機械製造技術基礎

本書主要介紹機械製造技術的相關內容，包括零件成形方法、機械製造中的加工方法、生產過程與組織、金屬切削原理及刀具、金屬切削機牀、工件定位與夾具設計、機械零件加工質量分析與控制、機械加工工藝規程設計、先進製造技術等。本書注重基本理論知識的闡述，兼顧新技術、新工藝及其發展方向的介紹，強調培養學生運用基礎理論知識解決生產實際問題的能力。本書引用大量常見的工程案例，使讀者瞭解相關知識來源於工程實踐又指導工程實踐的實際應用價值，加深讀者對所學課程專業知識的理解。 本書可作為高等工科院校機械類專業及相關專業的專業基礎課教材，也可作為成人高校機械類本科專業教材，還可供製造企業的工程技術人員參考。 ^[1] 

第1章 緒論 1

1.1 製造業和機械製造技術 1

1.2 常用的機械製造技術 1

1.2.1 材料成形方法 1

1.2.2 金屬切削加工方法 8

1.2.3 特種加工工藝 13

1.3 機械產品的生產過程與組織 19

1.3.1 機械產品的生產過程 19

1.3.2 生產類型 20

1.3.3 產品的生產過程與組織 20

習題 22

參考文獻 22

第2章 金屬切削原理 23

2.1 切削運動與切削用量 23

2.1.1 切削運動 23

2.1.2 工件表面 24

2.1.3 切削用量三要素 25

2.1.4 切削層參數與切削方式 25

2.2 刀具的結構 27

2.2.1 刀具切削部分的組成 27

2.2.2 刀具角度的參考平面 28

2.2.3 刀具的標註角度 29

2.2.4 刀具的工作角度 30

2.3 切削過程的基本規律 34

2.3.1 金屬切削過程 34

2.3.2 材料去除機理及切屑控制 38

2.3.3 切削過程中前刀面上的摩擦和積屑瘤現象 41

2.4 切削力 44

2.4.1 切削力的來源與分解 44

2.4.2 切削力的測量與計算方法 45

2.4.3 影響切削力的主要因素 46

2.5 切削熱與切削温度 48

2.5.1 切削熱的來源與傳出 48

2.5.2 切削温度的測量與計算方法 50

2.5.3 切削區的温度及其分佈 51

2.5.4 影響切削温度的主要因素 52

2.6 切削加工表面完整性 53

2.6.1 加工表面完整性的概念及影響因素 53

2.6.2 加工表面完整性的表徵 54

2.6.3 表面完整性對零件使用性能的影響 57

2.6.4 表面完整性的改善途徑 57

習題 59

參考文獻 60

第3章 金屬切削刀具 61

3.1 刀具材料 61

3.1.1 刀具材料的基本要求 61

3.1.2 常用的刀具材料 62

3.1.3 塗層刀具 66

3.2 刀具的種類 67

3.2.1 車刀 67

3.2.2 孔加工刀具 68

3.2.3 銑刀 71

3.2.4 拉刀類刀具 71

3.2.5 螺紋刀具 72

3.2.6 齒輪刀具 72

3.2.7 數控刀具 73

3.2.8 磨具 73

3.3 工件材料的切削加工性與刀具選擇 73

3.3.1 工件材料的切削加工性 73

3.3.2 刀具的選擇 78

3.4 切削用量的選擇和提高 84

3.4.1 切削用量的選擇 85

3.4.2 提高切削用量的途徑 86

習題 87

參考文獻 87

第4章 金屬切削機牀 88

4.1 金屬切削機牀基本知識 88

4.1.1 機牀的分類 88

4.1.2 機牀的型號編制 89

4.1.3 機牀加工零件表面的成形方法與所需運動 91

4.1.4 機牀的組成與性能 98

4.2 常見的金屬切削機牀 99

4.2.1 車牀 99

4.2.2 銑牀 101

4.2.3 磨牀 103

4.2.4 鑽牀 106

4.2.5 數控機牀 107

4.2.6 加工中心 109

4.3 複合數控機牀及其他機牀 111

4.3.1 複合數控機牀 111

4.3.2 其他機牀 112

習題 116

參考文獻 116

第5章 工件的定位與夾緊 117

5.1 概述 117

5.1.1 夾具的作用 117

5.1.2 夾具的分類 117

5.1.3 夾具的組成 118

5.2 定位基準及定位原理 119

