工程材料與機械製造基礎(第3版)

工程材料與機械製造基礎(第3版)

《工程材料與機械製造基礎(第3版)》是由孫康寧張景德李愛菊主編,高等教育出版社於2019年9月出版的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。該書可以作為高等學校工科各專業獲取製造基礎知識的教材,也可以供從事材料科學與工程、機械工程、工業管理等工作的人員參考。

該書分為上、下兩冊。上冊由10章組成,主要介紹工程材料的相關知識;下冊由9章組成,主要介紹機械製造的基礎知識。

基本介紹

  • 書名:工程材料與機械製造基礎(第3版)
  • 作者:上冊:孫康寧、張景德;下冊:李愛菊
  • 類別:普通高等教育“十一五”國家級規劃教材
  • 出版社:高等教育出版社
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • 全書頁數:上冊:484頁;下冊:264頁
  • 版面字數:上冊:560千字;下冊:310千字
  • 書號:上冊:9787040525212;下冊:9787040525229
  • CIP核字號:上冊:2019181710;下冊:2019181708
  • 出版日期:上冊:2019年9月30日;下冊:2019年9月16日
成書過程,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,

成書過程

該書是根據中華人民共和國教育部高等學校機械基礎課程教學指導分委員會工程材料與機械製造基礎課程指導小組制定的新課程知識體系和教學基本要求(基於新工科版)修訂而成。除保持了第2版的編寫特點外,還在第一章工程材料與製造技術簡論中,按照該書整體內容變化情況進行了部分修改調整,重點介紹了有關新材料、新技術、新工藝。鑒於增材製造與各種製造技術的交叉融合及重要性,在上冊增加了第十章增材製造。鑒於智慧型製造、大數據、工業網際網路在先進制造技術中的套用,在下冊第七章先進制造技術中增加了智慧型製造、大數據、工業網際網路一節。考慮到學時限制,下冊原第六章不再予以保留。
該書分上、下兩冊,由山東大學孫康寧、李愛菊、張景德組織編寫。上冊由孫康寧、張景德任主編,王昕、莫德秀任副主編。修訂分工如下:山東大學孫康寧編寫第一章、第二章,以及第三章第三、四節,第七章第六節,第八章第四節,第九章第一節;山東大學張景德與中國海洋大學王昕編寫第三章其他節與第四章;山東理工大學莫德秀編寫第五章及第八章其他節;山東大學李愛菊、范潤華編寫第六章;景德鎮陶瓷大學譚訓彥、山東大學龔紅宇編寫第七章其他節;山東大學張景德編寫第十章。下冊由李愛菊任主編,付平、龔紅宇任副主編。修訂分工如下:山東大學李愛菊編寫第二章,同時與合肥工業大學王瑞芳編寫第一章,與青島科技大學的周桂蓮編寫第四章,與山東大學龔紅宇編寫第五章,與福州大學林欽平編寫第六章、第七章;青島科技大學付平編寫第三章,同時與周桂蓮編寫第九章,合肥工業大學王瑞芳編寫第八章。全書由清華大學傅水根教授審閱。該書在編寫過程中得到《現代工程材料成形與機械製造基礎》編寫人員提供的一些資料。
2019年9月16日,《工程材料與機械製造基礎(第3版)》下冊由高等教育出版社出版發行;9月30日,《工程材料與機械製造基礎(第3版)》上冊由高等教育出版社出版發行。

內容簡介

該書分為上、下兩冊。上冊由10章組成,包括工程材料與製造技術簡論、工程材料的性能及套用基礎、熱處理與表面工程技術、材料的液態成形工藝、材料的塑性成形工藝、材料的連線技術、粉末冶金與陶瓷材料的成形工藝、高分子材料的成形工藝、複合材料的成形工藝、增材製造技術。下冊由9章組成,包括機械加工基礎知識、零件表面的常規加工方法、機械加工工藝過程的基本知識、特種加工、非金屬材料的機械加工、數控工具機加工、先進制造技術、機械製造經濟性與管理及機械製造業的環境保護。各章均附有該章學習指南和複習思考題。

