工程基础训练教程 刘文静，朱世欣 主编 2016年版

工程基础训练教程  
作者：刘文静，朱世欣 主编 
出版时间： 2016年版 
内容简介 
　　《工程训练》是根据教育部“普通高校工程训练中心建设基本要求”以及开展通识教育的需要，结合工程训练教学课程改革和校内实践基地建设，以全面提高学生的动手能力和创新能力为目的而组织编写的。全书以基本概念为基础，结合操作实例，深入浅出。针对中心现状和今后发展要求，在训练内容上，结合教学和生产特点，在传统机械制造内容的基础上，充实了数控加工、激光加工、柔性加工、机器人焊接、三维扫描、3D打印等新技术、新工艺以及车铣复合中心、五轴加工中心、三坐标测量等先进加工与测量设备的相关内容，同时增加了陶艺、装配及塑料加工等内容。 
目录 
前言 
第1部分制造基础理论与技术 
第1章制造技术及其发展1 
1.1制造及相关概念1 
1.1.1制造1 
1.1.2制造业与制造技术2 
1.1.3制造系统2 
1.1.4制造模式2 
1.2制造技术的发展3 
1.2.1制造创造了人类3 
1.2.2制造技术的发展：四次技术 
革命4 
1.2.3制造业发展的教训5 
1.3机械制造的过程6 
1.3.1广义的制造过程6 
1.3.2狭义的制造过程7 
1.4现代制造技术8 
1.4.1主要内容8 
1.4.2形成过程9 
1.4.3发展特点9 
1.4.4发展趋势11 
第2章工程材料13 
2.1材料的种类及成形13 
2.1.1材料的种类13 
2.1.2材料的制备与加工13 
2.2金属材料15 
2.2.1钢15 
2.2.2铸铁15 
2.2.3有色金属16 
2.3非金属材料16 
2.4材料的性能17 
2.4.1力学性能17 
2.4.2材料的物理、化学及工艺 
性能19 
第3章切削加工基础知识21 
3.1切削运动21 
3.1.1主运动21 
3.1.2进给运动21 
3.1.3切削表面22 
3.1.4切削用量22 
3.2刀具材料23 
3.2.1对刀具材料的基本要求23 
3.2.2常用刀具材料23 
3.3刀具结构25 
3.3.1车刀的组成25 
3.3.2车刀角度26 
第4章生产管理与安全生产28 
4.1国家有关工业安全法规28 
4.2机械工程安全29 
4.2.1机械危害29 
4.2.2危险性大的机械设备30 
4.2.3机械伤害的形式31 
4.2.4机械事故的原因32 
4.3用电安全常识33 
4.3.1触电33 
4.3.2电气火灾及爆炸33 
4.3.3用电安全技术措施33 
4.4防火与化工安全34 
4.4.1火的来源与类型34 
4.4.2防火措施34 
4.4.3灭火35 
4.4.4化学药品和危险物料常识35 
复习思考题36 
参考文献36第2部分材料成形 
第5章铸造37 
5.1铸造的概念及发展37 
5.1.1铸造的概念37 
5.1.2铸造的发展37 
5.1.3铸造的分类37 
5.1.4铸造生产的特点38 
5.2合金的铸造性能38 
5.2.1合金的流动性38 
5.2.2合金的凝固与收缩38 
5.2.3缩孔与缩松39 
5.2.4铸造应力40 
5.2.5变形及裂纹41 
5.3砂型铸造42 
5.3.1概念与工艺流程42 
5.3.2型砂及芯砂42 
5.3.3造型方法43 
5.3.4铸造工艺设计44 
5.4特种铸造47 
5.4.1金属型铸造47 
5.4.2压力铸造47 
5.4.3熔模(失蜡)铸造47 
5.4.4离心铸造48 
5.5铸件结构48 
5.5.1铸造工艺对铸件结构的要求48 
5.5.2合金的铸造性能对铸件结构 
的要求48 
第6章锻压50 
6.1金属压力加工50 
6.1.1金属的可锻性50 
6.1.2压力加工的分类51 
6.1.3金属塑性变形51 
6.1.4锻压概述52 
6.2锻造53 
6.2.1自由锻53 
6.2.2模锻55 
6.2.3胎模锻57 
6.3冲压58 
6.3.1板料冲压的特点58 
6.3.2板料冲压的基本工序58 
6.3.3冲压件的构造工艺性59 
第7章焊接61 
7.1焊接基础理论61 
7.1.1基本概念61 
