材料加工工藝前言

材料加工在機(jī)械制造業(yè)中占有重要地位，是制造業(yè)中各行業(yè)的基礎(chǔ)，在今天計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的時代，它仍然在國民經(jīng)濟(jì)中起主導(dǎo)作用。材料加工所包含的范圍很廣，主要有液態(tài)金屬成形、金屬塑性成形、焊接、金屬的表面處理、粉末冶金成形、激光快速成形等，而且不斷有新的工藝出現(xiàn)。材料加工是一門涉及材料、物理和化學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、電子、信息等許多學(xué)科交叉的學(xué)科。

在我國的高等學(xué)校里，從20世紀(jì)50年代開始按照前蘇聯(lián)的模式，將材料加工類的專業(yè)分為鑄造、鍛壓、焊接和金屬學(xué)及熱處理等幾個窄專業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各學(xué)科間的滲透和交叉越來越多，專業(yè)面過窄的情況已不適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

按照教育部1999年關(guān)于專業(yè)設(shè)置的調(diào)整意見，已將原來的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理4個專業(yè)合并為“材料加工工程”專業(yè)（二級學(xué)科），清華大學(xué)機(jī)械工程系原有的4個專業(yè)也合并為“機(jī)械工程及自動控制”專業(yè)。從1999年秋季開始對全系本科生開設(shè)“材料加工工藝”和“材料加工原理”兩門必修主干課，并編寫了相應(yīng)的教材。

我國絕大部分有工科專業(yè)的高等學(xué)校也先后根據(jù)教育部的意見將原來材料加工類的窄專業(yè)合并為“材料加工成形及控制工程”一個專業(yè)，一些出版社也出版了相應(yīng)的教材。在國外，例如美國、德國、日本，在材料和機(jī)械類工科學(xué)校里，一般也開設(shè)“材料加工工藝”（materials processing technology）課程，內(nèi)容一般包括鑄造、金屬塑性變形、焊接、表面處理等加工方法。

本書打破原有機(jī)械系各專業(yè)課程的體系，進(jìn)行重組形成新的體系，是一次重大的改革。書中既介紹目前材料加工領(lǐng)域的主要工藝方法，又反映最新發(fā)展的材料加工領(lǐng)域的前沿技術(shù)。通過本書的學(xué)習(xí)使學(xué)生對材料加工的重要工藝方法有較深入和全面的了解，并且為今后研究生階段的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

本書在每章的最后還附有足夠的參考書目、復(fù)習(xí)思考題，便于課后復(fù)習(xí)。配合課堂教學(xué)，通過另外開設(shè)的“材料加工系列實(shí)驗(yàn)”課程，使學(xué)生在材料加工工藝的系列實(shí)驗(yàn)中加深對各種工藝的理解、感性認(rèn)識和動手能力。

前言材料加工工藝本書第1，2章由黃天佑編寫，第3，7章由方剛編寫，第4章由都東編寫，第5章由姚可夫編寫，第6章由梁吉編寫，第8章由張人佶編寫。本書在正式出版之前已在清華大學(xué)本科教學(xué)中使用了4屆，2002年列入“普通高等教育‘十五’國家級規(guī)劃教材”。

本書得到清華大學(xué)“985”教材建設(shè)項(xiàng)目的資助，在此表示感謝。本書的體系和具體內(nèi)容將在本書今后的使用過程中不斷改進(jìn)和完善，懇切希望廣大教師、學(xué)生和其他讀者提出寶貴意見。

本書為普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。全書共8章，介紹材料加工的一些主要工藝，包括液態(tài)金屬成形（鑄造）、金屬塑性成形、連接成形（焊接）、金屬的表面處理、粉末冶金、塑料成形、激光快速成形等。各章還附有參考書目和復(fù)習(xí)思考題。

本書可作為高等院校材料成形與控制工程、材料加工及制造等專業(yè)及相近專業(yè)學(xué)生的教材或參考書，也可以供有關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。

1 緒論1

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參考文獻(xiàn)5

2液態(tài)金屬成形6

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2"_blank" href="/item/鑄造合金/2118289" data-lemmaid="2118289">鑄造合金的工藝性能8

2"_blank" href="/item/充型能力/5884750" data-lemmaid="5884750">充型能力8

2"_blank" href="/item/縮孔/8128055" data-lemmaid="8128055">縮孔、縮松的形成13

2"_blank" href="/item/鑄造應(yīng)力/5354720" data-lemmaid="5354720">鑄造應(yīng)力、變形與裂紋19