教材目錄

《工程材料與機械製造基礎(第3版)》上冊目錄
前輔文
第一章 工程材料與製造技術簡論
第一節 工程材料的發展簡述
一、金屬材料的發展簡述
二、無機非金屬材料(陶瓷)的發展簡述
三、工程塑膠的發展簡述
四、複合材料的發展簡述
五、材料的發展趨勢及典型先進材料簡介
第二節 製造(工藝)技術發展史、現狀與發展趨勢
一、製造技術的發展史
二、製造技術的現狀
三、材料成形技術發展史
四、製造業及先進制造技術的發展趨勢
五、智慧型製造 、網際網路、大數據
第三節 製造類企業的組織結構與運行模式
一、近代企業的組織結構與運行模式
二、現代企業的組織結構與運行模式
第四節 產品製造的過程簡介
一、產品與零部件設計
二、產品或零件的選材與製造
第五節 課程的性質、任務和學習要求
複習思考題
第二章 工程材料的性能及套用基礎
第一節 工程材料的力學性能
一、強度
二、塑性
三、衝擊韌度
四、疲勞強度
五、硬度
六、斷裂韌度
七、材料的高溫性能
八、高彈性和黏流性
第二節 材料學基礎
一、金屬學基礎
二、陶瓷材料學簡介
三、高分子材料學簡介
第三節 工程材料的分類、編號及用途
一、金屬材料
二、高分子材料
三、無機非金屬材料
四、複合材料
複習思考題
第三章 熱處理與表面工程技術
第一節 鋼的熱處理
一、鋼在加熱和冷卻時的組織轉變
二、鋼的熱處理工藝
三、其他熱處理
第二節 金屬間化合物材料的熱處理
第三節 非金屬材料的熱處理
一、玻璃的熱處理
二、陶瓷的熱處理
第四節 表面工程技術
一、表面工程技術分類
二、表面工程技術簡介
複習思考題
第四章 材料的液態成形工藝
第一節 金屬鑄造工藝簡介
第二節 鑄造工藝基礎知識
一、液態金屬的充型能力
二、合金的凝固特性
三、合金的收縮性
四、合金的吸氣性及氣孔
五、常用鑄造合金的鑄造性能特點
六、新型材料——金屬間化合物及其鑄造性能特點
第三節 砂型鑄造
一、造型方法的選擇
二、砂型鑄造常見缺陷
第四節 特種鑄造
一、金屬型鑄造
二、熔模鑄造
三、壓力鑄造
四、低壓鑄造
五、離心鑄造
六、消失模鑄造
七、鑄造方法的選擇
第五節 鑄件結構工藝性
一、鑄件結構應利於避免或減少鑄件缺陷
二、鑄件結構應利於簡化鑄造工藝
三、鑄件結構要便於後續加工
第六節 計算機在鑄造生產中的套用簡介
一、系統組成
二、測試系統的工作過程
三、控制系統
複習思考題
第五章 材料的塑性成形工藝
第一節 塑性成形理論基礎
一、塑性變形機理
二、加工硬化、回復和再結晶
三、冷變形、熱變形、溫變形
四、鍛造比與鍛造流線
五、塑性成形基本定律
六、材料的塑性成形性
第二節 金屬塑性成形方法
一、自由鍛
二、模型鍛造
三、板材衝壓成形
第三節 鍛壓件結構工藝性
一、自由鍛件的結構工藝性
二、模鍛件的結構工藝性
三、衝壓件的結構工藝性
第四節 先進塑性成形方法
一、精密模鍛
二、擺動碾壓
三、液態模鍛
四、徑向鍛造
五、粉末鍛造
六、超塑性成形
七、高能成形
複習思考題
第六章 材料的連線技術
第一節 焊接理論
一、焊接熱過程及焊接熱源
二、焊接化學冶金
三、焊接接頭的金屬組織和性能
四、焊接應力與變形
第二節 常用焊接方法
一、熔焊
二、壓焊
三、釺焊
四、焊接新工藝的發展
五、各種焊接方法的比較
第三節 各種材料的焊接
一、金屬材料的焊接
二、塑膠的焊接
三、異種材料的連線
第四節 焊接結構及工藝性
一、焊接結構材料的選擇
二、焊縫的布置
三、焊接接頭及其設計
第五節 焊接質量檢測
一、常見焊接缺陷及其分析
二、焊接缺陷常用檢驗方法
第六節 材料的其他連線方法
一、鉚接
二、膠接
複習思考題
第七章 粉末冶金與陶瓷材料的成形工藝
第一節 粉體成形原理
一、粉料的基本物理性能
二、壓製成形原理
三、可塑泥團的成形原理
四、泥漿/粉漿的成形原理
第二節 粉體製備技術
一、粉碎與機械合金化方法
二、合成法
第三節 粉末冶金的成形工藝
一、壓製成形
二、粉漿澆注成形
三、楔形壓制
第四節 陶瓷材料的成形工藝
一、普通日用陶瓷的成形工藝
二、高技術陶瓷的成形工藝
第五節 燒結
一、燒結工藝
二、燒結方法
第六節 陶瓷與粉末快速成形工藝
一、快速成形原理
二、快速原型技術的發展現狀
三、快速成形技術的加工特點
四、粉體的分層實體製造技術
五、選擇性雷射燒結工藝
六、三維列印法
複習思考題
第八章 高分子材料的成形工藝
第一節 高分子材料成形原理
一、高分子材料的結構
二、高分子鏈內旋轉構象及其柔順性
三、高聚物的聚集態和物理狀態
四、聚合物的成形性能
五、高聚物的類型
第二節 塑膠成形工藝
一、塑膠的組成
二、塑膠的性能
三、塑膠的分類
四、塑膠成形工藝
五、典型模具結構
六、塑膠件的結構工藝性
七、常用零件的塑膠選材
第三節 橡膠成形工藝
一、橡膠的組成
二、橡膠的成形性能
三、橡膠加工的工藝過程
四、橡膠成形方法
五、常用橡膠材料
第四節 薄膜成形技術簡介
一、薄膜的成形工藝
二、拉幅薄膜的成形
第五節 高分子材料快速成形方法
一、常用高分子快速成形技術
二、快速成形技術的套用
複習思考題
第九章 複合材料的成形工藝
第一節 複合材料簡介
一、複合材料基本概念
二、複合材料使用的原材料
三、複合材料的增強機制和複合原則
四、複合材料的失效
第二節 金屬基複合材料成形工藝
一、固態法
二、液態法
三、其他方法
第三節 樹脂基複合材料成形工藝
一、手糊成形工藝
二、噴射成形工藝
三、袋壓成形工藝
四、層壓成形工藝
五、模壓成形工藝
六、纏繞成形工藝
七、拉擠成形工藝
第四節 陶瓷基複合材料成形工藝
一、模壓成形
二、等靜壓成形
三、注漿成形
