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第一单元: 在50种左右的金属元素里,工程实践中只有少数金属被大量生产和使用. 目前,铁元素是最重要的.基于铁碳合金,可以制造钢和铸铁. 在所有金属制造生产中,铁碳合金占了约98%. 铝铜镍钛是建材中重要的金属元素,它们是用来承载的. 在所有金属制造生产中,铝占0.8%,铜占0.7%,其它金属占0.5%, 我们可以预见,其它金属也有非常重要的作用. 例如,镍合金主要运用于耐腐蚀和耐热材料中,钛合金大量运用于航空和宇宙航行空间中,因为它的合金强度高,密度小. 镍合金和钛合金运用于高成本和高质量的合金材料中,但是,由于价格昂贵,限制了它们的使用规模.第二单元: 聚合材料是一类长链分子结构，它通过聚合反应把称为单体的大量小分子单元化合而成（聚合反应是分子或原子化合的化学反应过程）。 天然物质，比如沥青、橡胶、纤维素就包含这种长链分子结构。 聚合反应有2种。 在第一种聚合反应中，生成了一种由一系列长链式聚合分子构成的物质，我们称这种物质为热塑性塑料。 在热塑性塑料中，所有的分子链是相互独立的，并且这些分子链可以相互滑移。 在第二种聚合反应中，分子链纵横交错，使得反应产生的固态物质不能软化和滑移，我们称这种物质为热固性塑料。 热塑性塑料和热固性塑料都归属于聚合材料。第三单元： 在弹性区间内，应力应变成线性比例关系，当应力增大到该范围内的最大值时，我们称它为比例极限。 在弹性范围内，金属遵循胡克定律。 胡克定律的内容是：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比。（当卸去载荷后，物体能完全恢复它原来的尺寸形状。） 在实际的应力应变曲线中，比例极限的应力值略低于弹性极限。这归因于物体恢复原形时有一个延时效应，这种延时效应在一些有色金属中常常见到。第四单元: 在马氏体转变区，零件的快速冷却可能导致零件产生变形与淬火裂纹. 显然，加快冷却速度会增大零件的热应力和结构应力。 许多年来，人们努力研究淬火剂和淬火方式，例如采用聚合溶液、油和热油作为淬火介质，并且采用等温淬火、分级淬火的热处理方法，来降低零件在马氏体转变区的冷却速度。 .强韧化淬火或表层淬火技术与前边所谓的安全淬火方法相反。 强韧化淬火是一种快速、均匀的冷却淬火方式，通常是在水浴或聚合水溶液中进行，并且高速搅动冷却介质。 强韧化淬火也可以采用高压喷雾或水雾淬火的方式，将喷雾或薄雾状的冷却介质均匀喷洒在零件表层，使零件快速冷却。第五单元： 各种钢材之间没有很大的区别，它们的力学性能很接近。 选材必须基于钢材的淬透性、价格和它的实用性等因素，而不能因为钢材中某种合金元素的含量由1%增加到2%，或者因为钢材有一个神秘的名称，据此认为一种钢材具有某些用途，而另一种钢材没有这些用途。 通过热处理可以获得钢材相应的大部分特性，特别是合金钢。第七单元： 龙门刨床 龙门刨床与牛头刨床相似，它们都是用于刨削平面或斜面的机床。 但是，相对牛头刨床而言，龙门刨床主要用于刨削大型工件。 待加工工件安装在龙门刨床的工作台上，工作台带动工件通过门式框架在水平方向内作直线往复运动和周期性的横向进给运动。 单刃刨刀安装在横梁的垂直刀架上，刀架滑座可在垂直面内回转一个角度（并可沿横梁作横向进给运动），横梁可在立柱上作上下调整。 刨刀可在刀架上作水平或垂直方向上作进给运动。 因此，刨刀具有4种直线进给模式。 磨床 通过粘结剂将研磨剂粘结成不同形状和尺寸的砂轮，并通过齿带带动砂轮作旋转运动，这样，砂轮与齿带就构成了磨床的磨削机构。 磨床可用作高精度和表面粗糙度很小的磨削加工。 7另外，磨削加工可提高工件的尺寸精度，可将工件的公差缩小到0.00001mm，磨削加工的公差一般为0.00025，运用不同的磨床可对外圆和内圆进行相应的磨削加工，通过粘贴剂将粉末和磨粒粘成不同的磨削工具就可对工件进行研磨、珩磨和滚筒式精整加工。