7.1.2金属材料的焊接性62 
7.1.3焊接应力与焊接变形62 
7.2金属熔焊64 
7.2.1熔焊的冶金特点64 
7.2.2焊接接头金属组织与性能的 
变化64 
7.2.3提高焊接接头质量的措施65 
7.3电弧焊65 
7.3.1焊条电弧焊65 
7.3.2埋弧焊66 
7.3.3气体保护焊68 
7.4其他焊接方法69 
7.4.1电渣焊69 
7.4.2摩擦焊69 
7.4.3等离子弧焊69 
7.4.4电阻焊69 
7.4.5钎焊71 
7.5常用金属材料的焊接71 
7.5.1常用钢材的焊接71 
7.5.2铸铁件的补焊71 
7.5.3有色金属及其合金的焊接72 
7.6焊接结构设计72 
7.6.1焊件选择的原则72 
7.6.2焊件的结构工艺73 
第8章热处理和表面处理76 
8.1热处理概述76 
8.1.1热处理工艺特点76 
8.1.2热处理的分类77 
8.1.3热处理常用设备及其使用77 
8.2钢的常用热处理78 
8.2.1退火与正火78 
8.2.2淬火78 
8.2.3回火79 
8.2.4钢的表面热处理80 
8.3金属常用表面处理技术80 
8.3.1表面机械强化80 
8.3.2转化膜处理81 
复习思考题83 
参考文献83第3部分钳工与装配 
第9章测量及量具85 
9.1零件的加工质量85 
9.1.1尺寸精度85 
9.1.2形状和位置精度85 
9.1.3表面粗糙度88 
9.2常用量具简介88 
9.2.1钢直尺88 
9.2.2游标卡尺89 
9.2.3千分尺90 
9.2.4卡钳91 
9.2.5塞规和卡规91 
9.2.6百分表和千分表92 
9.2.7塞尺93 
9.2.8直角尺和游标万能角度尺93 
第10章钳工95 
10.1钳工概述95 
10.2划线95 
10.2.1划线的作用和种类95 
10.2.2常用划线工具96 
10.2.3划线基准99 
10.2.4划线过程100 
10.3锯削、锉削与錾削102 
10.3.1锯削102 
10.3.2锉削105 
10.3.3錾削109 
10.4钻孔、扩孔与铰孔114 
10.4.1钻床的种类114 
10.4.2钻头与钻孔方法115 
10.4.3钻头的刃磨117 
10.4.4扩孔117 
10.4.5铰孔118 
10.4.6锪孔及锪端面118 
10.5攻、套螺纹119 
10.5.1攻螺纹119 
10.5.2套螺纹121 
10.6刮削和研磨122 
10.6.1刮削122 
10.6.2研磨126 
第11章装配129 
11.1装配基础129 
11.1.1装配的概念129 
11.1.2装配工作的要求129 
11.2典型组件装配方法130 
11.3拆卸工作的要求134 
复习思考题134 
参考文献135 
第4部分金属切削 
第12章车削加工136 
12.1基础知识136 
12.2车床137 
12.2.1卧式车床137 
12.2.2立式车床139 
12.2.3转塔车床139 
12.3工件的装夹及车床附件140 
12.3.1卡盘装夹140 
12.3.2顶尖装夹142 
12.3.3心轴装夹142 
12.3.4花盘装夹142 
12.3.5中心架及跟刀架的使用143 
12.4车刀144 
12.4.1车刀的种类144 
12.4.2车刀的刃磨145 
12.4.3车刀的安装145 
12.5车削操作的要领146 
12.5.1刻度盘的原理及应用146 
12.5.2车削的步骤146 
12.6典型车削操作147 
12.6.1车端面147 
12.6.2车外圆和台阶148 
12.6.3切槽、切断、车成形面和 
滚花149 
12.6.4车圆锥面152 
12.6.5孔加工153 
12.6.6车螺纹154 
12.7车削综合实例156 
第13章铣削加工157 
13.1基础知识157 
13.2铣床158 
13.2.1卧式万能升降台铣床158 
13.2.2立式升降台铣床158 
13.2.3龙门铣床159 
13.3常用铣床附件159 
13.3.1平口钳159 
13.3.2回转工作台159 
