机械制造技术基础

绪论 1

0.1 制造业与机械制造技术 1

0.2 机械制造技术的发展 2

0.3 课程内容体系与学习要求 3

0.3.1 课程内容与学习任务 3

0.3.2 课程的特点 4

0.3.3 教材编排特点与课程学习 4

第1章 机械制造技术的基础知识 6

1.1 机械制造过程 6

1.1.1 生产过程 6

1.1.2 工艺过程 7

1.1.3 生产纲领与生产类型 9

1.2 机械加工表面的成形 11

1.2.1 零件表面的成形方法 11

1.2.2 表面成形运动与辅助运动 13

1.2.3 工件表面、切削运动与切削要素 15

1.3 获得加工精度的方法与工件 的装夹 18

1.3.1 基准的概念及其分类 18

1.3.2 获得零件加工精度的方法 19

1.3.3 工件的装夹方式 21

本章小结 22

思考题与练习题 22

第2章 金属切削机床与夹具 23

2.1 金属切削机床 23

2.1.1 机床的分类与型号编制 23

2.1.2 机床的运动分析 28

2.1.3 车床 30

2.2 机床夹具概述 40

2.2.1 机床夹具的种类与功能 40

2.2.2 机床夹具组成 41

2.3 工件的定位 42

2.3.1 六点定位原理 42

2.3.2 定位方式和定位元件 46

2.3.3 定位、夹紧符号及其标注 53

2.4 定位误差的计算 54

2.4.1 加工误差的组成 54

2.4.2 定位误差及计算 54

2.4.3 各种定位方法的定位误差计算 57

2.5 工件的夹紧 62

2.5.1 夹紧装置的组成 62

2.5.2 对夹紧装置的要求 63

2.5.3 夹紧力的确定 63

2.5.4 基本夹紧机构 66

2.5.5 夹紧的动力装置 78

2.6 机床夹具的其他装置 80

2.7 典型夹具 85

本章小结 88

思考题与练习题 88

第3章 金属切削基本规律及其应用 93

3.1 金属切削刀具 93

3.1.1 刀具类型 93

3.1.2 刀具切削部分的构造要素 94

3.1.3 刀具的几何参数 95

3.1.4 刀具的工作角度 96

3.1.5 刀具材料 98

3.2 金属切削过程的基本规律 102

3.2.1 切削变形及切屑 102

3.2.2 刀具前面上的摩擦与积屑瘤 106

3.2.3 影响切削变形的因素及切屑的控制 108

3.2.4 切削力 111

3.2.5 切削热、切削温度与切削液 117

3.2.6 刀具磨损与刀具耐用度 124

3.3 磨削过程及磨削机理 133

3.3.1 砂轮的特性 133

3.3.2 磨削过程及磨削机理 136

3.3.3 磨削力、磨削热、磨削温度与切削液 137

3.4 金属切削过程基本规律的应用 140

3.4.1 工件材料的切削加工性 141

3.4.2 刀具几何参数的合理选择 143

3.4.3 切削用量的合理选择 144

本章小结 151

思考题与练习题 151

第4章 典型加工工艺与装备 152

4.1 车削加工 152

4.2 磨削加工 154

4.2.1 概述 154

4.2.2 外圆磨削 155

4.2.3 内圆磨削 158

4.2.4 平面磨削 158

4.2.5 无心磨削 160

4.2.6 光整加工 161

4.2.7 高效磨削 165

4.3 铣削加工 166

4.3.1 概述 166

4.3.2 铣刀 167

4.3.3 铣削方式 170

4.3.4 常用铣床 171

4.3.5 铣削技术的发展 173

4.4 刨削和拉削 173

4.4.1 刨削加工 173

4.4.2 拉削加工 176

4.5 孔加工 178

4.5.1 钻孔 178

4.5.2 扩孔 180

4.5.3 铰孔 181

4.5.4 镗孔 182

4.5.5 孔加工机床 183

4.6 成形表面加工 187

4.6.1 螺纹加工 187

4.6.2 齿形加工 191

本章小结 200

思考题与练习题 201

