形件的结构工艺性(86) 2.2.6特种压力加工(88) 2.3冲压工艺(92) 2.3.1概述(92) 2.3.2冲裁工艺(94) 2.3.3成形工艺(99) 2.3.4冲压模具(108) 2.3.5冲压工艺规程的制订(109) 2.3.6板料柔性加工工艺简介(113) 复习思考题(114) 第3章焊接工艺(117) 3.1概述(117) 3.2电弧焊原理(119) 3.2.1焊接过程分析(119) 3.2.2焊接接头的组织与性能(121) 3.2.3焊接应力和焊接变形(123) 3.2.4焊接缺陷(128) 3.2.5焊接检验(130) 3.3电弧焊工艺(131) 3.3.1手工焊条电弧焊(131) 3.3.2埋弧焊(133) 3.3.3气体保护焊(135) 3.3.4窄间隙焊(138) 3.4其他常用焊接方法(139) 3.4.1激光焊(139) 3.4.2电阻焊(142) 3.4.3摩擦焊(144) 3.4.4钎焊(145) 3.4.5其他焊接工艺方法(148) 3.5常用金属材料的焊接(150) 3.5.1金属材料的可焊性(150) 3.5.2碳钢的焊接(151) 3.5.3低合金结构钢的焊接(152) 3.5.4有色金属的焊接(153) 3.6焊接结构设计(154) 3.6.1焊件材料的选择(154) 3.6.2焊接方法的选择(154) 3.6.3焊接接头工艺设计(155) 3.6.4典型焊件的工艺设计案例(158) 复习思考题(159) 第4章材料成形方法的选择(162) 4.1常用材料成形技术分析(162) 4.2材料成形技术的选择原则(164) 4.3典型零件的成形方法(166) 4.4典型材料成形方法举例(168) 复习思考题(169) 第5章材料切削加工基础(171) 5.1切削加工基本知识(171) 5.1.1金属切削加工的特点及应用(171) 5.1.2零件的加工精度和表面粗糙度(172) 5.1.3切削运动及切削用量(175) 5.1.4刀具的几何参数(177) 5.1.5刀具材料(181) 5.2金属切削加工的基础理论(184) 5.2.1切削过程(185) 5.2.2切削力与切削功率(189) 5.2.3切削热(191) 5.2.4切削液(192) 5.2.5刀具的磨损及耐用度(192) 5.2.6材料切削加工性(194) 复习思考题(195) 第6章典型表面的加工(197) 6.1概述(197) 6.1.1零件表面的形成(197) 6.1.2切削加工的阶段(198) 6.2外圆表面的加工(199) 6.2.1外圆表面的车削(199) 6.2.2外圆表面的磨削(204) 6.2.3外圆表面的光整加工(209) 6.3孔加工(210) 6.3.1钻孔(211) 6.3.2扩孔和铰孔(214) 6.3.3镗孔(215) 6.3.4磨孔(217) 6.3.5拉削(218) 6.3.6孔的珩磨(219) 6.3.7孔的加工方案(220) 6.4平面加工(222) 6.4.1平面刨削(222) 6.4.2平面铣削(223) 6.4.3平面磨削(227) 6.5齿形加工(229) 6.5.1概述(229) 6.5.2铣齿(230) 6.5.3插齿和滚齿(231) 6.5.4齿形的精加工方法(235) 复习思考题(238) 第7章特种加工及材料成形新工艺(241) 7.1特种加工简介(241) 7.1.1电火花加工(241) 7.1.2超声波加工(249) 7.1.3激光加工(250) 7.2材料成形新工艺(252) 7.2.1粉末冶金(252) 7.2.2注塑工艺(255) 7.2.3快速成形(258) 复习思考题(262) 第8章机械加工工艺过程(263) 8.1基本概念(263) 8.1.1机械加工工艺过程及其组成(263) 8.1.2生产类型及其工艺特征(264) 8.2工件的安装和夹具(265) 8.2.1夹具简介(265) 8.2.2工件的安装方式(266) 8.3定位基准的选择(267) 8.3.1工件的基准(267) 8.3.2定位基准的选择(267) 8.4工艺路线的拟定(270) 8.4.1表面加工方法的选择(270) 8.4.2工序的安排(272) 8.5零件机械加工的结构工艺性(273) 8.6典型零件机械加工工艺过程(280) 8.6.1轴类零件(280) 8.6.2轮类零件(284) 复习思考题(288) 参考文献(292)