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第一篇工程材料
1绪论3
1.1材料概述3
1.2工程材料分类4
1.3工程材料发展趋势5
2金属材料的主要性能7
2.1静载下金属材料的力学性能7
2.1.1弹性和塑性7
2.1.2刚度8
2.1.3强度8
2.1.4硬度9
2.2动载和高温下金属材料的力学性能10
2.2.1冲击韧性10
2.2.2疲劳强度10
2.2.3蠕变11
2.3金属材料的物理、化学和工艺性能11
2.3.1物理性能11
2.3.2化学性能11
2.3.3工艺性能11
复习题12
3金属的晶体结构与结晶13
3.1金属的晶体结构13
3.1.1晶体概念13
3.1.2常见的金属晶格14
3.1.3晶体结构的致密度14
3.2实际金属的结构15
3.2.1多晶体结构15
3.2.2晶格缺陷16
3.3金属的结晶16
3.3.1金属的结晶过程16
3.3.2金属的同素异构转变17
3.3.3金属铸锭的组织特点18
复习题19
4铁碳合金20
4.1合金的相结构20
4.1.1固溶体20
4.1.2金属化合物21
4.2二元合金状态图的建立22
4.2.1二元相图的建立22
4.2.2杠杆定律22
4.2.3共晶相图23
4.2.4共析相图24
4.3铁碳合金的结构和相图24
4.3.1铁碳合金的基本组织25
4.3.2铁碳合金相图25
4.3.3典型成分合金平衡结晶过程分析27
4.3.4铁碳合金的应用30
复习题32
5钢的热处理33
5.1钢在加热时的组织转变33
5.1.1奥氏体的形成33
5.1.2奥氏体的形成速度35
5.1.3奥氏体晶粒大小及其影响因素35
5.2钢在非平衡冷却时的转变36
5.2.1过冷奥氏体等温转变曲线37
5.2.2过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能37
5.2.3过冷奥氏体连续冷却转变曲线40
5.3钢的常用热处理工艺41
5.3.1钢的退火和正火41
5.3.2钢的淬火43
5.3.3钢的回火47
5.4钢的表面热处理工艺49
5.4.1钢的表面淬火49
5.4.2钢的化学热处理50
5.5其他热处理工艺简介53
5.5.1形变热处理53
5.5.2低温形变热处理53
5.5.3高温形变热处理53
5.5.4真空热处理53
5.6热处理工艺举例54
复习题54
6常用金属材料56
6.1工业用钢56
6.1.1碳素钢56
6.1.2合金钢58
6.2铸铁66
6.2.1概述66
6.2.2铸铁的石墨化66
6.2.3常用铸铁67
6.3有色金属及其合金71
6.3.1铝及其合金71
6.3.2铜及其合金73
复习题75
第二篇热成形工艺基础
7铸造成形79
7.1砂型铸造79
7.1.1砂型铸型的组成80
7.1.2型砂和芯砂80
7.1.3造型和造芯的方法81
7.1.4浇注系统和冒口86
7.2铸件成形工艺基础88
7.2.1液态合金的充型能力88
7.2.2铸件的收缩90
7.2.3铸造应力、铸件变形和裂纹93
7.2.4合金的偏析和吸气97
7.3铸件结构的铸造工艺性97
7.3.1铸造工艺对铸件结构的要求97
7.3.2合金铸造性能对铸件结构的要求101
7.4铸造工艺分析与设计104
7.4.1浇注位置与分型面的确定104
7.4.2主要工艺参数的确定107
7.4.3铸造工艺图及铸件图111
7.5特种铸造112
7.5.1金属型铸造112
7.5.2熔模铸造112
7.5.3压力铸造113
7.5.4低压铸造114
7.5.5离心铸造115
7.5.6实型铸造115
7.5.7连续铸造116
7.5.8常用铸造方法比较116
7.6铸造成形新工艺简介117
7.6.1悬浮铸造117
7.6.2半固态金属铸造118
7.6.3近终形状铸造119
7.6.4计算机数值模拟技术119
复习题119
8锻压成形122
8.1金属的塑性变形122
8.1.1金属塑性变形的实质122
8.1.2金属的冷变形强化、回复和再结晶123
8.1.3锻造比和流线组织125
8.1.4金属的锻造性126
8.2自由锻造127
8.2.1自由锻造工艺规程的制订128
8.2.2自由锻件结构工艺性130
8.3模锻131
8.3.1锤上模锻131
8.3.2模锻工艺规程的制订132
8.3.3模锻零件结构工艺性134
8.3.4胎模锻造135
