本书以图样识读材料特性加工工艺装配实践为主线，系统地介绍了机械制造的全部流程，涵盖机械制造的各个关键环节，是一本关于机械制造基础知识的实用读物。其主要内容包括机械制造基础知识、机械图样基本知识、公差与配合及表面粗糙度、金属材料、非金属材料、新型工程材料、常用机械零件、铸造、金属塑性加工、焊接、热处理、切削加工、钳工、表面处理、装配。本书采用通俗易懂的语言和丰富的图表，贯彻现行标准，关注机械制造领域的先进技术和发展趋势，实用性强，便于读者轻松阅读学习。
本书可供机械制造领域的工程技术人员、工人使用，也可供相关专业的在校师生参考，还可作为机械制造领域的基础知识培训教材。

随着新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，全球机械制造业正经历着前所未有的深度转型升级，技术迭代加速，行业标准也在持续更新与重构。在此背景下，机械制造领域的从业者与学习者面临着夯实基础知识和快速掌握新知识双重挑战，迫切需要一本能够贴合行业实际需求的学习资料。为满足读者学习需求，我们结合技术发展成果与教学实践经验，编写了本书。
本书以图样识读材料特性加工工艺装配实践为主线，逻辑脉络清晰，从基础理论到工艺实践再到装配应用，强化知识间的递进关系，串联机械制造领域各关键环节，体系完整，覆盖机械制造核心知识，传统工艺与前沿技术相结合。全书包括机械制造基础知识、机械图样基本知识、公差与配合及表面粗糙度、金属材料、非金属材料、新型工程材料、常用机械零件、铸造、金属塑性加工、焊接、热处理、切削加工、钳工、表面处理、装配共15章。
本书具有以下特色：
1）聚焦机械制造领域，将复杂专业知识进行结构化拆解，把晦涩理论转化为直观易懂的内容，降低学习门槛，助力读者轻松掌握机械制造全流程工艺技术要点。
2）涉及标准内容均严格依据现行标准编写。从术语定义、技术指标到流程规范，确保准确性与权威性，帮助读者建立符合行业标准的知识体系，避免认知偏差。
3）关注机械制造领域的先进技术和发展趋势，融入先进材料、特种加工与智能装配等新技术，让读者了解行业的前沿动态，拓宽视野。
本书可为机械制造领域的工程技术人员、工人提供全面的基础知识与实践指导，也可供相关专业的在校师生参考，还可作为机械制造领域的基础知识培训教材。
本书由王成明、陈永担任主编，王卓瑶、娄安东、张轲担任副主编，参加编写的还有李霞、刘胜新、刘本学、张军、王一工、王金荣、郭鸽、潘星宇、夏静、董华绘、马帅、衡晓帆，张金凤、潘继民对全书进行了详细审阅，靳先芳、李立碑、孟迪、严咏志在收集资料并进行归纳整理方面做了大量工作。在此向所有给予帮助的人员表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在不足，恳请广大读者批评指正。

王成明，郑州大学机械与动力工程学院副教授、博士研究生导师。现从事机械工程相关领域的教学与研究工作。发表论文40余篇，SCI检索10余篇，授权国家专利多项。编写出版了《工程材料一本通》、《焊接工艺手册》、《新编五金手册》等技术图书。
陈永，郑州大学材料科学与工程学院高级工程师，河南省机械工程学会理事，河南省机械工程学会焊接分会常务理事。现从事金属材料成型与控制的研究工作。发表论文30余篇，SCI检索10余篇。编写出版了《金属材料常识普及读本》《机械工人必备常识》《新编五金手册》《金属材料力学性能手册》等技术图书。

前言
第1章机械制造基础知识1
1.1机械制造概述1
1.2机械制造全流程解析1
1.2.1识图2
1.2.2材料准备3
1.2.3加工工艺4
1.2.4装配5
1.3机械制造技术体系7
1.3.1基础制造技术7
1.3.2关键技术7
1.3.3前沿技术7
第2章机械图样基本知识9
2.1机械图样的种类9
2.2机械图纸的幅面和图框格式10
2.2.1图纸幅面10
2.2.2图框格式10
2.3机械图样的标题栏与明细栏11
2.3.1标题栏11
2.3.2明细栏12
2.4机械图样的比例13
2.5投影法14
2.5.1投影基础14
2.5.2投影应用场景14
2.6视图15
2.6.1基本视图15
2.6.2三视图与投影规律16
2.6.3向视图17
2.6.4局部视图17
2.6.5局部放大图18
2.6.6斜视图18
2.6.7剖视图19
2.6.8断面图22
2.6.9正等轴测图24
2.7机械图样的规定画法和简化画法25
2.8机械图样的尺寸标注26
2.8.1尺寸线及尺寸界线26
2.8.2尺寸数字27
2.9机械图样的图线32
2.10机械图样的技术要求32
2.11识读机械图样步骤33
2.11.1明确图样基础信息33
2.11.2拆解图形结构33
2.11.3尺寸标注解读34
2.11.4技术要求解读35
2.11.5综合归纳与验证35
2.11.6总结与记录35
第3章公差与配合及表面粗糙度36
3.1公差36
3.1.1基本概念36
3.1.2标准公差等级37
3.1.3一般公差38
3.1.4几何公差39
3.1.5公差带40
