機械製造技術基礎

本書是根據教育部機械基礎課程教學指導分委員會有關“重點院校金屬工藝學課程改革指南”精神，結合國外教材內容、結構特點及編者多年來的理論教學和實踐教學經驗編寫而成的。

本書共8章，內容包括機械加工基礎知識、金屬切削加工方法與設備、典型表面加工方法的分析、機械加工工藝過程的基本知識、特種加工、數控機牀加工、先進製造技術、機械製造業的環境保護。本書十分注重學生獲取知識、分析問題、解決工程技術問題能力的培養，注重學生工程素質與創新能力的培養。為此，對於仍在廣泛應用於現代製造行業的常規工藝精選保留，對於過時的內容予以淘汰，增加了技術上較為成熟的、應用範圍較寬或發展前景看好的“三新”(即新材料、新技術、新工藝)內容，增加了特種加工、數控加工、先進製造技術的比重，既體現了常規制造技術與現代製造技術、材料科學和現代信息技術的密切交叉與融合，也體現了製造技術的歷史傳承和未來發展趨勢。在編寫過程中力求取材新穎，聯繫實際，結構緊湊，文字簡練，直觀形象、圖文並茂。做到基本概念清晰，重點突出。 ^[1] 

第一章機械加工基礎知識1

第一節切削運動及切削要素1

一、零件表面的形成1

二、切削表面與切削運動2

三、切削用量3

四、切削層參數3

第二節切削刀具及其材料4

一、切削刀具的結構4

二、刀具材料9

第三節切削過程及控制12

一、切屑的形成過程及切屑種類12

二、積屑瘤13

三、切削力和切削功率15

四、切削熱和切削温度16

五、刀具磨損和刀具壽命18

六、切削用量的合理選擇19

第四節磨具與磨削過程20

一、磨料與磨具20

二、磨削過程23

第五節材料的切削加工性23

一、衡量材料切削加工性的指標24

二、常用材料的切削加工性24

三、難加工材料的切削加工性25

複習思考題26

第二章金屬切削加工方法與設備28

第一節金屬切削機牀的基本知識28

一、機牀的分類28

二、金屬切削機牀的型號28

第二節車削加工30

一、車刀31

二、車牀及其附件31

三、車削基本工藝37

四、車削加工的應用38

五、車削的工藝特點43

第三節銑削45

一、銑刀46

二、銑牀及其附件47

三、銑削基本工藝49

四、銑削加工的應用51

五、銑削的工藝特點52

第四節鑽削、鉸削53

一、鑽孔53

二、擴孔58

三、鉸孔58

第五節刨削、拉削、鏜削59

一、刨削59

二、插削63

三、拉削63

四、鏜削66

第六節磨削68

一、磨牀68

二、磨削基本工藝71

三、磨削的工藝特點74

第七節精整和光整加工75

一、研磨75

二、珩磨孔77

三、超級光磨78

四、拋光79

複習思考題79

第三章典型表面加工方法的分析81

第一節外圓面的加工81

一、外圓面的技術要求81

二、外圓面加工方案的分析82

第二節孔的加工82

一、孔的技術要求83

二、孔加工方案的分析83

第三節平面的加工84

一、平面的技術要求84

二、平面加工方案的分析84

第四節成形面的加工85

一、成形面的技術要求85

二、成形面加工方法的分析85

第五節螺紋的加工86

一、螺紋的技術要求86

二、螺紋加工方法的分析86 ^[1] 

