《機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·普通高等院校工程實(shí)踐系列規(guī)劃教材》是根據(jù)教育部頒布的金工實(shí)習(xí)教學(xué)基本要求，結(jié)合編者的教學(xué)實(shí)踐和多年來(lái)在學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新活動(dòng)中的嘗試而編寫的，力求面向?qū)嵺`教學(xué)和工程實(shí)際，突出實(shí)踐性和可操作性，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代化工程素質(zhì)，啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新意識(shí)。全書包括：材料及其熱處理、鑄造，鍛壓，焊接，切削加工和車削，銑刨磨加工，鉗工，現(xiàn)代加工技術(shù)等內(nèi)容。
《機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·普通高等院校工程實(shí)踐系列規(guī)劃教材》可作為高等學(xué)校的金工實(shí)習(xí)教材，還可供高職、高專、成人教育的學(xué)生和有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
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新中國(guó)成立以來(lái)，工科院校都建有實(shí)習(xí)工廠，用于開(kāi)展本校的金工實(shí)習(xí)教學(xué)，這門課程發(fā)展了幾十年，由理論為主、實(shí)踐為輔的教學(xué)模式，逐漸過(guò)渡到基于工程目標(biāo)實(shí)踐和創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)新模式，將工程的理念帶入大學(xué)生實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，大力倡導(dǎo)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
從2000年開(kāi)始，在借鑒香港高校工程訓(xùn)練中心建設(shè)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家工程教育先進(jìn)理念的基礎(chǔ)上，廣大教育工作者開(kāi)始反思和探索，提出了“教育面向工程，教學(xué)面向?qū)嵺`”的教育理念，這對(duì)于“金工實(shí)習(xí)”教學(xué)改革，引起了革命性的轉(zhuǎn)變。也就是從那時(shí)起，國(guó)家和高校給予了工程實(shí)踐教育高度重視，理工科院校普遍建立了工程訓(xùn)練中心，擁有前所未有的、極為豐厚的教學(xué)資源，面向大量的本科學(xué)生群體進(jìn)行全方位開(kāi)放。它不再是以前輔助存在的“金工實(shí)習(xí)”，而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)嶋H工程要求的工程訓(xùn)練教育。工程意識(shí)、工程素養(yǎng)、工程應(yīng)用能力等要求開(kāi)始貫穿在整個(gè)本科生的四年工程訓(xùn)練教育中。在很多院校，工程訓(xùn)練教育正通過(guò)獨(dú)立設(shè)課、創(chuàng)新學(xué)分、學(xué)科競(jìng)賽和卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃這些形式曰益蓬勃發(fā)展，最明顯的成效就是大學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力得到了極大的提高，這也符合國(guó)家在21世紀(jì)所提倡的對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求�；诖�，本書才定名為《機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)》，旨在強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)工程訓(xùn)練的重要性和獨(dú)立性，而不是輔助性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