5.2.1 定位基準 119

5.2.2 六點定位原理 121

5.2.3 常見的定位形式 122

5.3 常見的定位方式和定位元件及設計要求與材料 124

5.3.1 常見的定位方式及定位元件 125

5.3.2 定位元件的設計要求與材料 135

5.4 定位誤差分析 136

5.4.1 定位誤差及其產生原因 136

5.4.2 定位誤差的計算方法 138

5.4.3 典型例題 138

5.5 工件在夾具中的夾緊 140

5.5.1 夾緊裝置的組成及要求 140

5.5.2 夾緊力的確定 141

5.5.3 典型夾緊機構 144

習題 147

參考文獻 149

第6章 機械零件加工質量分析與控制 150

6.1 機械加工精度與獲得方法 150

6.1.1 機械加工精度的基本概念 150

6.1.2 研究機械加工精度的目的和方法 150

6.1.3 獲得機械加工精度的方法 151

6.2 工藝系統的幾何誤差 153

6.2.1 機械加工過程中的原始誤差 153

6.2.2 工藝系統原始誤差對機械加工精度的影響及其控制 154

6.2.3 機牀誤差對機械加工精度的影響 154

6.2.4 工藝系統其他幾何誤差對加工精度的影響 164

6.3 工藝系統的受力變形及其對工件精度的影響 166

6.3.1 基本概念 166

6.3.2 工藝系統受力變形對加工精度的影響 172

6.3.3 減少工藝系統受力變形的途徑 177

6.4 工藝系統的熱變形及其對工件精度的影響 179

6.4.1 工藝系統的熱源與熱平衡 179

6.4.2 機牀熱變形對加工精度的影響 181

6.4.3 工件熱變形對加工精度的影響 184

6.4.4 刀具熱變形對加工精度的影響 184

6.4.5 減少工藝系統熱變形的方法 185

6.5 加工誤差的統計分析方法 185

習題 186

參考文獻 188

第7章 機械加工工藝規程設計 189

7.1 基本概念 189

7.1.1 生產過程與機械加工工藝過程 189

7.1.2 機械加工工藝過程的組成 189

7.1.3 生產類型 190

7.2 機械加工工藝規程設計 192

7.2.1 機械加工工藝規程設計原則及原始資料 192

7.2.2 機械加工工藝規程設計的內容及步驟 193

7.2.3 制定機械加工工藝規程時要解決的主要問題 194

7.3 加工餘量及其確定方法 201

7.3.1 加工餘量的概念 201

7.3.2 影響加工餘量的因素 201

7.3.3 確定加工餘量的方法 203

7.4 加工工藝尺寸的分析計算 204

7.4.1 尺寸鏈的基本概念 204

7.4.2 加工尺寸鏈概述 208

7.4.3 加工工藝尺寸計算舉例 209

7.4.4 加工尺寸鏈的應用 216

7.5 工藝方案的生產率及技術經濟性分析 217

7.5.1 生產率分析 217

7.5.2 技術經濟性分析 218

7.6 提高機械加工生產率的工藝措施 221

7.6.1 縮短單件時間定額 221

7.6.2 採用先進的工藝方法 223

7.6.3 實行多台機牀看管 224

7.6.4 進行高效及自動化加工 224

7.7 裝配工藝規程設計 224

7.7.1 機器裝配的生產類型及其特點 224

7.7.2 達到裝配精度的工藝方法 226

7.7.3 裝配尺寸鏈 228

7.7.4 裝配工藝規程的制定 236

習題 239

參考文獻 241

第8章 先進製造技術 242

8.1 先進製造技術概論 242

8.1.1 先進製造技術的內容 242

8.1.2 先進製造技術的特點 243

8.1.3 先進製造技術的發展趨勢 245

8.2 典型先進製造模式簡介 246

8.2.1 智能製造 246

8.2.2 敏捷製造 249

8.2.3 並行工程 251

8.2.4 虛擬製造系統 253

8.3 幾種常用的先進製造技術 255

8.3.1 高速及超高速切削加工技術 255

8.3.2 增材製造技術 259

8.3.3 複合加工技術 265

8.3.4 微納米制造技術 268

習題 270

參考文獻 270 ^[1]