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 生产过程的定义与分类 2
0.1.3 产品制造的含义 3
0.1.4 制造技术 3
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 4
0.2.1 机械制造业在国民经济中的地位 4
0.2.2 机械制造业的发展 5
0.2.3 我国机械制造业面临的挑战和机遇 7
0.3 “机械制造技术基础”课程的内容、特点和学习方法 9
0.3.1 本课程的内容 9
0.3.2 本课程的性质和学习要求 10
0.3.3 本课程的特点及学习方法 10
习题与思考题 11
第1章 金属切削基础 12
1.1 切削运动与切削用量 12
1.1.1 切削时的工件表面 12
1.1.2 切削运动 14
1.1.3 切削用量 14
1.2 金属切削刀具的几何参数 15
1.2.1 刀具切削部分的结构要素 16
1.2.2 确定刀具切削角度的参考平面 16
1.2.3 刀具几何角度参考系 17
1.2.4 刀具的标注角度 18
1.2.5 刀具的工作角度 20
1.3 切削层参数与切削方式 23
1.3.1 切削层参数 23
1.3.2 切削方式 24
1.4 刀具材料及选用 25
1.4.1 刀具材料应具备的性能 25
1.4.2 刀具材料 25
习题与思考题 31
第2章 金属切削的基本规律及其应用 32
2.1 金属切削过程中的变形 32
2.1.1 挤压与切削 32
2.1.2 切削层金属的变形 33
2.1.3 刀-屑接触区的变形与摩擦 36
2.1.4 切屑变形的规律 38
2.2 切削力 40
2.2.1 切削力的来源、切削合力、分力及切削功率 40
2.2.2 切削力的求法 41
2.2.3 影响切削力的主要因素 43
2.3 切削热和切削温度 45
2.3.1 切削热的来源及传出 45
2.3.2 切削区的温度及其分布 46
2.3.3 影响切削温度的主要因素 47
2.4 刀具磨损与刀具寿命 48
2.4.1 刀具磨损形态 48
2.4.2 刀具磨损的主要原因 50
2.4.3 刀具磨损过程及磨钝标准 51
2.4.4 刀具寿命经验公式及其合理选择 52
2.4.5 刀具破损 55
2.5 刀具几何参数的选择 56
2.5.1 前角及前刀面形式的选择 57
2.5.2 后角的功用及选择 60
2.5.3 主、副偏角的功用及选择 62
2.5.4 刃倾角的功用及选择 63
2.6 工件材料的切削加工性 64
2.6.1 衡量切削加工性的指标 65
2.6.2 影响材料加工性的因素 66
2.6.3 改善切削加工性的途径 66
2.6.4 难加工材料切削技术 67
2.7 切削液的选择 68
2.7.1 切削液的种类 68
2.7.2 切削液的作用 69
2.7.3 切削液的添加剂 70
2.7.4 切削液的选择 71
2.7.5 切削液的使用方法 71
2.8 切削用量的选择 72
2.8.1 选择切削用量的原则 72
2.8.2 切削用量优化及切削数据库 73
习题与思考题 75
第3章 金属切削机床的基本知识 76
3.1 金属切削机床的分类与型号编制 76
3.1.1 金属切削机床的分类 76
3.1.2 金属切削机床的型号编制方法 77
3.2 机床的运动分析 80
3.2.1 工件加工表面及其形成方法 81
3.2.2 机床的运动 83
3.2.3 机床的传动联系和传动原理图 85
习题与思考题 87
第4章 车床与车刀 88
4.1 车床的用途、运动和布局 88
4.2 CA6140型卧式车床的传动系统 91
4.2.1 主运动传动链 91
4.2.2 进给传动链 94
4.3 CA6140型卧式车床的主要结构 99
4.3.1 主轴箱内的主要结构 99
4.3.2 溜板箱内的操纵机构 104
4.4 车刀 107
4.4.1 普通车刀的结构类型 107
4.4.2 成形车刀的种类 109
习题与思考题 111
第5章 铣床、钻床、镗床及其刀具 113
5.1 铣床和铣刀 113
5.1.1 铣削与铣削方式 113
5.1.2 铣床的主要类型 116
5.1.3 铣刀 119
5.2 钻床与孔加工刀具 121
5.2.1 钻床的功用和主要类型 121
5.2.2 麻花钻 123
5.2.3 铰削与铰刀 128
5.3 镗床与镗刀 129
5.3.1 卧式镗床 129
5.3.2 坐标镗床 131
5.3.3 金刚镗床 131
5.3.4 镗刀 132
习题与思考题 133
第6章 磨床与磨削 134
6.1 磨削加工 134
6.1.1 磨削加工概况 134
6.1.2 磨削加工方法分类 134
6.1.3 磨削加工技术的特点及应用 136
6.2 砂轮 137
6.2.1 磨料 137
6.2.2 粒度 137
6.2.3 结合剂 139
6.2.4 硬度 139
6.2.5 组织 139
6.2.6 砂轮的形状 140
6.2.7 超硬磨料砂轮简介 141
6.3 磨削机理 142
