机械制造基础

课题1 金属材料 1

任务1.1 理解金属材料的力学性能 1

1.1.1 强度、刚度与塑性 1

1.1.2 硬度 4

1.1.3 冲击韧性 5

1.1.4 疲劳强度 6

任务1.2 掌握常用金属材料的特点及选用 7

1.2.1 常用钢材料的分类 7

1.2.2 铸铁 9

1.2.3 非铁合金 10

课题2 金属的热处理 14

任务2.1 理解金属及合金的晶体结构与结晶 14

2.1.1 金属的结晶 14

2.1.2 金属的同素异构转变 15

2.1.3 合金的结构 16

任务2.2 理解铁碳合金相图 17

2.2.1 铁碳合金 17

2.2.2 铁碳合金状态图 18

任务2.3 掌握钢的热处理工艺 19

2.3.1 钢的热处理概述 19

2.3.2 普通热处理 20

2.3.3 表面热处理 23

课题3 非金属材料与新型材料 25

任务3.1 熟悉常用非金属材料的性能及用途 25

3.1.1 高分子材料 25

3.1.2 陶瓷材料 27

3.1.3 复合材料 27

任务3.2 了解新型材料的基本性质 28

3.2.1 纳米材料 28

3.2.2 智能材料 29

3.2.3 超导材料 30

3.2.4 非晶态金属 30

3.2.5 光纤 30

课题4 金属的热加工基础 32

任务4.1 理解铸造的基本原理、方式及种类 32

4.1.1 铸造概述 32

4.1.2 砂型铸造 33

4.1.3 特种铸造 38

任务4.2 理解锻压的基本原理、内容及种类 40

4.2.1 锻压成形基础知识 41

4.2.2 自由锻造 42

4.2.3 板料冲压 45

任务4.3 理解焊接的基本原理、过程及种类 46

4.3.1 电弧焊焊接基础 47

4.3.2 电弧焊的焊接过程 49

4.3.3 常见焊接方法 51

任务4.4 了解零件毛坯的成形方法和选择原则 54

4.4.1 毛坯制造方法及选择原则 54

4.4.2 典型零件的毛坯选择 55

课题5 金属切削加工概述 57

任务5.1 掌握切削加工的切削运动与切削要素 57

5.1.1 零件表面的形成及切削运动 57

5.1.2 切削用量 58

任务5.2 掌握切削机床的分类及型号编制 59

5.2.1 机床的分类 59

5.2.2 通用机床型号的编制 60

任务5.3 理解切削机床的刀具角度和夹具基础 62

5.3.1 刀具角度 62

5.3.2 刀具材料 66

5.3.3 夹具基础 68

任务5.4 掌握金属切削过程的规律及应用 71

5.4.1 切削层的变形 71

5.4.2 切削力 74

5.4.3 切削热与切削温度 76

5.4.4 刀具磨损与刀具耐用度 77

课题6 常见加工方法与装备 81

任务6.1 掌握车削加工与车床的基本知识 81

6.1.1 车削加工概述 81

6.1.2 车床 82

6.1.3 车床附件 85

6.1.4 车刀 88

任务6.2 掌握铣削加工与铣床的基本知识 89

6.2.1 铣削加工概述 89

6.2.2 铣床 93

6.2.3 铣刀 95

任务6.3 理解钻削与镗削的工艺特点 98

6.3.1 钻削 99

6.3.2 镗削 102

任务6.4 理解磨削加工的工艺特点及应用 106

6.4.1 磨削加工概述 106

6.4.2 磨床 106

6.4.3 砂轮 111

任务6.5 了解数控机床及数控机床刀具、夹具的特点 115

6.5.1 数控机床 115

6.5.2 数控机床的刀具与夹具概述 117

课题7 其他加工方法 118

任务7.1 了解精密加工的特点与方法 118

7.1.1 精密与超精密加工范畴及特点 118

7.1.2 精密与超精密加工方法 121

任务7.2 了解特种加工技术的原理与方法 125

7.2.1 电火花加工 125

7.2.2 电解加工 126

7.2.3 超声加工 129

7.2.4 高能束加工简介 130

课题8 机械加工工艺规程制定 134

任务8.1 理解机械加工工艺过程中的基本概念 134

8.1.1 生产过程和工艺过程 134

8.1.2 生产纲领和生产类型 136

8.1.3 机械加工工艺规程 138

任务8.2 掌握机械加工工艺规程设计的方法与步骤 141

8.2.1 零件图审查 142

8.2.2 毛坯的选择 142

8.2.3 定位基准的选择 144

8.2.4 工艺路线的拟定 147

8.2.5 加工余量的确定 149

8.2.6 工序尺寸及其公差的确定 151

8.2.7 机械加工生产率和技术经济分析 153

任务8.3 理解数控加工工艺特点 158

8.3.1 数控加工工艺一般过程 159

8.3.2 数控加工内容的选择 159

8.3.3 数控加工要求分析 159

8.3.4 选用数控机床 161

8.3.5 数控加工方案 162

8.3.6 加工程序编写与校验 163

8.3.7 数控加工技术文件归档 164

任务8.4 了解装配工艺规程设计 165

8.4.1 制定装配工艺规程的原则 165

8.4.2 制定装配工艺规程的方法和步骤 165

课题9 典型零件的加工 169

任务9.1 掌握轴类零件的加工要求与过程 169

9.1.1 概述 169

9.1.2 主轴的机械加工工艺过程 171

任务9.2 理解套筒类零件的加工 174

9.2.1 概述 174

9.2.2 套筒类零件机械加工的主要工艺问题 176

9.2.3 内孔的加工方法 177

任务9.3 理解箱体类零件的加工 178

9.3.1 概述 178

9.3.2 箱体结构工艺性 179

9.3.3 箱体机械加工工艺过程及工艺分析 180

9.3.4 箱体平面的加工方法 180

9.3.5 箱体孔系的加工方法 181

课题10 机械加工精度及加工表面质量简介 185

任务10.1 了解影响机械加工精度的因素 185

10.1.1 工艺系统的几何误差对加工精度的影响 185

10.1.2 工艺系统受力变形产生的误差 189

10.1.3 工艺系统受热变形产生的误差 192

10.1.4 加工误差的综合分析 195

任务10.2 理解影响机械加工表面质量因素 201

10.2.1 影响零件表面粗糙度的因素 201

10.2.2 影响零件表面层物理力学性能的因素 203

参考文献 206