金屬工藝學基礎

前言

第1章測量技術1

1.1基礎知識1

1.1.1檢驗的目的1

1.1.2檢驗的種類1

1.1.3基本參數(shù)和基本單位2

1.1.3.1小數(shù)與乘方2

1.1.3.2長度3

1.1.3.3面積3

1.1.3.4體積3

1.1.3.5角度3

1.1.3.6時間4

1.1.3.7質(zhì)量4

1.1.3.8溫度5

1.1.3.9力5

1.1.3.10壓力5

1.1.4測量與量規(guī)6

1.1.5測量公差7

1.1.6測量方法9

1.2長度測量10

1.2.1量具10

1.2.2讀數(shù)型量具13

1.2.2.1游標卡尺13

1.2.2.2千分尺17

1.2.2.3百分表18

1.2.2.4千分表19

1.2.3量規(guī)23

1.2.3.1形狀量規(guī)24

1.2.3.2尺寸量規(guī)24

1.3角度的檢驗25

1.3.1角度測量25

1.3.2角度量規(guī)28

1.4方向的檢驗28

1.4.1用水平尺檢驗29

1.4.2用傾斜水平儀檢驗30

1.4.3液壓靜態(tài)水平儀檢驗30

1.5量具選擇32

1.6測量誤差32

1.6.1產(chǎn)生測量誤差的原因33

1.6.2誤差的種類33

第2章加工技術37

2.1產(chǎn)品的制造過程37

2.2加工方法分類37

2.3準備工作40

2.4分離44

2.4.1分割47

2.4.1.1鏨鑿和夾斷47

2.4.1.2剪切刀51

2.4.2手工切削58

2.4.2.1鏨子61

2.4.2.2鋸削64

2.4.2.3銼削66

2.4.3機械切削70

2.4.3.1加工運動70

2.4.3.2鉆削73

2.4.3.3鉆沉頭孔79

2.4.3.4鉸削80

2.4.3.5攻螺紋82

2.4.3.6車削88

2.4.3.7銑削100

2.4.3.8磨削108

2.5塑性成形110

2.5.1彎曲成形111

2.5.1.1彎曲過程111

2.5.1.2展開長度112

2.5.1.3最小彎曲直徑112

2.5.1.4板材的彎曲114

2.5.1.5管件的彎曲115

2.5.1.6型材的彎曲116

2.5.1.7軋槽、折邊與折疊119

2.5.2壓力成形121

2.5.2.1軋制121

2.5.2.2鍛造121

2.5.3拉壓變形125

2.5.3.1拉深125

2.5.3.2拉拔126

2.6成形127

2.6.1鑄造成形128

2.6.1.1用一次鑄型鑄造129

2.6.1.2用永久鑄型鑄造130

2.6.2粉末冶金成形132

2.7裝配135

2.7.1連接的種類135

2.7.2連接的作用方式136

2.7.3銷軸和銷釘連接141

2.7.4鍵連接143

2.7.5楔形鍵連接144

2.7.6壓力連接144

2.7.7螺紋連接146

2.7.7.1螺紋種類151

2.7.7.2螺栓152

2.7.7.3螺母153

2.7.7.4螺栓與螺母的標記154

2.7.7.5螺栓防松措施154

2.7.8釬焊156

2.7.９焊接159

2.7.9.1氣體熔焊159

2.7.9.2電弧焊162

2.7.9.3焊縫形狀164

2.7.10粘接165

第3章材料技術170

3.1工程材料特性170

3.1.1物理特性171

3.1.2工藝特性175

3.1.3化學特性177

3.1.4生態(tài)學特性178

3.2材料的分類179

3.3金屬材料的結(jié)構(gòu)181

3.3.1晶格結(jié)構(gòu)類型181

3.3.2金屬組織的形成過程182

3.3.3鐵碳相圖186

3.4鋼鐵材料的生產(chǎn)189

3.4.1生鐵的生產(chǎn)189

3.4.2鋼的生產(chǎn)190

3.4.3伴生元素與合金元素194

3.4.4鑄鐵的生產(chǎn)195

3.5鋼的后續(xù)加工197

3.5.1半成品的生產(chǎn)197

3.5.2鋼的熱處理198

3.6鋼鐵材料及其半成品的命名201

3.6.1鋼和鑄鋼的命名201

3.6.2鑄鐵材料的命名204

3.6.3鋼鐵材料的編號205

