
本书主要介绍机械制造工程实训目的、要求、内容和考核,以及实训中常用机械加工方法及现代加工方法、常用量具使用、焊接方法、压力加工手段、铸造加工、工程材料及热处理基础知识切削加工的基础知识、钳工与装配、先进制造技术、数控加工、数控雕刻加工、电火花加工、激光加工、先进制造系统管理、创新及创业教育、创新项目管理与产品设计制造、机械创新实践与节能减排案例、节能减排案例等,可作为高等院校机械类和近机械类本科生机械工程实训课程的通用教材,也可供报考机械类及相近专业研究生的考生和相关工程技术人员参考。
本教材是根据教育部工程材料及机械制造基础课程指导组关于“工程训练教学基本要求”和教育部教学指导委员会“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的基本要求,结合近年来武汉理工大学在机械类与非机械类专业本科生“机械制造工程实训”课程教学改革成果及教学实践经验与教学大纲,并参考兄弟单位教学经验和成果编写而成的。
机械制造工程实训是配合“金属工艺学与工程材料”课堂理论教学的一门实践性的技术基础课程,是工科院校学生建立机械制造生产过程的概念、学习机械制造基本工艺的方法、培养学生工程意识、提高工程实践能力的必修课程,是学生学习机械制造系列课程必不可少的先修课程,也是获得机械制造基础知识的基础课程。它对学生学习后续专业课程以及将来的实际工作具有深远影响。
在编写本教材的过程中,作者本着加强基础、重视实践、优化传统内容、增加先进制造和管理及创新教育、创新训练等原则,注重引导学生在掌握知识技能时,从感性到理性、理论联系实际、学以致用。本书以培养学生具有分析问题和解决问题的能力为教学目标,帮助学生在进行机械制造工程实训时,正确地掌握金属的主要加工方法,了解毛坯和零件的加工工艺过程,获得初步的操作技能,巩固在实训中所接触到的感性知识,并使之理论化和工程化。
在创新教育中,侧重创新基础理论知识的普及,树立大学生参加科技创新活动的正确观念,以及大学生创新能力培养的途径与方法。通过创新实践案例,为大学生开展课外科技活动与创新大赛,提供真实范例,开拓相关视野,全面提升大学生的综合素质。
本教材由武汉理工大学工程训练中心组织编写,史晓亮、舒敬萍、彭兆主编,王志海、王玉伏、马晋、李威宣、吴超华、黄丰、江丽、杨爽、周志国、游仁戈、武玉山,以及鲍开美、陈文、刘贤举、张健、桂骏勇、朱炜嵘、沈鸿、文三立、苏清、黄利华、郑卫刚、杨萍、李文胜、吴劲、刘海峰、张沈骏等教师参加了部分章节内容的编写及审查工作,并提供了丰富的素材。实训报告已实现在线化,并以二维码的形式在书中呈现。需要先扫描书后的防盗码刮刮卡获取权限,再扫描实训报告的二维码即可在线练习。全书由武汉理工大学吴华春教授主审。
在编写本书的过程中,特别感谢武汉理工大学原工程训练中心主任王志海教授的鼎力指导和支持,才能保障本书的顺利出版。此外,也感谢有关部门和领导的协助与关心。
由于时间较紧,加之编者水平有限,书中难免有不妥和错误之处,恳请读者给予批评指正。
编者2020年1月
第1章绪论
1.1机械制造工程实训的目的
1.2机械制造工程实训的要求
1.3机械制造工程实训的内容
1.4机械制造工程实训的考核
1.5学生实训守则
1.6机械制造工程实训的安全规则
第2章工程材料及热处理基础知识
2.1金属材料的主要性能
2.2常用的工程材料
2.3钢的热处理基本知识
2.4实训案例
思考练习题
第3章铸造加工
3.1概述
3.2砂型铸造工艺
3.3造型
3.4金属的熔炼与浇注
3.5铸件常见缺陷的分析
3.6特种铸造
3.7实训案例
思考练习题
第4章压力加工
4.1概述
4.2金属的加热与锻件的冷却
4.3自由锻的设备及工具
4.4自由锻工艺
4.5模锻
4.6胎模锻
4.7冲压
4.8实训案例
思考练习题
第5章焊接加工
5.1概述
5.2手工电弧焊
5.3焊接质量
5.4埋弧焊
5.5气焊与气割
