具体描述
《机械制造工艺及专用夹具设计指导(第2版)》以设计机械零件的机械加工工艺规程和专用夹具为重点，以介绍设计方法为宗旨，为学生进行课程设计提供了详细的设计指导、设计范例及工艺设计资料等，力求简明、实用。全书共分5章，第1章为机械制造工艺学课程设计指导；第2章为机械制造工艺规程与专用夹具设计的基本要求、内容和步骤；第3章为机床夹具公差和技术要求的制订；第4章为常用的一些工艺标准资料及其应用；笫5章选编了一些机械制造工艺学课程设计的题目。《机械制造工艺及专用夹具设计指导(第2版)》可供机械设计制造及自动化专业的学生进行机械制造工艺课程设计和毕业设计时使用，也可供有关工程技术人员参考。
精密铸造与凝固理论基础 书籍简介 本书系统地阐述了现代精密铸造技术的核心原理、工艺流程及其在高端制造领域的应用。内容深度聚焦于铸件的微观结构控制、复杂件的成型技术以及新型材料在铸造过程中的行为规律，旨在为铸造工程师、材料科学家以及相关专业研究人员提供一套全面、深入且具有实践指导意义的理论与技术框架。 第一部分：精密铸造的材料科学基础 本部分详细剖析了用于精密铸造的高性能合金体系的特性与选择标准。重点讨论了定向凝固、单晶生长等先进技术对铸件性能的决定性影响。 1.1 熔炼与精炼技术 真空感应熔炼（VIM）与真空自耗电极熔炼（VAR）： 深入分析了高纯净度金属制备过程中的气氛控制、杂质的去除机理，特别是对氮、氧、硫等关键元素在不同温度和真空度下的溶解与析出行为的定量描述。 合金化元素的热力学行为： 探讨了铬、镍、钼、铌等关键合金元素在液态金属中的溶解度、扩散速率及其对凝固组织的影响。引入了CALPHAD方法在预测复杂合金相图中的应用实例。 除气与夹杂控制： 详细介绍了氩气反吹、真空处理等除气技术对铸件气孔率的影响，并对非金属夹杂物的成因、形态分类（如硫化物、氧化物、氮化物）及其对疲劳性能的关联性进行了深入研究。 1.2 凝固过程的微观控制 柱状晶与等轴晶的形成条件： 基于莱斯-特雷沃斯理论（R-T Theory），精确计算了从液相到固相转变过程中，临界过冷度、冷却速率与晶体生长形态（包括平面凝固、柱状晶、马氏体结构）之间的关系。 溶质偏析现象及其抑制： 对宏观偏析（如V Segregation, A Segregation）和微观偏析（Dendrite Arm Spacing, DAS）的形成机理进行了数学建模，并提出了通过优化浇注速度和晶粒细化剂来有效减小偏析的工艺参数范围。 定向凝固技术（DS）： 重点解析了热流密度控制在保证铸件沿特定方向生长单晶或高取向柱状晶中的作用，包括热电偶排布、感应线圈设计以及液面波动控制。 第二部分：精密铸件的成型工艺与模具设计 本部分聚焦于精密铸造中复杂几何形状的实现，特别是陶瓷型壳制造与精密模具结构的设计优化。 2.1 熔模铸造（失蜡法）的关键环节 蜡模制作与应力控制： 分析了蜡料的流变学特性，重点讨论了注射压力、温度与保压时间对蜡模尺寸精度和内应力的影响。探讨了如何通过热处理消除蜡模残余应力，以避免型壳破裂。 型壳制备与烧结： 详细阐述了陶瓷浆料（粘结剂、挂砂、耐火粉料）的配方设计原则，以及多层型壳的逐层流变学变化。对型壳的干燥、焙烧过程中的热应力和体积收缩率进行了有限元分析，确保了型壳的强度和渗透性。 型壳脱蜡与残蜡去除： 比较了蒸汽法、热压法和溶剂萃取法在去除复杂内腔蜡模时的效率与对型壳的损伤程度。着重介绍了微波辅助脱蜡技术在缩短周期和降低环境污染方面的应用。 2.2 模具与浇注系统设计 浇注系统优化（进流系统）： 运用计算流体力学（CFD）模拟液态金属充型过程。详细介绍了直浇包、挡渣冒口、内浇道、流槽的设计准则，目标是实现紊流最小化、减少卷气和夹渣，确保型腔均匀充满。 冒口设计理论： 基于热量守恒和凝固顺序原理，设计了不同合金和铸件壁厚的补缩系统。讨论了远端冒口、侧冒口的设计参数，以及使用保温冒口或覆盖剂来延长补缩时间。 模具材料选择与寿命分析： 针对高压低密度铸造（HPDC）模具，分析了工具钢（如H13, H20/20CrMoNi）的热疲劳寿命预测模型，以及模具表面涂层技术（如TiN, CrN）对抵抗热冲击和粘模的增强效果。 