2"_blank" href="/item/偏析/9655521" data-lemmaid="9655521">偏析、氣體和夾雜物25

2"_blank" href="/item/砂型鑄造/7840996" data-lemmaid="7840996">砂型鑄造31

2"_blank" href="/item/粘土/4831496" data-lemmaid="4831496">粘土砂型31

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2"_blank" href="/item/粘土砂/7532260" data-lemmaid="7532260">粘土砂的主要性能33

2"_blank" href="/item/型砂/1901571" data-lemmaid="1901571">型砂的循環(huán)使用35

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2"_blank" href="/item/砂芯/2730135" data-lemmaid="2730135">砂芯及其粘結(jié)劑43

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2"_blank" href="/item/覆膜砂/8049922" data-lemmaid="8049922">覆膜砂制芯(型)工藝47

2"_blank" href="/item/樹脂自硬砂/725693" data-lemmaid="725693">樹脂自硬砂造型49

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2"_blank" href="/item/砂型/2013883" data-lemmaid="2013883">砂型（芯）52

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2"_blank" href="/item/水玻璃砂/1828958" data-lemmaid="1828958">水玻璃砂及砂型（芯）的制造工藝52

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2"_blank" href="/item/分型面/10983783" data-lemmaid="10983783">分型面的選擇69

2"_blank" href="/item/砂芯/2730135" data-lemmaid="2730135">砂芯設(shè)計(jì)73

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2"_blank" href="/item/冒口/11049231" data-lemmaid="11049231">冒口與冷鐵89

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2"_blank" href="/item/金屬型鑄造/3174225" data-lemmaid="3174225">金屬型鑄造101

2"_blank" href="/item/低壓鑄造/2573299" data-lemmaid="2573299">低壓鑄造103

2"_blank" href="/item/壓力鑄造/9133974" data-lemmaid="9133974">壓力鑄造104

2"_blank" href="/item/熔模鑄造/4691394" data-lemmaid="4691394">熔模鑄造工藝107

2"_blank" href="/item/消失模鑄造工藝/7726078" data-lemmaid="7726078">消失模鑄造工藝110

2"_blank" href="/item/陶瓷型鑄造/3651312" data-lemmaid="3651312">陶瓷型鑄造工藝111

2"_blank" href="/item/離心鑄造">離心鑄造112

復(fù)習(xí)思考題114

參考文獻(xiàn)116

3金屬塑性成形117

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3"_blank" href="/item/鍛壓工藝/14763043" data-lemmaid="14763043">鍛壓工藝的分類118

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3"_blank" href="/item/變形量/5340005" data-lemmaid="5340005">變形量的表達(dá)120

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3"_blank" href="/item/自由鍛造/6523725" data-lemmaid="6523725">自由鍛造127

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3"_blank" href="/item/沖壓/1295563" data-lemmaid="1295563">沖壓工藝146

3"_blank" href="/item/沖裁/7197511" data-lemmaid="7197511">沖裁工藝147

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3"_blank" href="/item/拉深工藝/5053642" data-lemmaid="5053642">拉深工藝155

3"_blank" href="/item/脹形/344821" data-lemmaid="344821">脹形工藝167

3"_blank" href="/item/翻邊/1869275" data-lemmaid="1869275">翻邊工藝170

3"_blank" href="/item/板料沖壓/3270343" data-lemmaid="3270343">板料沖壓性能參數(shù)及試驗(yàn)方法172

3"_blank" href="/item/沖壓模具/3083562" data-lemmaid="3083562">沖壓模具180

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3"_blank" href="/item/機(jī)械壓力機(jī)/9823934" data-lemmaid="9823934">機(jī)械壓力機(jī)185

3"_blank" href="/item/液壓機(jī)/1534369" data-lemmaid="1534369">液壓機(jī)189

復(fù)習(xí)思考題194

參考文獻(xiàn)195

4金屬連接成形196

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4"_blank" href="/item/金屬焊接/7563924" data-lemmaid="7563924">金屬焊接過程的本質(zhì)197

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4"_blank" href="/item/焊接電弧/4204338" data-lemmaid="4204338">焊接電弧的導(dǎo)電機(jī)理208

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4"_blank" href="/item/熱機(jī)/915127" data-lemmaid="915127">熱機(jī)理219

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4"_blank" href="/item/熔滴過渡/807999" data-lemmaid="807999">熔滴過渡227

