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第0章 绪论 1

0.1生产与制造 1

0.1.1生产的含义 1

0.1.2生产过程与分类 2

0.1.3产品制造的含义 3

0.1.4制造技术 4

0.1.5工艺过程 4

0.2机械制造业在国民经济中的地位及其发展 5

0.2.1机械制造业在国民经济中的地位 5

0.2.2机械制造业的发展 6

0.2.3我国机械制造业面临的挑战和机遇 7

0.3机械工艺师的基本工作内容和知识 9

0.4本课程的内容、特点和学习方法 10

0.4.1本课程的内容 10

0.4.2本课程的性质和学习要求 11

0.4.3本课程的特点及学习方法 11

习题与思考题 12

第1章 机械加工工艺规程的制定 13

1.1机械加工工艺过程的基本概念 13

1.1.1机械加工工艺过程的组成 13

1.1.2生产纲领与生产类型 15

1.1.3机械加工工艺规程与工艺文件 17

1.2制定机械加工工艺规程的要求与步骤 21

1.3零件加工工艺性分析与毛坯的选择 22

1.3.1分析零件技术要求及其合理性 22

1.3.2零件的结构工艺性审查 22

1.3.3毛坯的选择 24

1.4工件定位的基本原理 25

1.4.1六点定位原理 25

1.4.2六点定位原理的应用 26

1.4.3定位及夹紧符号标注 28

1.5机械加工工艺规程设计中的主要定性问题 29

1.5.1定位基准的选择 29

1.5.2加工工艺路线的拟定 31

1.5.3机床与工艺装备的选择 36

1.5.4切削用量的确定 37

1.6加工余量及其确定方法 37

1.6.1加工余量的概念 38

1.6.2影响加工余量的因素 38

1.6.3确定余量的方法 39

1.7加工工艺尺寸的分析计算 40

1.7.1尺寸链的基本概念 40

1.7.2加工尺寸链概述 43

1.7.3加工工艺尺寸计算举例 45

1.7.4求解加工尺寸链的几种情况 51

1.8工艺方案的生产率及技术经济性分析 51

1.8.1生产率分析 51

1.8.2技术经济性分析 52

1.9提高机械加工生产率的工艺措施 55

1.9.1缩短单件时间定额 55

1.9.2采用先进工艺方法 57

1.9.3实行多台机床看管 57

1.9.4进行高效及自动化加工 58

习题与思考题 58

第2章 金属切削机床夹具设计 61

2.1机床夹具的基本概念 61

2.1.1机床夹具的分类 61

2.1.2机床夹具在机械加工中的作用 62

2.1.3夹具的组成 63

2.2定位方式与定位元件 64

2.2.1工件以平面定位及其定位元件 64

2.2.2工件以圆柱孔定位及其定位元件 68

2.2.3工件以外圆柱面定位及其定位元件 71

2.2.4组合表面定位 73

2.3定位误差的分析与计算 76

2.3.1定位误差的产生原因及组成 77

2.3.2定位误差的计算方法 77

2.3.3典型表面定位时的基准位移误差 78

2.4工件的夹紧 83

2.4.1夹紧装置的组成及基本要求 83

2.4.2夹紧力的确定 84

2.4.3典型夹紧机构 87

2.5分度装置 93

2.5.1分度装置的类型 94

2.5.2分度对定机构及控制机构 96

2.5.3抬起及锁紧机构的设计 98

2.5.4分度精度分析 98

2.5.5端齿盘分度装置 99

2.6典型机床夹具 101

2.6.1车床夹具 101

2.6.2钻床夹具 104

2.6.3镗床夹具 109

2.6.4铣床夹具 115

习题与思考题 119

第3章 典型零件的加工 122

3.1轴类零件的加工 122

3.1.1轴类零件加工特点概述 122

3.1.2轴类零件的主要技术要求 123

3.1.3轴类零件的外圆表面加工 124

3.1.4轴类零件机械加工的主要工艺问题 129

3.1.5轴类零件加工实例——车床主轴的加工 130

3.2套类零件的加工 136

3.2.1套类零件加工特点概述 136

3.2.2套类零件的主要技术要求 137

3.2.3套类零件的内孔表面的加工 138

3.2.4套类零件机械加工的主要工艺问题 140

3.2.5套类零件加工实例——钻床主轴套筒的加工 141