第三部分：先进铸造技术与质量控制 本部分深入探讨了面向航空航天和能源工业所需的高可靠性铸件制造方法及无损检测技术。 3.1 真空定向凝固与增材制造结合 定向凝固增材制造（DS-AM）： 探讨了如何将定向凝固的微观组织控制技术与选择性激光熔化（SLM）或电子束熔化（EBM）技术相结合，制造具有特定轴向强度和抗蠕变性能的复杂叶片或涡轮盘。 增材制造中的快速凝固效应： 分析了增材制造过程中极快冷却速率（$10^3$ 到 $10^6$ K/s）对形成非平衡态组织、微纳米结构的影响，以及如何通过后处理热循环来消除残余奥氏体或改善晶界结构。 3.2 铸件的无损检测与缺陷修复 X射线计算机断层扫描（CT）： 详细讲解了工业CT成像原理，如何用于三维重建铸件内部孔隙、裂纹的分布图谱，并进行定量缺陷分析（如孔隙率、形状因子）。 超声波检测（UT）在晶粒尺寸评估中的应用： 阐述了利用不同频率超声波在铸件中的衰减和散射特性，反演柱状晶的平均尺寸和取向度，作为衡量定向凝固质量的重要指标。 缺陷的后处理与修复： 讨论了对微小气孔的真空扩散焊、热等静压（HIP）工艺参数的优化，以实现内部缺陷的闭合和性能恢复，特别是针对镍基高温合金的HIP窗口确定。 3.3 铸件的残余应力分析与消除 应力来源与分布： 分析了铸件在冷却过程中由于温度梯度、相变（如奥氏体向马氏体转变）以及补缩不足引起的内、外应力分布特征。 应力消除技术： 探讨了应力消除退火（SRA）的热处理曲线设计，包括升温速率、保温时间和降温速率对残余应力的影响。对比了振动法和局部喷丸法在消除表面应力方面的有效性。 本书内容严格遵循材料科学、凝固热力学和先进制造工程学的最新研究成果，是精密铸造领域高质量人才培养和技术升级的必备参考书。
作者简介
目录信息
1 机械制造工艺学课程设计指导 1.1 课程设计指导 1.1.1 设计的目的和要求 1.1.2 设计的内容和步骤 1.1.3 设计的要点和注意事项 1.1.4 设计说明书的编写 1.1.5 进度与时间安排 1.1.6 设计成绩的考核 1.2 课程设计实例 1.2.1 零件的分析 1.2.2 工艺规程的设计 1.2.3 专用夹具设计2 机械制造工艺规程与专用夹具设计 2.1 机械加工工艺规程设计 2.1.1 设计工艺规程的基本要求 2.1.2 设计工艺规程的原始资料 2.1.3 设计工艺规程的内容及步骤 2.2 专用夹具设计 2.2.1 设计夹具的基本要求 2.2.2 设计夹具的依据 2.2.3 设计夹具的程序与内容 2.2.4 夹具设计中易出现的错误3 机床夹具公差和技术要求的制订 3.1 制订夹具公差和技术要求的主要依据和基本原则 3.1.1 主要依据 3.1.2 基本原则 3.2 夹具各组成元件间的相互位置精度和相关尺寸公差的制订 3.2.1 直接与工件的工序尺寸公差和技术要求有关的夹具尺寸公差和技术要求 3.2.2 与工件工序尺寸无关的夹具公差和技术要求 3.3 夹具公差与配合的选择 3.3.1 夹具常用的配合种类和公差等级 3.3.2 夹具常用元件的配合实例 3.4 各类机床夹具公差和技术要求的制订 3.4.1 车、磨床夹具公差和技术要求的制订 3.4.2 铣、刨床夹具公差和技术要求的制订 3.4.3 钻、镗床夹具公差和技术要求的制订 3.5 夹具零件的公差和技术要求 3.5.1 夹具标准零件及部件的技术要求 3.5.2 夹具专用零件公差和技术要求 3.6 夹具制造和使用说明 3.6.1 制造说明 3.6.2 使用说明4 常用工艺标准资料及其应用 4.1 机械加工定位、夹紧符号(JB/T5601-2006) 4.1.1 各类符号 4.1.2 各类符号的画法 4.1.3 定位、夹紧符号及装置符号的使用 4.1.4 各种符号标注示例 4.1.5 举例 4.2 工艺规程格式(JB/T9165.2-1998) 4.2.1 对工艺规程填写的基本要求 4.2.2 工艺规程格式名称、编号及填写说明5 机械制造工艺学课程设计题目选编参考文献
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