8.4板料冲压136
8.4.1分离工序136
8.4.2变形工序137
8.4.3冲压件的工艺性139
8.5锻压成形其他工艺140
8.5.1轧制成形140
8.5.2挤压成形141
8.5.3拉拔成形143
8.6锻压成形新工艺简介144
8.6.1精密模锻144
8.6.2精密冲裁144
8.6.3液态模锻145
8.6.4超塑成形146
复习题147
9焊接成形149
9.1熔焊150
9.1.1电弧焊150
9.1.2其他熔焊方法157
9.2压力焊和钎焊159
9.2.1压力焊159
9.2.2钎焊161
9.3常用金属材料的焊接性能162
9.3.1金属材料的焊接性162
9.3.2碳钢及合金钢的焊接164
9.3.3铸铁的补焊165
9.3.4有色金属及其合金的焊接166
9.4焊接件的结构工艺性167
9.4.1焊接应力与变形167
9.4.2焊接结构材料的选择170
9.4.3焊接方法的选择171
9.4.4焊接件结构设计的工艺性172
9.5焊接成形新工艺简介176
9.5.1新型焊接电源176
9.5.2新焊接方法176
9.5.3焊接专家系统与机器人焊接177
复习题178
第三篇冷成形工艺
10金属切削的基础知识183
10.1概述183
10.2金属切削过程184
10.2.1切屑的种类184
10.2.2积屑瘤185
10.2.3切屑收缩和冷变形强化185
10.2.4切削力和切削热186
10.3刀具材料和刀具构造187
10.3.1刀具材料187
10.3.2刀具的构造188
10.4切削加工的经济性189
10.4.1刀具寿命和切削速度189
10.4.2进给量和背吃刀量190
10.4.3材料的切削加工性190
复习题192
11常用加工方法综述193
11.1车削加工193
11.1.1车削的工艺特点193
11.1.2车削的应用194
11.2孔的钻、镗加工195
11.2.1钻削的工艺特点195
11.2.2钻削的应用196
11.2.3扩孔和铰孔196
11.2.4镗孔197
11.3平面的铣刨加工198
11.3.1铣刨加工的工艺特点198
11.3.2铣刨加工的应用199
11.4拉削加工199
11.5磨削加工200
11.5.1磨削的工艺特点200
11.5.2磨削的应用201
11.6光整加工204
11.6.1珩磨204
11.6.2研磨205
11.6.3超精加工205
11.6.4抛光205
复习题206
12典型表面加工分析207
12.1外圆面加工207
12.1.1外圆面的结构特点和技术要求207
12.1.2外圆面加工方案分析208
12.2孔加工209
12.2.1孔的类型和技术要求209
12.2.2孔加工方案分析209
12.3平面加工210
12.3.1平面的类型和技术要求210
12.3.2平面加工方案分析211
12.4螺纹加工212
12.4.1螺纹的类型212
12.4.2螺纹的常用加工方法212
12.5齿轮加工213
12.5.1齿轮的技术要求213
12.5.2齿轮的常用加工方法214
12.6零件的结构工艺性217
复习题224
参考文献226
《工程材料与机械制造基础(第2版)》共分为三篇。第一篇工程材料,主要介绍金属材料的主要性能、金属的晶体结构与结晶、铁碳合金、钢的热处理、常用金属材料的内容,其中着重讲述了钢铁材料和热处理的内容。第二篇热成形工艺基础,主要介绍铸造成形、锻压成形、焊接成形等内容,系统阐述各种热加工工艺方法、特点、规律、应用与结构工艺性等内容。第三篇冷成形工艺基础,主要介绍金属切削的基础知识、常用加工方法综述、典型表面加工分析等内容,综合介绍了各种机加工方法、特点、应用等内容。 《工程材料与机械制造基础(第2版)》可以满足教学计划60~90课时的教学需要。可作为高等学校机电类应用型本科教学用书,也可作为高职高专、夜大等学生的教材,并可供工程技术人员参考。
《高等学校教材:工程材料与机械制造基础(第2版)》可以满足教学计划60~90课时的教学需要。可作为高等学校机电类应用型本科教学用书,也可作为高职高专、夜大等学生的教材,并可供工程技术人员参考。
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分类与工程性质1.2 场地平整、土方量计算与土方调配1.3 基坑土方开挖准备与降排水1.4 基坑边坡与坑壁支护1.5 土方工程的机械化施工复习思考题第2...
