1 金屬材料與熱處理基本知識 1
1.1 金屬材料的性能 1
1.2 鋼與鑄鐵 3
1.3 熱處理基本知識 5
1.4 有色金屬及其合金 6

2 鑄造成形 8
2.1 鑄造成形概述 8
2.2 砂型鑄造 8
2.3 金屬的熔煉與澆注  11
2.4 鑄件的落砂、清理及常見缺陷分析  13
2.5 特種鑄造  14
2.6 鑄造成形安全技術條例  15

3 鍛壓成形 16
3.1 鍛壓成形概述  16
3.2 鍛造生產過程  16
3.3 自由鍛造  18
3.4 板料衝壓  21
3.5 鍛壓成形安全技術條例  22

4 焊接成形 24
4.1 焊接成形概述  24
4.2 焊條電弧焊  24
4.3 其他焊接方法  28
4.4 焊接成形安全技術條例  29

5 機械切削加工基本知識 31
5.1 切削加工概述  31
5.2 切削刀具  34
5.3 常用量具  37

6 車削加工 45
6.1 車削加工概述  45
6.2 車床  45
6.3 車刀  47
6.4 車床附件與工件安裝  49
6.5 車削加工基本操作要點  52
6.6 車削基本工作  54
6.7 車削加工安全技術條例  61
6.8 工件外圓車削操作練習  62
6.9 車工實驗  62

7 銑削加工 71
7.1 銑削加工概述  71
7.2 銑床  72
7.3 銑刀及其安裝  74
7.4 銑床附件與工件安裝  75
7.5 銑削基本工作  78
7.6 銑削加工安全技術條例  80

8 刨削加工 82
8.1 刨削加工概述  82
8.2 刨床  82
8.3 刨刀及其安裝  85
8.4 工件的安裝  85
8.5 刨削基本工作  86
8.6 刨削加工安全技術條例  88

9 磨削加工 89
9.1 磨削加工概述  89
9.2 磨床  89
9.3 砂輪  91
9.4 磨削基本操作  92
9.5 磨削加工安全技術條例  94

10 鉗工 95
10.1 鉗工概述 95
10.2 劃線 97
10.3 鋸削  100
10.4 銼削  101
10.5 鑽孔、擴孔、鉸孔和锪孔  103
10.6 螺紋加工  105
10.7 裝配  107
10.8 鉗工操作示例  112
10.9 鉗工操作安全技術條例  113

11 數控加工 114
11.1 數控加工概述  114
11.2 數控車床  118
11.3 數控銑床  125
11.4 數控加工中心  135
11.5 數控加工安全技術條例  137

12 特種加工 138
12.1 特種加工概述  138
12.2 數控電火花成形加工  138
12.3 數控電火花線切割加工  140
12.4 激光加工  145
12.5 超聲波加工  147
12.6 增材制造  148
12.7 特種加工安全技術條例  155

13 高分子材料加工成型 156
13.1 高分子材料加工成型概述  156
13.2 注塑成型  156
13.3 擠出成型  158
13.4 吹塑成型  160
13.5 滾塑成型  161
13.6 高分子材料成型安全技術條例  163