第八单元： 在笛卡尔坐标系上，按能数控位移的轴数，可对机床进行分类。也有其它一些位移不是通过数字信号控制的。 采用二轴联动数控机床的工作台能在水平方向内作纵向或横向进给。 三轴联动数控机床除了水平方向上，还能控制主轴在垂直方向上的位移。 4、5、6轴联动的数控机床能控制实现线性位移或角位移。 通常，在闭环系统中，控制数控机床工作台或其它运动机构位移的脉冲指令信号会被转化为稳定的模拟信号。 该模拟信号打开动力装置，从而使驱动机构运行。液压马达、交流伺服电机，特别是直流伺服电机都可作为数控机床的动力源。 进给量决定了信号的强度。 当进给量更大时，控制单元发出的指令脉冲频率就更快。并且/或者模拟信号增大，增大的模拟信号使伺服电机输出的功率增大，从而驱动工作台更快速移动。 装在伺服电机上的转速计，测出工作台的实际位移量后，并与指令进给量对比，来确保数控机床按所需的进给量运行。 如果测出数控机床的进给量与设定的不符，则需修正。 通常，滚珠丝杠螺母副驱动工作台位移，并返回一个信号，显示工作台的位移量。 在机床工作台上安装位置测量元件能在较长的时间内获得更高的控制精度，但闭环伺服系统成本高。 反馈信号与指令信号作对比，直到它们相等，则表明所需的位移已完成，关闭动力源，工作台停止位移。 由于横、纵向进给是通过独立的路径来控制实现的，所以所有的位移运动可以同时进行。 的确，有必要使工作台的位移（横、纵）同时进行，并且使加工工件外形时准确无误。第九单元: 往复式（活塞式）压缩机 往复式压缩机几乎可覆盖其它所有压缩机的应用范围。它输出的压力在真空到100000磅/平方英寸之间。它工作的气体流量在5立方英尺/分钟-7000立方英尺/分钟范围内，它的总效率在80%-90%之间，平均效率大约为85%。第十单元： 近年来，一些规模较大的生产土建设备的厂商处于液压动力应用的主导地位。 液压总动力常常比最大的飞机系统需求的动力还大。相对于飞机中载荷较小且分布均匀而言，液压动力集中于一些很大的载荷，这就激励系统设计人员寻求创造性的办法来分散并控制液压动力。 目前，在将传动能耗降到最低的同时，设计人员已成功实现对液压动力精确的控制，从而提高了生产效率。第十一单元： 热力学系统 精确描述研究的内容是任何工程分析的一个重要步骤。在机械学中，如果物体的运动时确定的，通常第一步是定义一个自由体，并找出其它物体施加于它上的所有作用力。 这就运用到了牛顿第二定律，在热力学中，术语“系统”用于识别分析主题内容。一旦确定了系统，它与其它系统间的相互关系也就确定了，一个或多个物理定律或关系式就可以被应用。第十二单元： 流体力学是一门流体在静止和运动时产生力和能量的工程科学。 流体力学的研究包括应用力学的基本原理和少量热力学的基本原理来发展一种定性理解和定量分析的方法，使工程师能用于设计或评估与流体有关的设备和工艺过程。 没有掌握流体力学的基本知识，工程人员就不能有效地从事该领域内的设计工作。 很多工程师主要从事过程、装置或系统的工作，流体力学是进行智能设计、评估、维护和决策不可缺少的知识。 你也许不能准确地预见你将来职业生涯中需要解决的问题。因此，牢牢掌握流体力学的基本原则是一种明智的选择。第十三单元： 像前边许多机械手的设计一样，本设计是通过改进现有设计方案，从而使该机械手能运用3个手指来工作。 如果改进的指尖具有足够大的摩擦力或者能产生一种封闭的约束，就能简化机械手的结构，并使该机械手对普通三维物体产生可靠精准的抓握动作。 也要求所设计的机械手各指尖能够容易地实现交叉动作。第十四单元: 控制系统是一种组合装置，它通过支配能量流和其它资源流来调控机床运作。本质上，控制系统由相互关联的子系统组成，这些子系统在智能人工设备的监控下，完成规范化的加工任务。 3因此，数控机床的控制系统可取代机床工人，并且它们的工作效率明显高于最优秀的机床工人。 数控机床和被其取代的机床操作工人之间的直接类比如下： 检测出机床的当前状态。 做出任务所要求的合乎逻辑的决策。