3.2配合42
3.2.1间隙配合42
3.2.2过盈配合43
3.2.3过渡配合43
3.3基孔制与基轴制44
3.3.1基孔制44
3.3.2基轴制45
3.3.3配合制的选择46
3.4表面粗糙度47
3.4.1概述47
3.4.2表面粗糙度的形状特征及加工方法50
3.4.3表面粗糙度的符号及意义50
3.4.4不同加工方法能达到的表面粗糙度53
3.4.5表面光洁度与表面粗糙度数值换算55
3.4.6设计选择准则55
3.5公差配合及表面粗糙度在机械制造中的应用56
第4章金属材料59
4.1金属材料的分类及用途59
4.1.1工业分类59
4.1.2钢铁材料60
4.1.3有色金属材料64
4.2钢铁材料牌号表示方法68
4.2.1生铁牌号表示方法68
4.2.2铁合金牌号表示方法69
4.2.3铸铁牌号表示方法71
4.2.4铸钢牌号表示方法72
4.2.5钢牌号表示方法74
4.2.6其他钢铁材料牌号表示方法80
4.2.7用火花法鉴别钢铁材料的牌号81
4.3有色金属材料牌号表示方法86
4.3.1铝及铝合金牌号（代号）表示方法86
4.3.2镁及镁合金牌号（代号）表示方法88
4.3.3铜及铜合金牌号表示方法90
4.3.4锌及锌合金牌号表示方法93
4.3.5钛及钛合金牌号表示方法94
4.3.6镍及镍合金牌号表示方法95
4.3.7稀土金属材料牌号表示方法96
4.3.8贵金属及其合金牌号表示方法98
4.4金属材料的交货状态99
4.4.1钢铁材料的交货状态99
4.4.2有色金属材料的交货状态100
4.5金属材料的涂色标记100
4.5.1钢铁材料的涂色标记100
4.5.2有色金属材料的涂色标记102
4.6金属材料的物理性能及力学性能102
4.6.1金属材料的物理性能102
4.6.2金属材料的力学性能107
4.7金属材料理论重量计算方法113
4.7.1钢铁材料理论重量计算方法113
4.7.2有色金属材料理论重量计算方法114
第5章非金属材料115
5.1陶瓷115
5.1.1陶瓷的分类115
5.1.2陶瓷制品的特征和用途115
5.1.3陶瓷的制备工艺115
5.2橡胶118
5.2.1橡胶的分类119
5.2.2橡胶制品的分类120
5.2.3工业用橡胶制品的分类及用途120
5.2.4橡胶的制备工艺123
5.3塑料124
5.3.1塑料的分类125
5.3.2常用热塑性塑料的性能126
5.3.3常用热固性塑料的性能128
5.3.4塑料的制备工艺129
5.4复合材料130
5.4.1复合材料的分类131
5.4.2典型复合材料的特征和用途131
5.4.3复合材料的制备工艺132
第6章新型工程材料134
6.1超细晶钢134
6.1.1超细晶钢的特点134
6.1.2超细晶钢的应用134
6.2超塑性合金135
6.2.1超塑性合金的特点135
6.2.2超塑性合金的应用136
6.3超高温材料137
6.3.1超高温材料的特点138
6.3.2超高温材料的应用138
6.4非晶合金139
6.4.1非晶合金的特点139
6.4.2非晶合金的应用140
6.5减振合金140
6.5.1减振合金的特点140
6.5.2减振合金的应用141
6.6多孔合金142
6.6.1多孔合金的特点142
6.6.2多孔合金的应用142
6.7形状记忆合金143
6.7.1形状记忆合金的特点143
6.7.2形状记忆合金的应用144
第7章常用机械零件145
7.1连接类零件145
7.1.1螺钉145
7.1.2螺栓148
7.1.3螺母153
7.1.4垫圈155
7.1.5键158
7.1.6销160
7.1.7铆钉161
7.1.8联轴器164
7.2传动类零件167
7.2.1齿轮167
7.2.2带轮和传动带171
7.2.3链轮和传动链176
7.2.4蜗轮蜗杆180
7.3支撑类零件182
7.3.1轴182
7.3.2轴承184
7.3.3轴套188
7.4其他功能零件190
7.4.1弹簧190
7.4.2凸轮192
7.4.3棘轮194
第8章铸造198
8.1铸造基本知识198
8.2砂型铸造199
8.2.1砂型铸造的特点199
8.2.2砂型铸造工艺过程200
8.3特种铸造203
8.3.1金属型铸造203
8.3.2压力铸造203
8.3.3低压铸造203
8.3.4离心铸造203
8.3.5熔模铸造204
8.3.6消失模铸造204
8.3.7挤压铸造205
第9章金属塑性加工206
9.1金属塑性加工基本知识206
9.2锻造207
9.2.1锻造的特点207
9.2.2锻造工艺过程208
9.3冲压209
9.3.1冲压的特点209
9.3.2冲压工艺过程209
9.4挤压211
9.4.1挤压的特点211
9.4.2挤压工艺过程212
9.5拉拔213
9.5.1拉拔的特点213
9.5.2拉拔工艺过程214
9.6轧制214
9.6.1轧制的特点214
9.6.2轧制工艺过程215
第10章焊接217
10.1焊接基本知识217