參考文獻 164

前言
隨著新工科建設和雙一流建設的持續推進，“機械制造實習”課程在高等學校人纔培養體繫中的作用越來越明顯。高等學校工科基礎課程教學指導委員會主編的《高等學校工科基礎課程教學基本要求》提出了該課程的教學基本要求，本書基本涵蓋了該課程的基本內容。
本書是北京化工大學機制教研室和工程訓練中心的老師們積二十多年的教學經驗編寫的課程教材。本書第一版於2004年出版，第二版於2010年修訂，多年來一直作為北京化工大學機械制造實習課程的教材。
為了更好地貫徹落實黨的二十大提出的建設教育強國的指示精神，根據教指委的最新要求和多年來師生反饋的寶貴經驗，我們進行了本次修訂。本次修訂主要包含以下內容：
(1)增減部分章節內容。在第3章中刪除了氣焊與氣割；在第5章中增加了三坐標測量儀；在第11章中增加了數控雕銑機；在第12章中增加了增材制造；增加了第13章高
分子材料加工成型。
(2)更正或更新部分章節內容。更正了在第二版中發現的一些錯誤和不當表述，更新了一些章節的設備型號、數控繫統及相應的內容。
(3)貫徹國家和行業的最新標準。規範了所引用的標準號、符號和術語。
本書由李方俊、王永濤、張連凱擔任主編。第1～8章由李方俊編寫(楊冉編寫了第5章中三坐標測量儀的內容)，第9～10章由王永濤編寫，第11～12章由康敬欣編寫，第13章由謝鵬程編寫，本書配套的實習報告由張連凱編寫(管志嶠編寫了實習報告中高分子材料加工成型的內容)。
在編寫過程中，我們參考了一些相關教材和其他文獻，在此致以誠摯的感謝。由於編者水平所限，書中難免存在不當之處，懇請廣大讀者提出寶貴意見。

編者
2023年6月

第一版前言
制造業是中國經濟的脊梁，而機械制造又是制造業的基礎。作為工科院校的學生，無論從事何種專業，都要涉及機械制造領域的知識，石油要鑽機，化工要反應釜，生物工程要發酵罐，建築要鋼結構框架，航海要船體，運輸要車身，農業要聯合收割機，航天要飛行器，氣像要衛星，地質要鑽機，采礦要梭車，冶金要高爐，電子要芯片，控制要傳感器，計算機要存儲器，方方面面都與機械制造有關。
現代科學是實驗的科學，蘋果落到頭上的事已十分罕見，前人未做過的實驗，要靠自己設計，甚至親手加工裝配，並在實驗中不斷發現問題，不斷改進，纔能獲得更多的發現，贏得寶貴的時間，如果具備了相應的機械制造知識，那就如虎添翼，事半功倍。
在人類歷史上，機械制造水平成為衡量人類文明的標志，如青銅與鐵器、蒸汽機與電動機、汽輪機與核電站。在科學技術高速發展的今天，任何科學技術革命，也都離不開材料和裝備方面新的突破。沒有大型加速器，就發現不了中微子和誇克；沒有納米加工技術，就沒有計算機器件的高度集成和高速發展；沒有數控加工中心，就沒有航天飛機和核動力潛艇。而材料制備和裝備方面的突破，本身就是以機械制造業為基礎的技術革命。
從學術專業角度劃分，有機械制造工藝學的學科分類，這的確是一門藝術，與數、理、化的邏輯推理不同，其更著重實踐和操作，更著重於技能和經驗的積累。計算機專業學了五年就可以成為中級程序員，但往往20年卻很難培養出一個機械制造工藝師。
但這不是可望而不可即的，所謂功夫不負有心人，從身邊的機械鐘表和自行車上每個零件，到公交車輛和提升電梯，甚至是三峽大壩的洩洪鋼門，機械制造產品無所不在，成形方法又千差萬別，機械制造工程知識是日積月累而來，加上堅韌不撥的品格、幾分天賦和機遇，就會造就出像瀋鴻先生那樣的新一代機械工程大師。
工科院校重視學生動手能力的培養，但真正能讓學生動手操作上十幾天的課程就是機械制造工程實踐，在這裡能接觸到現代制造業的各個基本環節，親身體驗各種加工操作，了解從毛坯到零件，從零件到機器的制造過程，形成制造難易程度和制造精度的概念，領會制造成本和產品利潤間的關繫，從單純課堂教學以外的角度來了解現代制造業的構成。
當然機械制造工程訓練的目的並非要讓每個學生都成為熟練工人，首先是要培養大家的勞動觀念，產品制造過程就是勞動價值的創造過程，是汗水和智慧的結晶；其次要培養大家的團隊協作精神，在今天實踐過程中是各工種的協作，將來畢業後就要投入現代化社會勞動協作中去，而這個協作是以責任和紀律來保證的；作為一門課程，同學們應該掌握最基本的操作知識和技能，這不僅需要一定的思維能力和健康的體魄，還與形體訓練課一樣要具備相應的肢體協調能力和節奏感，否則就很難獲得優異的成績。
對於工科院校非機械類專業的學生，在校期間沒有機會接受繫統的機械制造工程訓練，但又必須掌握一定的現代制造工程技術知識，而目前所用的大多是機械專業類工程實踐教材的縮略版本，並不適應“非機”類專業的教學。
本書是專門針對工科院校“非機”類專業機械工程實踐教學環節編寫的教材，集編者從事機械制造專業技術和教學30餘年之經驗與體會，完全從機械行業以外的初學者角度出發，使用通俗易懂而簡練的語言，闡明機械制造工程所涵蓋的最基本內容，密切結合實踐操作過程，充分利用有限的實踐教學環節，力求能使所學者掌握更多的技能和更繫統的相關知識。
為了配合實踐教學環節，編者專門為本書開發了一套計算機考試繫統，用來檢查同學們對實踐過程中一些機械制造基礎知識的掌握程度，繫統采用從試題庫隨機抽題方式來組成試卷，答卷結束後立即自動評定成績，既可以用於同學們自己對所學知識的測試，也極大地方便了實踐教學環節考核的進行。
借此機會，感謝培養過編者的淮南化工機械學校、安徽理工大學和中國礦業大學北京研究生院，感謝編者所工作過的原化工部第三化工建設公司、原煤炭部三十九工程處和淮南礦業集團，感謝北京化工大學機械工程訓練中心的王永濤高工和賈淑芬主任，感謝同教研室的康敬欣博士、李方俊和張東勝兩位博士後，是大家的培養和鼓勵纔促成了本書的成稿和出版。

