本书是根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会编制的《普通高等学校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求》和教育部关于新工科教学和教材建设的指导性意见编写而成的。

本书共分14章，包括绪论，机械加工材料的主要性能，机械制造的材料学基础，热处理与表面工程技术，机械加工材料的分类与选用，金属液态成形基础、塑性成形和焊接等热加工工艺基础，以及切削加工和金属切削机床基本知识，常用传统机械加工方法和特种加工、复合加工、精密加工与光整加工方法，典型零件表面加工方案、机械加工工艺过程基本知识等冷加工工艺基础，并对当今出现的主要的先进制造模式与先进制造技术做了较系统的介绍。针对各章重要知识点和学习难点，书中还提供了电子学习资源（视频）。

本书可作为普通高等工科院校机械类专业“工程材料及机械制造基础”系列课程的机械制造基础课程（该课程曾用名称是“金属工艺学”）的教材，或近机械类专业的参考教材，还可以作为正在进行工程训练的机械类专业学生的参考书，也可供机械工程技术人员学习参考。

前言

绪论1

01机械制造的概念与分类1

02学习机械制造基础知识的必要性2

03机械制造技术发展简史4

04工程材料的分类5

05课程学习要求6

第1章机械加工材料的主要性能7

11机械加工材料的力学性能7

111强度8

112塑性10

113硬度11

114韧性13

115疲劳强度14

12机械加工材料的物理、化学及工艺

性能要求15

121物理性能15

122化学性能17

123工艺性要求18

思考题19

第2章机械制造的材料学基础20

21金属的晶体结构及其同素异构转变20

211金属的晶体结构20

212金属的结晶过程21

213金属的同素异构转变23

22铁碳合金相图23

221铁碳合金的基本组织24

222铁碳合金相图26

223钢在结晶过程中的组织转变28

思考题32

第3章热处理与表面工程技术33

31钢在加热和冷却时的组织转变33

311钢在加热时的组织转变33

312钢在冷却时的组织转变34

32钢的热处理工艺35

321退火35

322正火36

323淬火37

324回火37

325表面淬火和化学热处理38

33表面工程技术39

331 电镀40

332 涂料涂装40

333热喷涂41

334高能束流表面改性42

思考题43

第4章机械工程材料的分类与选用44

41工业用钢的分类与选用44

411碳素钢45

412低合金钢47

413合金钢48

42工业常用有色金属及轻合金51

421铜及铜合金51

422铝及铝合金52

423 钛及钛合金56

424锌及锌合金56

43工业常用非金属材料 56

431工业常用高分子材料57

432工业陶瓷58

433复合材料59

思考题61

第5章金属液态成形基础62

51铸造工艺基础62

511液态金属的充型能力62

512铸件的凝固与收缩64

513铸造内应力、变形和裂纹68

514常见铸件的缺陷及对策71

52常用合金铸件的生产73

521常用铸造合金的分类及用途73

522铸铁件的生产73

523铸钢件的生产77

524铸铜件、铸铝件的生产78

53砂型铸造79

531造型方法的分类及选择80

532浇铸位置和分型面的选择84

533铸造工艺参数的选择87

534铸件的结构工艺性90

54特种铸造95

541熔模铸造95

542金属型铸造97

543压力铸造98

544离心铸造100

545消失模铸造101

546常用铸造方法的比较103

55铸造生产自动化104

551铸造过程辅助设计及控制104

552快速成形技术应用于铸造生产106

思考题108

第6章金属的塑性成形111

61金属的塑性成形理论基础111

611金属塑性变形机理111

612塑性变形对金属组织和性能的

影响113

613金属材料的塑性成形性115

62锻造工艺方法116

621锻造工艺方法简介116

622锻造工艺规程的制订125

623锻件的结构工艺性129

63冲压工艺方法131

631分离工序131

632变形工序134

633冲压件的结构工艺性138

64先进塑性加工方法简介140

641精密模锻141

642挤压成形141

643轧制成形143

644粉末锻造145

645超塑性成形145

646高能成形147

思考题148

第7章焊接150

71焊接概述150

711焊接的定义和特点150

712焊接的分类151

713焊接的发展152

72电弧焊153

721焊接电弧和电源153

722电弧焊的冶金原理155

723焊条电弧焊158

724其他常用电弧焊167

73其他焊接方法171

731电阻焊171

732摩擦焊172

733钎焊175

734气焊和气割176

735先进焊接方法177

74常用金属材料的焊接180

741金属材料的焊接性180

742碳钢的焊接181

743合金结构钢的焊接182

744铸铁的补焊183

745有色金属的焊接184

75焊接的结构工艺性185

751焊接结构材料和焊接方法的