10.2熔焊219
10.2.1熔焊的特点219
10.2.2熔焊工艺过程220
10.3压焊222
10.3.1压焊的特点222
10.3.2压焊工艺过程222
10.4钎焊225
10.4.1钎焊的特点226
10.4.2钎焊工艺过程226
第11章热处理228
11.1热处理基本知识228
11.2整体热处理230
11.2.1退火230
11.2.2正火230
11.2.3淬火230
11.2.4回火230
11.2.5调质231
11.2.6形变热处理232
11.2.7时效处理232
11.3表面热处理232
11.3.1感应淬火232
11.3.2火焰淬火233
11.3.3电解液淬火234
11.3.4电接触淬火234
11.3.5混合加热淬火235
11.3.6激光热处理235
11.3.7电子束热处理236
11.4化学热处理236
11.4.1渗碳237
11.4.2渗氮237
11.4.3碳氮共渗238
11.4.4氮碳共渗238
11.4.5渗金属239
11.4.6渗非金属239
第12章切削加工241
12.1切削加工基础241
12.1.1切削运动与加工平面241
12.1.2切削要素242
12.1.3刀具材料性能与应用242
12.1.4切削参数的选择243
12.1.5切屑的形成与控制243
12.2车削加工245
12.2.1车削加工基础245
12.2.2车刀248
12.2.3车床附件251
12.2.4车削加工基本技术254
12.2.5车削加工新技术258
12.3铣削加工260
12.3.1铣削加工基础260
12.3.2铣刀262
12.3.3铣削加工基本技术265
12.3.4铣削加工新技术271
12.4刨削加工274
12.4.1刨削加工基础274
12.4.2刨刀277
12.4.3刨削加工基本技术279
12.4.4刨削加工新技术283
12.5磨削加工285
12.5.1磨削加工基础285
12.5.2砂轮286
12.5.3磨削加工基本技术288
12.5.4磨削加工新技术292
12.6数控多轴联动切削技术295
12.6.1多轴联动加工原理295
12.6.2编程技术与刀具路径规划296
12.6.3加工复杂曲面296
12.6.4协同优化296
12.6.5典型数控多轴加工案例297
12.7特种切削加工技术297
12.7.1激光辅助切削技术297
12.7.2超声振动切削技术298
12.7.3高压水射流切削技术298
12.7.4电火花加工技术299
12.7.5电子束加工技术300
12.7.6离子束加工技术301
第13章钳工302
13.1钳工基础知识302
13.2钳工基本技术303
13.2.1划线303
13.2.2錾削303
13.2.3锉削305
13.2.4锯削305
13.2.5刮削306
13.2.6钻孔、扩孔、铰孔和锪孔307
13.2.7攻螺纹和套螺纹308
13.3钳工新技术309
13.3.1数字化测量技术309
13.3.2智能钳工工具的应用311
13.3.3协作机器人辅助钳工应用311
13.3.4钳工智能化集成技术312
第14章表面处理313
14.1表面强化314
14.1.1喷丸强化314
14.1.2喷砂强化315
14.1.3激光冲击强化316
14.2抛光317
14.2.1机械抛光317
14.2.2化学抛光318
14.2.3电化学抛光318
14.3滚压和表面胀光319
14.3.1滚压319
14.3.2表面胀光319
14.4表面镀覆与涂覆321
14.4.1电镀321
14.4.2化学镀322
14.4.3钢铁的氧化323
14.4.4钢铁的磷化324
14.4.5热喷涂325
14.4.6涂装327
14.4.7激光熔覆329
14.4.8离子注入330
14.4.9微弧氧化331
14.4.10等离子体电解氧化332
14.4.11化学气相沉积332
14.4.12物理气相沉积333
第15章装配335
15.1装配概述335
15.1.1装配工艺过程335
15.1.2装配精度339
15.1.3装配尺寸链342
15.1.4公差等级与装配工艺的匹配343
15.2装配组织形式345
15.3装配方法347
15.3.1互换装配法347
15.3.2选择装配法347
15.3.3修配装配法348
15.3.4调整装配法349
15.4装配内容350
15.4.1清洗350
15.4.2连接350
15.4.3矫正、调整和配作351
15.4.4平衡353
15.5装配结构354
15.5.1接触面与配合面结构354
15.5.2螺纹连接结构355
15.5.3防松装置结构357
15.5.4滚动轴承固定装置结构357
15.5.5密封装置结构357
15.6装配新技术358
15.6.1自动化装配358
15.6.2增材制造与装配一体化358
15.6.3智能装配系统359
15.6.4微纳装配360
15.6.5无接触装配360
参考文献361