本书是在遵循理论实践一体化的教学模式下,在“学中做,做中学”的教学原则下,教学内容以职业能力培养为主线精心选择理论知识内容,紧扣动手操作的要求,精心选取机械工程材料理论知识、机械加工基础及钳工技术基础。

本书包括机械工程材料、机械加工基础、钳工加工基础三大部分。机械工程材料部分整合金属的力学性能,金属的分类、牌号及应用,钢的热处理等知识;机械加工基础部分整合金属切削加工基本知识、金属切削机床及加工、焊接等知识;钳工加工基础部分整合钳工基础知识,划线,锯削、锉削,孔加工等知识。同时还增加了课后练习,很好地补充了春季高考的相关知识链接。

本书适合中等职业学校数控专业和模具制造技术专业的学生使用

随着现代科学技术的不断发展,教学改革的不断深化及学生就业市场的变化,新的国家行业技术标准也相继颁布和实施。随着机械制造业的飞速发展,根据企业生产需求,需要学生懂得机械工程材料、车削加工、铣削加工以及钳工的相关知识和数控系统及数控车床、焊接的相关知识。重点培养学生理论知识,并结合实训内容,理论和实践相结合,提高学生的学习能力。为此,结合职业教育的不断发展和中等职业专业学校的现状及长远发展,特编写本书。

编者在广泛调查的基础上,为适应中等职业学校教学改革的新形势,以素质教育为基础、以能力为本位的教学指导思想,突出职业教育特色,在编写本书时注重考虑了以下几方面:本书充分考虑中等职业学校学生的特点,根据培养目标和现代企业的需要,紧密结合生产实践,拓宽了知识面,确立“ 以能力为本位” 的指导思想,重点突出学生理论与实践相结合的能力培养。针对中等职业学校的培养目标,降低专业理论的重心,突出与操作技能相关的必备专业知识。在结构和内容上保证了理论实践一体化等先进教学方法的实施。

本书在“学中做,做中学” 教学原则指导下,精心选择理论知识内容,紧扣动手操作的要求,结合机械加工教学内容的具体特点进行组织和编写,教材内容层次性强,由易到难。突破了传统的单科独进式的专业课程体系,实现了课程综合化和模块化。教材内容以职业能力培养为主线,合理安排理论知识和实训项目。

本书分为三大部分,一是机械工程材料部分,二是机械加工基础部分,第三部分是钳工加工基础部分。机械工程材料部分整合金属的力学性能,金属的分类、牌号及应用,钢的热处理等内容;机械加工基础部分整合金属切削加工基本知识、金属切削机床加工、焊接等知识;钳工加工基础部分整合钳工基础知识,划线,锯削、锉削,孔加工等知识。三部分综合在一起,力求达到理论联系实际和学以致用的目的。本书各部分相对独立,各校在教学时可根据不同的专门化培养方向及实际需求,对教材做适当取舍或拓展相关教学内容,以形成自己的办学特色。既是学生在动手操作之前应知应会的知识,又是在实际操作中解决和处理问题的理论依据。

本书注重教材的科学性、实用性和创新性,力求用最少的篇幅,精练的语言,由浅入深,系统、完整地讲述机械工程材料、机械加工基础及钳工加工基础应掌握的理论知识和技能实训,使学生易懂、易记、易用,提高学生解决问题的能力。

本书由“山东省职业教育技艺技能传承创新平台(青岛西海岸新区职业中等专业学校模具加工技能传承创新平台)”资助出版。

本书由陈维鹏、丁守长、杨梅任主编,刘加平、王仁贵、师有玲任副主编。陈维鹏编写了第1 章、第2 章;丁守长编写了第3 章、第4 章;杨梅编写了第5 章、第6 章;刘加平编写了第7 章,王仁贵编写了第8 章,师有玲编写了第9 章、第10 章。