3.3箱体类零件的加工 143

3.3.1箱体类零件加工概述 143

3.3.2箱体类零件的主要技术要求 144

3.3.3箱体零件的平面加工方法 145

3.3.4箱体类零件机械加工的主要工艺问题 150

3.3.5箱体类零件加工实例——主轴箱箱体的加工 152

3.4直齿圆柱齿轮类零件的加工 154

3.4.1直齿圆柱齿轮类零件概述 154

3.4.2圆柱齿轮的主要技术要求 155

3.4.3直齿圆柱齿轮的齿形加工 156

3.4.4直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 159

3.4.5直齿圆柱齿轮加工实例 161

习题与思考题 163

第4章 零件数控加工工艺技术 164

4.1数控加工的基础知识 164

4.1.1数控加工的特点及对象 165

4.1.2数控机床坐标系 166

4.1.3数控机床的运动方式 167

4.1.4数控加工程序编制基础 168

4.1.5 CAM数控编程技术 174

4.2数控加工工艺设计 174

4.2.1数控加工工艺内容的选择 175

4.2.2零件数控加工工艺性分析 176

4.2.3数控加工工艺路线的设计 177

4.2.4数控加工工序设计 180

4.3数控加工中常用典型夹具 189

4.3.1拼装夹具 190

4.3.2组合夹具 192

4.3.3多面高效数控专用夹具 194

4.4数控加工中常用工艺文件 195

4.4.1数控操作计划卡片 195

4.4.2数控加工刀具选用计划表 196

4.4.3数控编程任务书 197

4.4.4数控加工人工编程表 197

4.4.5工件装夹设定卡 198

4.4.6数控加工工序卡片 199

4.4.7数控加工程序单 199

4.4.8数控加工走刀路径图 199

习题与思考题 200

第5章 机械制造过程中的几何测量 201

5.1机械制造质量检验规程的制定 201

5.1.1质量检验的基本概念 201

5.1.2制定检验规程的依据和原则 203

5.1.3制定检验卡片的主要工作内容 204

5.2机械制造质量检验规范 209

5.2.1检验规范的作用 209

5.2.2检验规范的内容 210

5.2.3质量检验计划 210

5.2.4工序质量检验卡片 211

5.2.5产品质量终检报告卡片 213

5.3计量器具的特性与选择 213

5.3.1量具量仪的分类 213

5.3.2常规计量器具 214

5.3.3计量器具的参数与特性 220

5.3.4量具量仪的选择方法 221

5.4典型测量装置简介 225

5.4.1万能工具显微镜 225

5.4.2三坐标测量机 227

5.4.3光学投影仪 232

5.5量规设计 234

5.5.1光滑极限量规 234

5.5.2直线尺寸量规 237

5.5.3莫氏与米制圆锥量规 238

5.5.4功能量规 240

5.6专用技术测量量具 246

5.6.1测量基准面的选择 246

5.6.2传递装置 247

5.6.3移动导向机构 247

5.6.4辅助元件 249

5.6.5测量装置举例 250

习题与思考题 252

第6章 非常规加工技术 253

6.1非常规加工方法概述 253

6.2电火花成形加工 254

6.2.1电火花加工的原理 254

6.2.2电火花加工的工艺特点 255

6.2.3影响电火花加工质量的主要因素 256

6.2.4电火花成形加工工具电极的设计 257

6.2.5电火花成形加工时电极和工件装夹 261

6.3数控电火花线切割加工 267

6.3.1电火花线切割加工原理 267

6.3.2电火花线切割加工机床 267

6.3.3数控电火花线切割编程 269

6.3.4数控线切割加工常用夹具与工件装夹 273

6.4电解加工 276

6.4.1电解加工的原理 276

6.4.2电解加工的工艺特点 277

6.4.3电解加工的应用 277

6.4.4电解磨削 277

6.5激光加工 278

6.5.1激光加工的基本原理 278

6.5.2激光加工的工艺特点 279

6.5.3激光加工的应用 279

6.6电子束和离子束加工 280

6.6.1电子束加工 280

6.6.2离子束加工 281

6.7超声波加工 282