第一篇 综合篇第一章 绿色建筑的理念与实践第二章 绿色建筑评价标识总体情况第三章 发挥“资源”优势,推进绿色建筑发展第四章 绿色建筑委员会国际合作情况第五章 上海世博会园区生态规划设计的研究与实践第六...
前言第一章 现代设计和现代设计教育现代设计的发展现代设计教育第二章 现代设计的萌芽与“工艺美术”运动工业革命初期的设计发展状况英国“工艺美术”运动第三章 “新艺术”运动“新艺术”运动的背景法国的“新艺...
工程材料与机械制造基础论文
1 鲁东大学 交通学院 20 11 -20 12 学年第 一 学期 《 工程材料与机械制造基础 》课程论文 课程号: 2811090 任课教师 苑金梁 成绩 论文题目:(可指定题目,也可说明题目范围。 ) 论文题目自拟,论文内容要求从与《工程材料与机械制造基础》 课程相关的几个方面选择一个展开论述:金属热处理;钢铁材料; 铸造;塑性成型;焊接;切削加工;先进制造技术。 论文要求:(对论文题目、内容、行文、字数等作出判分规定。 ) 要求:字数 2500左右,其中摘要 100字左右,关键词 3-5 个; 参考文献 5 篇左右;论文要求题目与内容相符,对问题的分析较为 深入;结构严谨,层次清晰,文字流畅,书写工整。 教师评语: 教师签字: 年 月 日 正文 学 院 __ __ __ __ __ __ __ __ 专 业 __ __ __ __ __ __ __ __ _班 级 __ __ _
该书在内容上与国际教材接轨,体现工程材料与机械制造基础课程知识体系的完整性与系统性,较传统的金属工艺学更为丰富,注意了按照成形工艺和不同工程材料种类的成形方法加以分类,并据此进行了模块化编写。横向上不仅涵盖了常规机械制造基础知识,还体现了与材料科学、先进制造技术、现代信息技术和现代管理科学等学科的交叉与融合;纵向上不仅涉及当前工程材料成形和制造技术,还体现了工程材料和制造技术的历史传承和未来发展趋势。
《工程材料与机械制造基础(第3版)》上册目录 |
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前辅文 第一章 工程材料与制造技术简论 第一节 工程材料的发展简述 一、金属材料的发展简述 二、无机非金属材料(陶瓷)的发展简述 三、工程塑料的发展简述 四、复合材料的发展简述 五、材料的发展趋势及典型先进材料简介 第二节 制造(工艺)技术发展史、现状与发展趋势 一、制造技术的发展史 二、制造技术的现状 三、材料成形技术发展史 四、制造业及先进制造技术的发展趋势 五、智能制造 、互联网、大数据 第三节 制造类企业的组织结构与运行模式 一、近代企业的组织结构与运行模式 二、现代企业的组织结构与运行模式 第四节 产品制造的过程简介 一、产品与零部件设计 二、产品或零件的选材与制造 第五节 课程的性质、任务和学习要求 复习思考题 第二章 工程材料的性能及应用基础 第一节 工程材料的力学性能 一、强度 二、塑性 三、冲击韧度 四、疲劳强度 五、硬度 六、断裂韧度 七、材料的高温性能 八、高弹性和黏流性 第二节 材料学基础 一、金属学基础 二、陶瓷材料学简介 三、高分子材料学简介 第三节 工程材料的分类、编号及用途 一、金属材料 二、高分子材料 三、无机非金属材料 四、复合材料 复习思考题 第三章 热处理与表面工程技术 第一节 钢的热处理 一、钢在加热和冷却时的组织转变 二、钢的热处理工艺 三、其他热处理 第二节 金属间化合物材料的热处理 第三节 非金属材料的热处理 一、玻璃的热处理 二、陶瓷的热处理 第四节 表面工程技术 