13.3.3万能立铣头160 
13.3.4万能分度头160 
13.3.5分度方法161 
13.4铣刀及安装161 
13.4.1常用铣刀的种类和应用161 
13.4.2铣刀的安装162 
13.5典型的铣削操作163 
13.5.1铣平面163 
13.5.2铣沟槽165 
13.5.3铣螺旋槽166 
13.5.4铣成形面167 
13.6铣削综合实例167 
第14章刨削加工169 
14.1基础知识169 
14.2刨床170 
14.2.1牛头刨床170 
14.2.2龙门刨床171 
14.2.3插床171 
14.3刨刀及工件安装172 
14.3.1刨刀的结构与种类172 
14.3.2工件的安装173 
14.4典型的刨削操作173 
14.4.1刨水平面173 
14.4.2刨垂直面和斜面174 
14.4.3刨沟槽174 
14.5刨削综合实例175 
第15章磨削加工178 
15.1基础知识178 
15.2磨床179 
15.2.1外圆磨床179 
15.2.2平面磨床180 
15.2.3内圆磨床181 
15.3砂轮及工件安装182 
15.4典型的磨削操作183 
15.4.1外圆磨削183 
15.4.2内圆磨削184 
15.4.3平面磨削184 
15.5磨削综合实例184 
第16章齿轮加工186 
16.1成形法186 
16.2展成法187 
16.2.1插齿加工187 
16.2.2滚齿加工188 
复习思考题189 
参考文献190 
第5部分数控加工与先进制造 
第17章数控车削191 
17.1数控加工概述191 
17.1.1数控程序编制的定义191 
17.1.2数控程序编制的方法192 
17.1.3数控机床的分类194 
17.1.4数控加工的特点195 
17.1.5安全操作规程196 
17.2数控车削197 
17.2.1数控机床的工作原理197 
17.2.2数控车床分类198 
17.2.3数控车床加工对象199 
17.2.4数控车床的操作200 
17.3数控机床程序代码标准203 
17.3.1数控程序结构203 
17.3.2准备功能字G205 
17.3.3尺寸字210 
17.3.4进给功能字F210 
17.3.5主轴转速功能字S210 
17.3.6刀具功能字T210 
17.3.7辅助功能字M210 
17.4数控车削加工实例211 
17.4.1数控加工顺序安排原则211 
17.4.2加工路线的确定211 
17.4.3加工实例212 
第18章数控铣削217 
18.1数控铣床217 
18.1.1数控铣床概述217 
18.1.2数控铣床分类217 
18.1.3数控铣床的主要加工对象218 
18.1.4数控铣床操作218 
18.2加工中心219 
18.2.1加工中心的定义219 
18.2.2加工中心的工作原理219 
18.2.3加工中心的特点220 
18.2.4加工中心的分类220 
18.2.5刀具管理221 
18.3数控铣削加工实例222 
第19章特种加工229 
19.1特种加工概述229 
19.1.1特种加工的概念229 
19.1.2特种加工的特点229 
19.1.3特种加工的分类229 
19.2电火花加工230 
19.2.1电火花加工的基本原理230 
19.2.2电火花加工的特点231 
19.2.3电火花加工的分类及应用231 
19.2.4电火花加工机床232 
19.3电火花线切割加工234 
19.3.1电火花线切割加工的基本 
原理234 
19.3.2电火花线切割加工的特点234 
19.3.3电火花线切割加工的应用235 
19.3.4电火花线切割机床235 
19.3.5电火花线切割数控编程238 
19.4激光加工240 
19.4.1激光加工的基本原理240 
19.4.2激光加工的特点240 
19.4.3激光加工的应用241 
19.4.4激光加工的基本设备242 
19.5超声波加工243 
19.5.1超声波加工的基本原理243 
19.5.2超声波加工的特点244 
19.5.3超声波加工的应用244 
