金属工艺学_.pdf

金属工艺学主 编 邹山梅副主编 田大勇 王 欣 苏建军兰 州 大 学 出 版 社金属工艺学主 编 邹山梅副主编 田大勇 王 欣 苏建军兰 州 大 学 出 版 社书书书图书在版编目(CIP)数据金属工艺学/邹山梅主编.兰州:兰州大学出版社，2009.7高等职业教育通用教材ISBN 9787311033514.金 邹 金属加工工艺学专业学校教材.TG中国版本图书馆 CIP 数据核字(2009)第 123883 号策划编辑张国梁责任编辑郝可伟封面设计张友乾书名金属工艺学主编邹山梅出版发行兰州大学出版社(地址:兰州市天水南路 222 号730000)电话0931 8912613(总编办公室)0931 8617156(营销中心)0931 8914298(读者服务部)网址http:/www onbook com cn电子信箱pressonbook com cn印刷天水新华印刷厂开本787 10921/16印张14字数342 千版次2009 年 7 月第 1 版印次2009 年 7 月第 1 次印刷书号ISBN 9787311033514定价23.00 元(图书若有破损、缺页、掉页可随时与本社联系)金属工艺学编委会成员（按姓氏音序排序）陈亚军 毛文亮 苏建军田大勇 王 欣 邹山梅金 属 工 艺 学内容简介内容简介本书是参照中等职业技术学校金属工艺学教学大纲，结合西北地区学生的实际情况编写的。全书内容共分三部分十二个模块。第一部分为金属材料与热处理，包含四个模块，介绍金属材料的基本知识、钢的热处理、钢与铸铁、有色金属及其他常用材料；第二部分为金属热加工，包含三个模块，介绍金属材料的铸造、锻压和焊接等热加工成形工艺方法；第三部分为金属切削加工，包含五个模块，介绍金属切削加工基本知识，车削、刨削、铣削、钻削、镗削、磨削、齿轮加工等切削加工方法及其常用设备，特种加工和数控加工，典型零件的加工实例等。全书通俗易懂，充分体现了新技术、新工艺、新标准，实用性强，便于组织教学。本书可作为中等职业技术学校机械类及近机械类各专业的教材，也可作为有关的技术人员和技术工人的培训教材和自学用书。金 属 工 艺 学前言前言本书根据中等职业教育的培养目标和企业对技术应用型人才的需求，参照中等职业技术学校金属工艺学教学大纲，并结合西北地区中等职业技术学校学生的实际情况，组织和安排教材内容。本书适用于中等职业技术学校机械类及近机械类各专业学生。本书编写的理念是强调基础性，突出实用性，体现先进性，符合职业性。编写的基本原则是在教材内容上以“必需，够用”为尺度，注重理论联系实际，突出应用特色；同时，适当介绍新技术、新工艺，使教材有一定的新颖性和前沿性。在教学内容的叙述上充分考虑了中等职业技术学校学生的认知能力和可接受性，力求做到深入浅出，通俗易懂，并符合职业教育的要求。本书在编写模式上，改变了传统的教材模式，采用模块化编写模式。教学内容按不同的功能以模块形式组织，以课题、任务驱动教学。在组成各个模块的课题前均有课题的知识点、技能点，课题后有练习与思考，便于学生有目的地自学，及时巩固本课题知识。在各课题的任务中灵活地设置了“提示”、“想一想”及“应用链接”栏目，即将重要的概念、生产实践中常遇到的困难及实际操作中的关键点等以“提示”的方式给出，以引起学生和教师的注意和重视；适时插入“想一想”以启发学生的思维，提高学生的学习兴趣；将主要知识的应用和贴近生产的实例，通过“应用链接”栏目展现出来，以求为学生提供更多的工作经验。本书在编写体例上，吸取有关教材的优点，采用新的形式，书中大量地使用了图例、照片及表格对比，使教材的版面形象直观，新颖活泼。本书由甘肃省机械高级技工学校高级讲师邹山梅担任主编，甘肃省化工高级技工学校讲师田大勇、甘肃省建材工业学校高级讲师王欣、张掖市职教中心中学一级教师苏建军担任副主编，甘肃省机械高级技工学校讲师陈亚军、讲师毛文亮参加了本书的编写工作。全书由邹山梅主编负责统稿、定稿。