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 內 容 簡 介

機械制造基礎是機械制造及其相關專業的專業基礎課。本書參考了大量機械制造行業的有關規范，在訓練項目選題的內容上，依據機械制造專業教學和生產特點，結合工作過程系統化課程結構所涉及的教育理論，在傳統教學內容的基礎上進行了適當的整合規劃。書中以崗位作為主體線索，依次介紹了金屬材料，鑄造，鍛壓，焊接，車削加工，銑削，刨、拉、鏜削加工，磨削加工，鉗工，數控機床加工，電火花加工等內容，能夠滿足高職高專機械制造及其相關專業的實際教學需求。

本書可作為機械工程、機電工程、機械制造以及機械相關專業的高職高�；虮究粕�的教材，也可以作為機械制造行業培訓或職業資格認證的參考讀物。

前    言

　　伴隨我國職業教育的蓬勃發展，教育界對高職教育本質的理解不斷深入，更加注重對學習領域和工程實踐場景的構建；同時隨著近幾年對機械類學生工程技能水平的要求不斷提升，這就需要知識更系統、技能要點更全面的機械制造類教材。

　　針對以上情況，我們組織了全國各地數所院校的一線老師，總結和分析了第1版的優點和不足，提出了第2版教材的修訂計劃。本次再版充分考慮各使用院校教師和學生各方面的反饋意見和建議，結合我們編寫團隊在課程建設、教學實踐中的新想法、新思路，對原教材內容作了更新、補充與完善，并對教材的結構形式作了重新的設計。

　　機械制造基礎是機械設計制造及其相關專業的專業基礎課，本書以機械制造工作過程為依據，以項目課題為專業知識、技能的載體，能夠滿足機械制造及其相關專業的教學需要，通過讓學生所學的專業理論知識在實踐課題中得到應用，從而促進學生對專業基礎知識的理解和掌握。本書以專業及專業基礎知識為背景，以實踐教學過程為載體，培養學生對專業理論知識的應用能力和對基本工程問題的解決能力，培養學生良好的職業素質、嚴謹的工作態度、優良的工作作風。

　　本書在編寫過程中，參考了大量機械制造行業的有關規范，依據機械制造基礎專業教學和生產特點，結合工作過程系統化課程結構所涉及的教育理論，在傳統教學內容的基礎上進行了適當的整合規劃。書中以崗位作為主體線索，依次介紹了金屬材料，鑄造，鍛壓，焊接，車削加工，銑削加工，刨、拉、鏜削加工，磨削加工，鉗工，數控機床加工和電火花加工等內容。

　　本書的特點及思路如下。

　　(1) 從我國機械制造及相關專業的培養目標出發，主要講述金屬材料、熱加工與冷加工、刀具、機床等相關的基礎知識及訓練課題，并對工程項目中經常出現的或可能出現的問題進行深入剖析和論述。

　　(2) 本書內容的安排以趣味型、成果型為主，深入淺出，以提高學生的學習興趣。

　　(3) 書中部分插圖采用SolidWorks創建的三維實體模型，可增強視覺效果。

　　(4) 本書創建QQ群，用于專業教師及同行探討問題、研究教學方法、交流教學資源，同時為本書提供課件下載。

　　本書由山東理工大學于文強和常德職業技術學院湯長清任主編，包頭職業技術學院尹亮、張家界航空工業職業技術學院陳立任副主編。

　　本書由黃道權統稿并擔任主審，在此表示衷心感謝。

　　由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

　　　

 

　　編  者  

 

目    錄

 