4"_blank" href="/item/焊縫/9296358" data-lemmaid="9296358">焊縫成形237

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4"_blank" href="/item/埋弧焊/8369852" data-lemmaid="8369852">埋弧焊248

4"_blank" href="/item/電弧焊/9004958" data-lemmaid="9004958">電弧焊253

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復(fù)習(xí)思考題293

參考文獻(xiàn)295

5表面工程296

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5"_blank" href="/item/表面工程技術(shù)/3413979" data-lemmaid="3413979">表面工程技術(shù)分類296

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5"_blank" href="/item/氣相沉積/10771147" data-lemmaid="10771147">氣相沉積技術(shù)298

5"_blank" href="/item/物理氣相沉積/3097971" data-lemmaid="3097971">物理氣相沉積299

5"_blank" href="/item/化學(xué)氣相沉積/2968870" data-lemmaid="2968870">化學(xué)氣相沉積313

5"_blank" href="/item/等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積/9064018" data-lemmaid="9064018">等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積316

5"_blank" href="/item/熱噴涂技術(shù)/9653051" data-lemmaid="9653051">熱噴涂技術(shù)319

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5"_blank" href="/item/熱噴涂工藝/5770621" data-lemmaid="5770621">熱噴涂工藝322

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5"_blank" href="/item/激光淬火/10201078" data-lemmaid="10201078">激光淬火330

5"_blank" href="/item/激光合金化/9061014" data-lemmaid="9061014">激光合金化332

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5"_blank" href="/item/化學(xué)鍍/9652897" data-lemmaid="9652897">化學(xué)鍍346

復(fù)習(xí)思考題351

參考文獻(xiàn)351

6粉末冶金352

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6"_blank" href="/item/粉末冶金制品/3364583" data-lemmaid="3364583">粉末冶金制品的應(yīng)用354

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6"_blank" href="/item/粉末成形/5444832" data-lemmaid="5444832">粉末成形364

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6"_blank" href="/item/模壓/8126889" data-lemmaid="8126889">模壓成形366

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6"_blank" href="/item/液相燒結(jié)/1237010" data-lemmaid="1237010">液相燒結(jié)383

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6"_blank" href="/item/粉末冶金制品/3364583" data-lemmaid="3364583">粉末冶金制品389

6"_blank" href="/item/粉末冶金/270785" data-lemmaid="270785">粉末冶金鐵基結(jié)構(gòu)件389

6"_blank" href="/item/粉末冶金多孔材料/230241" data-lemmaid="230241">粉末冶金多孔材料393

6"_blank" href="/item/粉末冶金摩擦材料">粉末冶金摩擦材料396

復(fù)習(xí)思考題400

參考文獻(xiàn)401

7塑料成形402

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7"_blank" href="/item/吹塑/9953114" data-lemmaid="9953114">吹塑成形414

7"_blank" href="/item/注射模/2645394" data-lemmaid="2645394">注射模）416

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7"_blank" href="/item/澆注系統(tǒng)/394320" data-lemmaid="394320">澆注系統(tǒng)426

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復(fù)習(xí)思考題435

參考文獻(xiàn)436

8快速成形437

8"_blank" href="/item/快速成形技術(shù)/10675172" data-lemmaid="10675172">快速成形技術(shù)的基本原理437

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8"_blank" href="/item/熔融沉積制造/9548501" data-lemmaid="9548501">熔融沉積制造450

8"_blank" href="/item/三維打印/9548563" data-lemmaid="9548563">三維打印451

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8"_blank" href="/item/快速原型制造/835299" data-lemmaid="835299">快速原型制造系統(tǒng)455

8"_blank" href="/item/木模/7135688" data-lemmaid="7135688">木模鑄型制造456

8"_blank" href="/item/快速成形技術(shù)/10675172" data-lemmaid="10675172">快速成形技術(shù)的特點(diǎn)457

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8"_blank" href="/item/自由成形/2826328" data-lemmaid="2826328">自由成形制造458

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8"_blank" href="/item/生物制造工程/1235173" data-lemmaid="1235173">生物制造工程463