6.3.1 磨料的形状特征 142
6.3.2 磨屑的形成过程 142
6.3.3 磨削力的主要特征 142
6.3.4 磨削温度 143
6.3.5 砂轮的磨损及寿命 144
6.4 常用磨床的类型及功用 145
6.4.1 M1432A型万能外圆磨床 145
6.4.2 平面磨床 146
6.4.3 内圆磨床 148
6.4.4 无心磨床（无心外圆磨床） 149
6.5 表面的光整加工 151
6.5.1 光整加工技术的功能及特点 151
6.5.2 超精研 151
6.5.3 研磨 152
6.5.4 珩磨 154
6.5.5 抛光 154
6.6 砂带磨削 155
6.6.1 砂带磨削机理 155
6.6.2 砂带磨削的特点及应用范围 156
习题与思考题 156
第7章 其他机床与刀具 158
7.1 齿轮加工机床与齿轮加工刀具 158
7.1.1 插齿原理和插齿刀 159
7.1.2 滚齿原理、齿轮滚刀及滚齿机的运动分析 162
7.1.3 磨齿原理及所需运动 168
7.1.4 锥齿轮的加工方法 170
7.2 拉床和拉刀 171
7.2.1 拉床的功用和类型 171
7.2.2 拉刀 172
7.3 刨床与插床 175
7.3.1 刨床 175
7.3.2 插床 176
7.4 组合机床及刀具简介 176
7.4.1 组合机床简介 176
7.4.2 组合机床常用的刀具 177
7.5 数控机床简介 179
7.5.1 数控机床的概念与分类 179
7.5.2 数控机床的特点 180
7.5.3 JCS-018型立式镗铣加工中心 181
7.5.4 自动化加工对刀具的要求 182
习题与思考题 183
第8章 机械加工工艺规程的制定 184
8.1 机械加工工艺过程的基本概念 184
8.1.1 机械加工工艺过程的组成 184
8.1.2 生产纲领与生产类型 186
8.1.3 机械加工工艺规程与工艺文件 187
8.2 制定机械加工工艺规程的要求与步骤 190
8.2.1 机械加工工艺规程的基本要求 190
8.2.2 制定工艺规程所需要的原始资料 191
8.2.3 制定加工工艺规程的步骤及主要内容 191
8.3 零件加工工艺性分析与毛坯的选择 191
8.3.1 分析零件技术要求及其合理性 192
8.3.2 零件的结构工艺性审查 192
8.3.3 毛坯的选择 194
8.4 工件定位的基本原理 195
8.4.1 基准的概念与分类 195
8.4.2 六点定位原理 195
8.4.3 六点定位原理的应用 197
8.5 机械加工工艺规程设计中的主要定性问题 198
8.5.1 定位基准的选择 198
8.5.2 加工工艺路线的拟定 200
8.5.3 机床与工艺装备的选择 204
8.5.4 切削用量的确定 205
8.6 加工余量及其确定方法 206
8.6.1 加工余量的概念 206
8.6.2 影响加工余量的因素 206
8.6.3 确定余量的方法 208
8.7 加工工艺尺寸的分析计算 208
8.7.1 尺寸链的基本概念 209
8.7.2 加工尺寸链概述 212
8.7.3 加工工艺尺寸计算举例 213
8.7.4 求解加工尺寸链的几种情况 219
8.8 工艺方案的生产率及技术经济性分析 220
8.8.1 生产率分析 220
8.8.2 技术经济性分析 221
8.9 提高机械加工生产率的工艺措施 223
8.9.1 缩短单件时间定额 223
8.9.2 采用先进工艺方法 226
8.9.3 实行多台机床看管 226
8.9.4 进行高效及自动化加工 226
习题与思考题 226
第9章 金属切削机床夹具设计 230
9.1 机床夹具的基本概念 230
9.1.1 机床夹具的分类 230
9.1.2 机床夹具在机械加工中的作用 231
9.1.3 夹具的组成 231
9.2 定位方式与定位元件 233
9.2.1 工件以平面定位及其定位元件 233
9.2.2 工件以圆柱孔定位及其定位元件 236
9.2.3 工件以外圆柱面定位及其定位元件 240
9.2.4 组合表面定位 242
9.3 定位误差的分析与计算 245
9.3.1 定位误差的产生原因及组成 245
9.3.2 定位误差的计算方法 246
9.3.3 典型表面定位时的基准位移误差 247
9.4 工件的夹紧 251
9.4.1 夹紧装置的组成及基本要求 251
9.4.2 夹紧力的确定 252
9.4.3 典型夹紧机构 255
9.5 典型机床夹具 262
9.5.1 车床夹具 262
9.5.2 钻床夹具 265
9.5.3 镗床夹具 271
9.5.4 铣床夹具 277
9.6 数控加工典型夹具 282
9.6.1 拼装夹具 282
9.6.2 组合夹具 284
9.6.3 多面高效数控专用夹具 288
习题与思考题 289
第10章 机械加工精度 292
10.1 机械加工精度概述 292
10.1.1 加工精度和加工误差 292
10.1.2 经济加工精度 293
10.1.3 获得加工精度的方法 293