編者
2004年2月於北京

第二版前言
機械制造工程實踐是一門綜合性、實踐性很強的技術基礎課。隨著近幾年高校工程訓練中心的建設和教學改革的發展，機械制造工程實踐已突破了原來傳統意義上金工實習的內涵，更加注重對大學生工程綜合能力的培養。
理論與實踐結合、設計與制造結合、認知與訓練結合是該課程的特點。基於多年從事金工實踐教學和指導學生課外科技活動的經驗以及曾經從事企業產品研發及制造的體會，根據機械基礎課程教學指導分委員會金工課程教學指導小組2009年修訂的《普通高等學校工程材料及機械制造基礎繫列課程教學基本要求》的精神，考慮到多數院校現有的實習基地條件，結合不同專業對該課程的要求，我們編寫了本教材。
在各院校該課程課時數有限的情況下，本教材著意盡可能突出重點，使學生既能掌握基礎知識、基本技能，得到基本工程能力的鍛煉，又能了解現代制造技術在當前機械制造業中的應用。在主要訓練工種上，教材刻意突出了零件加工方法和加工工藝分析的內容。
本書由王永濤、張連凱擔任主編，參加編寫工作的教師有：李方俊(第1章～第4章)、王永濤(第5章～第7章、第9章、第10章)、康敬欣(第11章、第12章)、陳立芳(第8章)、張連凱(機械制造工程實踐實習報告)。在本書編寫過程中，北京化工大學機械工程訓練中心賈淑芬老師和各實習工種的指導教師付俊傑、孔維禮、郭景雲、吳廣石、王金棟、馮力、楊艷、趙躍玲、張彥斌、楊帆等同志給予了大力幫助，提出了很好的修改意見，在此表示感謝。
本書可作為高等工科院校本科機械類專業的金工實習教材，也可作為廣播電視大學、高職及專科學校金工實習用書，還可供有關工程技術人員參考。
由於編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。

編者
2010年10月