本書為高等工科學校本科及?茩C械及近機械類專業(yè)的“基本制造工藝工程實踐”(包括“金工實習”和“認識實習”)課程的教材,以學生自學為主,教師講授為輔?倢W時為4~6周,可結合機械制造技術基礎理論課程和基于項目的工程實踐工藝設計和實現,以開放的方式分散自主地進行,以實現實踐-理論-再實踐和CDIO的教學思想。每章都給出了學習的重點內容,明確了學生任務和指導教師的工作,并附有實習報告,復習思考題,實習報告將作為實際操作的評分部分;因此本書具有有效溝通機械制造技術基礎教材和實操指導書的橋梁作用。
適讀人群 :普通高等學校機械類及非機械類專業(yè)學生
《工程實踐(機械與近機械類)(第二版)》主要論述了基本制造工程方法、工藝過程及現代工程技術和方法,教學中以項目制作的方式引導學生自主學習、自主實踐,并把技能培訓、工藝方法選擇和應用、質量檢測融于項目的制作中。
《工程實踐(機械與近機械類)(第二版)》是培養(yǎng)具有分析和解決工程實際問題能力、綜合制造工藝能力和現代制造技術人才的入門教材,可供高等工科院校機械及近機械類專業(yè)“工程實踐”,包括“金工實習”“認識實習”“生產實習”等實踐性教學環(huán)節(jié)之用。
為了培養(yǎng)學生的工程意識、綜合能力,使其掌握制造工藝的基本知識和初步的操作技能,在總結原《金工實習》教材內容的基礎上,按照“機械制造技術基礎理論實踐一體化課程建設”改革過程中所提出的“理論與實踐相結合,加強實踐,促進自主學習和主動實踐,培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的要求,經過精選傳統(tǒng)的金屬工藝、擴充制造項目內容,形成理論實踐項目指導系列教材,我們編寫了本書。
本書以制造工藝方法與工藝過程為核心,以工藝CAD/CAM為主線,以數控加工為龍頭,以大工程背景和工藝技能為基礎,按照材料成形、制造工藝技能培訓的教學模式,除包括常用的金屬材料及其成形工藝之外,還突出了技術測量與質量檢驗、新材料和新工藝、現代制造技術的內容。
本書打破了傳統(tǒng)教材按照工藝設備編排教學內容的方法,按照制造工程的系統(tǒng)和工藝特征編排教學內容,從而避免了不必要的重復和繁瑣,內容更加精練和系統(tǒng)化。按照培養(yǎng)實踐能力、提升綜合工藝能力的要求,書中將不詳述設備及工具和操作方法,而主要介紹工藝過程原理、工藝方法的特點和應用、CAD/CAM的原理和技術。書中的重要術語有英文注釋,以方便雙語教學。
為使本教材具有可操作性,書中主要內容都配有可自主選擇的實踐項目,通過項目式教學方法,實現學生自主實踐,避免單一的“師傅帶徒弟”式的教學模式。為更好地與后續(xù)課程相配合,使學生通過工藝實踐建立工程系統(tǒng)和工藝技術的感性知識,將感性知識條理化并使之成為理性知識,最終掌握工藝原理和方法。
本書理論課內容與實踐課內容的比例為1∶5,主要工藝原理和設計等內容將在后續(xù)機械制造技術基礎課程中講述,以保證本書以實踐為主的特色。另外,按照理論與實踐一體化教學模式的要求,二年級上學期進行基本工藝和現代制造技能培訓,使學生建立制造工藝的基本感性認識和基本動手能力,地點可以選擇校內和校外的工程實訓中心;二年級下學期進行機械制造基礎課程教學和典型項目的獨立自主制作,以及綜合項目的團隊合作制造工藝訓練,使學生初步掌握主要工藝方法和工藝過程,具有利用工藝原理進行工藝分析的初步能力,將理論與實踐有機結合,并通過理論指導實踐,完成項目的設計與制作。學生人數少的學校,也可以安排在一個學期完成。
本書為高等工科院校本科及?茩C械及近機械類專業(yè)的“基本制造工藝工程實踐”(包括“金工實習”和“認識實習”)課程的教材,以學生自學為主,教師講授為輔。總學時為4~6周,可結合相關實踐性課程,以開放的方式分散、自主地進行。每章論述了學習的重點內容,明確了學生的任務和指導教師的工作,并附有復習思考題,實習報告將在與本書配套的《基于項目的工程實踐實操指導書》中給出。最后,學生要通過理論知識(20%)、實踐能力(40%)和項目制造質量(40%)的綜合考核。
