机械制造技术

前言
第1章机械制造概述1
1.1制造的概念1
1.1.1制造、制造业与制造技术1
1.1.2制造的类型2
1.2制造过程2
1.2.1生产过程和工艺过程2
1.2.2工艺过程的组成3
1.3制造系统和工艺系统5
1.4制造过程的生产组织6
1.4.1生产纲领7
1.4.2生产类型7
1.5制造技术的发展8
1.5.1材料及制造方法的发展8
1.5.2加工质量的发展9
1.5.3生产类型的演变和发展10
1.5.4制造自动化的发展12
1.6课程主要内容及学习要求13
1.7本课程的学习方法14
思考及练习题14
第2章机械加工方法与机床15
2.1零件表面成形方法15
2.1.1制造工艺技术15
2.1.2获得机械加工表面形状的方法16
2.1.3表面成形运动和辅助运动17
2.2常用机械加工方法18
2.2.1车削加工18
2.2.2铣削加工22
2.2.3刨削、插削与拉削加工25
2.2.4钻削和镗削加工29
2.2.5齿轮和螺纹加工35
2.2.6磨削加工41
2.3其他加工方法46
2.3.1高速切削加工46
2.3.2精密和超精密切削加工47
2.3.3特种加工48
2.3.4增材制造技术59
2.4机床概论61
2.4.1机床的基本组成62
2.4.2机床的技术参数与性能指标62
2.4.3机床的分类及型号64
2.4.4数控机床及加工中心68
思考及练习题74
第3章金属切削加工原理与刀具76
3.1切削运动与切削要素76
3.1.1切削运动与切削表面76
3.1.2切削要素77
3.2刀具基础知识79
3.2.1刀具切削部分的组成79
3.2.2确定刀具角度的参考系79
3.2.3刀具标注角度80
3.2.4刀具工作角度81
3.3刀具材料83
3.3.1刀具材料应具备的基本性能83
3.3.2常用刀具材料84
3.3.3刀具涂层技术87
3.4常用刀具88
3.4.1刀具分类88
3.4.2常用刀具简介88
3.5切削变形与切屑的形成过程98
3.5.1切削变形及变形区划分98
3.5.2切屑的形成过程99
3.5.3切屑变形的表示方法99
3.5.4切屑类型及控制100
3.5.5积屑瘤的形成及其对加工过程
的影响101
3.6切削力103
3.6.1切削力的来源及分解103
3.6.2切削功率104
3.6.3切削力的计算及测量105
3.6.4影响切削力的主要因素107
3.7切削热与切削温度108
3.7.1切削热的产生和传出108
3.7.2切削温度及其对切削过程的
影响109
3.7.3切削温度的测量及其分布110
3.7.4影响切削温度的主要因素111
3.8刀具磨损与刀具寿命113
3.8.1刀具磨损形式113
3.8.2刀具磨损机理114
3.8.3刀具磨损过程及磨钝标准116
3.8.4刀具寿命117
3.9工件材料的切削加工性119
3.9.1工件材料加工性的衡量方法120
3.9.2影响工件材料加工性的因素120
3.9.3改善工件材料加工性的途径121
3.10切削液122
3.10.1切削液的作用122
3.10.2切削液的种类122
3.10.3切削液的选用123
3.10.4切削液的使用方法124
3.11刀具几何角度的合理选择125
3.11.1前角和前刀面形式的选择125
3.11.2后角和后刀面形式的选择127
3.11.3主偏角和副偏角的选择129
3.11.4刃倾角的选择130
3.12切削用量的合理选择及提高切削用
量的途径131
3.13磨削原理134
3.13.1砂轮的特性和选择134
3.13.2磨削运动与磨削用量137
3.13.3磨削过程及磨削特征138
3.13.4磨削力140
3.13.5磨削温度140
3.13.6砂轮磨损与砂轮寿命141
思考及练习题142
机械制造技术目录
第4章机床夹具144
4.1机床夹具概述144
4.2工件在夹具中的定位147
4.2.1基准的概念147
4.2.2工件定位的基本原理149
4.2.3典型定位方式及定位元件152
4.3定位误差分析161
4.4工件在夹具中的夹紧165
4.4.1夹紧装置的组成及其设计要求166
4.4.2夹紧力的确定166
4.4.3夹紧机构设计169
4.4.4夹紧动力源装置174
4.5夹具中的其他元件和装置176
4.5.1夹具的连接元件176
4.5.2夹具的分度装置178
4.5.3夹具的对刀导引元件181
4.5.4夹具体183
4.6现代机床夹具185
4.6.1数控机床夹具185
4.6.2组合夹具186
4.6.3通用可调夹具和成组夹具187
4.7机床夹具设计方法和步骤189
思考及练习题191
第5章机械加工质量分析与控制196
5.1机械加工精度概述196
5.1.1加工精度的基本概念196
5.1.2获得加工精度的方法196
5.1.3经济加工精度198
5.1.4研究加工精度的方法199
5.2影响加工精度的因素及其分析199
5.2.1原始误差及其与加工误差的
关系199
5.2.2原理误差200
5.2.3机床、刀具、夹具误差201
5.2.4调整误差208
5.2.5工艺系统受力变形209
5.2.6工艺系统受热变形217
5.2.7残余应力引起的变形222