一、表面工程技术分类 二、表面工程技术简介 复习思考题 第四章 材料的液态成形工艺 第一节 金属铸造工艺简介 第二节 铸造工艺基础知识 一、液态金属的充型能力 二、合金的凝固特性 三、合金的收缩性 四、合金的吸气性及气孔 五、常用铸造合金的铸造性能特点 六、新型材料——金属间化合物及其铸造性能特点 第三节 砂型铸造 一、造型方法的选择 二、砂型铸造常见缺陷 第四节 特种铸造 一、金属型铸造 二、熔模铸造 三、压力铸造 四、低压铸造 五、离心铸造 六、消失模铸造 七、铸造方法的选择 第五节 铸件结构工艺性 一、铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷 二、铸件结构应利于简化铸造工艺 三、铸件结构要便于后续加工 第六节 计算机在铸造生产中的应用简介 一、系统组成 二、测试系统的工作过程 三、控制系统 复习思考题 第五章 材料的塑性成形工艺 第一节 塑性成形理论基础 一、塑性变形机理 二、加工硬化、回复和再结晶 三、冷变形、热变形、温变形 四、锻造比与锻造流线 五、塑性成形基本定律 六、材料的塑性成形性 第二节 金属塑性成形方法 一、自由锻 二、模型锻造 三、板材冲压成形 第三节 锻压件结构工艺性 一、自由锻件的结构工艺性 二、模锻件的结构工艺性 三、冲压件的结构工艺性 第四节 先进塑性成形方法 一、精密模锻 二、摆动碾压 三、液态模锻 四、径向锻造 五、粉末锻造 六、超塑性成形 七、高能成形 复习思考题 第六章 材料的连接技术 第一节 焊接理论 一、焊接热过程及焊接热源 二、焊接化学冶金 三、焊接接头的金属组织和性能 四、焊接应力与变形 第二节 常用焊接方法 一、熔焊 二、压焊 三、钎焊 |
四、焊接新工艺的发展 五、各种焊接方法的比较 第三节 各种材料的焊接 一、金属材料的焊接 二、塑料的焊接 三、异种材料的连接 第四节 焊接结构及工艺性 一、焊接结构材料的选择 二、焊缝的布置 三、焊接接头及其设计 第五节 焊接质量检测 一、常见焊接缺陷及其分析 二、焊接缺陷常用检验方法 第六节 材料的其他连接方法 一、铆接 二、胶接 复习思考题 第七章 粉末冶金与陶瓷材料的成形工艺 第一节 粉体成形原理 一、粉料的基本物理性能 二、压制成形原理 三、可塑泥团的成形原理 四、泥浆/粉浆的成形原理 第二节 粉体制备技术 一、粉碎与机械合金化方法 二、合成法 第三节 粉末冶金的成形工艺 一、压制成形 二、粉浆浇注成形 三、楔形压制 第四节 陶瓷材料的成形工艺 一、普通日用陶瓷的成形工艺 二、高技术陶瓷的成形工艺 第五节 烧结 一、烧结工艺 二、烧结方法 第六节 陶瓷与粉末快速成形工艺 一、快速成形原理 二、快速原型技术的发展现状 三、快速成形技术的加工特点 四、粉体的分层实体制造技术 五、选择性激光烧结工艺 六、三维打印法 复习思考题 第八章 高分子材料的成形工艺 第一节 高分子材料成形原理 一、高分子材料的结构 二、高分子链内旋转构象及其柔顺性 三、高聚物的聚集态和物理状态 四、聚合物的成形性能 五、高聚物的类型 第二节 塑料成形工艺 一、塑料的组成 二、塑料的性能 三、塑料的分类 四、塑料成形工艺 五、典型模具结构 六、塑料件的结构工艺性 七、常用零件的塑料选材 第三节 橡胶成形工艺 一、橡胶的组成 二、橡胶的成形性能 三、橡胶加工的工艺过程 四、橡胶成形方法 五、常用橡胶材料 第四节 薄膜成形技术简介 一、薄膜的成形工艺 二、拉幅薄膜的成形 第五节 高分子材料快速成形方法 一、常用高分子快速成形技术 二、快速成形技术的应用 复习思考题 第九章 