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第1章 金属切削加工基础 1

1.1 切削运动与切削要素 1

1.1.1 切削所需要的运动 1

1.1.2 切削所产生的表面 1

1.1.3 切削用量三要素 2

1.2 刀具组成及几何角度 2

1.2.1 刀具组成 2

1.2.2 参考坐标平面 3

1.2.3 刀具几何角度的基本定义 4

1.2.4 刀具的工作角度 5

1.2.5 切削层参数 6

1.3 金属切削过程 7

1.3.1 切屑的形成过程和切屑种类 8

1.3.2 积屑瘤 9

1.3.3 鳞刺 10

1.3.4 已加工表面的变形 11

1.4 刀具材料 11

1.4.1 刀具材料必须具备的基本性能 11

1.4.2 工具钢 12

1.4.3 高速钢 13

1.4.4 硬质合金 14

1.4.5 硬质合金涂层刀具 15

1.4.6 陶瓷刀具 18

1.4.7 超硬材料刀具 19

1.5 切削力、切削热和切削温度 20

1.5.1 切削力的来源 21

1.5.2 切削分力及其作用 21

1.5.3 影响切削力的因素 21

1.5.4 切削功率及主切削力的估算 23

1.5.5 切削热与切削温度 24

1.6 刀具磨损和寿命 25

1.6.1 刀具磨损形式 25

1.6.2 刀具磨损过程和磨钝标准 26

1.6.3 刀具寿命 27

1.6.4 刀具寿命的影响因素和合理寿命 27

1.7 工件材料的切削加工性和切削液 29

1.7.1 切削加工性的概念和衡量指标 29

1.7.2 改善材料切削加工性的途径 30

1.7.3 合理使用切削液 30

1.8 刀具几何角度的选择 32

1.8.1 前角 32

1.8.2 前面的形状及选择 33

1.8.3 后角选择 33

1.8.4 主偏角、副偏角选择 34

1.8.5 刃倾角功用及选择 35

1.8.6 过渡刃形状及参数选择 35

1.9 切削用量的选择 36

1.9.1 切削用量的选择原则 36

1.9.2 切削用量的选择方法 37

1.9.3 选择切削用量实例 39

1.9.4 高速切削用量的选择 42

复习思考题 42

第2章 机械加工工艺规程 44

2.1 概述 44

2.1.1 生产过程和机械加工工艺过程 44

2.1.2 机械加工工艺过程的组成 44

2.1.3 生产类型及其工艺特征 45

2.1.4 制定机械加工工艺规程的原始资料和步骤 46

2.2 定位基准的选择原则 47

2.2.1 基准的概念 47

2.2.2 定位基准的选择 47

2.3 工艺路线的拟定 49

2.3.1 表面加工方法的选择 49

2.3.2 加工阶段的划分 51

2.3.3 工序的集中与分散 52

2.3.4 加工顺序的安排 53

2.4 加工余量及工序尺寸的确定 53

2.4.1 加工余量的概念 53

2.4.2 加工余量的确定方法 54

2.5 工艺尺寸链 55

2.5.1 工艺尺寸链的定义和特征 55

2.5.2 尺寸链的组成及做法 56

2.5.3 尺寸链的基本计算式 56

2.5.4 工艺尺寸链的应用 57

2.6 工艺方案的经济分析与工艺文件 61

2.6.1 生产成本和工艺成本 61

2.6.2 工艺文件 62

2.7 时间定额和提高生产率的工艺途径 64

2.7.1 时间定额 64

2.7.2 提高生产率的工艺途径 65

复习思考题 65

第3章 机床夹具 67

3.1 机床夹具概述 67

3.1.1 工件装夹的实质 67

3.1.2 工件装夹的方法 67

3.1.3 夹具的组成 69

3.1.4 夹具的功用 69

3.1.5 夹具的分类 70

3.2 工件在夹具中的定位 71

3.2.1 工件定位基本原理 72

3.2.2 常见定位方式及定位元件 73

3.3 定位误差 82

3.3.1 定位误差的组成 83

3.3.2 工件以圆柱面定位时定位基准位移误差的计算 83

3.3.3 工件在V形块上定位时定位误差的计算 84

3.3.4 定位误差分析计算实例 87

3.4 工件的夹紧 88

