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上篇 金属材料成型与加工技术1

第1章 铸造成型工艺1

1.1 概述1

1.2 铸造的特点3

1.3 液态金属成型理论基础4

1.3.1 液态金属的充型能力4

1.3.2 金属的凝固与收缩6

1.3.3 铸造内应力8

1.3.4 常用铸造合金的铸造性能9

1.4 砂型铸造10

1.4.1 砂型铸造工艺过程10

1.4.2 砂型铸造造型方法10

1.5 特种铸造13

1.5.1 熔模铸造13

1.5.2 金属型铸造14

1.5.3 压力铸造15

1.5.4 低压铸造16

1.5.5 离心铸造16

1.6 铸件结构工艺性18

1.6.1 铸件结构应利于简化铸造工艺18

1.6.2 铸件结构应利于避免产生铸造缺陷20

思考题与习题21

第2章 锻压成型工艺22

2.1 概述22

2.2 金属塑性成型理论基础23

2.2.1 金属的塑性变形23

2.2.2 金属的可锻性25

2.2.3 金属的加热27

2.3 锻压加工方法28

2.3.1 锻造29

2.3.2 板料冲压34

2.3.3 锻压加工新工艺简介36

2.4 锻压加工结构工艺性40

2.4.1 锻件的结构工艺性40

2.4.2 冲压件的结构工艺性43

思考题与习题44

第3章 焊接成型工艺45

3.1 概述45

3.2 焊接成型理论基础46

3.2.1 焊接的分类46

3.2.2 电弧焊的焊接过程46

3.2.3 焊接接头的组织与性能47

3.2.4 金属材料的焊接性能49

3.2.5 焊接应力与变形51

3.3 焊接成型工艺方法54

3.3.1 熔化焊54

3.3.2 压力焊62

3.3.3 钎焊65

3.4 焊接结构工艺性66

3.4.1 焊接结构件材料的选择66

3.4.2 焊接方法的选择66

3.4.3 焊接接头工艺设计67

思考题与习题67

第4章 金属切削加工工艺68

4.1 概述68

4.2 金属切削加工工艺理论基础69

4.2.1 切削加工的运动分析和切削要素69

4.2.2 切削刀具73

4.2.3 切削过程78

4.3 金属切削加工方法81

4.3.1 车削81

4.3.2 钻孔、扩孔和铰孔84

4.3.3 镗削86

4.3.4 刨削88

4.3.5 铣削90

4.3.6 拉削93

4.3.7 磨削95

思考题与习题97

第5章 先进制造工艺98

5.1 先进制造技术概述98

5.1.1 先进制造技术的产生背景98

5.1.2 先进制造技术的内涵和特征100

5.1.3 先进制造技术的分类100

5.1.4 先进制造技术的发展趋势102

5.2 先进制造工艺的发展及其内容104

5.2.1 先进制造工艺的发展104

5.2.2 先进制造工艺的内容105

5.3 超精密加工105

5.3.1 超精密加工技术的分类105

5.3.2 超精密加工的关键技术107

5.3.3 金刚石超精密车削109

5.3.4 超精密磨削加工111

5.3.5 超精密研磨与抛光112

5.3.6 超精密加工技术的发展趋势114

5.4 微细／纳米加工技术114

5.4.1 微细／纳米加工技术概述114

5.4.2 微细加工技术116

5.4.3 纳米加工技术117

5.4.4 微型加工技术的发展与应用119

5.5 高速加工技术120

5.5.1 高速加工技术的概念、发展与应用120

5.5.2 高速切削加工关键技术120

5.6 现代特种加工技术123

5.6.1 特种加工技术概述123

5.6.2 激光加工125

5.6.3 电子束加工126

5.6.4 离子束加工127

5.6.5 电火花加工127

5.6.6 电解加工129

5.6.7 超声波加工129

思考题与习题131

中篇 互换性与测量技术132

第6章 互换性原则132

6.1 互换性概述132

6.1.1 互换性的基本概念132

6.1.2 互换性的分类133

6.1.3 互换性在机械行业中的作用133

6.2 加工误差和公差基本概念134

6.2.1 加工误差134

6.2.2 公差134

6.2.3 检测135

6.3 标准化和优先数系135

6.3.1 标准和标准化135

6.3.2 优先数和优先数系136

6.4 本篇的研究对象及任务137

思考题与习题137

第7章 测量技术基础138

7.1 概述138

7.2 长度和角度计量单位与量值传递系统139

7.2.1 米的定义与量值传递系统139

7.2.2 量块140

7.2.3 角度单位与多面棱体142

7.3 计量器具与测量方法的分类143

7.3.1 计量器具的分类143

7.3.2 测量方法的分类143

7.4 计量器具度量指标144

7.5 测量误差和数据处理145

7.5.1 测量误差及其产生的原因145

7.5.2 测量误差的分类及处理146

7.5.3 测量精度150

7.5.4 测量结果的数据处理150

思考题与习题152

第8章 尺寸极限与配合153

8.1 概述153

8.2 基本术语及定义154

8.2.1 孔、轴和尺寸154

8.2.2 偏差和公差156

8.2.3 配合157

8.3 极限与配合制161

8.3.1 配合制161