甘肃机电职业技术学院高级讲师阎全民等老师对本书的编写提出了宝贵意见，对此我们表示衷心的感谢！尽管我们在金属工艺学教材建设方面做出了很多努力，但由于我们的水平所限,编写时间短促,难免存在谬误和不妥之处，敬请读者多提宝贵意见和建议，以便下次修订时改进。意见和建议请发往邮箱：。编 者2009年5月金 属 工 艺 学目录绪论/1模块一金属材料的基本知识/3课题一金属的晶体结构与结晶/3任务一金属的晶体结构/3任务二纯金属的结晶/5任务三同素异构转变/7课题二金属的力学性能和工艺性能/9任务一金属的力学性能/9任务二金属的工艺性能/16课题三铁碳合金/18任务一合金及其组织/18任务二铁碳合金的相及组织/20任务三铁碳合金相图/22模块二钢的热处理/27课题一热处理的工艺过程与分类/27任务一热处理的工艺过程/27任务二热处理的分类/28课题二钢在加热及冷却时的组织转变/29任务一钢在加热时的组织转变/30任务二钢在冷却时的组织转变/31课题三热处理的基本方法/33任务一退火与正火/33任务二淬火与回火/35课题四钢的表面热处理与化学热处理/40目录1金 属 工 艺 学目录任务一表面热处理/41任务二化学热处理/43课题五热处理新技术简介/45任务一形变热处理/46任务二激光热处理/46任务三无氧化热处理/46课题六零件的热处理技术分析/47任务一热处理的技术条件及标注/48任务二热处理的工序位置安排/48任务三典型零件的热处理分析/49模块三钢与铸铁/52课题一碳素钢/53任务一（普通）碳素结构钢/54任务二优质碳素结构钢/55任务三碳素工具钢/57任务四铸造碳钢/58课题二合金钢/58任务一合金元素在钢中的作用/59任务二合金钢的分类/60任务三合金结构钢/60任务四合金工具钢/63任务五特殊性能钢/66课题三铸铁/68任务一铸铁的分类/68任务二常用铸铁/69模块四有色金属及其他常用材料/74课题一有色金属/74任务一铜及铜合金/74任务二铝及铝合金/76任务三轴承合金/80任务四硬质合金/80课题二其他常用材料/82任务一塑料/82任务二橡胶/832金 属 工 艺 学目录任务三陶瓷材料/84模块五铸造/85课题一铸造概述/85任务一铸造的特点/85任务二铸造的分类/85课题二砂型铸造/86任务一造型/87任务二造芯/91任务三浇注系统及冒口/92任务四合型、浇注、落砂、清理和检验/93课题三特种铸造/94任务一金属型铸造/94任务二压力铸造/95任务三离心铸造/96任务四熔模铸造/97模块六锻压/99课题一锻压概述/99任务一锻压的特点/99任务二锻压的分类及应用/99课题二锻造/101任务一金属的可锻性与锻造比/101任务二金属的加热与锻件冷却/102任务三自由锻/104任务四模锻/106课题三冲压/109任务一冲压常用设备/109任务二冲压的基本工序/111任务三冲压的特点/113模块七焊接/114课题一焊接概述/114任务一焊接的实质/114任务二焊接的分类/114任务三焊接的特点及应用/115课题二焊条电弧焊/1163金 属 工 艺 学目录任务一焊条电弧焊的焊接过程/116任务二焊接电弧/117任务三焊条电弧焊的设备及用具/118任务四焊条/120任务五焊条电弧焊的工艺/121课题三气焊与气割/124任务一气焊与气割的原理/125任务二气焊（割）的设备和工具/126任务三气焊基本操作/127任务四气割金属的条件/129课题四 其他焊接方法简介/130任务一埋弧自动焊/130任务二气体保护电弧焊/131任务三电阻焊/132任务四钎焊/133模块八金属切削加工基本知识/134课题一切削运动与切削用量/134任务一切削运动/134任务二切削用量/135课题二刀具几何形状和材料/137任务一刀具几何形状/137任务二刀具切削部分的材料/140课题三 切削力和切削热/141任务一切削力/142任务二切削热/143课题四 