复合材料的成形工艺 第一节 复合材料简介 一、复合材料基本概念 二、复合材料使用的原材料 三、复合材料的增强机制和复合原则 四、复合材料的失效 第二节 金属基复合材料成形工艺 一、固态法 二、液态法 三、其他方法 第三节 树脂基复合材料成形工艺 一、手糊成形工艺 二、喷射成形工艺 三、袋压成形工艺 四、层压成形工艺 五、模压成形工艺 六、缠绕成形工艺 七、拉挤成形工艺 第四节 陶瓷基复合材料成形工艺 一、模压成形 二、等静压成形 三、注浆成形 四、热压铸成形 五、注射成形 六、直接氧化法 七、化学气相渗透工艺 复习思考题 第十章 增材制造技术 第一节 增材制造工艺原理 一、激光光固化工艺 二、粉末烧结成形 三、三维喷涂黏结成形 四、喷墨技术工艺 五、熔融挤压堆积成形 六、箔材黏结工艺 第二节 增材制造技术的应用 一、在汽车领域的应用 二、在国防、航空航天领域的应用 三、在电子电气领域的应用 四、在光伏领域的应用 五、在其他领域的应用 第三节 增材制造技术的发展现状与趋势 一、国外发展现状 二、国内发展现状与趋势 复习思考题 参考文献 |
《工程材料与机械制造基础(第3版)》下册目录 |
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前辅文 第一章 机械加工基础知识 第一节 切削运动及切削要素 一、 零件表面的形成 二、 切削表面与切削运动 三、 切削用量 四、 切削层参数 第二节 切削刀具及其材料 一、 切削刀具 二、 刀具材料 第三节 切削过程及控制 一、 切屑的形成及其类型 二、 积屑瘤 三、 切削力和切削功率 四、 切削热和切削温度 五、 刀具磨损和刀具寿命 六、 切削用量的合理选择 第四节 磨具与磨削过程 一、 磨具 二、 磨削过程中磨粒的作用 三、 磨削过程的特点 第五节 材料的切削加工性 一、 衡量材料切削加工性的指标 二、 常用材料的切削加工性 三、 难加工材料的切削加工性 第六节 机械加工质量的概念 一、 机械加工精度 二、 机械加工表面质量 复习思考题 第二章 零件表面的常规加工方法 第一节 回转面的加工 一、 外圆面的加工 二、 孔的加工 第二节 平面的加工 一、 平面的加工方法 二、 平面加工方案的选择 第三节 特形表面的加工 一、 成形面加工 二、 螺纹加工 三、 齿形加工 复习思考题 第三章 机械加工工艺过程的基本知识 第一节 基本概念 一、 生产过程和工艺过程 二、 机械加工工艺过程的组成 三、 生产纲领和生产类型 第二节 工件的安装和夹具 一、 工件的安装 二、 机床夹具的分类和组成 三、 基准及其选择 四、 工件在夹具中的定位 第三节 零件机械加工工艺规程的制定 一、 机械加工工艺规程的内容及作用102 二、 制定工艺规程的原则、原始资料 三、 制定工艺规程的步骤 第四节 零件的切削结构工艺性 一、 合理确定零件的技术要求 二、 遵循零件结构设计的标准化 三、 合理标注尺寸 四、 零件结构要便于加工 复习思考题 第四章 特种加工 第一节 电火花加工 一、 电火花加工的原理 二、 电火花加工的特点 三、 电火花加工的应用范围 第二节 电解加工 一、 电解加工的原理 二、 电解加工的特点 三、 电解加工的应用 第三节 超声波加工 一、 超声波加工的原理 二、 超声波加工的特点 三、 超声波加工的应用 第四节 高能束加工 一、 激光加工 二、 电子束和离子束加工 复习思考题 第五章 非金属材料的机械加工 第一节 无机非金属材料的机械加工 一、 陶瓷的加工 二、 玻璃的加工 三、 石材的加工 第二节 高分子材料的加工 一、 塑料的单刃切削 |