本書由華中科技大學的周世權、長江大學的楊雄和塔里木大學的廖結安擔任主編,湖北文理學院的朱定見、湖南文理學院的羅烈雷和昌吉學院的朱超擔任副主編,參加編寫的還有華中科技大學的田文峰、趙軼、李智勇。具體編寫分工是:周世權編寫緒論、第1章、第3章、第8章,楊雄編寫4.2節(jié)和4.3節(jié),廖結安編寫5.3節(jié),朱定見編寫第2章、5.1節(jié)和5.2節(jié),羅烈雷編寫4.1節(jié),朱超編寫5.4節(jié),田文峰編寫第7章,趙軼編寫第6章,李智勇編寫5.5節(jié)。
自第一版問世以來,廣大師生給予較好評價,同時也提出了許多有益的建議。本次再版對全書進行了細致的審定,精簡了部分與教學聯系不太緊密的內容,訂正了存在的差錯,以使本書趨于完善。
由于編者水平有限,時間倉促,書中難免有缺點和錯誤,懇請讀者給予指正。
編者
2016年9月
目 錄
緒論(1)
第1章制造工程概論(7)
1.1工程(7)
1.2制造工程(11)
第2章制造工程質量與檢驗(24)
2.1產品質量(24)
2.1.1加工質量(24)
2.1.2裝配質量(33)
2.2質量檢測方法(33)
2.3質量檢測儀器(35)
第3章材料性能與應用(42)
3.1金屬材料(42)
3.1.1金屬材料的性能(42)
3.1.2常用金屬材料(44)
3.1.3鋼的熱處理的基本概念(46)
3.2其他工程材料(49)
3.2.1工程塑料(50)
3.2.2合成橡膠(51)
3.2.3陶瓷(52)
3.2.4復合材料(52)
3.2.5納米材料(54)
第4章基本材料成形技術(56)
4.1鑄造(56)
4.1.1砂型鑄造(56)
4.1.2特種鑄造(67)
4.1.3鑄造方法的比較(73)
4.1.4金屬熔煉(74)
4.1.5澆注(77)
4.1.6鑄件的清理(77)
4.1.7鑄件的質量檢驗和缺陷分析(78)
4.2鍛壓(80)
4.2.1鍛壓工藝(81)
4.2.2鍛壓模具(95)
4.2.3鍛壓件質量檢驗與缺陷分析(97)
4.3焊接(99)
4.3.1常用焊接方法(99)
4.3.2其他焊接方法(107)
4.3.3焊件質量檢驗與缺陷分析(113)
第5章基本機械加工技術(115)
5.1切削加工基礎知識(115)
5.1.1切削加工的分類和特點(115)
5.1.2切削運動(116)
5.1.3基準和裝夾(119)
5.1.4刀具材料(121)
5.2車削(123)
5.2.1車床(124)
5.2.2車刀(130)
5.2.3工件的安裝及所用附件(135)
5.2.4車削工作(139)
5.3銑削、刨削與磨削(150)
5.3.1銑削(150)
5.3.2刨削(162)
5.3.3磨削(165)
5.4齒輪齒形加工(174)
5.5鉗工及裝配(177)
5.5.1劃線(177)
5.5.2鉗工的基本工作(181)
5.5.3裝配的基本知識(190)
第6章數控加工(194)
6.1數控機床(194)
6.1.1概述(194)
6.1.2數控加工程序編制(197)
6.2數控車床(199)
6.2.1數控車床的組成及用途(199)
6.2.2數控車床的基本操作(200)
6.3數控車削編程基礎(212)
6.3.1數控編程的內容與方法(212)
6.3.2坐標系的設定(213)
6.3.3數控車床的指令字符(215)
6.3.4數控加工與編程準備(218)
6.4數控車削加工工藝(221)
6.4.1車外圓(221)
6.4.2車臺階端面(224)
6.4.3倒角(227)
6.4.4車槽(229)
6.4.5圓弧加工(232)
6.5數控銑削加工工藝(236)
6.5.1數控銑床(236)
6.5.2數控銑床的加工特點(239)
6.5.3銑床數控系統(tǒng)的功能簡介(240)
6.5.4數控銑床的操作(242)
6.5.5數控銑削加工(256)
6.6加工中心(278)
第7章特種加工與工業(yè)機器人(284)
7.1電火花加工(284)
7.2激光加工(287)
7.3超聲加工(289)
7.4工業(yè)機器人(290)
7.4.1工業(yè)機器人的結構、分類及應用(290)
7.4.2工業(yè)機器人的示教再現控制(293)
7.4.3機器人編程語言(295)
第8章制造工藝過程的基礎知識(304)
8.1工藝過程的基本知識(304)
8.2毛坯(306)
8.3定位基準(308)
8.3.1工件的安裝(308)
8.3.2工件定位(311)
8.4工藝路線(315)
8.4.1加工方法的選擇(315)
8.4.2加工順序的安排(318)
參考文獻(321)