3.6.4在制品的命名206

3.7鋼的分類及其應用207

3.7.1主要品質(zhì)分級208

3.7.2按照用途分類209

3.7.2.1結(jié)構(gòu)鋼209

3.7.2.2工具鋼210

3.8有色金屬212

3.8.1分類與命名212

3.8.2銅與銅合金214

3.8.3鋁與鋁合金215

3.8.4其他有色金屬概述217

3.9燒結(jié)金屬218

3.10刀具材料220

3.11塑料221

3.11.1塑料的特性222

3.11.2塑料合成方法222

3.11.3塑料的分類223

3.12材料與環(huán)境227

第４章機械與設備技術230

４.1機械與設備230

4.1.1機械系統(tǒng)基礎230

4.1.2物理學基礎232

4.1.2.1功與能232

4.1.2.2功率與效率233

4.1.2.3質(zhì)量流量和容積流量233

4.1.2.4信息與信號234

４.2工業(yè)系統(tǒng)的主要功能235

4.2.1能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)235

4.2.1.1能量轉(zhuǎn)換機械236

4.2.1.2能量轉(zhuǎn)換設備237

4.2.2材料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)238

4.2.2.1用于材料變形的機械239

4.2.2.2用于物體位置改變的

機械240

4.2.3信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)241

4.2.3.1測量裝置241

4.2.3.2控制與調(diào)節(jié)裝置242

４.3工業(yè)系統(tǒng)的功能單元244

4.3.1系統(tǒng)分解244

4.3.2功能劃分245

4.3.3基本功能247

４.4人員、機械與環(huán)境的保護250

4.4.1人員的保護250

4.4.2機械的保護251

4.4.3環(huán)境的保護252

第5章控制技術258

5.1控制系統(tǒng)258

5.1.1控制信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)258

5.1.2控制區(qū)段與控制裝置259

5.1.3控制功能的分解259

5.2控制與調(diào)節(jié)261

5.2.1控制261

5.2.2調(diào)節(jié)262

5.3控制的種類264

5.3.1邏輯控制264

5.3.2程序控制264

5.4控制功能說明266

5.4.1功能圖表266

5.4.1.1信號狀態(tài)266

5.4.1.2邏輯符號267

5.4.1.3開關功能267

5.4.1.4雙聯(lián)保險開關269

5.4.2狀態(tài)圖270

5.5氣動控制276

5.5.1壓縮空氣準備單元277

5.5.2壓縮空氣控制單元279

5.5.2.1方向控制閥279

5.5.2.2單向型控制閥282

5.5.3驅(qū)動單元282

5.5.4氣動開關原理圖286

5.6電氣控制290

5.6.1電氣控制單元290

5.6.1.1開關290

5.6.1.2繼電器292

5.6.1.3電磁閥293

5.6.2開關電路原理圖295

5.6.2.1耦合電流回路295

5.6.2.2分立電流回路295

5.6.2.3電-氣動聯(lián)合回路296

5.6.3電控原理圖296

5.7液壓控制302

5.7.1能量供應單元302

5.7.2能量控制單元302

5.7.2.1方向控制閥303

5.7.2.2壓力控制閥303

5.7.2.3流量控制閥304

5.7.3驅(qū)動單元306

5.7.4液壓原理圖306

第6章信息技術311

6.1計算機結(jié)構(gòu)原理312

6.1.1硬件312

6.1.1.1數(shù)據(jù)輸入312

6.1.1.2數(shù)據(jù)處理313

6.1.1.3數(shù)據(jù)輸出315

6.1.1.4數(shù)據(jù)存儲316

