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第1章 机械制造概论 1

1.1 机械制造技术的发展过程及机械制造业在国民经济中的地位 1

1.1.1 机械制造技术的发展过程 1

1.1.2 机械制造业在国民经济中的地位 2

1.2 机械制造系统、工艺系统与机械产品的生产类型 3

1.2.1 机械制造系统 3

1.2.2 机械制造工艺系统 3

1.2.3 机械产品的生产类型 4

1.3 机械制造过程与零件的加工方法 6

1.3.1 机械制造过程 6

1.3.2 机械零件的加工方法 8

1.4 本课程研究的内容和学习方法 9

1.4.1 本课程的研究内容 9

1.4.2 课程的特点及学习方法 10

第2章 金属切削过程 11

2.1 金属切削概述 11

2.1.1 切削运动与加工表面 11

2.1.2 切削用量 13

2.1.3 切削层参数与切削方式 14

2.2 金属切削刀具的几何参数 15

2.2.1 刀具切削部分的结构要素 15

2.2.2 刀具角度的参考平面 16

2.2.3 刀具标注角度参考系 16

2.2.4 刀具的标注角度 17

2.2.5 刀具的工作角度 19

2.3 金属切削过程 21

2.3.1 切削层金属的挤压与切削 21

2.3.2 切削层金属的变形 22

2.3.3 切屑变形的规律 27

2.4 切削力与切削功率 28

2.4.1 切削力 28

2.4.2 切削功率 31

2.5 切削热与切削温度 32

2.5.1 切削热的来源及传出 32

2.5.2 切削区的温度及其分布 32

2.5.3 影响切削温度的主要因素 34

2.6 刀具磨损和刀具使用寿命 35

2.6.1 刀具磨损的形态 35

2.6.2 刀具磨损的主要原因 36

2.6.3 刀具磨损过程及磨钝标准 37

2.6.4 刀具耐用度及其合理选择 38

2.6.5 刀具破损 40

2.7 刀具几何参数的选择 41

2.7.1 前角及前刀面形式的选择 42

2.7.2 后角的功用及选择 45

2.7.3 主、副偏角的功用及选择 46

2.7.4 刃倾角的功用及选择 47

2.8 工件材料的切削加工性与切削用量选择 49

2.8.1 工件材料的切削加工性 49

2.8.2 切削用量的选择 51

2.9 切削液的种类与选用 52

2.9.1 切削液的作用机理 52

2.9.2 切削液的种类 53

2.9.3 切削液的添加剂 53

2.9.4 切削液的选用 54

2.9.5 切削液的使用方法 55

第3章 金属切削刀具 57

3.1 刀具材料与分类 57

3.1.1 刀具材料 57

3.1.2 刀具分类 63

3.2 车刀 63

3.2.1 常用车刀及其特点 63

3.2.2 成形车刀 66

3.3 铣刀 67

3.3.1 铣削方式与特点 67

3.3.2 铣刀的种类和用途 70

3.3.3 成形铣刀 72

3.4 孔加工刀具 73

3.4.1 中心钻 73

3.4.2 麻花钻 74

3.4.3 铰刀 79

3.4.4 镗刀 81

3.5 复杂刀具 82

3.5.1 螺纹刀具 82

3.5.2 拉刀 86

3.5.3 齿轮加工刀具 91

3.6 磨削与砂轮 102

3.6.1 磨削过程 103

3.6.2 磨削特点与磨削温度 104

3.6.3 砂轮的特性与应用 107

第4章 金属切削机床 112

4.1 机床概述 112

4.1.1 机床的组成 112

4.1.2 机床的分类 112

4.1.3 机床的技术性能 113

4.1.4 机床的型号 114

4.1.5 机床的运动与传动 119

4.2 车床 122

4.2.1 卧式车床 122

4.2.2 立式车床 131

4.2.3 转塔、回轮车床 132

4.2.4 自动车床 134

4.3 铣床 135

4.3.1 升降台式铣床 136

4.3.2 龙门铣床 137

4.3.3 工具铣床 138

4.4 磨床 139

4.4.1 外圆磨床 139

4.4.2 内圆磨床 141

4.4.3 无心磨床 142

4.4.4 平面磨床 144

4.5 齿轮加工机床 144

4.5.1 齿轮加工原理 145

4.5.2 滚齿机 146

4.5.3 插齿机 149

4.6 钻床和镗床 150

4.6.1 钻床 150

4.6.2 镗床 151

4.7 其他机床 153

4.7.1 刨床、插床与拉床 153

4.7.2 组合机床 157

4.7.3 数控机床与加工中心 158

第5章 机床夹具 161

5.1 夹具概述 161

5.1.1 夹具的功用 161