大學(xué)生應(yīng)該如何學(xué)習(xí)好這門實(shí)踐課程？編者認(rèn)為應(yīng)該在以下幾個(gè)方面給予重視。
�。�1）學(xué)生應(yīng)該掌握和熟悉各種機(jī)械制造方法的基本原理和工藝特點(diǎn)。例如，車、銑、刨、磨、鉗等機(jī)械加工方法，了解它們適合加工哪類零件或形面，它們的加工特點(diǎn)如何，要能分辨哪些零件是使用哪些方法加工的。因此，要學(xué)好加工理論，掌握加工方法。
�。�2）靈活運(yùn)用理論，而不要生搬硬套，唯書本是從。要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，針對(duì)特定的環(huán)境，實(shí)踐中得到的解決問(wèn)題的方法才是最實(shí)用最科學(xué)的。例如，車端面時(shí)，應(yīng)該用端面車刀，但如果只有90’外圓偏刀怎么辦？工程中，師傅往往會(huì)將這把偏刀在車刀架上轉(zhuǎn)一個(gè)角度，用以代替端面車刀進(jìn)行切削，效果一樣，但卻是用不同刀具解決了實(shí)際問(wèn)題。
�。�3）要勤于動(dòng)手，善于思考，敢于嘗試。不去實(shí)踐，一切教學(xué)就變得沒(méi)有意義。本書旨在幫助學(xué)生正確掌握材料的加工方法，了解機(jī)械制造的工藝過(guò)程和最新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)，指導(dǎo)實(shí)際操作，使學(xué)生獲得初步操作技能，鞏固感性知識(shí)。但真正的動(dòng)手能力應(yīng)該在實(shí)踐中培養(yǎng)和養(yǎng)成，因此強(qiáng)調(diào)重在實(shí)踐操作，只有對(duì)這種加工方法熟練運(yùn)用的時(shí)候，才能很好地應(yīng)用，去解決面臨的實(shí)際工程問(wèn)題。因此，要多動(dòng)手，對(duì)書本中沒(méi)有提到的問(wèn)題，要在實(shí)踐中尋找，要敢于嘗試和創(chuàng)新，這也是工程教育的要求。
在編寫本書時(shí)，編者認(rèn)真汲取、借鑒了兄弟院校的教學(xué)改革成果，并結(jié)合編者自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際需要，在教材內(nèi)容整體上更偏重實(shí)踐，刪除了部分理論性強(qiáng)的內(nèi)容，轉(zhuǎn)而用較為通俗的注解方式進(jìn)行闡述，舉例注重工程實(shí)際應(yīng)用，操作易于實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于焊接，由于是特殊工種，在本科教學(xué)實(shí)踐中操作并不多，所以側(cè)重于介紹各種焊接方法的工藝特點(diǎn)，黑金屬和有色金屬焊接方法，以及焊接缺陷與檢測(cè)方法等。而對(duì)于車削加工，闡述時(shí)則結(jié)合實(shí)踐案例，用比較通俗、易于操作的方式介紹了零件加工的方式。對(duì)鉗工操作亦是如此，由于該工種對(duì)操作姿勢(shì)和運(yùn)力特點(diǎn)比較注重，所以本書用了較多的圖片來(lái)介紹，使學(xué)生理解起來(lái)更加容易。為了向?qū)W生強(qiáng)調(diào)工程訓(xùn)練的安全性，在每章后都列出了工種安全操作規(guī)程以及思考題，以提醒學(xué)生引起重視。
本書可作為高等本科院校理工科各專業(yè)學(xué)生的金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)用書，也可作為高職高專院校工科各專業(yè)學(xué)生的金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)用書和學(xué)生參加技能鑒定的教學(xué)輔導(dǎo)用書，還可供各相關(guān)工種技術(shù)人員參考。
