機械製造技術基礎

本書作為“十三五”普通高等教育機電類專業規劃教材，從教與學的需要出發，以“寬口徑、重理論、偏應用”作為編寫原則，力求做到：重點性與系統性的統一——既要突出課程的教學內容，又要照顧到學生自學的需要；理論性與實用性的統一——對機械製造中的理論詳盡介紹，對理論的應用盡量通過應用實例説明；傳統性與先進性的統一——既系統介紹傳統機械加工技術，也儘量系統地介紹先進製造技術。以滿足師生教與學需要為目的，以講清理論概念、強化應用為重點。 ^[1] 

本書以金屬切削原理為理論基礎，以金屬切削刀具、金屬切削機牀、機牀夾具為加工平台，圍繞金屬切削加工對“優質、高產、低成本”的要求，採用“新穎的結構、完整的體系、充實的內容”，從設計、加工的原始要求作導入，圍繞機械加工生產現場對“能設計工藝規程、能解決加工質量問題、能設計工裝” 的能力要求，不但全面系統地介紹有關傳統機械加工的理論知識，也系統地介紹有關先進製造技術的相關知識。按照培養生產第一線高技術應用人才的培養要求，突出應用能力的培養，以期培養“能以科學思維方式解決工程實際問題”的高技術人才。 ^[1] 

本書可作為高等院校機械類和近機類專業本科、高職高專學生的教學用書或參考書，也可供從事機械設計與製造的工程技術人員參考。 ^[1] 