由于编者水平和经验有限,书中难免有欠妥和错误之处, 恳请读者批评指正。

编者

2021 年10 月

第1 部分机械工程材料
第1 章 金属的力学性能 1
 1. 1 强度 2
  1. 1. 1 拉伸试验 3
  1. 1. 2 力-伸长曲线 3
  1. 1. 3 弹性极限 4
  1. 1. 4 屈服强度 4
  1. 1. 5 抗拉强度 5
 1. 2 塑性 5
  1. 2. 1 断后伸长率5
  1. 2. 2 断面收缩率6
  1. 2. 3 典型案例 6
 1. 3 硬度 7
  1. 3. 1 布氏硬度 7
  1. 3. 2 洛氏硬度 9
  1. 3. 3 维氏硬度 10
 1. 4 韧性10
  1. 4. 1 一次冲击试验 10
  1. 4. 2 多次冲击试验 12
 1. 5 疲劳强度13
 巩固练习 14
第2 章 金属的分类、牌号及应用 15
 2. 1 非合金钢15
  2. 1. 1 常存杂质元素对碳钢性能的影响 15
  2. 1. 2 碳钢的分类 16
  2. 1. 3 碳钢的牌号、性能及用途 17
 2. 2 低合金钢22
  2. 2. 1 合金元素对钢性能的影响22
  2. 2. 2 低合金钢 23
 2. 3 合金钢24
  2. 3. 1 合金钢的分类与牌号 24
  2. 3. 2 合金结构钢 27
  2. 3. 3 合金工具钢 31
2. 3. 4 特殊性能钢 37
 2. 4 铸铁39
  2. 4. 1 概述 39
  2. 4. 2 灰铸铁 40
  2. 4. 3 球墨铸铁 42
  2. 4. 4 其他铸铁简介 44
 巩固练习 46
第3 章 钢的热处理 48
 3. 1 钢的普通热处理 48
  3. 1. 1 钢的退火 48
  3. 1. 2 正火 50
  3. 1. 3 淬火 50
  3. 1. 4 钢的回火 53
 3. 2 钢的表面热处理 55
  3. 2. 1 表面淬火 55
  3. 2. 2 钢的化学热处理 58
 3. 3 钢的时效处理 60
  3. 3. 1 自然时效 60
  3. 3. 2 热处理时效 60
  3. 3. 3 敲击时效(锤击法) 61
  3. 3. 4 振动时效 61
 3. 4 零件的热处理分析 61
  3. 4. 1 热处理的技术条件 62
  3. 4. 2 热处理的工序位置 62
  3. 4. 3 典型零件热处理分析 62
  3. 4. 4 其他热处理 64
 巩固练习 65
第2 部分机械加工基础
第4 章 金属切削加工基本知识 67
 4. 1 切削运动与切削用量 67
  4. 1. 1 切削运动 67
  4. 1. 2 切削表面及切削用量 68
 4. 2 金属切削刀具 71
  4. 2. 1 常用车刀种类 71
  4. 2. 2 车刀的主要几何参数概述74
  4. 2. 3 车刀的刃磨 78
  4. 2. 4 车刀使用常识 80
4. 3 工件的装夹 81
 4. 4 金属切削过程中的物理现象 84
  4. 4. 1 切屑的形成与种类 84
  4. 4. 2 积屑瘤 86
  4. 4. 3 总切削力 87
  4. 4. 4 切削热与切削温度 87
  4. 4. 5 刀具的磨损及耐用度 89
 4. 5 切削加工技术经济分析 89
 巩固练习 92
第5 章 金属切削机床及加工 93
 5. 1 金属切削机床的分类与型号编制93
  5. 1. 1 金属切削机床的分类 93
  5. 1. 2 金属切削机床型号的编制方法 94
 5. 2 车工基础知识 95
  5. 2. 1 车削加工的特点 96
  5. 2. 2 车削加工的基本内容 96
  5. 2. 3 车床概述 96
  5. 2. 4 车床操作及安全规程 99
  5. 2. 5 车床的维护与保养 102
 5. 3 车削轴类零件 104
  5. 3. 1 车削端面 104
  5. 3. 2 车削外圆 107
  5. 3. 3 车削台阶 109
  5. 3. 4 切断和切槽111
  5. 3. 5 车削轴类综合工件 117
 5. 4 车削套类零件 119
  5. 4. 1 车削盲孔 120
  5. 4. 2 车削通孔 133
  5. 4. 3 车削阶台孔134
  5. 4. 4 车削内沟槽135
  5. 4. 5 车削套类综合工件 137
 5. 5 车削圆锥和成形面140
  5. 5. 1 车削外圆锥142
  5. 5. 2 车削内圆锥144
  5. 5. 3 车削成形面151
 5. 6 车削三角螺纹 156
  5. 6. 1 螺纹基础知识156
  5. 6. 2 车螺纹时车床的调整及乱牙的预防159
  5. 6. 3 车三角形螺纹161
5. 7 铣床加工 166