5.6实训案例
思考练习题
第6章常用量具使用及测量
6.1概述
6.2金属直尺
6.3直角尺
6.4游标万能角度尺
6.5游标卡尺
6.6深度游标卡尺
6.7高度游标卡尺
6.8外径千分尺
6.9百分表
6.10内径百分表
6.11激光测距仪
6.12三坐标测量仪
思考练习题
第7章切削加工的基本知识
7.1概述
7.2零件加工的技术要求
7.3切削刀具及材料
思考练习题
第8章钳工与装配
8.1概述
8.2钳工工作台和虎钳
8.3划线
8.4钳工基本工作
8.5孔及螺纹加工
8.6装配的基础知识
8.7钳工常用电动工具
8.8实训案例
思考练习题
第9章车削加工
9.1概述
9.2卧式车床
9.3车床附件及工件安装
9.4车刀的结构、刃磨及其安装
9.5车床操作
9.6零件的车削
9.7车削工艺
9.8实训案例
思考练习题
第10章铣削加工
10.1铣削加工概述
10.2铣床简介
10.3常用铣床附件
10.4铣刀简介
10.5铣削用量与方法
10.6实训案例
思考练习题
第11章刨削加工
11.1刨削加工概述
11.2刨床简介
11.3刨削加工方法
思考练习题
第12章磨削加工
12.1磨削加工概述
12.2砂轮简介
12.3常用磨削机床简介
12.4打磨机器人
12.5外圆磨削实训案例
思考练习题
第13章数控加工
13.1概述
13.2数控机床的组成、基本加工原理、分类
13.3数控编程基础知识
13.4数控车削加工
13.5数控铣床加工
13.6数控系统介绍
13.7数控加工中心介绍
思考练习题
第14章数控雕刻加工
14.1概述
14.2数控雕刻设备
14.3数控雕刻加工应用
14.4实训案例
思考练习题
第15章电火花加工
15.1概述
15.2数控电火花切割加工
15.3电火花加工原理条件和特点
15.4实训案例
思考练习题
第16章激光加工
16.1概述
16.2激光打标
16.3实训案例
思考练习题
第17章快速成形加工
17.1概述
17.2快速成形方法
17.3熔融挤压快速成形技术及设备的使用
17.4逆向工程
17.5实训案例
思考练习题
第18章先进制造技术简介
18.1先进制造技术概述
18.2先进制造技术的组成
18.3先进制造技术现状
18.4先进制造技术的发展趋势
18.5材料受迫成形工艺技术
18.6超精密加工技术
18.7高速加工技术
18.8增材制造技术
18.9微纳制造技术
18.10表面工程技术
18.11再制造技术
18.12仿生制造技术
18.13绿色制造
思考练习题
第19章创新教育
19.1创新的基础理论知识
19.2大学生创新能力的培养途径与方法
思考练习题
第20章创新项目管理与产品设计制造
20.1项目管理
20.2产品设计及制造工艺
20.3无碳小车设计及制造项目案例
第21章机械创新实践与案例
21.1“助残站立及康复行走轮椅”创新作品案例
21.2“中央空调通风管道清洁机器人”创新作品案例
21.3“地震避难防盗门”创新作品案例
21.4“多功能救援担架”创新作品案例
21.5三自由度机械臂设计案例
附录
参考文献
本书依最新教学大纲和最近一线教学经验编写,通俗易懂,重难点突出,配有最新的工程实训案例和先进制造及加工技术与方法。非常适合高等院校机械类和近机械类本科生、报考机械类及相近专业研究生的考生和相关工程技术人员学习参考。该教材项目已经获武汉理工大学“十三五”规划立项。相关课程拟建设成国家级资源共享课程。
史晓亮,教授,1974年10月出生于黑龙江省佳木斯市。博士、硕士生导师。在研项目: 1.武汉市科技攻关项目; 2. 国家自然科学金项目; 3.教育部科学技术重点研究项目; 4.武汉市晨光计划项目; 5.郑州市科技攻关项目; 6.重质油国家重点实验室(中国石油大学)开放基金资助项目。近五年来在国内外学术刊物上发表了科研论文40余篇,其中有30余篇(次)被"SCI"、"EI"、"ISTP"收录。