本教程在北京建筑大学工程实践创新中心的长期理论教学和工程实践教学经验基础上，考虑工程训练教学发展新形式，参考了众多工程训练教材及技术文档编写而成。主要内容分为4大类：①金属热加工②金属冷加工③现代制造技术④创新实践。

近年来，随着我国经济的快速发展，高等工科教育的人才培养正由知识型向能力型转变，为适应高层次复合型人才对知识应用能力和创新能力的培养需求，提高大学生的实践动手能力，针对工科专业学生特点，总结当前工程训练课程教学改革的经验，结合产品创新及工艺创新，我们编写修订了机电工程实训及创新这本书。

本书具有下列特点： 

（1) 借鉴兄弟院校实践教学改革的成功经验，结合工程训练课程教学改革的实践，在传统金工实习项目基础上，拓展了现代制造的新技术及新工艺。

（2) 理顺知识编排顺序，培养逻辑思维能力。按照加工基础知识—金属热加工—金属冷加工—数控加工与特种加工—机电设计及创新的顺序，先简单后复杂，先基础后实践应用，深入浅出导出知识点，有利于学生思考、理解和掌握。

（3) 加入机电设计及创新内容，从实际出发，总结机械创新及电气控制常用方式、方法，列出机械设计标准件，以实践指导实践，使学生快速达到“见多识广”的目的。

（4) 加入机器人导论内容，总结最先进、最广泛的机器人应用情况及技术，为初学者指明方向，快速入门机器人设计。

本书由化凤芳担任主编，许东晖、吕晓玲担任副主编。另外，崔秀慧、陈德胜、任学武、高迪、顾博、杨号等参与了部分章节的编写工作。

编写过程中参阅了傅水根、李双寿、杨有刚、张炜、严绍华、黄光烨等老师以及有关院校、工厂、科研院所的一些教材、文献和资料，并得到了北京建筑大学教务处领导、工程实践创新中心主任吴海燕的大力支持，也得到了有关专家、学者和兄弟院校同行的指正，在此一并表示诚挚的感谢。

