目 录
前言
第1篇　概论
第1章　课程概述3
1.1　课程性质、目的与教学内容3
1.1.1　课程性质、目的3
1.1.2　课程教学内容4
1.2　课程学习方法及安全要求8
【思考与练习】9
第2章　机械工程材料及热处理10
2.1　机械工程材料的分类及应用10
2.1.1　机械工程材料的分类10
2.1.2　机械工程材料的应用10
2.2　常用钢铁材料简介11
2.2.1　钢11
2.2.2　铸铁12
2.3　钢铁材料现场鉴别方法13
2.3.1　火花鉴别13
2.3.2　色标鉴别14
2.3.3　断口鉴别15
2.3.4　音响鉴别15
2.4　非铁金属简介15
2.4.1　铝及铝合金15
2.4.2　铜及铜合金16
2.5　金属材料的力学性能16
2.5.1　强度17
2.5.2　塑性17
2.5.3　硬度17
2.5.4　冲击韧度18
2.5.5　疲劳强度18
2.6　金属材料热处理18
2.6.1　退火与正火19
2.6.2　淬火与回火20
2.6.3　表面热处理21
2.6.4　金属表面改性22
2.7　金相基础24
2.7.1　金相取样的原则25
2.7.2　金相试样的制备25
2.7.3　铁碳合金平衡组织的
金相观察29
2.8　热处理安全操作规程29
【思考与练习】29
第2篇　材料成形
第3章　铸造成形33
3.1　概述33
3.2　砂型铸造34
3.2.1　造型材料性能及组成34
3.2.2　常用造型方法35
3.2.3　浇注系统及其设置40
3.2.4　型芯的结构及制作41
3.2.5　砂型制作案例42
3.3　铸造合金的熔炼及浇注工艺44
3.3.1　铸铁的熔炼44
3.3.2　铸钢的熔炼46
3.3.3　非铁金属的熔炼47
3.3.4　铝合金熔炼案例47
3.4　特种铸造方法及应用49
3.4.1　熔模铸造49
3.4.2　金属型铸造50
3.4.3　离心铸造50
3.4.4　压力铸造51
3.4.5　低压铸造51
3.4.6　实型铸造51
3.5　铸造缺陷及其分析52
3.6　铸造安全操作规程53
【思考与练习】53
第4章　锻压成形55
4.1　概述55
4.1.1　常用压力加工方法55
4.1.2　坯料的加热和锻件的冷却56
4.2　自由锻59
4.2.1　自由锻设备59
4.2.2　自由锻工具60
4.2.3　自由锻工序60
4.2.4　自由锻工艺规程63
4.2.5　自由锻案例64
4.3　模锻和胎模锻66
4.3.1　模锻66
4.3.2　胎模锻67
4.4　板料冲压68
4.4.1　冲压设备68
4.4.2　冲压工序69
4.4.3　冲模70
4.4.4　冲压模具拆装案例71
4.5　锻造安全操作规程72
4.6　冲压安全操作规程73
【思考与练习】73
第5章　焊接成形74
5.1　概述74
5.2　焊条电弧焊75
5.2.1　焊接设备77
5.2.2　焊钳及其他辅助工具79
5.2.3　焊条79
5.2.4　焊条电弧焊焊接工艺81
5.2.5　焊条电弧焊操作84
5.3　气焊与切割87
5.3.1　气焊87
5.3.2　切割90
5.4　其他焊接方法及焊接机器人92
5.4.1　气体保护焊92
5.4.2　埋弧焊94
5.4.3　压焊95
5.4.4　钎焊97
5.4.5　激光焊97
5.4.6　焊接机器人97
5.5　焊接缺陷、检验与焊接变形99
5.5.1　焊接缺陷与检验99
5.5.2　焊接变形100
5.6　焊接安全操作规程101
5.6.1　焊条电弧焊安全操作规程101
5.6.2　气焊气割安全操作规程101
【思考与练习】102
第6章　陶艺103
6.1　概述103
6.1.1　陶瓷的发展历史103
6.1.2　陶艺制作常用泥料104
6.1.3　陶艺制作常用设备及工具104
6.2　陶艺基本成型方法104
6.3　陶艺装饰方法106
6.4　陶艺烧成工艺107
6.5　陶艺安全操作规程107
【思考与练习】108
第3篇　常规切削加工
第7章　车削加工111
7.1　车工概述111
7.2　卧式车床112
7.2.1　卧式车床的编号112
7.2.2　卧式车床主要部分的名称
和用途112
7.2.3　卧式车床主要附件的名称
和用途113
7.2.4　卧式车床的传动系统114