5.1.2 夹具的分类 162

5.1.3 夹具的组成 163

5.2 工件的定位 165

5.2.1 六点定位原理 165

5.2.2 定位误差分析与计算 179

5.3 工件的夹紧 188

5.3.1 夹紧装置的组成和要求 188

5.3.2 夹紧力的确定 189

5.3.3 典型夹紧机构 191

5.4 典型机床夹具 200

5.4.1 车床夹具 200

5.4.2 铣床夹具 201

5.4.3 钻床夹具 206

5.4.4 镗床夹具 214

5.4.5 数控机床夹具 215

5.4.6 组合夹具 217

5.4.7 模块化夹具 219

5.4.8 自动线夹具 219

5.5 专用夹具的设计方法 220

5.5.1 专用夹具设计的基本要求 221

5.5.2 夹具设计的步骤 222

5.5.3 夹具设计举例 223

第6章 机械加工质量 230

6.1 机械加工质量概述 230

6.1.1 机械加工精度 230

6.1.2 机械加工表面质量 231

6.2 影响加工精度的因素及提高加工精度的工艺措施 232

6.2.1 原理误差 232

6.2.2 工艺系统的几何误差 233

6.2.3 加工过程误差 237

6.2.4 提高加工精度的工艺措施 241

6.3 加工误差的统计分析 242

6.3.1 加工误差的性质 242

6.3.2 加工误差的统计分析 242

6.4 影响表面质量的因素及提高表面质量的途径 248

6.4.1 影响表面粗糙度的因素及改善途径 248

6.4.2 影响表面物理、力学性能的因素及改善途径 251

第7章 机械加工工艺规程设计 254

7.1 机械加工工艺规程概述 254

7.1.1 机械加工工艺规程的作用 254

7.1.2 制订机械加工工艺规程的原则 254

7.1.3 制订机械加工工艺规程的原始资料 255

7.1.4 机械加工工艺规程文件的类型 255

7.1.5 制订机械加工工艺规程的步骤、内容 259

7.2 零件结构工艺性与毛坯制造 259

7.2.1 零件结构工艺性 259

7.2.2 毛坯选择 261

7.3 工艺路线的确定 265

7.3.1 表面加工方法选择 265

7.3.2 加工阶段的划分 268

7.3.3 加工顺序的安排 269

7.3.4 工序的集中与分散 271

7.4 定位基准的选择 272

7.4.1 粗基准的选择 272

7.4.2 精基准的选择 273

7.5 工序内容的确定 274

7.5.1 机床设备与工艺装备选择 274

7.5.2 加工余量的确定 274

7.5.3 切削用量的确定 276

7.5.4 时间定额的确定 278

7.6 工序尺寸计算 279

7.6.1 工艺尺寸链 280

7.6.2 工序尺寸计算 281

7.7 工艺方案的技术经济分析及提高机械加工生产率的措施 286

7.7.1 工艺方案的技术经济分析 286

7.7.2 提高机械加工生产率的工艺措施 288

7.8 典型零件的加工工艺 289

7.8.1 轴类零件 289

7.8.2 盘套类零件 291

7.8.3 箱体类零件 294

7.8.4 齿轮加工工艺 297

第8章 机械装配工艺 306

8.1 装配概述 306

8.1.1 装配定义与装配单元 306

8.1.2 机器结构的装配工艺性 307

8.2 保证装配精度的方法 309

8.2.1 装配精度 309

8.2.2 装配精度与零件精度的关系 310

8.2.3 保证机械装配精度的工艺方法 310

8.3 装配尺寸链及其应用 312

8.3.1 装配尺寸链 312

8.3.2 装配尺寸链的计算方法及其应用 313

8.4 装配工艺规程的制订 320

第9章 现代制造技术 327

9.1 精密加工与细微加工 327

9.1.1 精密与超精密加工 327

9.1.2 微细加工与纳米技术 332

9.2 高速加工 335

9.2.1 概述 335

9.2.2 高速切削刀具 336

9.2.3 高速主轴 338

9.2.4 高速进给机构 340

9.3 特种加工 340

9.3.1 特种加工基本概念 340

9.3.2 电火花成形加工 341

9.3.3 电火花线切割加工 344

9.3.4 其他特种加工方法 345

9.4 数字化制造技术 347

9.4.1 计算机辅助设计与制造 347

9.4.2 柔性制造系统 348

9.4.3 计算机集成制造系统 351

9.4.4 快速原形制造 353

9.5 绿色制造技术 357

9.5.1 概述 357

9.5.2 绿色制造过程 358

9.5.3 绿色产品 360

参考文献 362