復(fù)習(xí)思考題465

參考文獻(xiàn)465

書名：材料加工工藝（第2版）

書號：9787302238997

作者：黃天佑、都東、方剛等

定價：39.8元

出版日期：2010-10-1

出版社：清華大學(xué)出版社

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，也是

國家級精品課程“材料加工”的系列教材之一。全書共7章，介紹材料加工的一些主要工藝，包括液態(tài)金屬成形（鑄造）、金屬塑性成形、

金屬的焊接、粉末成形、高分子材料成形

等各種材料加工工藝，以及機(jī)械零件成形方法的選擇。各章還附有參考書目和復(fù)習(xí)思考題。

本書可作為高等院校材料成形與控制工程、材料加工及制造等專業(yè)及相近專業(yè)學(xué)生的教材或參考書，也可以供有關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。

1 緒論

1.1 材料加工工藝在制造業(yè)中的地位

1.2 材料加工工藝的展望

1.3 “材料加工工藝”課程的任務(wù)

參考文獻(xiàn)

2 液態(tài)金屬成形

2.1 概述

2.1.1 鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)

2.1.2 鑄造方法

2.2 金屬的熔煉

2.2.1 鑄鐵的熔煉

2.2.2 鑄鋼的熔煉

2.2.3 鋁合金的熔煉

2.3 砂型鑄造

2.3.1 粘土砂型

2.3.2 粘土砂型的類別

2.3.3 砂型的緊實(shí)

2.3.4 制芯工藝

2.3.5 樹脂自硬砂型（芯）

2.3.6 水玻璃砂型（芯）

2.4 涂料

2.4.1 涂料的作用

2.4.2 涂料的基本組成

2.4.3 涂料的制備與涂敷方法

2.5 鑄造工藝設(shè)計(jì)

2.5.1 零件結(jié)構(gòu)的工藝性

2.5.2 造型及制芯方法的選擇

2.5.3 澆注位置的確定

2.5.4 分型面的選擇

2.5.5 砂芯設(shè)計(jì)

2.5.6 鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

2.5.7 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.5.8 冒口與冷鐵

2.6 其他鑄造方法

2.6.1 金屬型鑄造

2.6.2 低壓鑄造

2.6.3 壓力鑄造

2.6.4 熔模鑄造

2.6.5 陶瓷型鑄造

2.6.6 消失模鑄造

2.6.7 離心鑄造

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn)

3 金屬塑性成形

3.1 塑性成形工藝概述

3.1.1 塑性成形工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用

3.1.2 塑性成形工藝的分類

3.2 鍛造工藝

3.2.1 鍛前加熱

3.2.2 自由鍛造

3.2.3 模鍛

3.2.4 鍛造模具

3.3 板料沖壓工藝

3.3.1 沖裁

3.3.2 彎曲

3.3.3 拉深

3.3.4 脹形

3.3.5 翻邊

3.3.6 旋壓

3.3.7 板料沖壓性能參數(shù)及實(shí)驗(yàn)方法

3.3.8 沖壓模具

3.4 鍛壓設(shè)備

3.4.1 機(jī)械壓力機(jī)

3.4.2 液壓機(jī)

3.5 軋制工藝

3.6 擠壓工藝

3.7 拉拔工藝

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn)

4 金屬的焊接

4.1 焊接技術(shù)的范疇

4.2 電弧焊接技術(shù)基礎(chǔ)

4.2.1 焊接電弧

4.2.2 熔滴過渡

4.2.3 焊縫成形

4.2.4 焊接接頭

4.2.5 弧焊電源基礎(chǔ)知識

4.2.6 焊接電弧自動控制基礎(chǔ)

4.3 常用的電弧焊接方法

4.3.1 焊條電弧焊

4.3.2 埋弧焊

4.3.3 CO2電弧焊

4.3.4 熔化極氬弧焊

4.3.5 鎢極氬弧焊

4.3.6 等離子弧焊

4.4 焊接工藝方法的分類和選用

4.4.1 金屬焊接方法的分類

4.4.2 金屬焊接方法的選用

4.4.3 焊接工藝方法的發(fā)展

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn)

5 粉末成形

5.1 概述

5.2 粉末體及粉末特性

5.2.1 粉末體和粉末顆粒

5.2.2 粉末顆粒的結(jié)晶構(gòu)造和表面狀態(tài)

5.2.3 粉末的性能

5.3 粉末成形對成形原料的要求

5.3.1 對粉末性能的要求

5.3.2 對坯料流動性和水分的要求

5.3.3 對坯料流變性的要求

5.3.4 粉末成形前原料的準(zhǔn)備

5.4 粉末成形坯體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

5.4.1 粉末成形坯體的結(jié)構(gòu)