金属切削机床的分类和型号/144任务一机床的分类/144任务二机床型号的编制方法/145模块九车削、刨削与插削/148课题一车削/148任务一车床/148任务二车床的附件及工件的装夹/150任务三车削方法/153任务四车削的工艺特点/1554金 属 工 艺 学目录课题二刨削与插削/157任务一刨削/157任务二插削/162模块十铣削与其他加工方法/165课题一铣削/165任务一铣床/165任务二常见表面的铣削方法及所用铣刀/167任务三铣削方式/170任务四铣削的工艺特点/171课题二钻削与镗削/172任务一钻削/172任务二镗削/177课题三 磨削/180任务一外圆磨床与磨削方法/181任务二平面磨床与磨削方法/183任务三磨削的工艺特点/185课题四 齿轮加工/186任务一成形法/186任务二展成法/188模块十一特种加工和数控加工简介/193课题一特种加工/193任务一特种加工概述/193任务二电火花加工/194任务三电化学加工/195任务四激光加工技术/197课题二数控加工/199任务一数控机床的组成及工作原理/199任务二数控加工的特点及应用/200任务三数控机床分类/201模块十二典型零件的加工/204课题一轴类零件的加工/204任务一轴类零件的功能、结构特点及技术要求/204任务二轴类零件的材料、热处理及毛坯选择/205任务三轴类零件的定位基准及加工工艺过程/2055金 属 工 艺 学目录任务四轴类零件加工实例传动轴的加工/206课题二支架箱体类零件的加工/207任务一支架箱体类零件的功能、结构特点及技术要求/208任务二支架箱体类零件的材料、热处理及毛坯选择/208任务三支架箱体类零件的定位基准及加工工艺过程/209任务四箱体零件加工实例方箱体的加工/209参考文献/2116金 属 工 艺 学绪论绪 论金属工艺学是研究金属材料性能及其加工工艺的一门综合性技术基础课，掌握一定的金属工艺学知识和操作技能是机械类及近机械类各专业学生必备的素质。通过本课程的学习，学生获得机械工程材料、热处理和金属加工的基础知识，初步具有金属加工的操作技能，为后续课程的学习和综合职业能力的培养，以及增强工作的适应性打下必要的基础。金属工艺学是从生产实践中逐步发展起来的一门学科，它有悠久的历史和丰富的内涵，对人类文明的进步起到了推动作用。我国人民在金属工艺方面早就有了卓越的成就。早在四千多年前的夏代，就掌握了青铜冶炼技术，到三千多年前的殷商、西周时期，青铜冶炼与铸造技术达到当时世界高峰，例如河南安阳出土的青铜祭器大方鼎，体积庞大，鼎重达875kg，造型精美，鼎外铸出精致的花纹图样。在春秋时期，我国发明了冶铁技术，开始用铸铁作农具，这比欧洲国家早一千八百多年。我国还是世界上应用焊接技术最早的国家，在河南辉县战国墓中出土的铜器上，其本体、耳、足都是用锡铅焊和银铅焊连接的，这要比欧洲国家应用铅焊技术早两千多年。我国也是世界上应用锻造技术较早的国家，河北藁城出土的商朝铁刃铜钺，证明三千年前我国就掌握了锻造和锻接技术；到了两千五百年前的春秋时期，锻造和热处理技术已普遍应用于制剑中。明朝宋应星所著天工开物一书中详细记载了古代冶铁、炼钢、铸钟、锻铁、淬火等多种金属加工方法，此书是世界上有关金属加工工艺最早的科学著作之一。事实说明，我国古代在材料及其加工工艺方面的科学技术在世界上曾占有遥遥领先的地位。只是到了近代，封建制度的日益腐败和外国的侵略，严重地阻碍和束缚了我国工农业生产和科学技术的发展，金属工艺技术和生产力水平长期处于停滞和落后状态。新中国成立后，我国的机械制造业得到了迅速的发展，建立了汽车、拖拉机、精密机床、电子仪表、石油、化工、飞机、船舶、重型机械等许多现代化的生产基地，为农业、工业、国防、交通和科研提供了大量的设备和装备，有力地推动了国民经济的发展。与此同时金属工艺技术也得到了广泛的应用和提高。改革开放以来，我国科技事业发展突飞猛进，硕果累累。1998年春，空军试飞员雷强驾歼-10飞机首飞成功，我们国家终于有了自主生产的三代机，几代空军人的梦想变成了现实。2003年“神五”升