第5章 机械制造质量分析与控制 202

5.1 机械加工精度 202

5.1.1 概述 202

5.1.2 工艺系统的几何误差对加工精度的影响 203

5.1.3 工艺系统的受力变形对加工精度的影响 211

5.1.4 工艺系统的受热变形对加工精度的影响 219

5.1.5 工艺系统其他因素对加工精度的影响 225

5.1.6 保证和提高加工精度的途径 227

5.2 加工误差的统计分析 229

5.2.1 加二误差的分类 229

5.2.2 加工误差的分布规律 230

5.2.3 加工误差的统计分析方法 233

5.3 机械加工表面质量 244

5.3.1 加工表面质量对产品使用性能的影响 244

5.3.2 影响表面粗糙度的因素 246

5.3.3 影响加工表面金属层物理力学性能的因素 248

5.4 机械加工过程中的振动 251

5.4.1 受迫振动 251

5.4.2 自激振动 252

5.4.3 机械加工振动的诊断 255

5.4.4 控制机械加工振动的措施 257

本章小结 260

思考题与练习题 260

第6章 机械加工工艺规程设计 262

6.1 概述 262

6.1.1 机械加工工艺规程的作用 262

6.1.2 机械加工工艺规程的设计原则 262

6.1.3 制订机械加工工艺规程所需原始资料 263

6.1.4 机械加工工艺规程的制订步骤与内容 263

6.1.5 机械加工工艺规程的格式 264

6.2 机械加工工艺规程设计 267

6.2.1 零件的结构工艺性分析 267

6.2.2 毛坯确定 272

6.2.3 定位基准的选择 273

6.2.4 工艺路线的拟订 277

6.2.5 加工余量、工序尺寸及公差的确定 286

6.2.6 工艺尺寸链及其应用 292

6.2.7 直线尺寸链在工艺过程中的应用 296

6.2.8 机床和工艺装备的选择 306

6.2.9 时间定额和提高生产率的工艺途径 307

6.2.10 工艺方案的技术经济分析 309

6.3 典型零件的工艺分析 312

6.3.1 连杆加工 312

6.3.2 齿轮加工 327

本章小结 336

思考题与练习题 337

第7章 机器装配工艺 341

7.1 概述 342

7.1.1 装配的概念 342

7.1.2 装配单元的概念 342

7.1.3 装配工作的一般内容和生产形式 342

7.1.4 装配精度 344

7.1.5 零件精度与装配精度的关系 344

7.2 装配尺寸链 345

7.2.1 装配尺寸链的基本概念 345

7.2.2 装配尺寸链的查找方法 345

7.3 保证装配精度的装配方法 347

7.3.1 互换法 347

7.3.2 选择法 353

7.3.3 修配法 355

7.3.4 调整法 357

7.4 装配工艺规程设计 360

7.4.1 制订装配工艺规程的基本原则 360

7.4.2 制订装配工艺规程的原始资料 360

7.4.3 制订装配工艺规程的步骤 360

本章小结 364

思考题与练习题 364

第8章 先进制造技术简介 367

8.1 概述 367

8.2 先进制造工艺技术 369

8.2.1 高速切削技术 369

8.2.2 特种加工技术 370

8.2.3 快速原型技术 374

8.2.4 超精密加工技术 377

8.2.5 纳米加工技术 379

8.3 机械制造自动化技术 380

8.3.1 概述 380

8.3.2 数控加工技术 383

8.3.3 工业机器人 384

8.3.4 柔性制造系统（FMS） 387

8.3.5 计算机辅助工程设计技术 389

8.4 先进制造生产模式 390

8.4.1 成组技术 390

8.4.2 并行工程 392

8.4.3 虚拟制造 394

8.4.4 敏捷制造 396

8.4.5 精益生产 398

8.4.6 智能制造 399

8.4.7 绿色制造 401

本章小结 402

思考题与练习题 402

参考文献 403