由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。

 编者2019年6月

第1章机械制造基础知识

1.1机械制造工程实践的目的

1.2机械制造工程实践的要求

1.3机械制造工程实践的内容

1.4机械制造工程实践的考核

1.5学生实践守则

1.6机械制造工程实践的安全规则

第1篇金属热加工

第2章铸造成型

2.1概述

2.1.1铸造的特点 

2.1.2铸造的分类

2.2砂型铸造工艺

2.2.1造型材料

2.2.2造型方法

2.2.3造型芯

2.2.4造型工艺

2.2.5合型

2.2.6熔炼、浇注、落砂和清理

2.2.7浇注

2.2.8落砂

2.2.9铸件的清理

2.3特种铸造

2.4铸件缺陷分析

2.5铸造技术发展概况

2.5.1湿砂造型

2.5.2改进和发展特种铸造工艺及复合铸造技术

2.5.3计算机技术和机器人在铸造生产过程中的应用

2.5.4国内铸造行业趋势

第3章锻压成型

3.1概述 

3.1.1概念

3.1.2起源与发展

3.1.3锻压成型的分类与应用

3.1.4锻压成型的特点

3.2锻造的生产过程

3.2.1下料

机电工程实训及创新

3.2.2坯料加热

3.2.3锻造成型

3.2.4锻件的冷却

3.3板料冲压

3.4国内锻造行业趋势

第4章焊接技术

4.1概述

4.2电弧焊

4.2.1焊条电弧焊

4.2.2其他常用电弧焊方法

4.3其他常用焊接方法

4.4焊接新工艺简介

4.5常见焊接缺陷及检验方法

4.5.1常见焊接缺陷

4.5.2焊接缺陷的检验方法

4.6激光切割与等离子切割

4.7常见焊接种类

第5章工程材料与热处理

5.1金属材料的性能

5.1.1金属材料的力学性能

5.1.2布氏硬度

5.1.3洛氏硬度

5.1.4维氏硬度 

5.1.5冲击韧度

5.2金属材料的工艺性能

5.2.1铸造性能

5.2.2锻造性能

5.2.3焊接性能

5.2.4切削加工性能

5.2.5热处理工艺性能

5.3常用钢铁的分类和编号

5.3.1钢的分类

5.3.2钢的编号

5.4常用铸铁

5.4.1白口铸铁

5.4.2灰铸铁

5.4.3可锻铸铁

5.4.4球墨铸铁

5.5有色金属

5.5.1铝及铝合金

5.5.2铜及铜合金 

5.6热处理基本概念

5.6.1退火与正火

5.6.2淬火与回火

5.6.3表面热处理

第2篇金属冷加工

第6章车削加工

6.1概述

6.2车床的型号及种类

6.2.1卧式车床的型号

6.2.2卧式车床的组成

6.2.3卧式车床典型传动机构

6.3车刀

6.3.1车刀材料

6.3.2车刀类型与结构

6.3.3车刀的安装

6.4工件安装及所用附件

6.4.1三爪自定心卡盘安装工件

6.4.2四爪单动卡盘安装工件

6.4.3顶尖装夹工件

6.5车床操作要点及基本车削工作

6.5.1车床操作要点

6.5.2基本车削工作

第7章铣削加工

7.1概述

7.2铣床的型号及种类

7.2.1铣床的型号

7.2.2铣床的组成

7.3铣刀

7.3.1铣刀类型

7.3.2铣刀的安装

7.4铣床附件

7.5铣削加工工艺

第8章刨削加工

8.1概述

8.2牛头刨床

8.3龙门刨床

8.4插床

第9章磨削加工

9.1概述

9.2磨床

第10章钳工技术

10.1概述

10.1.1钳工工作范围

10.1.2钳工常用设备

10.2划线

10.2.1划线前的准备

10.2.2划线工具及其用途

10.2.3划线方法

10.3锯割

10.3.1手锯

10.3.2锯割操作

10.3.3典型锯割方法

10.4锉削

10.4.1锉刀

10.4.2锉削操作

10.5钻削

10.5.1钻头

10.5.2钻床

10.5.3钻孔操作

10.6攻螺纹和套螺纹

10.6.1丝锥和铰杠

10.6.2攻螺纹的操作方法

10.6.3板牙和板牙架

10.6.4套螺纹操作方法

10.7装配和拆卸

10.7.1对装配工作的要求

10.7.2常用的装配方法

10.7.3基本元件的装配

10.7.4极限和配合

10.7.5对拆卸工作的要求

第3篇数控加工与特种加工技术

第11章数控加工技术

11.1数控加工概述 

11.2数控加工原理

11.3数控机床的组成与分类

11.4常用数控系统简介

11.5数控机床编程基础

11.6XY数控工作台基本操作

11.7数控车床基本操作

第12章精密加工与特种加工

12.1精密加工与特种加工概述

12.1.1精密加工与特种加工产生的背景

12.1.2精密加工与特种加工的特点和作用

12.2精密加工技术

12.3电火花线切割加工

12.4激光加工

第13章快速成型技术

13.1概述

13.2工作原理

13.3分类

13.43D打印技术

13.4.13D打印概述

13.4.23D打印的工艺类型

13.5熔融堆积打印的实现过程

13.5.1用CAD工具进行设计

13.5.2用CAM工具与打印机交互

13.5.33D打印机简介

第4篇机电设计及创新

第14章机械设计实践

14.1概述

14.2机械设计开发流程

14.3常用零配件

14.3.1机构类

14.3.2气动类

14.3.3液压类

14.3.4工业机器人

14.4常用机械设计软件

14.5常用机械设计结构

14.6实际设计注意事项

第15章电气控制设计实践

15.1概述

15.2工艺设计及主要功能

15.3PLC技术

15.3.1PLC技术介绍

15.3.2PLC常见应用

15.3.3PLC基本结构

15.3.4PLC型号选择

15.3.5常用PLC

第16章机器人技术

16.1概述

16.2机器人的组成

16.3检测传感器

16.3.1传感器的组成

16.3.2传感器的主要功能

16.3.3常见种类

16.3.4主要分类

16.4小型机器人控制系统

16.4.1开发板概述

16.4.2常用开发板对比

16.4.3单片机

参考文献

本书具有下列特点：

1)借鉴兄弟院校实践教学改革的成功经验，结合工程训练课程教学改革的实践，在传统金工实习项目基础上，拓展了现代制造的新技术及新工艺。

2)理顺知识编排顺序，培养逻辑思维能力。按照加工基础知识-金属热加工-金属冷加工-数控加工与特种加工-机电设计及创新的顺序，先简单后复杂，先基础后实践应用，深入浅出导出知识点。利于学生思考、理解和掌握。

3)加入机电设计及创新内容，从实际出发，总结机械创新及电气控制常用方式方法，列出机械设计标准件，以实践指导实践，使学生快速达到“见多识广”的目的。

4)加入机器人导论内容，总结最先进、最广泛的机器人应用情况及技术，为初学者指明方向，快速入门机器人设计。

化凤芳（1988-），男，北京人，现任职于北京建筑大学工程实践创新中心，主要从事金工实习课程研究、现代制造技术研究及学生创新创业研究