三、螺紋加工方法選擇91

第六節齒輪齒形的加工91

一、齒輪的技術要求91

二、齒輪齒形加工方法的分析92

複習思考題99

第四章機械加工工藝過程的基本知識101

第一節基本概念101

一、生產過程和工藝過程101

二、機械加工工藝過程的組成101

三、生產綱領和生產類型103

第二節工件的安裝和夾具104

一、工件的安裝105

二、機牀夾具的分類和組成105

三、基準及其選擇107

四、工件在夾具中的定位108

第三節零件機械加工工藝規程的制定110

一、機械加工工藝規程的內容及作用110

二、制定工藝規程的原則110

三、制定工藝規程的步驟110

第四節零件的切削結構工藝性分析117

一、合理確定零件的技術要求118

二、遵循零件結構設計的標準化118

三、合理標注尺寸118

四、零件結構要便於加工118

複習思考題122

第五章特種加工123第一節電火花加工124

一、電火花加工的原理和機牀125

二、電火花加工的特點127

三、電火花加工的基本工藝規律127

四、電火花加工的應用130

第二節電解加工133

一、電解加工的原理133

二、電解加工的特點134

三、電解加工的基本工藝規律135

四、電解加工的應用137

第三節超聲波加工138

一、超聲波加工的原理138

二、超聲波加工的特點139

三、超聲波加工的基本工藝規律139

四、超聲波加工的應用140

第四節高能束流加工142

一、激光加工142

二、電子束和離子束加工144

複習思考題147

第六章數控機牀加工148

第一節數控機牀的基本組成148

一、輸入與輸出裝置149

二、數控系統149

三、伺服系統151

四、數控機牀主機153

五、數控機牀的輔助裝置155

第二節數控機牀加工特點155

一、數控機牀在加工方面的特點155

二、數控機牀的適應性與經濟性特點156

三、數控機牀在管理與使用方面的特點157

第三節數控加工程序編制157

一、數控程序編制的基本知識157

二、數控加工程序的代碼及其功能159

三、代碼使用舉例161

四、數控編程的種類163

第四節加工中心164

一、加工中心的分類與應用範圍164

二、加工中心的特點165

三、加工中心的特殊構件165

複習思考題167

第七章先進製造技術169

第一節計算機輔助設計與製造（CAD/CAM）技術169

一、CAD/CAM的基本概念169

二、CAD/CAM系統的組成170

三、計算機輔助設計（CAD）技術170

四、計算機輔助工藝過程設計172

五、計算機輔助製造(CAM)技術173

六、CAD/CAPP/CAM集成技術173

第二節柔性製造技術174

一、柔性製造系統的定義及基本組成174

二、FMS的組成175

第三節計算機集成製造系統177

一、CIMS的組成178

二、CIMS的發展180

複習思考題185

第八章機械製造業的環境保護186

第一節機械工業的環境污染186

第二節機械製造業的環境保護技術187

一、工業廢氣的防治188

二、工業廢水的防治192

三、工業固體廢物污染的防治194

四、工業噪聲的防治197

複習思考題199

參考文獻200 ^[1] 

本書是根據教育部機械基礎課程教學指導分委員會有關“工程材料及機械製造基礎系列課程改革指南”精神，結合大工程背景下機械製造學科的快速發展趨勢與高等教育的改革精神，以國家教育部本課程改革指南為指導，由青島科技大學長期從事機械製造基礎課程體系教學和指導工程實踐訓練教學的具有豐富理論和實踐教學經驗的教師，以科學性、先進性、系統性、實用性為目標進行編寫的，注重學生獲取知識、分析問題、解決工程技術問題的實踐能力、綜合素質與創新能力的培養。

本書是一部面向21世紀、建立在原金屬工藝學基礎上、力圖把傳統與先進製造工藝基礎聯繫在一起的寬口徑、涉及不同學科的教材，吸收了不同學科大量的新材料、新工藝、新技術知識，內容涉及機械加工基礎知識、金屬切削加工方法與設備、典型表面加工方法的分析、機械加工工藝過程的基本知識、特種加工、數控機牀加工、先進製造技術、機械製造業的環境保護等多方面知識，具備了基礎性、實踐性、趣味性和跨學科的知識結構。同時在內容的編寫上，對於目前仍在廣泛應用於現代機械製造業的常規工藝精選保留，對於過時的內容予以淘汰，增加了技術上較為成熟的、應用範圍較寬或發展前景看好的“三新”(即新材料、新技術、新工藝)內容，如增加了特種加工、數控加工、先進製造技術的比重，增加了機械製造業的環境保護，既體現了常規制造技術與現代製造技術、材料科學和現代信息技術的密切交叉與融合，也體現了製造技術的歷史傳承和未來發展趨勢，為學生的進一步學習及今後從事機械產品設計和加工製造方面的工作奠定基礎。

本書既是各專業學習現代製造技術的專業基礎教材，也是提高本科生的全面素質，培養高質量、高層次、複合型人才，為理、工、文、醫、經、管、藝術等不同學科之間提供快速工業知識的特色基礎教材。

在編寫過程中力求取材新穎，聯繫實際，結構緊湊，文字簡練，直觀形象、圖文並茂。

教材有一定的靈活性，在保證教學基本要求的前提下，各院校在安排課程內容時，可結合自己學校的情況來選擇決定。

本書由付平、吳俊飛、楊化林任主編，第一、二、三章由付平編寫，第四、五章由吳俊飛編寫，第六章由郭克紅編寫，第七章由楊化林編寫，第八章由付平、李紹明編寫。

本書可作為高等院校不同專業、不同學時的機械類、近機類各專業的教材，也可以作為高職類工科院校及機械製造工程技術人員的參考書。

由於編者水平所限，書中難免有不當之處，誠請廣大讀者提出寶貴意見。

編者

2013年1月 ^[1]