第1章 机械加工工艺基础 1
1.1 机械产品开发及生产过程概述 1
1.2 生产类型及其工艺特点 2
1.2.1 生产纲领和生产类型 2
1.2.2 生产类型的工艺特点 3
1.3 机械加工质量 4
1.3.1 加工精度的含义 4
1.3.2 加工表面质量的含义 5
1.3.3 加工表面质量对使用性能的影响 5
1.4 加工精度的获得方法 6
1.5 机械加工工艺过程组成 8
1.6 设计基准与工艺基准 11
1.7 基本尺寸链理论 13
1.7.1 尺寸链的概念、组成及特性 13
1.7.2 尺寸链的分类 14
1.7.3 尺寸链的基本计算方法 14
1.7.4 尺寸链计算公式的使用方法 16
1.7.5 工艺尺寸链的应用 16
习题及思考题 18
第2章 机械加工工艺设计 20
2.1 机械加工工艺规程 20
2.2 机械加工工艺性审查 24
2.2.1 零件图的完整性与统一性审查 24
2.2.2 零件的结构工艺性审查 25
2.2.3 图样标注的合理性 27
2.2.4 材料选用合理性 28
2.3 零件图加工分析 29
2.3.1 零件的结构分析 29
2.3.2 零件的技术要求分析 30
2.3.3 识别零件的主要表面并确定其加工方案 30
2.3.4 确定零件其他加工表面的加工方案 34
2.3.5 定位基准的选择 34
2.4 毛坯的选择 37
2.4.1 毛坯的种类 37
2.4.2 毛坯选择方法 38
2.5 机械加工工艺过程设计 39
2.5.1 工序类型 40
2.5.2 加工阶段的划分 41
2.5.3 工序的集中与分散 42
2.5.4 加工顺序的安排 43
2.6 工序设计 45
2.6.1 机床与工艺装备的选择 45
2.6.2 切削用量的确定 46
2.6.3 加工余量的拟定 47
2.6.4 工序尺寸及其公差的确定 50
2.6.5 工序简图 58
2.7 工艺方案的生产率和技术经济分析 58
2.7.1 时间定额与提高生产率的措施 59
2.7.2 工艺方案的技术经济分析 60
习题及思考题 62
第3章 数控加工工艺设计 65
3.1 数控加工工艺设计总述 65
3.1.1 数控加工工艺设计步骤及文件 66
3.1.2 数控加工零件工艺分析 68
3.1.3 数控加工工艺过程设计 68
3.1.4 数控加工工序设计 70
3.1.5 数控加工程序 72
3.2 数控车床工艺设计 73
3.2.1 适合加工表面 73
3.2.2 定位基准与工件装夹 74
3.2.3 刀具 74
3.2.4 工序划分 74
3.2.5 加工顺序 75
3.2.6 走刀路线 75
3.3 数控铣床工艺设计 76
3.3.1 适合加工表面 76
3.3.2 定位基准与工件装夹 77
3.3.3 刀具 77
3.3.4 数控铣削方式 77
3.3.5 走刀路线 78
3.4 加工中心工艺设计 80
3.4.1 适合加工表面 80
3.4.2 加工中心的选择 81
3.4.3 加工方案设计 82
3.4.4 加工顺序 82
3.4.5 定位基准与工件装夹 83
3.4.6 走刀路线 83
习题及思考题 84
第4章 机床夹具设计 87
4.1 概述 87
4.1.1 工件的装夹 87
4.1.2 夹具的组成、分类和在机械加工中的作用 88
4.1.3 工件在夹具中加工时加工误差的组成 89
4.2 工件在夹具中的定位 89
4.2.1 工件定位的基本原理 90
4.2.2 工件定位方式及其所用定位元件 92
4.2.3 定位误差的分析和计算 98
4.3 工件在夹具中的夹紧 104
4.3.1 工件的夹紧及对夹紧装置的基本要求 104
4.3.2 常用典型夹紧机构 107
4.4 夹具的其他元件 112
4.4.1 夹具的连接元件 112
4.4.2 夹具的分度装置 113
4.4.3 夹具体 115
4.5 典型机床夹具设计 115
4.5.1 钻床夹具设计 115
4.5.2 镗床夹具设计 117
4.5.3 车床夹具设计 118
4.5.4 铣床夹具设计 119
4.6 夹具的设计方法和步骤 120
4.6.1 对机床夹具的基本要求 120
4.6.2 夹具的设计步骤 121
4.6.3 夹具设计实例 122
习题及思考题 124
第5章 机械加工精度控制 129
5.1 影响机械加工精度的因素 129
5.2 工艺系统的几何误差及磨损 130
5.2.1 机床误差 130
5.2.2 夹具制造误差及磨损 134
5.2.3 刀具制造误差及磨损 135
5.3 工艺系统的受力变形 135
5.3.1 工艺系统刚度 135
5.3.2 工艺系统受力变形对加工精度的影响 137