7.3　车刀的结构及安装116
7.3.1　车刀的种类与应用116
7.3.2　车刀的结构117
7.3.3　车刀的刃磨119
7.3.4　车刀的安装120
7.4　工件的安装121
7.5　车床操作要点123
7.5.1　切削用量及对切削的影响123
7.5.2　切削液的作用及其选择125
7.5.3　刀架极限位置检查125
7.5.4　刻度盘及其正确使用126
7.5.5　对刀、试切和试量126
7.6　车削加工的基本方式127
7.6.1　车外圆127
7.6.2　车端面和台阶128
7.6.3　切槽和切断129
7.6.4　钻孔和镗孔130
7.6.5　车锥面133
7.6.6　车成形面135
7.6.7　车螺纹136
7.6.8　滚花139
7.7　车削加工安全操作规程140
【思考与练习】140
第8章　铣削加工141
8.1　铣削加工概述141
8.2　铣床种类142
8.2.1　卧式万能升降台铣床142
8.2.2　立式升降台铣床143
8.2.3　龙门铣床143
8.3　铣刀144
8.3.1　铣刀的种类144
8.3.2　铣刀的安装145
8.4　铣削加工146
8.4.1　铣削运动146
8.4.2　铣削用量146
8.4.3　铣削方式147
8.5　铣床附件149
8.5.1　机用虎钳149
8.5.2　万能铣头150
8.5.3　回转工作台150
8.5.4　万能分度头150
8.6　铣削加工基本方法151
8.6.1　铣削水平面的方法和步骤151
8.6.2　铣削斜面的方法和步骤153
8.7　铣削加工安全操作规程155
【思考与练习】155
第9章　磨削加工156
9.1　磨削加工概述156
9.2　磨削加工的种类及方法157
9.2.1　平面磨削157
9.2.2　外圆磨削158
9.2.3　内圆磨削159
9.3　磨具160
9.4　磨削加工案例163
9.5　其他磨削工艺164
9.6　磨削加工安全操作规程164
【思考与练习】165
第10章　钳工166
10.1　划线166
10.1.1　划线工具及使用166
10.1.2　划线操作168
10.2　锯削、锉削、錾削171
10.2.1　锯削171
10.2.2　锉削172
10.2.3　錾削175
10.3　钻孔、扩孔、铰孔、锪孔176
10.3.1　钻孔加工设备176
10.3.2　钻孔与扩孔、铰孔、锪孔
操作180
10.4　攻螺纹和套螺纹182
10.4.1　攻螺纹和套螺纹工具182
10.4.2　攻螺纹和套螺纹操作183
10.5　刮削与研磨184
10.5.1　刮削用工具185
10.5.2　刮削操作186
10.5.3　研具与研磨剂187
10.5.4　平面的研磨方法188
10.6　钳工安全操作规程190
10.6.1　钻床安全操作规程190
10.6.2　钳工常用工具安全操作规程190
【思考与练习】192
第4篇　现代制造技术
第11章　数控加工195
11.1　概述195
11.2　数控加工工艺基础195
11.2.1　数控加工工艺过程195
11.2.2　数控加工工艺相关概念196
11.2.3　工序划分原则197
11.2.4　进给路线197
11.2.5　对刀点的选择198
11.2.6　切削用量198
11.2.7　技术文件199
11.2.8　工艺装备的选择199
11.3　数控加工编程基础200
11.3.1　数控程序编制的内容和
步骤200
11.3.2　数控程序格式200
11.3.3　数控程序基本代码201
11.4　数控车削加工202
11.4.1　数控车床基本知识202
11.4.2　数控车床坐标系205
11.4.3　数控车削加工中的装刀与
对刀206
11.4.4　数控车削加工编程指令207
11.4.5　数控车削加工案例分析208
11.5　数控铣削加工211
11.5.1　数控铣床基本知识211
11.5.2　数控铣床坐标系211
11.5.3　数控铣削加工对刀点213
11.5.4　数控铣削加工编程指令213
11.5.5　数控铣削加工案例分析215
11.6　数控加工安全操作规程219
11.6.1　数控车削加工安全操作
规程219
11.6.2　数控铣削加工安全操作
规程220
【思考与练习】221