选择185

752焊接结构设计187

思考题190

第8章切削加工基础知识192

81切削运动及切削要素192

811零件表面的形成及切削运动192

812切削用量193

813切削层参数194

82刀具角度及刀具材料195

821刀具角度195

822刀具材料201

83金属切削过程及控制203

831切屑的形成及种类203

832积屑瘤204

833切削力和切削功率205

834切削热和切削温度207

835刀具磨损和刀具寿命208

836切削用量的合理选择209

84材料的可加工性210

841衡量材料可加工性的指标210

842常用材料的可加工性211

843难加工材料的可加工性211

85机械加工质量212

851机械加工精度212

852机械加工表面质量213

86切削加工技术经济分析方法213

861产品质量214

862生产率214

863经济性215

思考题216

第9章金属切削机床基本知识218

91机床的分类和型号编制218

911机床发展简史218

912机床的分类220

913金属切削机床的型号编制220

92常见金属切削机床225

921车床225

922钻床227

923镗床227

924刨床228

925铣床229

926磨床231

927切削机床的基本构成233

93数控机床与机床数控系统简介234

931机床数控系统的基本构成及

工作原理234

932数控机床的控制类型及常用

数控系统236

933数控机床的本体特点及核心

部件238

思考题243

第10章常用传统机械加工方法244

101车削加工244

1011车削加工的工艺特点245

1012车削的应用246

102铣削加工247

1021铣削加工的工艺特点248

1022铣削方法248

1023铣削的应用250

103刨削、拉削加工251

1031刨削251

1032拉削253

104钻、扩、铰与镗孔加工255

1041钻孔、扩孔、铰孔255

1042镗孔260

105磨削加工263

1051砂轮263

1052磨削过程267

1053磨削加工的工艺特点267

1054常用磨削工艺269

思考题271

第11章特种加工、复合加工、精整

加工与光整加工273

111特种加工方法及其工艺特点273

1111电火花加工273

1112电解加工275

1113激光加工277

1114超声波加工278

1115电子束加工279

112复合加工方法280

1121电解磨削281

1122电化学机械光整加工282

1123超声波复合加工282

1124激光堆焊铣削复合加工283

113精整加工和光整加工方法简介284

1131研磨284

1132珩磨286

1133滚挤压287

1134抛光288

思考题289

第12章典型零件表面加工方案290

121外圆面的加工方案291

1211外圆面的技术要求291

1212外圆面加工方案的分析291

122内圆面的加工方案292

1221孔的技术要求292

1222孔加工方案的分析292

123平面的加工方案294

1231平面的技术要求294

1232平面加工方案的分析294

124曲面的加工方案295

125螺纹的加工方案296

1251螺纹的技术要求296

1252螺纹加工方案的分析297

126齿轮齿形的加工方案300

1261齿轮的技术要求300

1262齿轮齿形加工方案的分析301

1263常用齿形的加工方案307

思考题307

第13章机械加工工艺过程基本

知识309

131工艺过程的基本概念309

1311生产过程和工艺过程309

1312生产类型和工艺特征310

132工件的安装与定位312

1321六点定位原理312

1322工件的安装与夹具类型313

1323基准选择316

133加工工艺规程的制订318

1331加工工艺规程的内容及作用318

1332制订加工工艺规程的原则与

原始资料319

1333制订工艺规程的步骤319

134典型零件的工艺过程324

1341轴类零件324

1342套类零件325

1343箱体类零件328

135切削加工零件的结构工艺性要求331

1351合理确定零件的技术要求331

1352遵循零件结构设计的标准化332

1353合理标注尺寸332

1354零件结构要便于加工332

1355提高标准化程度337

1356合理规定表面精度和表面

粗糙度338

1357合理采用零件的组合338

思考题339

第14章先进制造模式与先进制造

技术341

141先进制造的特征与技术分类341

1411先进制造技术的发展背景341

1412先进制造技术的基本特征342

1413先进制造的支撑性技术345

1414先进制造包含的核心技术345

142先进制造模式与先进制造技术346

1421柔性制造模式与柔性制造

系统346

1422可重构柔性制造模式与可重构

制造系统349

1423计算机集成制造模式与系统351

1424准时制造、精益制造、敏捷

制造模式353

1425虚拟制造模式354

1426智能制造模式与IMS系统356

思考题358

参考文献359