19.5.4超声波加工设备245 
第20章精密与超精密加工技术247 
20.1概述247 
20.1.1精密与超精密加工的概念247 
20.1.2精密与超精密加工技术的 
特点247 
20.1.3精密与超精密加工的重 
要性248 
20.2精密与超精密加工的主要方法249 
20.2.1超精密切削加工249 
20.2.2超精密磨削加工251 
20.2.3超精密研磨252 
20.2.4超精密抛光253 
20.3精密与超精密加工的机床设备255 
20.3.1精密主轴部件255 
20.3.2机床的总体布局257 
20.3.3导轨258 
20.3.4进给驱动系统259 
20.3.5微量进给装置260 
第21章柔性制造系统261 
21.1柔性制造系统的基本概念261 
21.2柔性制造系统的分类262 
21.3柔性制造系统的组成263 
21.4柔性制造系统中的机床特点265 
21.5柔性制造系统应具备的功能266 
第22章逆向工程与快速成型 
技术267 
22.1逆向工程267 
22.1.1逆向工程系统的组成267 
22.1.2逆向工程的应用268 
22.1.3逆向工程设计制造的工作 
流程269 
22.1.4逆向工程的关键技术270 
22.1.5三坐标测量271 
22.1.6激光扫描273 
22.2快速成型技术275 
22.2.1快速成型的成型原理275 
22.2.2快速成型的工艺过程276 
22.2.3快速成型技术的特点276 
22.2.4快速成型制造工艺的分类277 
22.2.5分层实体制造工艺278 
22.3三维打印280 
22.3.1三维打印快速成型的工艺 
流程280 
22.3.2三维打印快速成型工艺的 
特点281 
复习思考题282 
参考文献283第6部分PLC电气控制基础 
第23章自动化(PLC)实训285 
23.1PLC概述285 
23.1.1PLC的定义285 
23.1.2PLC的分类286 
23.1.3PLC的特点286 
23.1.4PLC的应用领域287 
23.1.5PLC的工作原理288 
23.1.6PLC的主要技术指标289 
23.2实训平台简介290 
23.2.1CPU 224型PLC外形及端 
子介绍290 
23.2.2CPU 224型PLC结构及性 
能指标292 
23.2.3CPU 224型PLC的工作 
方式293 
23.2.4工程训练中心PLC实训平 
台简介294 
23.3STEP　7—Micro/WIN编程软件 
简介295 
23.3.1编程软件STEP 7—Micro/ 
WIN的安装295 
23.3.2STEP 7—Micro/WIN编程软件 
的主要功能295 
23.3.3建议S7—200 CPU的通信296 
23.3.4STEP 7—Micro/WIN窗口 
组件297 
23.4基本逻辑指令实训298 
23.4.1梯形图(Ladder Diagram)程 
序设计语言298 
23.4.2点亮一只LED指示灯实训298 
23.4.3逻辑与、或、非实训299 
23.4.4学生自主设计299 
23.5自锁、互锁电路设计299 
23.5.1自锁电路299 
23.5.2互锁电路300 
23.5.3自主设计301 
23.6定时器指令301 
23.6.1定时器指令介绍301 
23.6.2三种定时器指令实训302 
23.6.3通电延时定时器(TON) 
实训302 
23.6.4自主设计303 
23.7计数器指令303 
23.7.1计数器指令介绍303 
23.7.2三种计数器指令实训303 
23.7.3计数器的扩展(即乘法器)304 
23.7.4自主设计304 
23.8比较指令305 
23.8.1比较指令介绍305 
23.8.2比较指令与定时器相结合305 
23.8.3比较指令与计数器相结合306 
23.8.4自主设计306 
23.9数据处理指令306 
23.9.1数据传送指令306 
23.9.2移位指令307 
23.9.3应用举例308 
23.9.4自主设计310 
复习思考题310 
参考文献310