四、熱壓鑄成形
五、注射成形
六、直接氧化法
七、化學氣相滲透工藝
複習思考題
第十章 增材製造技術
第一節 增材製造工藝原理
一、雷射光固化工藝
二、粉末燒結成形
三、三維噴塗黏結成形
四、噴墨技術工藝
五、熔融擠壓堆積成形
六、箔材黏結工藝
第二節 增材製造技術的套用
一、在汽車領域的套用
二、在國防、航空航天領域的套用
三、在電子電氣領域的套用
四、在光伏領域的套用
五、在其他領域的套用
第三節 增材製造技術的發展現狀與趨勢
一、國外發展現狀
二、國內發展現狀與趨勢
複習思考題
參考文獻
《工程材料與機械製造基礎(第3版)》下冊目錄
前輔文
第一章 機械加工基礎知識
第一節 切削運動及切削要素
一、 零件表面的形成
二、 切削表面與切削運動
三、 切削用量
四、 切削層參數
第二節 切削刀具及其材料
一、 切削刀具
二、 刀具材料
第三節 切削過程及控制
一、 切屑的形成及其類型
二、 積屑瘤
三、 切削力和切削功率
四、 切削熱和切削溫度
五、 刀具磨損和刀具壽命
六、 切削用量的合理選擇
第四節 磨具與磨削過程
一、 磨具
二、 磨削過程中磨粒的作用
三、 磨削過程的特點
第五節 材料的切削加工性
一、 衡量材料切削加工性的指標
二、 常用材料的切削加工性
三、 難加工材料的切削加工性
第六節 機械加工質量的概念
一、 機械加工精度
二、 機械加工表面質量
複習思考題
第二章 零件表面的常規加工方法
第一節 迴轉面的加工
一、 外圓面的加工
二、 孔的加工
第二節 平面的加工
一、 平面的加工方法
二、 平面加工方案的選擇
第三節 特形表面的加工
一、 成形面加工
二、 螺紋加工
三、 齒形加工
複習思考題
第三章 機械加工工藝過程的基本知識
第一節 基本概念
一、 生產過程和工藝過程
二、 機械加工工藝過程的組成
三、 生產綱領和生產類型
第二節 工件的安裝和夾具
一、 工件的安裝
二、 工具機夾具的分類和組成
三、 基準及其選擇
四、 工件在夾具中的定位
第三節 零件機械加工工藝規程的制定
一、 機械加工工藝規程的內容及作用102
二、 制定工藝規程的原則、原始資料
三、 制定工藝規程的步驟
第四節 零件的切削結構工藝性
一、 合理確定零件的技術要求
二、 遵循零件結構設計的標準化
三、 合理標註尺寸
四、 零件結構要便於加工
複習思考題
第四章 特種加工
第一節 電火花加工
一、 電火花加工的原理
二、 電火花加工的特點
三、 電火花加工的套用範圍
第二節 電解加工
一、 電解加工的原理
二、 電解加工的特點
三、 電解加工的套用
第三節 超音波加工
一、 超音波加工的原理
二、 超音波加工的特點
三、 超音波加工的套用
第四節 高能束加工
一、 雷射加工
二、 電子束和離子束加工
複習思考題
第五章 非金屬材料的機械加工
第一節 無機非金屬材料的機械加工
一、 陶瓷的加工
二、 玻璃的加工
三、 石材的加工
第二節 高分子材料的加工
一、 塑膠的單刃切削
二、 塑膠的多刃切削
三、 塑膠的磨削
第三節 複合材料的加工
一、 概述
二、 幾種常用複合材料的機械加工特點
三、 複合材料的常規機械加工方法
四、 其他機械加工方法
五、 特種加工方法
第四節 特種材料加工的發展趨勢
一、 建立非金屬材料切削理論
二、 使用專用工具機
三、 發展新型刀具材料
複習思考題
第六章 數控工具機加工
第一節 數控工具機的基本組成
一、 輸入與輸出裝置
二、 數控系統
三、 伺服系統
四、 數控工具機主機
五、 數控工具機的輔助裝置
第二節 數控工具機的特點
一、 數控工具機在加工方面的特點
二、 數控工具機的適應性與經濟性特點
三、 數控工具機在管理與使用方面的特點
第三節 數控加工程式編制
一、 數控加工程式編制的基本知識
二、 數控加工程式的代碼及其功能
第四節 數控編程實例
一、 數控銑削加工的程式編制實例
二、 數控車削加工程式編制實例
第五節 加工中心
一、 加工中心的分類與套用範圍
二、 加工中心的特點
三、 加工中心的特殊構件
四、 加工中心的發展
複習思考題
第七章 先進制造技術
第一節 計算機輔助設計與製造(CAD/CAM)技術
一、 CAD/CAM的基本概念
二、 CAD/CAM系統的組成
三、 計算機輔助設計(CAD)技術
四、 計算機輔助工藝過程設計
五、 計算機輔助製造技術
六、 CAD/CAPP/CAM集成技術
第二節 柔性製造技術
一、 FMS的定義及基本組成
二、 FMS的組成
第三節 計算機集成製造系統
一、 計算機集成製造系統
二、 CIMS的發展現狀
第四節 智慧型製造系統
一、 智慧型製造系統的含義和特徵
二、 IMS的基本構成
三、 IMS的運作過程
四、 智慧型製造與物聯網、大數據的關係
複習思考題
第八章 機械製造經濟性與管理
第一節 機械製造企業管理
一、 現代企業
二、 現代企業管理職能和組織結構
三、 企業管理基礎工作
第二節 成本管理
一、 成本管理概述
二、 成本預測
三、 成本控制
四、 作業成本管理
第三節 質量管理
一、 質量和質量管理的基本概念
二、 質量管理方法
三、 ISO 9000系列標準簡介
四、 質量成本
第四節 新產品生產的可行性分析
一、 新產品生產的可行性分析的含義
二、 新產品生產的可行性分析的內容
複習思考題
第九章 機械製造業的環境保護
第一節 機械工業的環境污染
第二節 機械製造業的環境保護技術
一、 工業廢氣的防治
二、 工業廢水的防治
三、 工業固體廢物污染的防治
四、 工業噪聲的防治
複習思考題
參考文獻
(註:目錄排版順序為從左列至右列)