8.3.2 标准公差系列162

8.3.3 基本偏差系列164

8.3.4 公差带与配合的标准化172

8.4 极限与配合的选用175

8.4.1 配合制的选用175

8.4.2 公差等级的选用176

8.4.3 配合的选用178

8.5 一般公差简介184

8.5.1 一般公差的概念184

8.5.2 一般公差标准的有关规定185

8.5.3 一般公差的应用185

思考题与习题185

第9章 几何公差188

9.1 概述188

9.1.1 几何公差的研究对象189

9.1.2 几何公差特征项目及符号190

9.1.3 几何公差标注192

9.2 几何公差195

9.2.1 形状公差195

9.2.2 轮廓度公差198

9.2.3 位置公差200

9.2.4 几何公差标注示例211

9.3 公差原则212

9.3.1 有关术语定义213

9.3.2 独立原则214

9.3.3 相关要求214

9.4 几何公差的选用220

9.4.1 几何公差项目的选择220

9.4.2 几何公差等级的确定221

9.4.3 基准要素的选择223

9.4.4 公差原则的选择224

9.5 形状和位置精度的检测225

思考题与习题226

第10章 表面粗糙度228

10.1 概述228

10.1.1 表面粗糙度的定义228

10.1.2 表面粗糙度对零件使用性能的影响229

10.2 表面粗糙度的评定230

10.2.1 术语和定义230

10.2.2 评定基准230

10.2.3 表面粗糙度的评定参数231

10.3 表面粗糙度的选用与标注233

10.3.1 评定参数的选用233

10.3.2 表面粗糙度符号、代号237

10.3.3 在图样和其他技术产品文件中的注法238

10.4 表面粗糙度的测量242

思考题与习题244

第11章 常用标准件的互换性245

11.1 滚动轴承结合的互换性245

11.1.1 滚动轴承的组成245

11.1.2 滚动轴承的精度等级及其应用246

11.1.3 滚动轴承与座孔、轴颈结合的公差与配合250

11.1.4 滚动轴承配合的选用251

11.2 键、花键结合的互换性253

11.2.1 平键结合的互换性253

11.2.2 花键连接的公差与配合256

11.3 螺纹连接的互换性259

11.3.1 普通螺纹的分类及使用要求259

11.3.2 螺纹几何参数对互换性的影响260

11.3.3 普通螺纹的公差与配合264

11.3.4 普通螺纹公差与配合的选用267

11.3.5 螺纹标记268

思考题与习题269

第12章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性270

12.1 齿轮传动的使用要求及加工误差270

12.1.1 齿轮传动的使用要求271

12.1.2 圆柱齿轮的加工误差272

12.2 渐开线圆柱齿轮精度的评定指标及检测273

12.2.1 轮齿同侧齿面偏差273

12.2.2 径向综合偏差和径向跳动276

12.2.3 齿厚偏差及公法线长度偏差277

12.3 齿坯精度、齿轮副相关偏差和轮齿接触斑点278

12.3.1 齿坯精度278

12.3.2 齿轮副中心距和轴线平行度偏差281

12.3.3 轮齿接触斑点282

12.3.4 齿轮轮齿齿面及其他表面的表面粗糙度283

12.4 圆柱齿轮的精度标准及应用284

12.4.1 轮齿精度等级及其选择284

12.4.2 最小法向侧隙和齿厚极限偏差的确定289

12.4.3 齿轮检验项目的确定292

12.4.4 齿轮精度等级的标注293

12.4.5 典型案例及其精度选择293

思考题与习题296

第13章 尺寸链298

13.1 尺寸链的基本概念298

13.2 用完全互换法解尺寸链301

13.2.1 完全互换法解尺寸链的基本步骤和公式301

13.2.2 用完全互换法进行校核计算302

13.2.3 用完全互换法进行中间计算303

13.2.4 用完全互换法进行设计计算304

13.3 概率法解尺寸链307

13.3.1 概率法的基本公式307

13.3.2 概率法解尺寸链实例308

13.4 解尺寸链的其他方法309

13.4.1 分组互换法（分组法）309

13.4.2 修配补偿法（修配法）310

13.4.3 调整补偿法（调整法）310

思考题与习题310

下篇 机械制造工艺过程基础312

第14章 机械制造工艺过程312

14.1 概述312

14.1.1 生产过程和工艺过程312

14.1.2 机械加工工艺规程的作用313

14.1.3 生产纲领、生产类型314

14.2 机械加工工艺过程的基础知识315

14.2.1 机械加工艺过程的组成315

14.2.2 零件在机床上加工时的安装318

14.2.3 基准319

14.3 机械加工工艺规程的制定323

14.3.1 机械加工工艺规程的概念与格式323

14.3.2 制定机械加工工艺规程的步骤325

14.3.3 制定机械加工工艺规程时要解决的主要问题325

14.4 典型零件的加工工艺327

14.4.1 轴类零件327

14.4.2 套类零件328

14.4.3 轮盘类零件329

14.4.4 箱体类零件330

思考题与习题331

附录 新旧国标对照表333

参考文献335