目　录

绪论　1

第 一单元　金属材料基本知识　3
任务一　认识金属材料的力学性能　3
1.1.1　强度　4
1.1.2　塑性　5
1.1.3　硬度　5
1.1.4　冲击韧度　6
1.1.5　疲劳强度　7
任务二　金属与合金的晶体结构与结晶　11
1.2.1　金属的晶体结构　12
1.2.2　纯金属的结晶　13
1.2.3　合金的晶体结构　15
1.2.4　铁碳合金　16

第 二单元　钢的热处理　23
任务一　钢的正火和退火　23
2.1.1　钢在加热时的组织转变　24
2.1.2　钢在冷却时的组织转变　24
2.1.3　钢的退火　25
2.1.4　钢的正火　26
任务二　钢的淬火和回火　27
2.2.1　钢的淬火　28
2.2.2　钢的回火　28
任务三　钢的表面热处理　30
2.3.1　钢的表面淬火　31
2.3.2　钢的化学热处理　32
2.3.3　钢的热处理新工艺简介　33

第三单元　常用工程材料　37
任务一　常用工业用钢　37
3.1.1　钢的分类和编号　37
3.1.2　碳素钢　38
3.1.3　合金钢　41
任务二　铸铁　46
3.2.1　铸铁的石墨化　46
3.2.2　常用铸铁　46
3.2.3　合金铸铁　47
任务三　其他合金　49
3.3.1　铝及其合金　49
3.3.2　铜及其合金　50
3.3.3　轴承合金　51
3.3.4　粉末冶金与硬质合金　51
任务四　非金属材料　52
3.4.1　高分子材料　52
3.4.2　陶瓷材料　54
3.4.3　复合材料　54

第四单元　铸造成形及工艺基础　57
任务一　铸造成形实质与成形工艺基础　57
4.1.1　铸造成形的实质　57
4.1.2　铸造成形的主要特点及应用　57
4.1.3　铸造成形工艺基础　58
任务二　砂型铸造　62
4.2.1　砂型铸造　62
任务三　特种铸造　69
4.3.1　金属型铸造　69
4.3.2　熔模铸造　70
4.3.3　离心铸造　71
4.3.4　压力铸造　72
4.3.5　低压铸造　72
任务四　铸造成形工艺设计及铸件结构工艺性　73
4.4.1　铸造成形工艺设计　73
4.4.2　零件结构的铸造工艺性　76

第五单元　锻压成形及工艺基础　80
任务一　锻压成形实质与成形工艺基础　80
5.1.1　锻压成形的实质　80
5.1.2　锻压成形的主要工艺特点及应用　80
5.1.3　锻压成形工艺基础　81
任务二　自由锻　83
5.2.1　自由锻的工序　84
5.2.2　自由锻工艺规程的制订　85
5.2.3　零件结构的锻压工艺性　86
任务三　模型锻造　87
5.3.1　模锻的特点　88
5.3.2　锤上模锻　88
5.3.3　胎模锻　89
5.3.4　压力机上模锻　90
5.3.5　模锻工艺规程　91
5.3.6　模锻件的结构设计　92
5.3.7　锻压新工艺　92
任务四　板料冲压　94
5.4.1　板料冲压的特点及应用　94
5.4.2　冲压成形的基本工序　94

第六单元　焊接成形及工艺基础　97
任务一　金属焊接性能　97
6.1.1　金属的焊接性能　98
任务二　手工电弧焊　100
6.2.1　手工电弧焊　100
任务三　埋弧自动焊　104
6.3.1　埋弧自动焊的过程　104
6.3.2　埋弧焊的特点和应用　104
任务四　气体保护焊　105
6.4.1　CO2气体保护焊　105
6.4.2　氩弧焊　106
任务五　其他焊接方法　107
6.5.1　电渣焊　107
6.5.2　钎焊　108
6.5.3　气焊　108
6.5.4　焊接新工艺简介　109
任务六　焊接结构工艺性　112
6.6.1　焊接结构材料的选择　112
6.6.2　焊接方法的选择　113
6.6.3　焊接接头设计　114
任务七　焊接质量检验　116
6.7.1　常见焊接缺陷　116
6.7.2　产生焊接缺陷的原因及预防措施　116
6.7.3　焊接质量检验　117

第七单元　金属切削加工的基本知识　119
任务一　金属切削加工的基本概念　119
7.1.1　切削运动　119
7.1.2　切削用量　120
7.1.3　刀具切削部分基本定义　121
7.1.4　刀具材料及选用　122
任务二　金属切削过程中的基本规律　125
7.2.1　切削变形　126
7.2.2　切削力与切削功率　127
7.2.3　切削热和切削温度　129
7.2.4　刀具磨损　130
任务三　提高生产率的方法　134
7.3.1　工件材料的切削加工性　134
7.3.2　切削液　136
7.3.3　刀具几何参数的合理选择　137
7.3.4　切削用量的合理选择　138
任务四　机床的分类与编号　141
7.4.1　机床的分类　141
7.4.2　机床型号的编制方法　141

第八单元　金属切削加工方法　145
任务一　车削加工　145
8.1.1　车床　145
8.1.2　车刀　155
8.1.3　外圆面车削加工　159
任务二　铣削加工　161
8.2.1　铣床的种类　162
8.2.2　铣刀　163
8.2.3　平面加工方法的选择　165
任务三　钻削和镗削加工　168
8.3.1　钻床及钻头　168
8.3.2　镗床及镗刀　170
8.3.3　孔加工方法的选择　173
任务四　磨削加工　177
8.4.1　M1432A型外圆磨床　177
8.4.2　其他磨床简介　182
8.4.3　磨削砂轮　184
8.4.4　外圆加工方法的选择　187
任务五　齿轮加工机床及工具　190
8.5.1　齿轮的加工方法及刀具　190
8.5.2　滚齿机　193
8.5.3　其他齿轮加工机床　197
8.5.4　圆柱齿轮齿面加工方法选择　198

第九单元　机械加工工艺过程的基本知识　201
任务一　基本概念　201
9.1.1　生产过程和工艺过程　201
9.1.2　工艺过程的组成　202
9.1.3　生产纲领和生产类型　204
任务二　工件的定位与装夹　206
9.2.1　基准及分类　206
9.2.2　工件的装夹　208
9.2.3　定位基准的选择　209
9.2.4　工件的定位　211
9.2.5　常用机床夹具　214
任务三　零件结构的工艺性分析　223
9.3.1　概述　223
9.3.2　零件结构的工艺性分析　226
任务四　加工工艺路线的拟定　231
9.4.1　加工工艺路线的拟定　231
任务五　尺寸链原理与应用　234
9.5.1　尺寸链原理与应用　234

第十单元　特种加工及先进制造技术　238
任务一　特种加工　238
10.1.1　电火花加工　238
10.1.2　电火花线切割加工　241
10.1.3　电解加工　243
10.1.4　超声加工　244
任务二　先进制造技术　245
10.2.1　超高速加工技术　246
10.2.2　超精密加工技术　247
10.2.3　快速成型技术　248

参考文献 　256