教學資源

  • 課程資源
《工程材料與機械製造基礎(第3版)》的數字課程與紙質教材一體化設計,數字課程資源為多媒體課件,素材包括圖片、動畫等。
項目/冊數
上冊
下冊
作品名稱
工程材料與機械製造基礎數字課程
出版時間
2019年9月
出版社
高等教育出版社、高等教育電子音像出版社
內容提供者
孫康寧、張景德
李愛菊
策劃編輯
宋曉
技術編輯
李翠玲
趙莉
《工程材料與機械製造基礎(第3版)》配有慕課——“工程材料與機械製造基礎”。
課程名稱
建設院校
授課平台
工程材料與機械製造基礎
山東大學
中國大學MOOC

教材特色

該書在內容上與國際教材接軌,體現工程材料與機械製造基礎課程知識體系的完整性與系統性,較傳統的金屬工藝學更為豐富,注意了按照成形工藝和不同工程材料種類的成形方法加以分類,並據此進行了模組化編寫。橫向上不僅涵蓋了常規機械製造基礎知識,還體現了與材料科學、先進制造技術、現代信息技術和現代管理科學等學科的交叉與融合;縱向上不僅涉及當前工程材料成形和製造技術,還體現了工程材料和製造技術的歷史傳承和未來發展趨勢。

作者簡介

孫康寧,山東大學材料科學與工程學院、無機非金屬材料研究所教授、博士生導師,先後從事過材料加工、材料學等多個學科專業,研究方向及內容包括:無機非金屬材料、陶瓷基複合材料、納米材料、生物醫用材料、金屬工藝、材料成形工藝等。
張景德,中共黨員,工學博士,山東大學材料科學與工程學院教授、碩士生導師,無機非金屬材料研究所所長。研究領域:學科:材料學;專業:無機非金屬材料。
李愛菊,山東大學材料液態結構及其遺傳性教育部重點實驗室、工程陶瓷山東省重點實驗室教授。

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