本書由中南林業(yè)科技大學(xué)司家勇（第l章和第4章）、張立強(qiáng)（第2章和第3章）、廖凱（第5章和第6章）、陳飛（第7章）、丁敬平（第8章）以及桂林電子科技大學(xué)韋紹杰（第9章）編寫。由廖凱、韋紹杰統(tǒng)稿并擔(dān)任主編，丁敬平、司家勇、張立強(qiáng)、陳飛擔(dān)任副主編。李立君教授和魏德強(qiáng)教授擔(dān)任主審。
本書在編寫過(guò)程中得到了中南林業(yè)科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院胡勁松研究員、李新華教授、基礎(chǔ)教研室和專業(yè)教研室教師，以及桂林電子科技大學(xué)國(guó)家級(jí)機(jī)電工程訓(xùn)練示范中心的各位老師和工程技術(shù)人員的大力支持和幫助，在此一并表示感謝！
限于編者水平，書中難免有不足之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正！
編者
2011年11月
目錄
前言
第1章 機(jī)械工程材料基礎(chǔ) 1
1.1 金屬材料的性能 1
1.1.1 力學(xué)性能 1
1.1.2 工藝性能 3
1.2 機(jī)械工程材料分類及應(yīng)用 4
1.2.1 常用的鋼鐵材料 5
1.2.2 常用非鐵材料——有色金屬 7
1.3 鋼鐵材料的鑒別 7
1.3.1 火花鑒別法 7
1.3.2 色標(biāo)鑒別法 9
1.3.3 斷口宏觀鑒別法 10
1.3.4 音色鑒別法 10
思考和練習(xí) 10
第2章 金屬熱處理 11
2.1 熱處理概述 11
2.2 普通熱處理工藝 12
2.2.1 鋼的預(yù)備熱處理——退火 12
2.2.2 鋼的預(yù)備熱處理——正火 13
2.2.3 鋼的最終熱處理——淬火 14
2.2.4 鋼的最終熱處理——回火 15
2.3 表面熱處理工藝 17
2.3.1 表面淬火 17
2.3.2 化學(xué)熱處理 19
2.4 熱處理常用設(shè)備 21
2.4.1 熱處理爐及溫度控制器 21
2.4.2 感應(yīng)加熱設(shè)備 22
2.4.3 冷卻設(shè)備 22
2.5 熱處理實(shí)習(xí)安全技術(shù)守則 22
思考和練習(xí) 22
第3章 鑄造 24
3.1 鑄造概述 24
3.2 砂型鑄造 24
3.2.1 砂型鑄造的生產(chǎn)過(guò)程 24
3.2.2 砂型與造型材料 25
3.2.3 造型 27
3.2.4 造芯 33
3.3 鑄造實(shí)習(xí)安全技術(shù)守則 35
思考和練習(xí) 35
第4章 鍛壓 36
4.1 鍛壓概述 36
4.1.1 鍛壓概念 36
4.1.2 鍛造對(duì)零件力學(xué)性能的影響 37
4.2 金屬加熱與鍛件冷卻 37
4.2.1 金屬的加熱 37
4.2.2 鍛件的冷卻 40
4.2.3 鍛件的熱處理 41
4.3 自由鍛造 41
4.3.1 自由鍛的特點(diǎn) 41
4.3.2 自由鍛的基本工序 41
4.4 模鍛與胎模鍛簡(jiǎn)介 47
4.4.1 模鍛 47
4.4.2 胎模鍛 47
4.5 板料沖壓概述 48
4.5.1 沖壓生產(chǎn)概述 48
4.5.2 板料沖壓的主要工序 49
4.5.3 沖壓主要設(shè)備 50
4.6 鍛造實(shí)習(xí)安全技術(shù)守則 52
思考和練習(xí) 52
第5章 焊接 54
5.1 焊接概述 54
5.2 手工電弧焊 55
5.2.1 電弧形成原理 55
5.2.2 焊機(jī)類型及附件 56
5.2.3 手工電弧焊工藝 58
5.2.4 操作技術(shù) 60
5.3 氣焊與氣割 62
5.3.1 氣焊的原理 62
5.3.2 氣焊工藝 63
5.3.3 操作技術(shù) 66
5.3.4 氣割 66
5.4 其他焊接方法 68
5.4.1 CO2氣體保護(hù)焊 68
5.4.2 堆焊 69
5.4.3 等離子弧焊接 70
