金工实习(陈继兵)

《金工实习》是普通高等教育“新工科”实践教学环节教材，内容包括：金工实习课程的相关知识，工程材料基础知识，金属切削加工原理，各种传统机械加工工艺（铸造、焊接、锻压、金属热处理等热加工，钳工、车削、铣削、刨削、磨削等冷加工）的原理、设备、实践操作，现代制造技术如数控车、数控铣、加工中心加工、特种加工和增材制造技术等。 本书既可作为高等学校本科和高职机械类、近机械类专业的教材，也可作为相关专业工程训练的辅助参考书。

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第一篇 金工实习基础 第1章 概论 1 1.1 金工实习的目的与任务 1 1.1.1 金工实习的目的 1 1.1.2 金工实习的任务 2 1.2 金工实习的内容及有关规定 2 1.2.1 金工实习的主要内容 2 1.2.2 金工实习的有关规定 8 1.2.3 金工实习的注意事项 8 第2章 工程材料基础 9 2.1 工程材料概述 9 2.2 工程用金属材料 9 2.2.1 碳钢 11 2.2.2 合金钢 12 2.2.3 铸铁 16 2.2.4 非铁金属材料 18 第二篇 热机械加工 第3章 铸造 21 3.1 概述 21 3.1.1 铸造的分类 21 3.1.2 铸造的特点 23 3.2 铸型 23 3.2.1 铸型的组成 23 3.2.2 造型（芯）材料 24 3.2.3 型（芯）砂的性能要求 25 3.2.4 型（芯）砂的制备 27 3.2.5 模样与芯盒 27 3.2.6 造型 28 3.2.7 造芯 35 3.2.8 浇注系统 37 3.2.9 冒口与冷铁 38 3.3 合金的熔炼与浇注 39 3.3.1 铸造合金种类 39 3.3.2 铸铁的熔炼 40 3.3.3 浇注工艺 42 第4章 焊接 44 4.1 概述 44 4.1.1 焊接的分类、特点及应用 44 4.1.2 焊接生产的安全技术 45 4.2 手工电弧焊 48 4.2.1 电弧焊的原理 48 4.2.2 焊接设备与工具 49 4.2.3 焊条 52 4.2.4 焊接接头形式、坡口形式及焊接位置 55 4.2.5 焊接工艺参数 58 4.2.6 焊接过程及基本操作 60 4.3 气焊与气割 64 4.3.1 气焊 64 4.3.2 气割 69 4.3.3 气焊、气割的基本操作技术 72 4.3.4 气焊与气割的安全特点 75 第5章 锻压 77 5.1 锻压概述 77 5.1.1 锻造及其分类 77 5.1.2 冲压 78 5.2 金属的加热与锻件的冷却 78 5.3 钢的锻前加热 80 5.4 自由锻造 80 5.4.1 自由锻工具与设备 80 5.4.2 自由锻造的基本工序 83 第6章 金属热处理 90 6.1 概述 90 6.2 常用的热处理设备 92 6.2.1 加热设备 92 6.2.2 冷却设备 93 6.2.3 控温仪表 93 6.3 钢的热处理原理 93 6.3.1 钢的热处理概述 93 6.3.2 钢在加热时的转变 94 6.3.3 钢在冷却时的转变 96 6.4 钢的热处理工艺 98 6.4.1 钢的整体热处理 98 6.4.2 钢的表面热处理 104 6.4.3 其他热处理 106 第三篇 冷机械加工 第7章 金属切削加工基础 108 7.1 切削加工的基本概念 108 7.1.1 切削运动 108 7.1.2 切削加工过程中的工件表面 109 7.1.3 切削用量及选用 110 7.1.4 基准 111 7.2 刀具 111 7.2.1 刀具材料 111 7.2.2 刀具结构 114 7.2.3 刀具的刃磨 116 7.3 金属切削加工质量 117 7.3.1 加工精度 117 7.3.2 表面粗糙度 118 第8章 钳工加工 119 8.1 概述 119 8.2 划线 121 8.2.1 划线的作用和种类 121 8.2.2 划线工具 121 8.2.3 划线基准的选择 124 8.2.4 划线步骤 124 8.2.5 基本线条的划法 125 8.3 锯削 127 8.3.1 锯削的作用 127 8.3.2 锯削的工具 128 8.3.3 锯削的操作 129 8.3.4 锯削的应用 131 8.4 锉削 132 8.4.1 锉刀的构造和种类 132 8.4.2 锉刀的选择 133 8.4.3 锉削操作 134 8.4.4 锉削方法 135 8.4.5 锉削质量与质量检查 137 8.4.6 锉削注意事项 138 第9章 车削加工 139 9.1 概述 139 9.1.1 车削加工工艺过程 140 9.1.2 切削液的选择 140 9.2 车床 140 9.2.1 车床的种类和型号 140 9.2.2 C6132型车床的组成部分及其作用 143 9.2.3 卧式车床的组成与传动 145 9.3 车床附件及工件的安装 147 9.3.1 三爪自定心卡盘 149 9.3.2 四爪单动卡盘 150 9.3.3 顶尖 151 9.3.4 心轴 154 9.3.5 中心架和跟刀架 154 9.3.6 花盘、弯板 156 9.4 车床操作要点 157 9.4.1 刻度盘及其手柄的使用 157 9.4.2 车削步骤 158 9.4.3 粗车和精车 158 9.4.4 车床安全操作规程 159 9.4.5 车削质量检验 160 第10章 铣削加工 163 10.1 铣削加工概述 163 10.1.1 铣削加工的范围及特点 163 10.1.2 铣削运动和铣削用量 164 10.2 铣床 164 10.2.1 铣床的种类和型号 164 10.2.2 升降台式铣床 166 10.2.3 龙门铣床 167 10.2.4 圆台铣床 167 10.3 铣床附件及工件的安装 168 10.3.1 铣床附件 