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机械制造基础实习 
定 价：30 元 丛书名：普通高等院校工程实践系列规划教材
9 7 4 8 2 7 8 0 3 3 4 0 9 读者对象:机械类、近机类学生，高职高专、成人教育、函授大学、电视大学、职工大学等机械类专业学生，以及有关专业工程技术人员和技术工人 
《机械制造基础实习/普通高等院校工程实践系列规划教材》系统、全面地介绍了机械制造基本工艺知识、机器零件常用制造方法、加工设备及其操作方法。《机械制造基础实习/普通高等院校工程实践系列规划教材》分为3篇共12章，内容包括铸造、锻压、焊接、切削加工基础知识、钳工、车削加工、铣削加工、刨削加工、其他切削加工方法、数控加工、特种加工和现代制造管理。
《机械制造基础实习/普通高等院校工程实践系列规划教材》重点突出，层次分明，叙述简练，图文并茂。在强化基本工艺知识的同时，注重学生工程能力和工程素养的培养。 更多科学出版社服务，请扫码获取。 
目 录
第一篇 低质林概述
1 低质林概念、成因及评判证券评判标准 1
1.1 低质林的概念 1
1.2 低质林的成因 2
1.2.1 自然因素 2
1.2.2 人为因素 3
1.3 低质林的影响 5
1.4 低质林评判标准 6
1.4.1 建立评判标准的意义 6
1.4.2 建立评判标准的原则 6
1.4.3 建立评判标准 7
1.5 低质林分类 8
1.5.1 按低质林起源分类 8
1.5.2 按低质林功能分类 8
1.5.3 按低质林主要影响因子分类 9
1.5.4 按低质林优势树种分类 11
2 低质林改造 13
2.1 低质林改造的意义 13
2.2 低质林改造的国内外现状 14
2.2.1 低质林改造的国外现状 14
2.2.2 低质林改造的国内现状 16
2.3 低质林改造存在的问题 17
2.4 低质林改造原则 18
2.5 低质林改造方法 19
2.5.1 低质林补植改造 20
2.5.2 低质林结构改造 21
2.5.3 低质林改造方式 22
2.6 低质林改造的效益 24
2.6.1 低质林改造的经济效益 25
2.6.2 低质林改造的生态效益 26
2.6.3 低质林改造的社会效益 28
2.7 低质林改造的后续经营 29
2.7.1 低质林的经营规划 29
2.7.2 林产品的持续生产 29
2.7.3 森林资源保护与监测 30
2.7.4 充分发挥森林的多重效益 30
第二篇 大兴安岭低质林结构与 功能调控优化技术研究
3 低质林改造对生物多样性的影响 32
3.1 生物多样性 32
3.1.1 生物多样性概念的提出 32
3.1.2 生物多样性的概念 32
3.1.3 生物多样性的层次与格局 33
3.1.4 生物多样性的价值 36
3.1.5 生物多样性的保护 36
3.2 森林生物多样性 38
3.2.1 森林生物多样性的定义 38
3.2.2 森林生物多样性评价 39
3.2.3 森林生物多样性的意义 40
3.2.4 森林生物多样性的影响因素 41
3.3 森林生物多样性的保护 43
3.3.1 提高人们对生物多样性的认识 44
3.3.2 加强立法、执法和保护区建设 44
3.3.3 发展速生丰产林缓解木材危机 44
3.3.4 开展国际交流与合作 45
3.4 森林经营对森林植物多样性的影响 45
3.4.1 研究方法 46
3.4.2 皆伐与森林植物多样性 46
3.4.3 择伐与森林植物多样性 47
3.4.4 抚育间伐与森林植物多样性 48
3.5 改造方式对大兴安岭3种低质林分生物 多样性的影响 50
3.5.1 研究区概况 50
3.5.2 研究方法 51
3.5.2.2 样地调查 51
3.5.3 阔叶混交低质林物种多样性 52