5.4.4 攪拌摩擦焊 71
5.5 焊接缺陷與檢測(cè) 72
5.5.1 缺陷分類和成因 72
5.5.2 檢測(cè) 73
5.6 有色金屬焊接概述 74
5.7 焊接實(shí)習(xí)安全技術(shù)守則 74
思考和練習(xí) 75
第6章 切削和車削 76
6.1 切削加工 76
6.1.1 切削分類和切削要素 76
6.1.2 影響切削質(zhì)量的因素 77
6.2 車削加工 78
6.2.1 車床、車刀、夾具和量具 79
6.2.2 車削步驟 83
6.2.3 車削外圓和端面訓(xùn)練 86
6.2.4 車削臺(tái)階訓(xùn)練 87
6.2.5 車槽和切斷訓(xùn)練 88
6.2.6 車削軸類零件綜合訓(xùn)練 90
6.2.7 車外圓錐面 91
6.2.8 車三角形螺紋訓(xùn)練 93
6.2.9 工藝卡的制作 95
6.3 車削實(shí)習(xí)安全技術(shù)守則 100
思考和練習(xí) 100
第7章 銑削、刨削和磨削 101
7.1 銑削 101
7.1.1 銑削概述 101
7.1.2 銑床 102
7.1.3 銑刀及其安裝 105
7.1.4 銑床附件與工件安裝 107
7.1.5 銑削工藝 110
7.1.6 典型零件的銑削加工 114
7.1.7 銑床安全操作規(guī)程 117
7.2 刨削 118
7.2.1 刨削概述 118
7.2.2 刨床 118
7.2.3 刨刀及其安裝 121
7.2.4 工件安裝 122
7.2.5 刨削工藝 122
7.2.6 刨工安全操作規(guī)程 125
7.3 磨削 125
7.3.1 磨削概述 125
7.3.2 磨床 126
7.3.3 砂輪的選擇與安裝 128
7.3.4 工件安裝 130
7.3.5 磨削工藝 130
7.3.6 磨工安全操作規(guī)程 133
思考和練習(xí) 134
第8章 鉗工 135
8.1 鉗工概述 135
8.1.1 鉗工的常用設(shè)備 135
8.1.2 鉗工安全操作規(guī)程 136
8.2 劃線 137
8.2.1 劃線的作用 137
8.2.2 劃線的種類 137
8.2.3 劃線工具及使用要點(diǎn) 138
8.2.4 劃線基準(zhǔn)的確定 140
8.2.5 劃線步驟 141
8.3 鋸削 142
8.3.1 鋸削工具及使用方法 142
8.3.2 鋸削操作 143
8.3.3 鋸削常見(jiàn)缺陷分析 144
8.4 鏨削 145
8.4.1 鏨削工具 145
8.4.2 鏨削操作 146
8.4.3 鏨削常見(jiàn)缺陷分析 148
8.5 銼削 148
8.5.1 銼刀 149
8.5.2 銼削操作 150
8.5.3 銼削常見(jiàn)缺陷分析 152
8.6 鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔 152
8.6.1 孔加工概述 152
8.6.2 鉆孔的設(shè)備 153
8.6.3 刀具及其附件 154
8.6.4 鉆孔操作 155
8.6.5 鉆孔常見(jiàn)缺陷分析 156
8.7 攻螺紋和套螺紋 156
8.7.1 攻螺紋 156
8.7.2 套螺紋 159
8.8 刮削與研磨 160
8.8.1 刮削 160
8.8.2 研磨 162
8.9 裝配 163
8.9.1 裝配概述 163
8.9.2 裝配工藝 163
8.9.3 典型組件的裝配 164
8.9.4 拆卸操作規(guī)程 165
8.10 鉗工實(shí)訓(xùn) 165
思考和練習(xí) 167
第9章 現(xiàn)代加工技術(shù) 169
9.1 數(shù)控機(jī)床概述 169
9.1.1 數(shù)控機(jī)床基本概念 169
9.1.2 數(shù)控機(jī)床組成 170
9.1.3 數(shù)控機(jī)床分類 171
9.1.4 數(shù)控機(jī)床優(yōu)缺點(diǎn) 173
9.1.5 數(shù)控機(jī)床加工范圍 173
9.2 數(shù)控編程簡(jiǎn)介 174
9.2.1 數(shù)控編程的步驟與方法 174
9.2.2 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系 176