5.4.2 粉末成形坯體性能

5.5 粉末成形方法

5.5.1 粉末成形方法分類

5.5.2 常用的粉末成形方法

5.6 燒結(jié)

5.6.1 材料的燒結(jié)過程

5.6.2 粉末燒結(jié)材料的顯微結(jié)構(gòu)特征

5.7 粉末成形對后續(xù)加工工藝的影響

5.7.1 對干燥工藝的影響

5.7.2 對燒結(jié)的影響

5.7.3 對機(jī)械加工的影響

5.8 粉末成形技術(shù)的發(fā)展

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn)

6 高分子材料成形方法

6.1 高分子材料成形概述

6.1.1 塑料

6.1.2 橡膠

6.1.3 高分子復(fù)合材料

6.2 高分子材料的加工特性

6.2.1 高分子材料物理形態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度

6.2.2 高分子材料熔體的流動

6.2.3 高分子材料加工的取向結(jié)構(gòu)

6.2.4 高分子材料的結(jié)晶性

6.2.5 高分子材料的降解

6.3 注射成形

6.3.1 注射成形設(shè)備

6.3.2 注射成形工藝

6.3.3 其他注射成形方法

6.4 擠出成形

6.4.1 擠出成形設(shè)備

6.4.2 擠出成形工藝

6.5 其他常見的高分子材料成形方法

6.5.1 中空成形

6.5.2 模壓成形

6.5.3 壓延成形

6.5.4 熱成形

6.6 樹脂基復(fù)合材料成形

6.6.1 幾種接觸成形方法

6.6.2 復(fù)合材料模壓成形技術(shù)

6.6.3 纏繞成形

6.6.4 樹脂傳遞模塑成形

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn)

7 機(jī)械零件成形方法的選擇

7.1 機(jī)械零件成形方法的選擇原則和依據(jù)

7.1.1 機(jī)械零件的總體要求

7.1.2 選擇成形方法的一般原則和依據(jù)

7.1.3 其他應(yīng)考慮的問題

7.2 典型裝備制造中成形工藝的應(yīng)用

7.2.1 成形技術(shù)的發(fā)展

7.2.2 飛機(jī)制造中的成形工藝

7.2.3 宇航結(jié)構(gòu)制造中的成形工藝

7.2.4 裝甲結(jié)構(gòu)制造中的成形工藝

7.2.5 船舶結(jié)構(gòu)制造中的成形工藝

7.2.6 汽車結(jié)構(gòu)制造中的成形工藝

7.3 成形質(zhì)量與檢驗(yàn)

7.3.1 成形質(zhì)量檢驗(yàn)方法

7.3.2 成形質(zhì)量檢驗(yàn)過程

7.3.3 成形件質(zhì)量控制

7.4 機(jī)械零件的失效、修復(fù)與再制造

7.4.1 機(jī)械零部件的失效

7.4.2 機(jī)械零部件的修復(fù)與再制造

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn)2100433B

《材料加工工藝（第2版）》為“清華大學(xué)材料加工系列教材”之一，也是國家級精品課程“材料加工”的系列教材之一。全書介紹了材料加工的主要工藝，包括金屬液態(tài)成形、塑性成形、金屬的焊接、粉末成形、高分子成形等各種材料加工工藝，以及機(jī)械零件成形方法的選擇。各章還附有參考書目和復(fù)習(xí)思考題《材料加工工藝（第2版）》可作為高等院校材料成形與控制工程、材料加工及制造等專業(yè)及相近專業(yè)學(xué)生的教材或參考書，也可以供有關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。

本書系統(tǒng)地介紹了CAD的基礎(chǔ)知識、原理及應(yīng)用方法，論述了鑄造工藝及沖裁工藝CAD的原理、特點(diǎn)及程序設(shè)計(jì)方法，并配有部分相關(guān)源程序。

全書共分7章，包括以D系統(tǒng)、CAD應(yīng)用軟件開發(fā)基礎(chǔ)、幾何造型基礎(chǔ)、工程數(shù)據(jù)庫、AutoCAD軟件的應(yīng)用與二次開發(fā)、鑄造工藝CAD及沖裁工藝CAD。該書是一本實(shí)用性較強(qiáng)的熱加工工藝CAD的專著。

本書可作為從事熱加工專業(yè)的科研和工程技術(shù)人員的技術(shù)書籍，也可作為高等院校有關(guān)專業(yè)本科生的教材或教學(xué)參考書。