3.5.4 蒙古栎低质林物种多样性 53
3.5.5 白桦低质林物种多样性 54
3.5.6 各试验区物种多样性主成分分析 55
4 低质林不同林分冠层研究 61
4.1 国内外冠层研究现状 61
4.1.1 树木冠层结构 61
4.1.2 冠层太阳辐射 62
4.1.3 光合有效辐射（PAR）与光合作用 64
4.1.4 叶面积指数 65
4.1.5 叶角 67
4.1.6 林隙分数 68
4.1.7 光环境指标 69
4.1.8 树木冠层特性指标相关性 69
4.2 冠层具体参数 70
4.3 大兴安岭低质林主要树种冠层分析 71
4.3.1 研究区概况 72
4.3.2 研究方法 72
4.3.3 林隙分数与开度 72
4.3.4 林隙分数与叶面积指数 73
4.3.5 林隙分数与总定点因子 74
4.3.6 叶面积指数与冠下总光合辐射 74
4.3.7 叶面积指数与总定点因子 75
4.3.8 3个树种的光获截能力比较 76
5 低质林改造对林地水源涵养的影响 81
5.1 森林对降雨的再分配作用 81
5.1.1 林冠层对降雨的截留作用 81
5.1.2 林下灌草层对降雨的截留作用 83
5.1.3 枯枝落叶层对降雨的截留作用 84
5.1.4 林分截留量和地面净降水量的计算 86
5.1.4.2 地面净降水量 86
5.1.5 林地土壤的渗水、蓄水作用 86
5.2 低质林改造后水文生态功能 88
5.2.1 研究区概况 88
5.2.2 试验样地设置 88
5.2.3 土壤的采集与测定 88
5.2.4 枯落物的采集 88
5.2.5 林冠截留的测定 89
5.3 大兴安岭低质林改造后枯落物水文生态功能 89
5.3.1 白桦低质林枯落物层水文生态功能 90
5.3.1.3 带状、块状皆伐枯落物蓄积量比较 91
5.3.2 阔叶混交低质林枯落物层水文生态功能 95
5.3.3 白桦低质林枯落物层持水特性曲线 100
5.3.4 阔叶混交低质林枯落物层持水特性曲线 104
5.3.5 两种低质林分改造后枯落物水文生态功能 109
5.4 大兴安岭低质林改造后土壤水文生态功能 111
5.4.1 研究方法 111
5.4.2 白桦低质林土壤物理性质 111
5.4.3 阔叶混交低质林土壤层物理性质 113
5.5 大兴安岭低质林对降水的再分配 114
5.5.1 林外降雨量特征 115
5.5.2 林外降雨量与林冠截留量的特性曲线 115
5.5.3 林冠截留率的特征 118
6 低质林改造对土壤肥力的影响 122
6.1 林地土壤肥力的评价 122
6.1.1 林地土壤肥力指标 122
6.1.2 林地土壤肥力指标的量化表达 126
6.2 改造方式对大兴安岭低质林土壤理化 性质及重金属的影响 141
6.2.1 研究区概况 142
6.2.2 研究方法 142
6.2.3 土壤物理性质 143
6.2.4 土壤化学性质 144
6.2.5 土壤重金属 145
6.3 诱导改造对大兴安岭低质林土壤理化 性质的影响 146
6.3.1 研究方法 146
6.3.2 不同诱导改造方式对土壤理化性质的影响 147
6.3.3 相关性分析 150
6.4 阔叶混交低质林诱导改造后土壤养分的 模糊综合评价 151
6.4.1 研究方法 152
6.4.2 土壤养分传统定量评价 153
6.4.3 土壤养分模糊综合评价 154
6.4.3.4 计算多指标模糊综合评价矩阵 157
6.5 蒙古栎低质林诱导改造后土壤养分的 灰色关联评价 159
6.5.1 研究方法 159
6.5.2 土壤养分传统定量评价 160
6.5.3 灰色关联分析评价 162
6.6 大兴安岭地区低质林改造后的土壤 理化性质分析 165
6.6.1 研究方法 165
6.6.2 不同改造方式对土壤物理性质的影响 165