二、 塑料的多刃切削 三、 塑料的磨削 第三节 复合材料的加工 一、 概述 二、 几种常用复合材料的机械加工特点 三、 复合材料的常规机械加工方法 四、 其他机械加工方法 五、 特种加工方法 第四节 特种材料加工的发展趋势 一、 建立非金属材料切削理论 二、 使用专用机床 三、 发展新型刀具材料 复习思考题 第六章 数控机床加工 第一节 数控机床的基本组成 一、 输入与输出装置 二、 数控系统 三、 伺服系统 四、 数控机床主机 五、 数控机床的辅助装置 第二节 数控机床的特点 一、 数控机床在加工方面的特点 二、 数控机床的适应性与经济性特点 三、 数控机床在管理与使用方面的特点 第三节 数控加工程序编制 一、 数控加工程序编制的基本知识 二、 数控加工程序的代码及其功能 第四节 数控编程实例 一、 数控铣削加工的程序编制实例 二、 数控车削加工程序编制实例 第五节 加工中心 一、 加工中心的分类与应用范围 二、 加工中心的特点 三、 加工中心的特殊构件 四、 加工中心的发展 复习思考题 第七章 先进制造技术 第一节 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术 一、 CAD/CAM的基本概念 二、 CAD/CAM系统的组成 三、 计算机辅助设计(CAD)技术 四、 计算机辅助工艺过程设计 五、 计算机辅助制造技术 六、 CAD/CAPP/CAM集成技术 第二节 柔性制造技术 一、 FMS的定义及基本组成 二、 FMS的组成 第三节 计算机集成制造系统 一、 计算机集成制造系统 二、 CIMS的发展现状 第四节 智能制造系统 一、 智能制造系统的含义和特征 二、 IMS的基本构成 三、 IMS的运作过程 四、 智能制造与物联网、大数据的关系 复习思考题 第八章 机械制造经济性与管理 第一节 机械制造企业管理 一、 现代企业 二、 现代企业管理职能和组织结构 三、 企业管理基础工作 第二节 成本管理 一、 成本管理概述 二、 成本预测 三、 成本控制 四、 作业成本管理 第三节 质量管理 一、 质量和质量管理的基本概念 二、 质量管理方法 三、 ISO 9000系列标准简介 四、 质量成本 第四节 新产品生产的可行性分析 一、 新产品生产的可行性分析的含义 二、 新产品生产的可行性分析的内容 复习思考题 第九章 机械制造业的环境保护 第一节 机械工业的环境污染 第二节 机械制造业的环境保护技术 一、 工业废气的防治 二、 工业废水的防治 三、 工业固体废物污染的防治 四、 工业噪声的防治 复习思考题 参考文献 |
(注:目录排版顺序为从左列至右列)
《工程材料与机械制造基础》分为6章,主要内容包括工程材料与机械制造基础两个部分,工程材料部分可根据本专业工程材料课程的设置和先修情况在教学中选用。工程材料部分主要包括工程材料的性能、二元合金与铁碳合金相图、金属材料与非金属材料、热处理;机械制造基础部分主要包括铸造、塑性成形、焊接、切削加工和先进制造技术。每一章都设有教学目标、教学要求、引例、特别提示、知识链接、本章小结和习题等内容,以便于教学。
《工程材料与机械制造基础》的编写按照教育部提倡的教学改革“宽口径、少学时”的新要求,以加强学生素质和能力的培养,提高学生的综合应用能力和适应性为目标,突出应用。
《工程材料与机械制造基础》可作为高等工科院校机械工程、机械设计制造及其自动化、工业工程、材料成形及控制工程等专业教材,也可作为工科非机械类专业教材,还可作为企业中从事机械设计和机械制造的工程技术人员的参考书。