6.1.2軟件319

6.1.2.1系統(tǒng)軟件319

6.1.2.2應用軟件320

6.1.3硬盤里的數(shù)據(jù)組織320

6.2程序編制324

6.2.1任務描述324

6.2.2任務分析324

6.2.3程序框圖325

6.2.4程序語言325

6.2.4.1BASIC語言327

6.2.4.2PASCAL語言328

6.2.5程序編制與程序測試330

6.2.6程序文件331

6.3標準化編程334

6.3.1文字處理334

6.3.2電子表格335

6.3.3數(shù)據(jù)庫335

6.4互聯(lián)網(wǎng)336

6.4.1技術前提336

6.4.2互聯(lián)網(wǎng)的服務337

6.4.3互聯(lián)網(wǎng)帶來的機會與風險339

第7章電工技術341

7.1電流341

7.1.1電流測量342

7.2導體、絕緣體與半導體343

7.3電壓344

7.3.1電壓的測量345

7.3.2電壓的產(chǎn)生345

7.4電阻347

7.4.1電阻的測量348

7.4.2歐姆定律348

7.5電阻的連接351

7.5.1串聯(lián)351

7.5.2并聯(lián)352

7.6電功率與電功354

7.6.1電功率354

7.6.2電功355

7.7電流效應356

7.8保護措施357

7.8.1電路與設備的保護357

7.8.2防止危險的體電流的保護

措施357

第8章技術文件360

8.1任務與合同360

8.2技術文件360

8.3毛坯選擇363

8.4加工工藝363

8.5裝配366

第9章設計與制造367

9.1“平板”設計367

9.1.1一般描述367

9.1.2讀設計圖367

9.1.3計劃加工與檢驗367

9.2螺旋千斤頂設計369

9.2.1功能說明369

9.2.2讀設計圖370

9.2.3連接件371

9.2.4制訂工藝372

9.2.5檢驗374

9.3漏斗設計375

9.3.1一般描述375

9.3.2讀設計圖375

9.3.3零件清單375

9.3.4漏斗制造375

9.3.5防松螺母377

9.3.6支架制造377

本書作為高等職業(yè)教育的教科書,重點教授制造技術的五個領域的知識和技能:測量技術、加工技術、材料技術、機械與設備技術、控制技術。突出實際操作能力，材料技術部分兼顧了金屬材料學基礎。對信息技術、電工技術、技術文件，以及設計與制造的基本知識與基本技能進行了簡要的介紹。適合作為機械制造（冷加工）、金屬材料熱加工及處理專業(yè)的職業(yè)教育教材。

金屬工藝學課程定位

金屬工藝學課程是機械類專業(yè)學生要學習的機械制造系列課程中先修課程；是機械類專業(yè)學生必修的一門主干技術基礎課程；是近機類和部分非機類專業(yè)普遍開設的一門課程；也是理工科學生建立機械制造生產(chǎn)過程概念，獲得機械制造基本知識的奠基課程。同時，該課程也是一門實踐性較強的技術基礎課，是一門研究金屬零件制造工藝方法的綜合性技術基礎課。

金屬工藝學適應專業(yè)

金屬工藝學課程適用機械制造及其自動化、機械工程、過程裝備與控制工程、測控技術與儀器、工業(yè)工程、包裝工程、車輛工程、能源與動力工程、汽車服務工程、物流工程、輪機工程、油氣與儲運工程、船舶與海洋工程、材料成型與加工、船舶與海洋工程等專業(yè)學習。

金屬工藝學課程涉及到材料成形方法和機械加工方法，包括從材料到毛坯、又由毛坯到零件的工藝過程是貫穿零件制造過程。該課程講述了金屬材料的主要性能、合金的晶體結(jié)構(gòu)；鐵碳合金相圖、鋼的熱處理；鑄造工藝基礎；常用合金鑄件的生產(chǎn)、砂型鑄造；砂型鑄造、特種鑄造；金屬壓力加工基礎、常用的鍛造方法；板料沖壓、焊接工藝基礎；常用的焊接方法、常用金屬材料的焊接，焊接件的結(jié)構(gòu)設計；金屬切削加工基礎知識；常用金屬切削加工方法、典型表面加工方法選擇；機械加工工藝的基本知識、零件的結(jié)構(gòu)工藝性等知識。

金屬工藝學預備知識

學習金屬工藝學課程需要提前預備工程制圖、互換性與測量技術、機械制造實訓等專業(yè)知識。

金屬工藝學學習資料

（注：表格內(nèi)容參考資料）