9.2.3 數(shù)控程序的格式 180
9.2.4 常用的數(shù)控指令 181
9.2.5 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 184
9.3 數(shù)控車床編程與操作 187
9.3.1 數(shù)控車概述 187
9.3.2 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 188
9.3.3 數(shù)控車典型零件編程及加工 193
9.4 數(shù)控銑床編程與操作 194
9.4.1 數(shù)控銑床概述 194
9.4.2 數(shù)控銑床編程基礎(chǔ) 197
9.4.3 數(shù)控銑典型零件編程及加工 208
9.5 加工中心 211
9.5.1 加工中心概述 211
9.5.2 加工中心編程特點(diǎn) 213
9.5.3 加工中心編程實(shí)例 214
9.6 特種加工技術(shù) 216
9.6.1 特種加工概述 216
9.6.2 電火花加工 217
9.6.3 電火花線切割加工概述 220
9.6.4 數(shù)控電火花線切割加工工藝 222
9.6.5 數(shù)控電火花線切割加工程序的編制 225
9.7 數(shù)控實(shí)習(xí)安全技術(shù)守則 229
思考和練習(xí) 229
參考文獻(xiàn) 230
�。�1）工作前必須穿好工作服（軍訓(xùn)服），女生須戴好工作帽，發(fā)辮不得外露。
�。�2）工作前認(rèn)真查看機(jī)床有無(wú)異常，在規(guī)定部位加注潤(rùn)滑油和冷卻液。
�。�3）開(kāi)始加工前，先安裝好刀具，再裝夾好工件。裝夾必須牢固可靠，嚴(yán)禁用開(kāi)動(dòng)機(jī)床的動(dòng)力裝夾刀桿、拉桿。
�。�4）主軸變速前必須停車，變速時(shí)先打開(kāi)變速操作手柄，再選擇轉(zhuǎn)速，最后以適當(dāng)?shù)乃俣葘⒉僮魇直鷱?fù)位。復(fù)位時(shí)，速度過(guò)快，沖動(dòng)開(kāi)關(guān)難動(dòng)作；太慢易達(dá)啟動(dòng)狀態(tài)，易于損壞嚙合中的齒輪。
（5）開(kāi)始銑削加工前，刀具必須離開(kāi)工件，并應(yīng)查看銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件相對(duì)位置是順銑還是逆銑。通常不采用順銑，而采用逆銑。若有必要采用順銑，則應(yīng)事先調(diào)整工作臺(tái)的絲杠螺母間隙到合適程度方可銑削加工，否則將引起扎刀或打刀現(xiàn)象。
（6）在加工中，若采用自動(dòng)進(jìn)給，必須注意行程的極限位置，必須嚴(yán)密注意銑刀與工件夾具間的相對(duì)位置，以防發(fā)生過(guò)銑、撞銑夾具而損壞刀具和夾具。
�。�7）加工中，嚴(yán)禁將多余的工件、夾具、刀具、量具等擺在工作臺(tái)上，以防碰撞、迭落，發(fā)生人身、設(shè)備事故。
�。�8）機(jī)床在運(yùn)行中，不得擅離崗位，不準(zhǔn)閑談、打鬧和開(kāi)玩笑。
�。�9）兩人或多人共同操作一臺(tái)機(jī)床時(shí)，必須嚴(yán)格分工，分段操作，嚴(yán)禁同時(shí)操作一臺(tái)機(jī)床。
（10）中途停車測(cè)量工件，不得用手強(qiáng)行剎住慣性轉(zhuǎn)動(dòng)著的銑刀主軸。
�。�11）銑后的工件取出后，應(yīng)及時(shí)去毛刺，防止拉傷手指或劃傷堆放的其他工件。
�。�12）發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，參加事故分析，承擔(dān)事故應(yīng)負(fù)的責(zé)任。
�。�13）工作結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真清掃機(jī)床、加油，并將工作臺(tái)移向立柱附近。
……
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