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