5.3.3 减少受力变形对加工精度影响的措施 141
5.4 工艺系统的热变形 142
5.4.1 工艺系统的热源 142
5.4.2 热变形对加工精度的影响 143
5.4.3 减小热变形对加工精度影响的措施 145
5.5 其他影响加工精度的因素及改进措施 146
5.5.1 加工原理误差 146
5.5.2 测量误差 147
5.5.3 调整误差 148
5.5.4 残余应力 148
5.6 加工误差的统计学分析 150
5.6.1 加工误差的统计学规律 150
5.6.2 分布图分析法 153
5.6.3 点图分析法 157
5.7 控制加工精度的途径 161
习题及思考题 162
第6章 机械加工表面质量控制 165
6.1 影响加工表面质量的因素 165
6.1.1 影响表面粗糙度的工艺因素 165
6.1.2 影响零件表层物理力学性能的因素 168
6.2 机械加工中的振动 173
6.2.1 机械加工动力学系统 173
6.2.2 机械加工中的受迫振动 176
6.2.3 机械加工中的自激振动 177
6.3 控制机械加工表面质量的措施 181
习题及思考题 185
第7章 机器装配工艺设计 187
7.1 机器装配与装配精度 187
7.1.1 机器装配的概念 187
7.1.2 装配系统图与装配工艺系统图 188
7.1.3 装配精度 190
7.2 装配的组织形式及生产纲领 190
7.3 装配尺寸链 192
7.3.1 装配尺寸链的概念 192
7.3.2 装配尺寸链的建立 192
7.3.3 装配尺寸链的计算方法 193
7.4 保证装配精度的装配方法 198
7.4.1 互换装配法 199
7.4.2 分组装配法 199
7.4.3 修配装配法 202
7.4.4 调整装配法 205
7.5 装配工艺规程设计 208
7.5.1 装配工艺规程设计的步骤、方法和内容 209
7.5.2 装配工艺规程设计的步骤和内容 209
习题及思考题 213
第8章 先进制造技术与模式 216
8.1 非传统加工方法 216
8.1.1 电火花加工 217
8.1.2 电化学加工 219
8.1.3 高能束加工 220
8.1.4 超声波加工 224
8.2 增材制造 225
8.2.1 光敏树脂液相固化成型 226
8.2.2 熔融沉积快速成型 226
8.2.3 薄片分层叠加成型 227
8.2.4 选择性激光粉末烧结成型 228
8.3 成组技术 229
8.4 计算机辅助工艺过程设计 232
8.5 计算机辅助机床夹具设计 236
8.6 先进制造模式 239
8.6.1 并行工程 239
8.6.2 精益生产 240
8.6.3 敏捷制造 245
8.7 基于模型的机械制造工艺（面向工业4.0） 248
8.7.1 工业4.0与中国制造2025 248
8.7.2 基于模型的定义与基于模型的企业 249
8.7.3 基于模型的零件制造工艺 251
8.7.4 基于模型的装配工艺 252
8.7.5 基于模型的机床夹具设计 253
习题及思考题 253
第9章 复杂工程问题求解能力实训 255
9.1 轴类零件加工工艺 258
9.1.1 工程案例分析 258
9.1.2 轴类零件加工工艺总述 263
9.2 盘套类零件加工工艺 267
9.2.1 工程案例分析 267
9.2.2 盘套类加工工艺总述 271
9.3 箱体类零件加工工艺 273
9.3.1 工程案例分析 273
9.3.2 箱体类加工工艺总述 277
9.4 异形零件加工工艺 279
9.4.1 工程案例分析 279
9.4.2 异形类零件加工工艺总述 283
9.5 工序尺寸设计 284
9.5.1 零件加工分析 284
9.5.2 工序尺寸设计方法 286
9.5.3 机械加工工艺 289
9.6 数控与圆柱齿轮加工工艺 292
9.6.1 工程案例分析 292
9.6.2 圆柱齿轮类加工工艺 296
9.7 装配工艺 297
9.7.1 装配图分析 298
9.7.2 装配工艺过程设计 302
9.7.3 装配尺寸链分析 305
习题及思考题 306
附录A 平面尺寸链计算方法 316
附录B 常见工艺性差现象 319
附录C 标准公差系列 327
附录D 机械加工表层结构RZ、Ha数据 328
附录E 可转位刀片型号 329
附录F 机夹可转位车刀型号 331
附录G 数控加工工具系统 334
附录H 工件典型定位方式 337
附录I 常见加工需要限制的自由度 340
附录J 常见定位方式定位误差 343
附录K 正态分布F（z）值 345
附录L 机械制造工艺术语（中英对照） 346
主要参考文献 359