6.6.3 不同改造方式对土壤化学性质的影响 167
6.6.4 相关性分析 173
6.7 不同改造低质林土壤肥力质量综合评价 175
6.7.1 土壤肥力质量评价指标 175
6.7.2 改进层次分析法的综合评价模型 176
6.7.3 不同改造方式低质林分土壤肥力质量综合评价 181
7 低质林改造对土壤呼吸的影响 190
7.1 土壤呼吸概述 190
7.1.1 土壤呼吸的概念 190
7.1.2 CO2在土壤中产生过程 191
7.1.3 土壤呼吸的影响因子 194
7.1.4 土壤呼吸对干扰的响应 198
7.2 大兴安岭3种林分夏季土壤呼吸的日变化 200
7.2.1 研究区概况 200
7.2.2 实验方法 201
7.2.3 土壤呼吸的日变化 201
7.2.4 土壤呼吸对土壤温度的敏感性 202
7.2.5 影响土壤呼吸的主要因素 202
7.3 诱导改造对大兴安岭阔叶混交低质 林土壤呼吸的影响 204
7.3.1 研究区概况 204
7.3.2 实验方法 204
7.3.3 大兴安岭阔叶混交低质林改造后的土壤呼吸影响因子 205
7.4 诱导改造对大兴安岭白桦低质林土壤 呼吸的影响 209
7.4.1 实验设计与数据采集 210
7.4.2 大兴安岭白桦低质林改造后的土壤呼吸影响因子 210
7.5 大兴安岭地区低质林改造后土壤的碳通量 215
7.5.1 研究方法 215
7.5.2 同一改造目的树种土壤碳通量的差异 216
7.5.3 同一宽度效应带土壤碳通量的差异 219
7.5.4 土壤碳通量影响因子的相关性 220
8 大兴安岭低质林不同改造模式评价 224
8.1 大兴安岭白桦低质林不同改造模式综合评价 224
8.1.1 基于灰色系统理论研究白桦低质林的土壤性质 224
8.1.2 大兴安岭白桦低质林枯落物持水性能分析 241
8.1.3 大兴安岭白桦低质林植被的多样性 246
8.1.4 综合评价白桦低质林不同模式改造效果 250
8.2 大兴安岭阔叶混交低质林不同改造模式 综合评价 254
8.2.1 研究方法 255
8.2.2 大兴安岭阔叶混交低质林不同改造模式评价指标 256
8.2.3 大兴安岭阔叶混交低质林改造模式综合分析 261
8.3 大兴安岭蒙古栎低质林不同改造模式综合评价 262
8.3.1 研究方法 262
8.3.2 大兴安岭蒙古砾低质林不同改造模式评价指标 264
8.3.3 大兴安岭蒙古砾低质林改造模式综合分析 267
第三篇 小兴安岭低质林结构与功能调控优化技术研究
9 小兴安岭低质林分划分 271
9.1 试 验 设 计 271
9.1.1 试验地概况 271
9.1.2 择伐实验设计 272
9.1.3 林窗实验设计 272
9.1.4 带状抚育实验设计 273
9.1.5 整地抚育实验设计 275
9.2 小兴安岭低质林林分评定 276
9.2.1 实验数据采集 276
9.2.2 实验数据分析 277
9.3 小兴安岭林区低质林类型界定 281
9.3.1 实验数据采集 281
9.3.2 实验数据分析 281
10 小兴安岭低质林改造对林地植被的影响 288
10.1 采伐作业方式对小兴安岭低质林生物 多样性的影响 288
10.1.1 研究方法 289
10.1.2 采伐作业方式对小兴安岭低质林生物多样性的影响 289
10.1.3 林地生物多样性指数变化的主成分分析 293
10.2 整地作业方式对小兴安岭低质林生物 多样性的影响 296
10.2.1 研究方法 297
10.2.2 采伐作业方式对小兴安岭低质林生物多样性的影响 297
10.2.3 各试验区物种多样性恢复的主成分分析 300
10.3 改造方式对小兴安岭低质林苗木生长的影响 302
10.3.1 同一改造方式下不同林型林木的成活率和生长率 302
