工程创新训练与实践

第1章金属材料及钢的热处理1
1.1概述1
1.2金属材料的主要性能2
1.2.1金属材料主要力学性能2
1.2.2金属材料物理、化学性能5
1.2.3金属材料工艺性能5
1.3常用的工程材料5
1.3.1金属材料6
1.3.2非金属材料9
1.3.3复合材料11
1.4钢的热处理11
1.4.1热处理工艺12
1.4.2热处理工艺方法12
复习思考题13
第2章铸造14
2.1概述14
2.2型砂15
2.2.1型砂的种类15
2.2.2湿型砂的组成15
2.2.3对湿型砂的性能要求15
2.2.4模样、芯盒与砂箱17
2.3手工造型和制芯18
2.3.1手工造型18
2.3.2制芯20
2.4机器造型22
2.4.1振压造型23
2.4.2射压造型23
2.4.3造型生产线24
2.5合型24
2.6金属的熔炼和浇注系统25
2.6.1金属的熔炼25
2.6.2浇注系统28
2.7常见的铸造缺陷29
2.8铸造工艺及模样结构特点31
2.8.1选择造型方法31
2.8.2确定铸件的分型面和浇注位置31
2.8.3确定主要工艺参数32
2.8.4确定砂芯结构33
2.8.5绘制铸造工艺图、铸件图33
2.8.6确定模样33
2.9特种铸造34
2.9.1金属型铸造34
2.9.2压力铸造34
2.9.3离心铸造35
2.9.4熔模铸造35
2.10铸造技术现状和发展趋势36
2.10.1铸造技术现状36
2.10.2铸造技术发展趋势36
2.10.3引入计算机及网络技术37
2.11安全技术38
复习思考题38
第3章锻压39
3.1概述39
3.2锻压安全40
3.3坯料的加热和锻件的冷却40
3.3.1坯料的加热40
3.3.2锻件的冷却41
3.4自由锻42
3.4.1自由锻设备与工具42
3.4.2自由锻造的基本工序42
3.5胎模锻44
3.6冲压45
3.6.1冲压设备46
3.6.2冲压的基本工序46
3.6.3冲模47
3.7锻压技术的发展趋势49
3.7.1超塑性成形技术49
3.7.2高速成形技术49
3.7.3液态模锻50
3.7.4摆动辗压50
复习思考题50
第4章焊接52
4.1概述52
4.2焊接安全54
4.3焊条电弧焊54
4.3.1焊条电弧焊过程54
4.3.2焊接电弧55
4.3.3弧焊机55
4.3.4弧焊机的主要技术参数56
4.3.5焊条57
4.3.6焊接接头形式和坡口形式58
4.3.7焊接位置58
4.3.8焊接工艺参数59
4.3.9焊条电弧焊的基本操作59
4.4气焊与气割60
4.4.1气焊60
4.4.2气割62
4.5其他焊接方法63
4.5.1二氧化碳气体保护焊63
4.5.2氩弧焊64
4.5.3埋弧自动焊64
4.5.4电阻焊65
4.6焊接常见问题66
4.6.1焊接变形66
4.6.2焊接缺陷及焊接质量检验67
4.7焊接结构设计与焊接工艺设计68
4.8焊接和切割新发展69
4.8.1焊接新技术69
4.8.2切割新技术70
复习思考题70
第5章切削加工基础知识71
5.1概述71
5.1.1切削加工的实质和分类71
5.1.2机床的切削运动71
5.1.3切削用量三要素72
5.2零件的技术要求74
5.2.1表面粗糙度74
5.2.2尺寸精度75
5.2.3形状精度75
5.2.4位置精度77
5.3刀具材料和量具79
5.3.1刀具材料79
5.3.2量具80
5.4工件的装夹83
5.4.1基本概念83
5.4.2定位与夹紧的区别84
5.4.3工件在夹具中的定位84
5.4.4定位原理84
5.4.5定位原理分析85
5.5切削加工技术的新发展86
5.5.1高速切削86
5.5.2先进刀具86
5.5.3先进管理87
5.6安全技术87
复习思考题88
第6章车削加工89
6.1车削加工概述89
6.1.1车削加工在机械加工中的地位和作用89
6.1.2车床加工范围及种类89
6.1.3车削加工的特点90
6.2车床组成及操作90
6.2.1车床的型号90
6.2.2车床的组成90
6.2.3车床的操作92
6.2.4车床的传动94
6.3车刀94
6.3.1车刀的种类94
6.3.2车刀的结构95
6.3.3车刀切削时建立的基准坐标平面95
6.3.4车刀切削部分的几何要素96