第12章　特种加工223
12.1　概述223
12.1.1　特种加工的特点及应用223
12.1.2　特种加工的分类223
12.2　电火花加工224
12.2.1　电火花加工原理224
12.2.2　电火花加工的特点、应用及
分类226
12.2.3　电火花成形加工机床226
12.2.4　电火花成形加工机床的
操作228
12.3　电火花线切割加工230
12.3.1　电火花线切割加工概述230
12.3.2　电火花线切割加工设备231
12.3.3　电火花线切割机床控制
系统232
12.3.4　电火花线切割加工编程234
12.4　激光加工237
12.4.1　激光加工概述237
12.4.2　激光加工设备239
12.4.3　激光加工机床控制系统240
12.5　增材制造（3D打印）242
12.5.1　增材制造概述242
12.5.2　增材制造工艺方法243
12.6　电解加工245
12.6.1　电解加工原理245
12.6.2　电解加工特点与应用246
12.7　超声加工246
12.7.1　超声加工原理246
12.7.2　超声加工特点与应用247
12.8　电子束和离子束加工247
12.8.1　电子束加工247
12.8.2　离子束加工248
12.9　特种加工安全操作规程
（电火花加工）249
【思考与练习】249
第13章　智能制造250
13.1　概述250
13.1.1　国外智能制造背景250
13.1.2　中国制造2025251
13.2　智能制造的内涵251
13.3　智能制造发展现状252
13.4　智能制造发展目标252
13.5　智能制造系统架构253
13.5.1　生命周期253
13.5.2　系统层级253
13.5.3　智能功能253
13.6　智能制造标准体系结构254
13.7　智能制造标准体系框架255
13.8　智能制造相关名词术语和
缩略语255
13.9　工业4.0体系下的智能制造
构架257
13.9.1　智能工厂拓扑结构257
13.9.2　智能工厂架构257
【思考与练习】258
第5篇　综合训练与创新
第14章　机械加工质量与检测261
14.1　概述261
14.2　机械加工精度261
14.3　机械加工表面质量262
14.3.1　加工表面的几何特征262
14.3.2　表面层金属的力学物理性能和
化学性能262
14.4　机械加工质量检测262
14.4.1　测量的基本要素263
14.4.2　测量方法的分类263
14.5　常用测量器具的使用、维护及
示例264
14.5.1　游标卡尺264
14.5.2　千分尺265
14.5.3　百分表及杠杆百分表266
14.5.4　内径指示表268
14.5.5　三坐标测量机269
14.6　三坐标测量案例270
14.6.1　测量准备工作270
14.6.2　3个面基准测量案例271
14.7　三坐标测量技能训练操作规程272
【思考与练习】273
第15章　机械装配与拆卸275
15.1　概述275
15.1.1　装配要求、方法和配合性质275
15.1.2　装配流程277
15.2　几种典型装配工作278
15.2.1　常用连接件的装配278
15.2.2　滑动轴承、滚动轴承的
装配281
15.2.3　齿轮的装配282
15.2.4　装配自动化283
15.3　装配示例284
15.4　机械的拆卸286
15.5　机械拆装安全操作规程286
【思考与练习】288
第16章　典型零件加工工艺289
16.1　概述289
16.2　工艺过程与生产类型290
16.3　机械加工工艺规程291
16.4　典型表面的加工方法294
16.4.1　外圆面的加工方法294
16.4.2　内圆面的加工方法295
16.4.3　平面的加工方法296
16.5　拟订工艺路线297
16.5.1　确定加工方案297
16.5.2　选择定位基准297
16.5.3　划分加工阶段299
16.5.4　安排加工顺序299
16.6　典型零件的加工工艺300
16.6.1　典型轴类零件的加工工艺301
16.6.2　典型盘套类零件的加工工艺303
16.6.3　典型支架箱体类零件的加工
工艺305
【思考与练习】306
参考文献308