168 10.3.2 工件的安装 172 10.4 铣削工艺 173 10.4.1 铣平面 173 10.4.2 铣斜面 176 10.4.3 铣沟槽 177 10.5 齿轮加工 178 10.5.1 成形法加工齿轮 178 10.5.2 展成法加工齿轮 179 第11章 刨削加工 183 11.1 刨削加工概述 183 11.2 刨床 184 11.2.1 牛头刨床 184 11.2.2 龙门刨床 188 11.2.3 插床 189 11.3 刨刀及刨削工艺 190 11.3.1 刨刀 190 11.3.2 刨削工艺 191 第12章 磨削加工 194 12.1 磨削加工概述 194 12.1.1 磨削运动与磨削用量 194 12.1.2 磨削特点及加工范围 195 12.2 磨床 195 12.2.1 外圆磨床 196 12.2.2 内圆磨床 198 12.2.3 平面磨床 198 12.2.4 无心磨床 200 12.3 砂轮 200 12.3.1 砂轮的组成和特性 200 12.3.2 砂轮的检查、装夹、平衡和修整 203 第四篇 现代制造技术 第13章 数控加工基础知识 204 13.1 数控加工概述 204 13.1.1 数控技术及数控机床 204 13.1.2 数控机床加工的特点 205 13.1.3 数控加工的适用范围 206 13.1.4 数控加工的重要性和发展趋势 207 13.2 数控机床的基本概念 208 13.2.1 数控机床的组成 208 13.2.2 数控机床的基本结构特征 209 13.2.3 数控机床的分类 210 13.3 数控机床的工作原理 213 第14章 数控车削加工 215 14.1 概述 215 14.1.1 数控车削的主要加工对象 215 14.1.2 数控车削加工工件的装夹 215 14.1.3 选择并确定数控加工的内容 216 14.1.4 对零件图进行数控加工工艺分析 216 14.1.5 数控车削加工工艺过程的拟定 217 14.2 数控车床 218 14.2.1 数控车床的分类 219 14.2.2 数控车床的结构 219 14.2.3 数控车床的技术参数 220 14.3 数控车床编程 221 14.3.1 数控车床编程特点 221 14.3.2 数控车床编程规则 221 14.3.3 数控车床基本编程指令 225 第15章 数控铣削加工 233 15.1 概述 233 15.1.1 数控铣床的类型 233 15.1.2 数控铣床的结构组成 235 15.1.3 钻铣用刀具 236 15.1.4 数控铣床的加工工艺范围 236 15.1.5 数控铣床的工作原理及特点 238 15.2 FANUC 0i数控系统操作说明 239 15.3 数控铣削加工工艺 240 15.3.1 零件图样尺寸的正确标注 241 15.3.2 统一内壁圆弧的尺寸 241 15.3.3 切入点（进刀点）、切出点（退刀点）的 的确定 243 15.3.4 进刀、退刀方式的确定 243 15.3.5 逆铣、顺铣的确定 244 15.3.6 分析零件的变形情况 245 15.3.7 零件的加工路线 247 15.4 数控铣床的基本操作 248 15.4.1 基本结构与主要功能 248 15.4.2 机床的启动和手动操作 248 15.4.3 数据设置 251 15.4.4 程序输入与文件管理 255 15.4.5 程序运行 257 15.5 数控铣削编程 257 15.5.1 数控编程的概念及步骤 257 15.5.2 数控铣程序的一般格式 258 15.5.3 数控铣基本编程方法 261 15.5.4 固定循环功能 266 15.5.5 数控铣削加工综合举例 269 第16章 加工中心加工 274 16.1 加工中心介绍 274 16.1.1 概述 274 16.1.2 加工中心的组成 274 16.1.3 加工中心的特点 275 16.1.4 加工中心加工的主要对象 275 16.1.5 加工中心分类 275 16.1.6 加工中心的换刀过程 277 16.2 加工中心编程基础 279 16.2.1 加工中心编程要点 279 16.2.2 加工中心基本编程方法 280 16.3 加工中心操作 281 16.3.1 加工中心操作方式 281 16.3.2 加工中心的操作步骤及内容 282 16.4 数控加工中心编程实例 283 第五篇 先进制造技术 第17章 特种加工 288 17.1 概述 288 17.2 电火花加工 291 17.2.1 电火花加工的原理和设备组成 291 17.2.2 电火花加工的特点 293 17.2.3 电火花加工工艺方法分类 294 17.3 线切割加工 295 17.3.1 线切割加工的原理 295 17.3.2 线切割加工的特点 296 17.3.3 线切割加工的主要用途 297 第18章 增材制造 298 18.1 概述 298 18.2 分层实体制造技术（LOM） 299 18.3 立体光刻技术（SLA） 301 18.4 选择性激光烧结技术（SLS） 302 18.5 熔融沉积制造技术（FDM） 305 18.6 选择性激光熔融技术（SLM） 305 参考文献 309 金工实习报告 工程材料基础实习报告 313 铸造实习报告 315 焊接实习报告 317 锻压实习报告 319 金属热处理实习报告 321 金属切削加工基础实习报告 323 钳工实习报告 325 车削加工实习报告 327 铣削加工实习报告 329 刨削加工实习报告 331 磨削加工实习报告 333 数控加工基础实习报告 336 数控车削加工实习报告 338 数控铣削加工实习报告 340 加工中心实习报告 342 特种加工实习报告 345 增材制造实习报告 347 实习总结 349