6.3.5车刀的主要角度及其作用96
6.3.6车刀的选择、安装、刃磨98
6.4车床附件和工件安装100
6.4.1三爪自定心卡盘100
6.4.2四爪单动卡盘101
6.4.3顶尖101
6.4.4心轴103
6.4.5花盘、弯板104
6.4.6中心架、跟刀架104
6.5车削的基本知识105
6.5.1车削步骤105
6.5.2粗车和精车105
6.5.3车外圆及车台阶107
6.5.4车端面108
6.5.5钻孔及车孔108
6.5.6车槽、车断109
6.5.7车锥面109
6.5.8车回转成形面110
6.5.9车螺纹111
6.5.10滚花115
6.6其他类型的车床115
6.6.1落地车床115
6.6.2转塔车床116
6.6.3立式车床116
6.7文明生产与安全生产117
6.7.1文明生产117
6.7.2安全生产117
复习思考题118
第7章铣削加工119
7.1概述119
7.1.1铣床加工范围119
7.1.2铣削加工特点119
7.1.3铣削加工精度和表面粗糙度120
7.2铣床120
7.2.1卧式铣床120
7.2.2立式铣床121
7.3铣床附件121
7.3.1平口钳121
7.3.2回转工作台122
7.3.3万能立铣头122
7.3.4螺栓压板122
7.3.5分度头123
7.4铣刀124
7.4.1铣刀种类及用途124
7.4.2铣刀安装125
7.5铣削操作125
7.5.1铣削用量125
7.5.2铣削方法126
7.6插齿和滚齿加工129
7.6.1插齿加工129
7.6.2滚齿加工129
复习思考题130
第8章磨削加工131
8.1概述131
8.2磨削加工基础知识132
8.2.1常用磨床的分类与组成132
8.2.2砂轮133
8.3磨削工艺134
8.3.1外圆磨削134
8.3.2内圆磨削136
8.3.3圆锥面的磨削136
8.3.4平面磨削136
8.4磨削安全操作规程137
复习思考题137
第9章钳工138
9.1概述138
9.1.1钳工特点138
9.1.2钳工的基本操作138
9.1.3钳工工作的范围及在机械制造与维修中的作用138
9.1.4钳工常用设备139
9.2划线140
9.2.1划线的作用和种类140
9.2.2划线工具及划线涂料140
9.2.3划线基准143
9.2.4划线操作144
9.3錾削145
9.3.1錾削工具及其用途145
9.3.2錾削操作145
9.4锯削147
9.4.1锯削工具及其用途147
9.4.2锯削操作148
9.5锉削149
9.5.1锉削的作用149
9.5.2锉削工具及其用途150
9.5.3锉削操作150
9.6孔加工152
9.6.1钻床152
9.6.2钻头153
9.6.3钻孔153
9.6.4扩孔154
9.6.5铰孔154
9.6.6锪孔155
9.7攻螺纹与套螺纹155
9.7.1攻螺纹155
9.7.2套螺纹156
9.8刮削157
9.8.1刮刀及其用法157
9.8.2刮削质量的检验157
9.8.3刮削平面158
9.8.4刮削曲面158
9.9装配与拆卸159
9.9.1装配工艺过程159
9.9.2几种典型的装配工作160
9.9.3拆卸工作161
9.9.4装配自动化163
9.10安全技术163
复习思考题163
第10章特种加工165
10.1概述165
10.1.1特种加工的产生与发展165
10.1.2特种加工的特点165
10.1.3特种加工的分类166
10.1.4特种加工的应用166
10.2电火花加工166
10.2.1电火花加工的原理166
10.2.2电火花加工的工艺特点167
10.2.3电火花加工的应用167
10.3电火花线切割加工168
10.3.1电火花线切割加工的原理168
10.3.2电火花线切割加工的特点及应用168
10.3.3电火花线切割加工机床的分类169
10.3.4电火花线切割加工机床169
10.3.5电火花线切割机床基本操作方法170
10.4超声波加工171
10.4.1超声波加工的原理171
10.4.2超声波加工的工艺特点171
10.4.3超声波加工的应用171
10.5激光加工172
10.5.1激光加工原理172
10.5.2激光加工工艺特点172
10.5.3激光加工的应用173
