工程训练

　　《工程训练》是本系列教材中主要涉及制造业的工程实践，包括创新实践的教学部分。本书共分9章，主要内容有机械制造过程中的冷加工（主要包括车削加工、铣削加工、磨削加工、镗削加工、钳工与钻削加工等）、热加工（铸造、锻造、焊接、热处理与表面工程技术）、特种加工、数控加工与非金属材料成形等有关加工和工艺知识，为适应制造业技术与管理的飞速发展，本书还包含了物联网及智能制造、增材制造、微纳制造、安全生产及环境保护等章节或内容。本书在继承和发扬传统加工方法和工艺的基础上，还在有关章节增加了新工艺、新方法的介绍，如消失模铸造、数控冲压、等离子弧焊与切割、焊接机器人等，使得内容更全面、更系统和更新颖，更加符合新工科对工程训练的新要求。本书可作为高等院校有关专业的工程训练课程教材，也可作为职业院校的师生及工程技术人员参考。

　　朱华炳，男，1963年生，安徽怀宁人，工学博士，合肥工业大学教授，博士生导师，本科生院工程素质教育中心主任，合肥工业大学技师学院院长（兼）。现任教育部高等学校工程训练教学指导委员会副主任委员、国家级实验教学示范中心工程训练学科组副组长。2008年度被评为合肥工业大学“最受欢迎老师”，2013年被评为“安徽省级教学名师”； 主讲的《工程训练》课程2010年获批国家级精品课程、2013年获批国家级资源共享课程、2020年入选首批国家级线下一流课程。曾获国家级教学成果一等奖1项，二等奖4项，省级教学成果特等奖2项，省级科技成果三等奖1项，出版著作4部，公开发表学术论文70余篇，授权发明专利12项。