6.7.1超声波加工的基本原理 283

6.7.2超声波加工的特点 283

6.7.3超声波加工的设备简介 284

6.7.4超声波加工工艺规律简介 284

6.7.5应用实例 285

6.8快速原型制造与3D打印技术 285

6.8.1快速原型技术的特点 286

6.8.2光敏树脂快速成形 286

6.8.3层合快速成形 288

6.8.4熔融沉积快速成形 290

6.8.5选择性激光烧结法 290

习题与思考题 291

第7章 机械加工精度 292

7.1机械加工精度概述 293

7.1.1加工精度和加工误差 293

7.1.2获得加工精度的方法 293

7.1.3影响加工精度的因素 295

7.1.4原始误差与加工误差之间的关系 296

7.1.5研究加工精度的方法 296

7.2工艺系统的几何误差 297

7.2.1加工原理误差 297

7.2.2机床的几何误差 297

7.2.3工艺系统的其他几何误差 302

7.3工艺系统的受力变形 303

7.3.1工艺系统受力变形现象 303

7.3.2工艺系统的刚度 303

7.3.3工艺系统受力变形对加工精度的影响 305

7.3.4减少工艺系统受力变形的措施 309

7.3.5工件内应力对加工精度的影响 311

7.4工艺系统的热变形 312

7.4.1工艺系统的热源 312

7.4.2工艺系统的热变形对加工精度的影响 312

7.4.3减少工艺系统热变形的措施 315

7.5加工误差的统计分析 316

7.5.1加工误差的统计性质 316

7.5.2分布图分析法 316

7.5.3点图分析法 322

7.6提高和保证加工精度的途径 328

7.6.1直接减少误差法 328

7.6.2误差补偿法 328

7.6.3误差分组法 328

7.6.4误差转移法 329

习题与思考题 330

第8章 机械加工表面质量 332

8.1机械加工表面质量的含义 332

8.1.1表面质量的含义 332

8.1.2机械加工表面质量对零件使用性能的影响 334

8.1.3表面的完整性 336

8.2已加工表面形成机理 336

8.3影响加工表面质量的因素 336

8.3.1影响表面粗糙度的因素 337

8.3.2影响加工表面层物理力学性能的因素 339

8.4机械加工过程中的振动 343

8.4.1受迫振动及其控制 344

8.4.2自激振动及其控制 345

8.5控制加工表面质量的途径 350

习题与思考题 351

第9章 机械装配工艺基础 352

9.1机械装配概述 352

9.1.1装配的概念 352

9.1.2装配工作的一般内容 352

9.1.3装配生产的组织形式 353

9.1.4装配精度的基本概念 356

9.1.5装配工艺性一般要求 357

9.2装配尺寸链及其概率解法 359

9.2.1装配尺寸链概述 359

9.2.2装配尺寸链的建立 360

9.2.3装配尺寸链的计算方法 362

9.3获得装配精度的方法 364

9.3.1互换装配法 364

9.3.2选择装配法 365

9.3.3修配装配法 367

9.3.4调整装配法 369

9.4装配工艺规程的制定 370

9.4.1制订装配工艺规程的基本原则及所需的原始资料 371

9.4.2制订装配工艺规程的步骤 371

习题与思考题 376

第10章 制造模式与制造技术的发展 378

10.1先进制造工艺技术 378

10.1.1超精密加工 378

10.1.2高速切削 380

10.1.3干切削 384

10.1.4成组技术 385

10.1.5计算机辅助工艺规程设计 388

10.2微机械和微机电系统制造技术的进展 390

10.3机械制造自动化技术 392

10.3.1机械制造系统自动化 392

10.3.2柔性制造系统 393

10.3.3计算机集成制造系统 396

10.3.4工业机器人 398

10.4先进制造生产模式 399

10.4.1敏捷制造 400

10.4.2并行工程 400

10.4.3 JIT制造 401

10.4.4精良生产 403

10.4.5网络化制造 403

10.4.6虚拟制造系统 404

10.4.7可持续发展制造 406

习题与思考题 407

参考文献 409