0緒論1

0.1製造業和機械製造技術1

0.2機械製造技術的發展2

0.3本課程的內容和學習要求3

0.4本課程的特點和學習方法4

第1章機械製造過程的基本概念5

1.1機械製造過程5

1.1.1機器的組成與製造過程5

1.1.2生產過程與工藝過程9

1.1.3工藝過程的組成9

1.2生產類型及其工藝特點11

1.2.1生產類型與生產綱領11

1.2.2生產類型的劃分13

1.2.3不同生產類型的工藝特點13

1.3工件在機牀上的裝夾14

1.3.1工藝系統組成及調整14

1.3.2工件的安裝方法15

1.4基準及其分類16

1.4.1基準概述16

1.4.2設計基準及其選擇17

1.4.3工藝基準及其選擇19

1.5加工精度的獲得方法24

1.5.1尺寸精度的獲得方法24

1.5.2形狀精度的獲得方法25

1.5.3位置精度的獲得方法28

習題與思考題28

第2章金屬切削機牀概述30

2.1金屬切削機牀的分類及型號30

2.1.1機牀的組成和傳動原理30

2.1.2機牀的分類33

2.1.3機牀型號編制33

2.2車牀36

2.2.1車牀的工藝範圍36

2.2.2車牀的種類37

2.2.3CA6140車牀的傳動和典型結構37

2.3磨牀51

2.3.1磨牀的工藝範圍51

2.3.2磨牀的種類51

2.3.3無心磨牀的工作原理54

2.4齒輪加工機牀55

2.4.1齒輪的加工方法55

2.4.2齒輪機牀的種類56

2.4.3Y3150E滾齒機的傳動原理56

2.5其他機牀62

2.5.1鑽牀及其應用62

2.5.2鏜牀及其應用62

2.5.3銑牀及其應用64

2.5.4刨牀及其應用66

2.5.5拉牀及其應用67

習題與思考題67

第3章金屬切削原理及刀具70

3.1金屬切削刀具概述70

3.1.1刀具的組成70

3.1.2加工表面與切削要素71

3.1.3刀具材料73

3.1.4刀具幾何參數76

3.2金屬切削過程的基本原理79

3.2.1金屬切削變形過程80

3.2.2切削力與切削功率84

3.2.3切削熱產生與擴散87

3.2.4刀具的磨損和刀具壽命88

3.3金屬切削過程的控制95

3.3.1材料的切削加工性96

3.3.2切屑的形態及控制98

3.3.3切削液及其作用101

3.3.4刀具幾何參數的合理選擇104

3.3.5切削用量的選擇106

3.4金屬切削刀具110

3.4.1車刀110

3.4.2孔加工刀具112

3.4.3銑刀117

3.4.4拉刀118

3.4.5螺紋刀具121

3.4.6齒輪刀具123

3.4.7砂輪125

3.4.8數控機牀刀具簡介127

習題與思考題129

第4章機械加工工藝規程設計130

4.1機械加工工藝規程概述130

4.1.1工藝規程及組成130

4.1.2工藝規程的作用131

4.1.3工藝規程制訂的方法步驟132

4.2工藝規程制訂的依據134

4.2.1工藝規程制訂的原始資料134

4.2.2零件的結構工藝性135

4.2.3工藝規程制訂原則137

4.3工藝路線的擬訂137

4.3.1表面加工方法和加工次數的確定137

4.3.2工序組合139

4.3.3加工階段劃分140

4.3.4機械加工工藝路線安排141

4.3.5其他輔助工序的安排146

4.4工序設計148

4.4.1工序餘量確定148

4.4.2工序尺寸確定151

4.4.3設備與工裝的選擇152

4.4.4切削用量的選擇153

4.4.5工時定額與工藝過程的技術經濟分析153

4.5工藝尺寸鏈及其應用156

4.5.1尺寸鏈概述156

4.5.2尺寸鏈計算原理156

4.5.3工藝尺寸鏈應用163

4.6數控加工工藝169

4.6.1數控加工工藝特點169

4.6.2數控加工工藝設計的主要內容169

4.6.3數控加工工藝文件的形式176

習題與思考題178

第5章機械加工質量180

5.1加工質量概述180

5.1.1加工精度概述180

5.1.2表面質量概述182

5.2影響加工精度的因素及控制184

5.2.1加工前誤差185

5.2.2加工中誤差195

5.2.3加工後誤差202

5.2.4提高加工精度的工藝措施203

5.3影響加工表面質量的因素及控制206

5.3.1影響表面粗糙度的因素及控制206

5.3.2表面層物理機械性能的影響因素及控制207

5.3.3表面層金相組織變化的影響因素及控制211

5.4加工誤差的統計分析方法212

5.4.1加工誤差的分類213

5.4.2分佈曲線分析法213

5.4.3點圖分析法218

習題與思考題220

第6章機牀夾具設計原理222

6.1機牀夾具概述222

6.1.1機牀夾具的作用 222

6.1.2機牀夾具的組成 224

6.1.3機牀夾具的種類 225

6.2工件在夾具中的定位設計225

6.2.1工件的定位方案設計 226

6.2.2定位尺寸分析與計算 237

6.2.3定位誤差的分析與計算 240

6.3工件在夾具中的夾緊設計249

6.3.1夾緊裝置概述 249

6.3.2夾緊力設計計算 250

6.3.3典型夾緊機構分析 254

6.4典型機牀夾具設計原則263

6.4.1車牀類夾具設計原則264

6.4.2鑽牀夾具設計原則267

6.4.3銑牀夾具設計原則273

6.4.4其他機牀夾具設計原則277

6.5專用機牀夾具設計的方法步驟279

6.5.1專用機牀夾具設計的原則279

6.5.2專用機牀夾具設計的步驟279

6.5.3專用機牀夾具的技術要求280

6.5.4專用機牀夾具設計舉例280

習題與思考題284

第7章裝配工藝設計基礎288

7.1機器裝配概述288

7.1.1機器裝配的內容288

7.1.2機器裝配的組織形式289

7.1.3機器裝配工藝過程290

7.2裝配精度的保證方法293

7.2.1裝配尺寸鏈及應用293

7.2.2保證裝配精度的方法295

7.3裝配工藝規程制定304

7.3.1裝配工藝規程制定原則304

7.3.2裝配工藝規程制定的方法和步驟304

習題與思考題305

第8章先進製造技術概述308

8.1先進設計技術309

8.1.1先進設計思想309

8.1.2先進設計方法311

8.2先進製造工藝技術316

8.2.1精密、超精密加工技術319

8.2.2高速加工技術324

8.2.3特種加工技術327

8.2.4快速成形技術330

8.3製造自動化技術332

8.3.1數控加工技術333

8.3.2機器人技術334

8.3.3自動化檢測與監控技術337

8.3.4自動化控制技術339

8.4先進組織、管理技術341

8.4.1先進製造生產模式341

8.4.2先進生產管理技術344

習題與思考題347

參考文獻348 ^[1]