5.3加工误差综合分析223
5.3.1加工误差的性质与分析方法223
5.3.2分布图分析法224
5.3.3点图分析法233
5.4提高加工精度的措施237
5.4.1减少原始误差法237
5.4.2误差抵消或补偿方法238
5.4.3误差分组法238
5.4.4误差转移法238
5.4.5就地加工法239
5.4.6误差平均法239
5.4.7自动控制误差法240
5.5机械加工表面质量分析240
5.5.1机械加工表面质量的内容240
5.5.2机械加工表面质量对零件使用
性能的影响241
5.5.3机械加工表面粗糙度的影响
因素242
5.5.4机械加工表面层物理力学性能
的影响因素244
5.5.5控制表面质量的工艺途径248
5.5.6机械加工过程中的振动251
思考及练习题260
第6章机械加工工艺规程制订264
6.1工艺规程概述264
6.2制订工艺规程的技术准备267
6.2.1零件图的分析267
6.2.2毛坯的选择269
6.3定位基准选择270
6.3.1基准选择问题的提出270
6.3.2基准的选择271
6.4工艺路线拟订273
6.4.1表面加工方法的选择273
6.4.2加工工序的划分与安排275
6.4.3加工余量的确定279
6.5工序尺寸及其公差的确定281
6.5.1基准重合时工序尺寸及其公差
的计算281
6.5.2基准不重合时工序尺寸及其公差
的计算282
6.5.3工序图绘制及其尺寸标注292
6.6机床与工艺装备选择293
6.7工艺过程的生产率及技术经济分析294
6.7.1生产率分析294
6.7.2工艺过程的技术经济分析295
6.8数控加工工艺设计297
6.8.1数控加工工艺概述297
6.8.2数控加工工艺分析和工艺设计301
6.9机械加工工艺规程制订实例310
6.9.1普通加工工艺规程制订312
6.9.2数控加工工艺规程制订313
6.10计算机辅助工艺设计315
6.10.1概述315
6.10.2CAPP的类型及工作原理315
思考及练习题320
第7章机器装配工艺基础323
7.1装配过程概述323
7.1.1机器装配的基本概念323
7.1.2机器装配的主要内容324
7.1.3装配精度与零件精度的关系325
7.2装配尺寸链326
7.2.1装配尺寸链的基本概念326
7.2.2装配尺寸链的建立326
7.2.3装配尺寸链的计算方法328
7.3保证装配精度的工艺方法329
7.3.1互换装配法329
7.3.2选配法331
7.3.3修配法333
7.3.4调整法335
7.4装配工艺规程的制订337
7.4.1装配工艺规程概述337
7.4.2装配工艺规程制订的方法和
步骤337
7.5自动化装配344
7.5.1自动化装配概述344
7.5.2自动化装配工艺设计注意的
问题345
7.5.3提高装配自动化水平的技术
措施346
7.5.4自动化装配工艺过程设计347
思考及练习题349
第8章智能制造基础351
8.1智能制造概述351
8.1.1智能制造的概念351
8.1.2智能制造的意义352
8.2智能制造核心要素353
8.3智能制造系统架构354
8.4智能制造关键技术356
8.5智能切削加工技术357
8.5.1智能切削加工流程及关键技术358
8.5.2切削加工质量智能预测360
思考及练习题361
附录循机械制造技术之法，铸机械
制造技术之魂362
一、不忘初心，迎难而上，努力攻克制造
技术“卡脖子”问题363
二、前途光明，道路曲折，不断追求制造
技术发展新高度364
三、不畏浮云遮望眼，透过现象看本质，
理解加工现象背后的因素366
四、精准把握量变到质变规律，不断创造
新的制造技术和方法368
五、打破思维惯性藩篱，逆向思维开
创新路369
六、深刻理解物质运动的规律性，提高认识
的主观能动性371
七、深刻认识事物普遍联系规律，把握制造
技术的系统整体性372
八、分清主次，直击要害，通过消除原始
误差提高加工精度374
九、正视矛盾，人为设误，通过原始误差
抵消提高加工精度375
十、创造条件，转化矛盾，转移原始变形
和误差而提高加工精度376
十一、集中优势，各个击破，分散化解
主要矛盾的影响377
十二、简单思维，临门一脚，就地解决
加工精度问题378
十三、事先谋划，留有余地，整体解决
加工精度难题379
十四、物以类聚，人以群分，相似原理
助力制造技术380
十五、不以规矩，不能成方圆，明确规范
要求保证加工精度381
十六、随机应变，处乱不惊，统计方法助力
复杂问题分析382
十七、扬长避短，突出优势，发挥各种加工
方法的综合优势384
十八、坚定理想，识清现实，知道差异才能
发展385
十九、精益求精，追求卓越，充分发挥工程
人员的主观能动性387
二十、刚柔并济，协调统一，促进制造技术
和谐可持续发展388
二十一、珍惜时间，多措并举，不断提高
制造过程生产效率390
二十二、集中统一，分散处置，以辩证思想
理解问题392
二十三、过犹不及，物极必反，恰到好处
是制造的真谛394
二十四、有心栽花花不开，无心插柳柳成
荫，在偶然之中找必然395
二十五、横看成岭侧成峰，远近高低各不
同，从不同视角看制造问题396
参考文献399