复习思考题173
第11章数控车削加工174
11.1数控车床概述174
11.1.1数控车床的分类174
11.1.2数控车床基本结构及工作原理176
11.2数控车床加工对象与加工工艺178
11.2.1数控车床的主要加工对象178
11.2.2数控车削加工工艺179
11.2.3数控车床的坐标系181
11.3数控车床基本编程182
11.3.1程序的基本格式182
11.3.2基本编程指令184
11.4数控车削编程方法及实例188
11.4.1手工编程及实例188
11.4.2自动编程及实例188
11.5数控车床的基本操作193
11.5.1数控车床操作面板193
11.5.2数控车床的基本操作方法196
11.5.3数控车床安全操作规程201
复习思考题201
第12章数控铣削加工202
12.1概述202
12.2数控刀具的认识与使用203
12.2.1常用刀具类型及材料203
12.2.2几种常用的数控刀具204
12.2.3刀柄系统的认识204
12.2.4数控刀具的装夹206
12.3机床常用夹具207
12.3.1夹具的定义207
12.3.2数控铣床/加工中心常用夹具类型208
12.3.3常用夹具的使用209
12.4数控铣床/加工中心的基本操作210
12.4.1机床的开、关机操作210
12.4.2机床操作面板210
12.4.3机床控制面板211
12.4.4回零操作（也称返回参考点操作）211
12.4.5机床的手动操作212
12.4.6手轮操作212
12.4.7MDI手动数据输入操作212
12.4.8程序编辑操作212
12.5数控铣床/加工中心的对刀操作213
12.6数控铣床加工工艺的制定214
12.7数控铣床程序格式及常用指令215
12.8数控铣床加工实例216
12.8.1底板类零件加工（一）216
12.8.2底板类零件加工（二）218
12.9加工中心的特点220
12.10加工中心的组成结构221
12.11加工中心的分类221
12.12适宜加工中心加工的零件222
复习思考题223
第13章CAXA制造工程师224
13.1自动编程的概念224
13.2自动编程的分类224
13.3自动编程的发展225
13.4CAD/CAM系统简介226
13.5自动编程关键技术概述227
13.5.1零件建模227
13.5.2刀具轨迹生成、编辑与验证228
13.5.3后置处理230
13.6CAXA制造工程师软件介绍230
13.7CAXA制造工程师界面介绍231
13.8曲线233
13.9绘制实例235
13.10自动编程过程240
第14章3D打印243
14.1概述243
14.1.13D打印的概念及特点243
14.1.23D打印技术的发展244
14.1.33D打印技术常用原材料245
14.1.43D打印技术常见工艺方法246
14.1.53D打印技术的应用领域248
14.2三维建模方式251
14.2.1正向设计和逆向设计251
14.2.2正向设计——UG建模252
14.2.3逆向设计——激光扫描仪274
14.3基于太尔时代3D打印机FDM技术的基本介绍283
14.3.1FDM的基本原理283
14.3.23D打印机FDM技术的基本操作283
复习思考题285
第15章机械测量技术286
15.1测量技术概述286
15.1.1测量的概念286
15.1.2测量方法的分类287
15.1.3测量技术的基本原则288
15.1.4常用测量器具289
15.1.5现代测量仪器的应用291
15.2测量误差及数据处理292
15.2.1测量误差292
15.2.2测量误差产生的主要原因292
15.2.3测量误差分类及特性292
15.2.4测量数据处理293
15.3形位误差测量294
15.3.1形位误差基本概念294
15.3.2形位误差测量原则294
15.4三坐标测量机296
15.4.1三坐标测量机原理296
15.4.2三坐标测量机的分类297
15.4.3三坐标测量机的组成297
15.4.4三坐标测量机的工作环境要求301
15.4.5三坐标测量机的测量流程301
15.4.6测头校验301
15.4.7三坐标测量机的日常维护保养303
15.4.8三坐标测量机使用注意事项304
复习思考题304
参考文献305