  5. 7. 1 认识普通铣床166
  5. 7. 2 普通 X6132 型卧式万能铣床的基本操作171
  5. 7. 3 铣刀 175
  5. 7. 4 铣削平面 182
  5. 7. 5 铣削长方体187
  5. 7. 6 铣削斜面 189
  5. 7. 7 铣削台阶面195
 5. 8 数控机床 198
  5. 8. 1 数控车床简介198
  5. 8. 2 数控机床的组成、分类及其功能 199
  5. 8. 3 数控加工技术203
  5. 8. 4 数控车床的功能 203
  5. 8. 5 数控铣床 204
 5. 9 其他机床 205
  5. 9. 1 钻床及其加工205
  5. 9. 2 刨床及其加工207
  5. 9. 3 磨床及其加工208
 巩固练习 210
第6 章 焊接 212
 6. 1 焊条电弧焊 212
  6. 1. 1 焊接电弧 213
  6. 1. 2 焊条电弧焊设备 214
  6. 1. 3 焊条 214
  6. 1. 4 焊条电弧焊工艺 216
 6. 2 焊接应力与变形217
 6. 3 其他焊接方法简介219
 6. 4 常用金属材料的焊接221
  6. 4. 1 金属材料的焊接性 221
  6. 4. 2 常用金属材料的焊接 221
 6. 5 焊接质量与成本分析222
  6. 5. 1 焊接质量分析222
  6. 5. 2 焊接成本分析223
 6. 6 焊接技术发展简介224
  6. 6. 1 传统焊接方法的新发展 224
  6. 6. 2 高能束焊接方法的应用 224
  6. 6. 3 特种焊接方法的产生 225
  6. 6. 4 焊接技术发展趋势 226
 巩固练习 226
第3 部分钳工加工基础
第7 章 钳工基础知识 227
 7. 1 钳工操作常识 227
 7. 2 钳工常用测量器具及设备 228
  7. 2. 1 长度测量器具228
  7. 2. 2 角度测量器具239
  7. 2. 3 形位误差测量器具 243
  7. 2. 4 常用测量器具的维护和保养 246
 巩固练习 247
第8 章 划线 249
 8. 1 划线概述 249
 8. 2 划线工具与涂料250
  8. 2. 1 常用划线工具及应用 250
  8. 2. 2 划线用涂料253
  8. 2. 3 划线基准的选择 254
  8. 2. 4 划线前的准备工作 254
  8. 2. 5 划线时的找正和借料 255
  8. 2. 6 分度头划线256
 巩固练习 258
第9 章 锯削、锉削 259
 9. 1 锯削 259
  9. 1. 1 锯削概述 259
  9. 1. 2 锯削的操作要点 261
  9. 1. 3 锯削方法 262
  9. 1. 4 锯削加工注意事项 264
 9. 2 锉削 265
  9. 2. 1 锉削概述 265
  9. 2. 2 锉削操作要点267
  9. 2. 3 锉削方法 268
 9. 3 六角螺母及螺栓加工工艺分析示例 269
 9. 4 凸凹体板件的锉配加工工艺分析示例 272
 巩固练习 274
第10 章 孔加工277
 10. 1 钻孔277
  10. 1. 1 钻床概述 277
10. 1. 2 钻头概述 278
  10. 1. 3 钻孔操作方法 280
 10. 2 扩孔285
 10. 3 锪孔285
  10. 3. 1 锪孔与锪孔钻 285
  10. 3. 2 锪孔注意事项 287
 10. 4 铰孔287
  10. 4. 1 铰刀的种类及构造特点287
  10. 4. 2 铰削余量和切削液的选择289
  10. 4. 3 铰孔注意事项 290
 10. 5 孔加工时刀具损坏及废品产生的原因和防止方法 290
  10. 5. 1 钻孔加工时钻头损坏及废品产生的原因和防止方法 290
  10. 5. 2 铰孔加工时铰刀损坏及废品产生的原因和防止方法 291
 10. 6 攻螺纹和套螺纹 292
  10. 6. 1 攻螺纹 292
  10. 6. 2 套螺纹 294
 10. 7 加工螺纹时产生废品的原因及防止方法 295
 巩固练习 296
参考文献 298

    陈维鹏，青岛西海岸新区职业中等专业学校

    丁守长，青岛西海岸新区中等专业学校

    杨梅，青岛西海岸新区中等专业学校

本书在“学中做,做中学” 教学原则指导下,精心选择理论知识内容,紧扣动手操作的要求,结合机械加工教学内容的具体特点进行组织和编写,教材内容层次性强,由易到难。突破了传统的单科独进式的专业课程体系,实现了课程综合化和模块化。教材内容以职业能力培养为主线,合理安排理论知识和实训项目。本书分为三大部分,一是机械工程材料部分,二是机械加工基础部分,第三部分是钳工加工基础部分。