目录

第1章材料液态成形

1.1砂型铸造

1.1.1砂型铸造工艺过程

1.1.2铸造型砂的性能要求

1.1.3常见铸造砂型的构造及典型浇注系统

1.1.4模样种类和特点

1.1.5模样、铸件、零件之间的关系和区别

1.2造型方法

1.2.1手工造型

1.2.2机器造型

1.3特种铸造

1.3.1消失模铸造

1.3.2压力铸造

1.3.3熔模铸造

1.3.4离心铸造

1.3.5金属型铸造

1.4铸造工艺规程制定

1.4.1铸件分型面的选择原则

1.4.2浇注位置的选择

1.4.3铸造工艺图的绘制

1.5铸铁的种类与石墨形态

1.5.1灰口铸铁

1.5.2球墨铸铁

1.5.3可锻铸铁

1.5.4蠕墨铸铁

1.6金属熔炼、浇注及清理

1.6.1金属熔炼

1.6.2金属浇注及其注意事项

1.6.3铸件清理

1.7铸件质量、铸造安全要求及对环境的影响

1.7.1铸件质量

1.7.2铸造安全要求

1.7.3铸造生产对环境的影响

习题1

第2章材料塑性成形

2.1金属塑性成形

2.1.1金属塑性成形概述

2.1.2塑性成形的主要方法

2.2金属的加热

2.2.1加热目的及锻造温度范围

2.2.2加热产生的缺陷及其预防措施

2.2.3加热方法和设备

2.3自由锻

2.3.1自由锻设备

2.3.2自由锻基本工序

2.3.3自由锻典型工艺过程

2.4板料冲压

2.4.1冲压设备

2.4.2冲压的基本工序

2.4.3冲压模具

2.5数控冲压

2.5.1数控冲压原理及应用

2.5.2数控冲压编程方法

2.6塑性成形加工安全要求

2.6.1锻造安全操作规程

2.6.2冲压安全操作规程

习题2

第3章材料连接成形

3.1材料连接成形概述

3.1.1材料连接成形方法分类

3.1.2焊接连接

3.2常用工业焊接方法

3.2.1焊条电弧焊

3.2.2CO2气体保护焊

3.2.3钎焊

3.2.4电阻焊

3.2.5氩弧焊

3.2.6埋弧焊

3.2.7等离子弧焊与切割

3.3气焊与气割

3.3.1气焊

3.3.2气割

3.4常见焊接缺陷与焊接后处理

3.4.1焊接应力与变形

3.4.2焊接缺陷与质量检验

3.5先进焊接方法

3.5.1激光焊

3.5.2摩擦焊

3.5.3超声波焊

3.6焊接自动化与智能化

3.6.1焊接自动化的基本概念

3.6.2焊接机器人工作站

3.7焊接的安全技术与环境保护

3.7.1焊接过程中的触电因素

3.7.2焊接过程中的火灾与爆炸因素

3.7.3焊接过程对环境的污染因素

3.7.4改善焊接安全与环保的措施

习题3

第4章非金属材料成形

4.1高分子材料成形

4.1.1塑料成形

4.1.2橡胶成形

4.1.3注射机的结构和工作原理

4.2陶瓷材料成形

4.2.1高技术陶瓷成形方法

4.2.2高技术陶瓷烧结

4.3复合材料成形

4.3.1金属基复合材料成形

4.3.2树脂基复合材料成形

4.3.3陶瓷基复合材料成形

习题4

第5章热处理及表面工程技术

5.1金属材料热处理方法概述

5.1.1退火

5.1.2正火

5.1.3淬火

5.1.4回火

5.2热处理设备

5.2.1加热设备

5.2.2冷却设备及检验设备

5.3表面强化与改性方法

5.3.1表面淬火

5.3.2表面化学热处理

5.3.3激光表面处理

5.4表面工程技术

5.4.1表面涂层技术

5.4.2表面镀层技术

5.4.3化学膜层技术

5.5热处理工艺训练

5.5.1退火与正火

5.5.2调质处理

5.5.3热处理安全操作要求

习题5

第6章机械加工与特种加工

6.1机械加工基础知识

6.1.1金属切削加工及机床简介

6.1.2金属切削刀具、辅具、夹具简介

6.1.3金属切削刀具的材料

6.1.4机械加工工艺规程的制定

6.1.5切削加工质量

6.2车削加工

6.2.1普通车床分类及其组成、通用夹具与附件

6.2.2车削加工工艺特点、车刀组成与分类

6.2.3车刀切削角度及其选择原则

6.2.4金属切削加工及切屑控制

6.3铣削加工

6.3.1普通铣床的类型、常用铣削刀具及铣床附件

6.3.2铣削加工工艺特点、铣削用量及其选择原则

6.4磨削加工

6.4.1磨床及磨削加工特点

6.4.2砂轮的静平衡及其安装

6.5常用孔加工与齿轮加工方法

6.5.1常用孔加工方法

6.5.2常用齿轮加工方法

6.6特种加工

6.6.1线切割加工概述及程序编制

6.6.2电火花成形加工概述

6.6.3激光加工概述

6.6.4其他特种加工方法

6.7数控加工

6.7.1常见数控系统及其基本功能指令

6.7.2数控机床坐标系与对刀操作

6.7.3数控机床基本G指令

6.7.4数控车床复合循环指令

6.7.5数控加工编程实例

6.7.6加工程序的仿真

6.8金属切削加工安全要求及其对环境的影响

6.8.1金属切削加工安全要求

6.8.2金属切削加工对环境的影响

习题6

第7章钳工

7.1钳工概念及基本操作

7.1.1钳工的概念

7.1.2钳工基本操作

7.2量具简介

7.2.1常用几何尺寸精度测量工具

7.2.2常用表面粗糙度测量工具

7.3装配

7.3.1装配基本知识

7.3.2典型连接件装配方法

7.3.3部件装配和总装配

7.3.4机械拆卸方法

习题7

第8章先进制造技术及应用

8.1先进加工技术的现状和发展

8.1.1精密与超精密加工

8.1.2超高速切削加工

8.2物联网与智能制造

8.2.1物联网的概念及其应用

8.2.2智能制造的概念及应用

8.2.3工业物联网及应用实例

8.3增材制造技术

8.3.1增材制造技术分类及工作原理、应用特点

8.3.23D打印材料

8.3.33D打印成形实例

8.4微纳制造

8.4.1微纳制造基本概念

8.4.2机械微制造

8.4.3机械微加工案例

习题8

第9章制造业环境保护

9.1环境污染与环境保护概述

9.1.1环境污染与环保概念

9.1.2机械工业的环境污染

9.1.3工业气、固、液废弃污染物

9.2工业气、固、液废弃污染物处理技术

9.2.1工业废气的防治

9.2.2工业废水的防治

9.2.3工业固体废物污染的防治

9.2.4工业噪声的防治

习题9

参考文献