3.4.1 夹紧装置的组成与要求 88

3.4.2 斜楔夹紧机构 89

3.4.3 螺旋夹紧机构 91

3.4.4 偏心夹紧机构 94

3.4.5 夹紧机构的设计原则 96

3.5 夹具设计方法与步骤 97

3.5.1 夹具设计的基本要求 97

3.5.2 夹具设计步骤 97

3.5.3 夹具总图上尺寸、公差及技术要求的标注 98

3.5.4 工件在夹具中加工的精度分析 99

3.5.5 夹具的制造特点及其保证精度的方法 100

复习思考题 100

第4章 零件加工精度与表面质量 103

4.1 概述 103

4.1.1 加工精度和加工误差 103

4.1.2 表面质量 104

4.2 加工精度的影响因素 106

4.2.1 获得加工精度的方法 106

4.2.2 原始误差 107

4.2.3 加工原理误差 107

4.2.4 机床几何误差 107

4.2.5 刀具误差 110

4.2.6 工艺系统的弹性变形 111

4.2.7 工艺系统中传动力、惯性力、夹紧力和重力引起的变形对加工精度的影响 116

4.2.8 工艺系统的热变形 119

4.2.9 工件内应力（残余应力） 120

4.2.10 其他原因 120

4.3 提高加工精度的工艺途径 121

4.3.1 减小误差法 121

4.3.2 误差补偿法 121

4.3.3 误差分组法 122

4.3.4 转移误差法 122

4.3.5 就地加工法 122

4.3.6 误差均分法 123

4.4 表面质量的影响因素 123

4.4.1 切削加工后的表面粗糙度 123

4.4.2 磨削加工后的表面粗糙度 125

4.4.3 机械加工后表面层物理力学性能的影响因素 127

4.5 提高表面质量的工艺途径 130

4.5.1 减小表面粗糙度的加工方法 131

4.5.2 改善表面层物理力学性能的加工方法 134

4.6 机械加工过程中的振动 135

4.6.1 受迫振动（强迫振动） 136

4.6.2 自激振动（自振） 137

复习思考题 139

第5章 数控车削加工工艺 141

5.1 数控车床概述 141

5.1.1 数控车床分类 141

5.1.2 数控车床结构特点 142

5.2 数控车削加工的工艺特点 142

5.3 数控车削加工的主要对象 143

5.4 数控车削加工工艺的制定 145

5.4.1 零件图工艺分析 145

5.4.2 工件的装夹方式和夹具的选择 145

5.4.3 刀具的选择 146

5.4.4 对刀点和换刀点的确定 149

5.4.5 工序的确定 149

5.4.6 加工顺序的确定 150

5.4.7 进给路线的确定 151

5.4.8 切削用量的选择 155

5.5 典型零件加工工艺分析 157

5.5.1 轴类零件 157

5.5.2 套类零件 158

5.5.3 盘类零件 161

复习思考题 163

第6章 数控铣削与加工中心加工工艺 165

6.1 数控铣床和加工中心 165

6.1.1 数控铣床 165

6.1.2 加工中心 166

6.2 数控铣削与加工中心加工工艺特点 168

6.2.1 数控铣削加工工艺特点 168

6.2.2 加工中心加工工艺特点 168

6.3 数控铣削与加工中心的主要加工对象 169

6.3.1 平面类零件 169

6.3.2 变斜角类零件 169

6.3.3 曲面类（立体类）零件 170

6.3.4 孔和孔系 170

6.3.5 螺纹 170

6.4 数控铣削与加工中心加工工艺的制定 171

6.4.1 零件图的工艺分析 171

6.4.2 加工方案的确定 175

6.4.3 加工工序的划分 179

6.4.4 装夹方案和夹具的选择 181

6.4.5 数控铣刀的选择 181

6.4.6 对刀点和换刀点的确定 185

6.4.7 加工路线的确定 186

6.4.8 切削用量的确定 190

6.4.9 填写数控工序卡片 191

6.5 典型零件加工工艺分析 192

6.5.1 典型零件的数控铣削加工工艺 192

6.5.2 典型零件的数控加工中心加工工艺 198

复习思考题 203

参考文献 206