10.3.1.2 横山带不同树种的成活率及生长率 304
10.3.2 不同改造方式下各林型林木的成活率的和生长率 304
10.3.3 不同改造方式下各林型林木的成活率、保存率和生长量 306
11 小兴安岭低质林改造对水源涵养的影响 310
11.1 小兴安岭低质林林冠对降水截留量的影响 310
11.1.1 林外降雨量特征 310
11.1.2 林外总降雨量与林冠截留量的关系 311
11.1.3 林冠截留率的特征 311
11.2 小兴安岭低质林改造对枯落物的影响 312
11.2.1 实验方法 313
11.2.2 不同采伐方式的枯落物蓄积量及持水量 313
11.2.3 不同采伐方式的枯落物持水机理 316
12 小兴安岭低质林改造对林地土壤的影响 323
12.1 采伐方式对小兴安岭低质林土壤理化 性质的影响 323
12.1.1 实验设计与测定方法 323
12.1.2 不同采伐方式下林地土壤理化性质的变化程度 323
12.1.3 不同采伐方式下林地土壤理化性质变化程度的主成分分析 326
12.2 带状皆伐改造对小兴安岭低质林 土壤养分的影响 330
12.2.1 研究方法 330
12.2.2 顺山带状皆伐样地的土壤养分 330
12.2.3 横山带状皆伐样地的土壤养分 332
12.3 择伐改造对小兴安岭低质林土壤理化 性质的影响 334
12.3.1 研究方法 334
12.3.2 土壤物理性质 335
12.3.3 土壤的化学性质 336
12.4 小兴安岭低质林择伐改造后对土壤养分的评价 338
12.4.1 研究方法 338
12.4.2 择伐改造后土壤养分指标 339
12.4.3 择伐改造后土壤养分灰色聚类评价 339
12.5 小兴安岭低质林不同改造模式土壤肥力的 综合评价 343
12.5.1 研究方法 343
12.5.2 不同改造模式土壤肥力指标的灰色关联曲线 344
12.5.3 带状改造模式的土壤肥力的综合评价 345
12.5.4 择伐改造模式的土壤肥力的综合评价 346
12.5.5 不同改造模式土壤肥力的综合评价 346
13 改造方式对小兴安岭低质林土壤呼吸的影响 349
13.1 皆伐方式对小兴安岭低质林土壤呼吸的影响 349
13.1.1 研究方法 349
13.1.2 水平皆伐带土壤呼吸的季节变化 350
13.1.3 垂直皆伐带土壤呼吸的季节变化 352
13.1.4 林窗土壤呼吸季节变化 353
13.1.5 土壤温度和湿度对土壤呼吸的共同影响 354
13.1.6 林地的年土壤呼吸量 356
13.2 采伐强度对小兴安岭低质林分土壤呼吸的影响 357
13.2.1 季节变化对土壤呼吸的影响 358
13.2.2 不同采伐强度下土壤温度对土壤呼吸的影响 359
13.2.3 不同采伐强度下土壤湿度对土土壤呼吸影响 360
13.2.4 不同采伐强度土壤温度与湿度对土壤呼吸的影响 361
13.2.5 采伐强度与土壤呼吸的关系 361
13.3 小兴安岭3种主要树种生长季节的根呼吸 363
13.3.1 研究方法 363
13.3.2 红松离体根呼吸速率 364
13.3.3 云杉离体根呼吸速率 365
13.3.4 落叶松离体根呼吸速率 365
13.3.5 根呼吸的影响因素 366
14 小兴安岭低质林不同改造模式评价 370
14.1 小兴安岭低质林皆伐改造模式评价 370
14.1.1 研究方法 370
14.1.2 皆伐改造模式评价 371
14.2 小兴安岭低质林择伐改造模式评价 377
14.2.1 研究方法 378
14.2.2 择伐改造模式评价 378
《机械制造基础实习/普通高等院校工程实践系列规划教材》：