第1章  金屬材料 1

1.1  鋼的熱處理 2

1.1.1  鋼的退火和正火 2

1.1.2  鋼的淬火和回火 4

1.1.3  鋼的表面熱處理 6

1.1.4  熱處理設備 7

1.1.5  項目案例精解 11

1.2  鋼材的火花鑒別 11

1.2.1  火花鑒別常用設備及操作

方法 12

1.2.2  火花的組成和名稱 12

1.2.3  碳鋼的火花特征 14

1.2.4  項目案例精解 15

1.3  拓展訓練 16

1.3.1  車床主軸熱處理工藝 16

1.3.2  圓拉刀的熱處理工藝 17

1.3.3  20CrMnTi變速箱齒輪的

滲碳熱處理工藝 19

1.4  實踐中常見問題解析 22

1.4.1  過熱與過燒 22

1.4.2  氧化與脫碳 22

1.4.3  變形與開裂 24

本章小結 24

思考與練習 24

第2章  鑄造 26

2.1  砂型鑄造 26

2.1.1  常用造型工(模)具 27

2.1.2  造型材料 32

2.1.3  造型和造芯方法 34

2.1.4  熔煉與澆注 38

2.1.5  落砂和清理 42

2.1.6  項目案例精解 43

2.2  特種鑄造工藝 45

2.2.1  金屬型鑄造 46

2.2.2  壓力鑄造 47

2.2.3  低壓鑄造 48

2.2.4  離心鑄造 49

2.2.5  熔模鑄造 50

2.2.6  項目案例精解 52

2.3  拓展訓練 53

2.3.1  支承輪刮板造型工藝 53

2.3.2  壓力機飛輪鑄造工藝 56

2.4  實踐中常見問題解析 59

2.4.1  鑄造缺陷分析 59

2.4.2  鑄件缺陷鑒別 60

本章小結 63

思考與練習 63

第3章  鍛壓 65

3.1  鍛造 66

3.1.1  自由鍛與胎模鍛 67

3.1.2  模鍛 73

3.1.3  項目案例精解 79

3.2  沖壓 82

3.2.1  沖壓設備 82

3.2.2  沖模結構與沖壓基本工序 84

3.2.3  項目案例精解 86

3.3  拓展訓練 88

3.4  實踐中常見問題解析 93

3.4.1  材料加熱缺陷及其防止方法 93

3.4.2  自由鍛件的缺陷及其產生

原因 94

3.4.3  模鍛件的缺陷及其產生原因 94

3.4.4  常見沖壓件廢品和缺陷的主要

形式及產生的原因 95

本章小結 96

思考與練習 96

第4章  焊接 98

4.1  手工電弧焊 98

4.1.1  焊接設備與焊接材料 99

4.1.2  焊接常用工具 103

4.1.3  焊接工藝 104

4.1.4  焊接方法與操作 107

4.1.5  項目案例精解 112

4.2  氣焊與氣割 115

4.2.1  設備與工具 116

4.2.2  氣焊的焊接工藝與操作 119

4.2.3  氣割原理與操作 121

4.2.4  項目案例精解 123

4.3  其他焊接方法 124

4.3.1  埋弧自動焊 124

4.3.2  氣體保護焊 126

4.3.3  壓焊與釬焊 128

4.3.4  項目案例精解 132

4.4  拓展訓練 135

4.4.1  騎座式管板角接手弧焊

工藝 135

4.4.2  小管徑對接手工鎢極氬弧焊

工藝 137

4.4.3  中厚板對接CO2氣體保護焊

工藝 139

4.4.4  中厚板對接埋弧焊工藝 141

4.5  實踐中常見問題解析 142

4.5.1  焊縫表面尺寸不符合要求 142

4.5.2  焊接裂紋 143

4.5.3  氣孔 145

4.5.4  咬邊 145

4.5.5  未焊透 146

4.5.6  未熔合 146

4.5.7  夾渣 147

4.5.8  焊瘤 147

4.5.9  塌陷 147

4.5.10  凹坑 148

4.5.11  燒穿 148

4.5.12  夾鎢 148

本章小結 148

思考與練習 149

第5章  車削加工 150

5.1  內、外圓與端面的車削 150

5.1.1  設備與工具 150

5.1.2  外圓與端面車削方法 156

5.1.3  內圓表面加工方法 158

5.1.4  項目案例精解 161

5.2  槽的加工和工件的切斷 162

5.2.1  刀具與切削參數 163

5.2.2  槽的車削和切斷方法 167

5.2.3  項目案例精解 171

5.3  螺紋與圓錐面車削 172

5.3.1  設備與刀具 173

5.3.2  螺紋加工的基本方法 175

5.3.3  圓錐車削加工方法 176

5.3.4  項目案例精解 182

5.4  偏心與特型面的加工 183

5.4.1  偏心車削加工方法 184

5.4.2  特型面的車削方法 190

5.4.3  項目案例精解 194

5.5  拓展訓練 195

5.5.1  球狀手柄加工工藝 195

5.5.2  螺紋車削工藝 196

5.6  實踐中常見問題解析 196

5.6.1  外圓車削加工的注意事項 196

5.6.2  平面車削加工的注意事項 196

5.6.3  孔加工的常見問題 197

5.6.4  圓錐車削加工容易產生的問題

和注意事項 198

5.6.5  車螺紋的注意事項 198

5.6.6  偏心車削加工的注意事項 198

5.6.7  滾花加工的注意事項 199

本章小結 199

思考與練習 199

第6章  銑削加工 201

6.1  平面銑削 201

6.1.1  設備與刀具 202

6.1.2  平面銑削方法 206

6.1.3  項目案例精解 209

6.2  銑斜面 212

6.2.1  附件與刀具 212

6.2.2  斜面銑削方法 212

6.2.3  項目案例精解 214

6.3  直角溝槽、鍵槽和階臺的銑削 215

6.3.1  切削用量與刀具 215

6.3.2  直角溝槽、鍵槽和階臺的銑削

工藝與方法 216

6.3.3  項目案例精解 222