第1章 铸造 1.1 概述 铸造是指将熔融金属液，浇注入预先准备好的铸型型腔内，待冷却凝固后获得一定形状、尺寸和性能的金属件（铸件）的方法。大多数铸件作为毛坯件，需要经过切削加工才可使用，部分经精密铸造或特种铸造的铸件可作为成品直接使用。 熔融金属和铸型是铸造的2大基本要素。适于铸造的金属材料包括铸铁、铸钢和有色合金（如铝合金、铜合金、镁合金、钛合金和锌合金）等，其中铸铁（特别是灰铸铁）用得最为普遍，约占铸件总产量的70%。铸型可用型砂、金属或其他耐火材料做成。 使用型砂做成铸型的铸造方法称为砂型铸造，与砂型铸造不同的其他铸造方法都称为特种铸造，其中砂型铸造的应用最广泛。本章重点介绍砂型铸造。 砂型铸造的生产工序很多，主要包括制造模样和芯盒、制备型砂及芯砂、造型和造芯、合型、熔炼金属、浇注、落砂、清理及检验等，其一般生产流程如图1-1所示。对于型芯及大铸型，在合型和浇注前还需要烘干。例如，飞轮铸件的生产过程如图1-2所示。 图1-1 砂型铸造的一般生产流程 铸造的优点是适应性强，几乎不受材料、形状、尺寸和批量的限制，而且成本低廉；其缺点是生产工序多，铸件质量难以控制，铸件的力学性能较差，而且劳动强度大。铸造主要用于形状复杂的毛坯件生产，如机床床身和发动机缸体等，它是制造具有复杂结构金属件的最灵活的成形方法。 图1-2 飞轮铸件的生产过程 1.2 砂型的制造 1.2.1 型砂 砂型铸造用的造型材料主要是型砂和芯砂，其中型砂用于造型，芯砂用于造芯。型（芯）砂一般由原砂、黏结剂、附加物和水等混制而成，具有一定的物理性能，能够满足造型的需要。型砂的质量直接关系到铸件质量。中、小铸件广泛采用湿砂型（不经过烘干可直接浇注的砂型），大铸件则用干砂型（需经过烘干的砂型）。 1．型砂的组成 湿型砂主要由石英砂、膨润土、煤粉和水等材料组成。石英砂是型砂的主体，主要成分是石英（SiO2），其熔点为1713℃，是型砂中耐高温的物质。膨润土是黏结性较大的一种黏土，用做黏结剂，吸水后形成胶状的黏结剂膜，包覆在砂粒表面，把单个砂粒黏结起来，使型砂具有足够的湿强度。煤粉是附加物，在高温受热时，分解出一层带光泽的碳附着在型腔表面，起到防止铸件黏砂的作用。砂粒之间具有空隙，起透气作用。紧实后的型砂结构如图1-3所示。 2．型砂的性能 为保证铸件质量，必须严格控制型砂的性能。 对湿型砂的性能要求分为2类：一类是工作性能，指砂型经受自重、外力、高温金属液烘烤和气体压力等作用的能力，包括湿强度、耐火度、透气性和退让性等；另一类是工艺性能，指便于造型、修型和起模的性能，如流动性、韧性、起模性和紧实率等。在机器造型中，工艺性能更为重要。 （1）湿强度。指紧实后的湿型砂抵抗外力破坏的能力。足够的强度可保证砂型在制造、搬运及金属液冲刷下不破坏。强度过低，易造成塌箱和冲砂，铸件易产生砂眼和夹砂等铸造缺陷，但强度过高，则使型砂的透气性和退让性降低，铸件易产生气孔、变形和裂纹等铸造缺陷。型砂的强度跟黏结剂含量、原砂粒度和砂型紧实度等有关。砂中黏结剂含量越高，砂型紧实度越高，原砂粒度越细，则强度越高。 （2）耐火度。指型砂经受高温热作用的能力。耐火度差，铸件易产生黏砂的铸造缺陷，严重时会造成废品。型砂的耐火度跟原砂的SO2含量和粒度等有关。原砂SO2含量越高，粒度越粗，则耐火度越高。 （3）透气性。指紧实后的型砂透过气体的能力。浇注时，型腔内会由于水气化和空气热膨胀产生大量气体，这些气体必须通过铸型排出。透气性差，铸件易产生气孔和浇不足等铸造缺陷。透气性太高会使砂型疏松，铸件易出现表面粗糙和黏砂的缺陷。型砂的透气性跟黏结剂含量、原砂粒度和砂型紧实度等有关。砂中黏结剂含量越低，砂型紧实度越低，原砂粒度越大，透气性越好。 （4）退让性。指在铸件冷却收缩过程中，型砂可被压缩的能力。退让性不足，会使铸件收缩受到阻碍，铸件内应力增加，易产生变形和裂纹等铸造缺陷。型砂的退让性跟砂型紧实度和原砂成分等有关。砂型紧实度越高，透气性越差。可在型砂中加入锯末和纸屑等以提高其退让性。 （5）溃散性。指砂型浇注后容易溃散的性能。溃散性好可以节省落砂和清砂的劳动量。 （6）流动性。指型砂在外力或本身重量作用下，砂粒间相对移动的能力。流动性好易于充填、舂紧和形成紧实度均匀、轮廓清晰和表面光洁的型腔。 （7）韧性。也称可塑性，指型砂在外力作用下变形、去除外力后仍保持所获得形状的能力。韧性好使起模和修模时砂型不易破碎和掉落。 型砂配制好后，应放置一段时间，使用前还要过筛使其松散，一般可用手感法检测型砂性能，如图1-4所示。 3．型砂的制备 型砂的制备工艺对型砂获得良好的性能有很大的影响。浇注时，砂型表面受高温熔融金属液的作用，砂粒碎化、煤粉燃烧分解，型砂中灰分增多，部分黏土丧失黏结力，使型砂的性能变差。因此，落砂后的旧砂，一般不直接用于造型，需要掺入新材料，经过混制，恢复型砂良好性能后才能使用。型砂的混制一般在混砂机中进行，旧砂混制前需要经磁选及过筛以去除金属块及砂团。 1.2.2 造型 用型砂及模样等制造铸型的过程称为造型。砂型铸造的铸型又称为砂型，它由上砂型、下砂型、型腔（形成铸件外形的空腔）、砂芯（形成铸件内孔的芯砂）、浇注系统和砂箱等部分组成。图1-5表示铸型的组成及各部分名称。（将熔融的金属浇注入铸型内，使其按照型腔形状凝固成形，从而形成铸件）。 图1-5 铸型的组成及各部分名称 造型是砂型铸造最基本的工序，通常分为手工造型和机器造型2大类。 1．手工造型 手工造型是全部用手工或手动工具完成造型工作。手工造型操作方便灵活、适应性强，模样准备时间短，但生产率低，劳动强度大，且铸件质量不易保证，适于单件或小批量生产。 手工造型的方法很多，按砂箱特征可分为两箱造型、三箱造型和地坑造型等。按模样特征可分为整模造型、分模造型、挖砂造型与假箱造型、活块造型、刮板造型等。下面介绍常用的手工造型方法。 （1）整模造型。整模造型所用的模样是一个整体，型腔全部位于一个砂箱内。由于只有一个模样和一个型腔，造型简单、操作方便，不会产生错箱缺陷，型腔形状和尺寸精度高，适用于形状简单、最大截面位于一端且为平面的铸件，如轴承座、齿轮坯和端盖等。轴承座的整模造型过程如图1-6所示。 （2）分模造型。分模造型的模样沿最大截面分成两部分或几部分，分别在上、下箱或上、中、下箱内造型，各部分之间用销钉定位。分模造型的操作方法和技术与整模造型基本相同。水管铸件的分模造型过程如图1-7所示。由于分模面与分型面重合，起模、修型操作方便，便于设置浇注系统，但当上、下型合型不准确时，将产生错箱缺陷，适于形状较复杂、带有孔或空腔的铸件，如水管、曲轴、阀体和箱体等。 当铸件受形状限制、不宜用分模两箱造型时，可选用分模多箱造型。如图1-8所示的槽轮铸件，截面中间小、两端大，可以在铸件上选取分型面1和分型面2，进行三箱造型，其造型过程如图1-8所示。三箱造型要求中箱高度与模样相应尺寸一致，造型过程比较烦琐，生产率低，易产生错箱，只适于单件小批量生产。 （3）挖砂造型与假箱造型。当铸件的最大截面不在零件一端，而模样又不便于分模时，一般将模样制成整体，为了取出模样，可进行挖砂造型，即造型时需对分型面进行挖修。手轮的挖砂造型过程如图1-9所示。挖砂造型的分型面是不平分型面，挖砂操作技术要求高，生产率低，仅适于单件小批量生产。 对于批量较大的该类铸件，可在造型前，预先制作一个如图1-10（a）所示的成形底板来代替平面底板，并将模样放置在成形底板上进行造型，以省去挖砂操作，提高生产率。根据铸件批量的不同，成形底板可由金属或木材制成。如果铸件数量少，可用含黏结剂较多的型砂制成高紧实率的砂质成形底板（称为假箱），进行假箱造型，如图1-10（b）所示。假箱不是铸型的组成部分，也不参与合型和浇注，仅用来提高造型效率。 ……
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