6.4  圓柱齒輪銑削 223

6.4.1  齒輪成型方法 223

6.4.2  成型法銑直齒圓柱齒輪的

齒形 224

6.4.3  項目案例精解 225

6.5  拓展訓練 228

6.5.1  階臺式鍵零件銑削工藝 228

6.5.2  壓板內溝槽銑削工藝 228

6.5.3  銑角度面 229

6.5.4  銑削外花鍵 229

6.6  實踐中常見問題解析 231

6.6.1  平面和斜面銑削的質量

分析 231

6.6.2  階臺、直角溝槽的質量

分析 232

6.6.3  銑削直齒圓柱齒輪的質量

分析 232

6.6.4  銑削斜齒圓柱齒輪的質量

分析 233

6.6.5  提高銑削加工平面質量的

途徑 233

本章小結 234

思考與練習 234

第7章  刨、拉、鏜削加工 236

7.1  刨削加工 236

7.1.1  刨削插削設備與刀具 237

7.1.2  刨削操作 241

7.1.3  拉削簡介 247

7.1.4  項目案例精解 249

7.2  鏜削加工 250

7.2.1  鏜削設備與刀具 251

7.2.2  鏜削操作 253

7.2.3  項目案例精解 257

7.3  拓展訓練 259

7.3.1  軸上鍵槽刨削工藝 259

7.3.2  閥體鏜削工藝 260

7.4  實踐中常見問題解析 262

7.4.1  刨平面中常出現的問題及解決

方法 262

7.4.2  鏜削加工時應避免出現的

問題 263

本章小結 264

思考與練習 264

第8章  磨削加工 265

8.1  平面磨削 265

8.1.1  平面磨床 265

8.1.2  砂輪的特征要素 267

8.1.3  平面磨削操作 271

8.1.4  項目案例精解 271

8.2  外圓磨削 272

8.2.1  外圓磨削設備 272

8.2.2  外圓磨削操作 274

8.2.3  項目案例精解 276

8.3  內圓磨削 277

8.3.1  內圓磨削設備 277

8.3.2  內圓磨削操作 278

8.3.3  項目案例精解 279

8.4  拓展訓練 280

8.4.1  薄閥片磨削工藝 280

8.4.2  連桿雙端面磨削工藝 280

8.4.3  精密細長軸磨削工藝 280

8.4.4  薄壁套零件磨削工藝 282

8.5  實踐中常見問題解析 283

8.5.1  平面磨削常見缺陷產生的

原因 283

8.5.2  外圓磨削常見缺陷產生的

原因 284

8.5.3  內圓磨削常見缺陷產生的

原因 287

本章小結 288

思考與練習 288

第9章  鉗工 290

9.1  劃線 290

9.1.1  劃線工具及使用 291

9.1.2  劃線操作 295

9.1.3  項目案例精解 298

9.2  鋸、銼、鏨削 299

9.2.1  鋸削 300

9.2.2  銼削 303

9.2.3  鏨削 309

9.2.4  項目案例精解 315

9.3  鉆、擴、锪、鉸孔加工 316

9.3.1  鉆孔加工設備 317

9.3.2  鉆孔與擴孔、锪孔、鉸孔

操作 322

9.3.3  項目案例精解 325

9.4  攻絲和套絲 326

9.4.1  攻絲套絲工具 327

9.4.2  攻絲和套絲操作 329

9.4.3  項目案例精解 331

9.5  刮削與研磨 331

9.5.1  刮削用工具 332

9.5.2  刮削操作 334

9.5.3  研具與研磨劑 336

9.5.4  平面的研磨方法 338

9.5.5  項目案例精解 340

9.6  拓展訓練 341

9.6.1  拼接燕尾銼配工藝 341

9.6.2  油槽鏨削實例 342

9.6.3  鉆模板加工 342

9.7  實踐中常見問題解析 343

9.7.1  鋸條損壞、鋸削質量問題及

產生的原因、預防方法 343

9.7.2  鏨削質量問題及產生的

原因 343

9.7.3  鉆孔質量問題及產生的

原因 343

9.7.4  刮削質量問題及產生的

原因 344

本章小結 345

思考與練習 345

第10章  數控機床加工 346

10.1  數控銑削加工 346

10.1.1  數控銑床概述 347

10.1.2  數控銑床坐標系 348

10.1.3  數控銑床編程基礎 351

10.1.4  項目案例精解 354

10.2  數控車削加工 357

10.2.1  數控車床概述 357

10.2.2  數控車床坐標系 360

10.2.3  數控車削加工中的裝刀

 與對刀 361

10.2.4  數控車床編程基礎 362

10.2.5  項目案例精解 364

10.3  拓展訓練 365

10.3.1  UG NX數控車削錐孔零件

 工藝實例 365

10.3.2  UG NX平面銑削加工工藝

 實例 368

10.4  實踐中常見問題解析 371

10.4.1  數控加工質量分析 371

10.4.2  螺紋加工常見問題解析 371

10.4.3  數控機床常見故障排除 371

本章小結 372

思考與練習 372

第11章  電火花加工 373

11.1  數控電火花加工 373

11.1.1  電火花加工原理 373

11.1.2  電火花加工設備 374

11.1.3  電火花成型加工操作 376

11.1.4  項目案例精解 378

11.2  數控線切割加工 379

11.2.1  數控線切割加工設備 379

11.2.2  數控線切割加工操作 380

11.2.3  項目案例精解 383

11.3  拓展訓練 385

11.3.1  電機轉子沖孔落料模的

 電火花加工 385

11.3.2  半圓形孔樣板切割 386

11.4  實踐中常見問題解析 387

11.4.1  電火花成型加工質量分析 387

11.4.2  線切割加工質量分析 387

本章小結 387

思考與練習 388

參考文獻 389