10.1.4 影响加工精度的因素 295
10.1.5 原始误差与加工误差之间的关系 295
10.1.6 研究加工精度的方法 296
10.2 工艺系统的几何误差 296
10.2.1 加工原理误差 297
10.2.2 机床的几何误差 297
10.2.3 工艺系统的其他几何误差 301
10.3 工艺系统的受力变形 302
10.3.1 工艺系统受力变形现象 302
10.3.2 工艺系统的刚度 303
10.3.3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 305
10.3.4 减少工艺系统受力变形的措施 308
10.3.5 工件内应力对加工精度的影响 310
10.4 工艺系统的热变形 311
10.4.1 工艺系统的热源 311
10.4.2 工艺系统的热变形对加工精度的影响 312
10.4.3 减少工艺系统热变形的措施 314
10.5 加工误差的统计分析 315
10.5.1 加工误差的统计性质 315
10.5.2 分布图分析法 316
10.5.3 点图分析法 321
10.6 提高和保证加工精度的途径 327
10.6.1 直接减少误差法 327
10.6.2 误差转移法 328
10.6.3 误差补偿法 328
10.6.4 误差分组法 328
习题与思考题 329
第11章 机械加工表面的质量 331
11.1 机械加工表面质量的含义 331
11.1.1 表面质量的含义 331
11.1.2 机械加工表面质量对零件使用性能的影响 333
11.1.3 表面的完整性 334
11.2 已加工表面形成机理 335
11.3 影响加工表面质量的因素 335
11.3.1 影响表面粗糙度的因素 335
11.3.2 影响加工表面层物理力学性能的因素 338
11.4 机械加工过程中的振动 342
11.4.1 受迫振动及其控制 342
11.4.2 自激振动及其控制 344
11.5 控制加工表面质量的途径 348
习题与思考题 350
第12章 非常规加工方法 351
12.1 非常规加工方法概述 351
12.2 电火花加工 352
12.2.1 电火花加工的原理 352
12.2.2 电火花加工的工艺特点和应用 353
12.2.3 电火花线切割加工 353
12.3 电解加工 354
12.3.1 电解加工的原理 354
12.3.2 电解加工的工艺特点 355
12.3.3 电解加工的应用 355
12.3.4 电解磨削 355
12.4 激光加工 356
12.4.1 激光加工的基本原理 356
12.4.2 激光加工的工艺特点 357
12.4.3 激光加工的应用 357
12.5 电子束和离子束加工 358
12.5.1 电子束加工 358
12.5.2 离子束加工 360
12.6 超声波加工 361
12.6.1 超声波加工的基本原理 361
12.6.2 超声波加工的特点 361
12.6.3 超声波加工的应用 362
12.7 快速成形技术 362
12.7.1 概述 362
12.7.2 光敏树脂快速成形 363
12.7.3 层合快速成形 365
12.7.4 熔融沉积快速成形 367
习题与思考题 368
第13章 机械装配工艺基础 369
13.1 机械装配概述 369
13.1.1 装配的概念 369
13.1.2 装配工作的一般内容 369
13.1.3 装配生产的组织形式 370
13.1.4 装配精度的基本概念 372
13.1.5 装配工艺性一般要求 374
13.2 装配尺寸链及其概率解法 375
13.2.1 装配尺寸链概述 375
13.2.2 装配尺寸链的建立 377
13.2.3 装配尺寸链的计算方法 379
13.3 获得装配精度的方法 380
13.3.1 互换装配法 381
13.3.2 选择装配法 381
13.3.3 修配装配法 383
13.3.4 调整装配法 386
13.4 装配工艺规程的制定 390
13.4.1 制定装配工艺规程的基本原则及所需的原始资料 390
13.4.2 制定装配工艺规程的步骤 391
习题与思考题 396
第14章 制造模式与制造技术的发展 398
14.1 先进制造工艺技术 398
14.1.1 超精密加工 398
14.1.2 高速切削 400
14.1.3 干切削 403
14.1.4 成组技术 404
14.1.5 计算机辅助工艺规程设计 407
14.2 微机械和微机电系统制造技术的进展 409
14.2.1 微硅零件的立体光刻腐蚀加工 409
14.2.2 微器件的精密机械加工 410
14.2.3 LIGA技术 410
14.2.4 精微成形技术 411
14.2.5 微型机械的装配 411
14.3 机械制造自动化技术 412
14.3.1 机械制造系统自动化 412
14.3.2 柔性制造系统 412
14.3.3 计算机／现代集成制造系统 416
14.3.4 工业机器人 417
14.4 先进制造生产模式 419
14.4.1 敏捷制造 419
14.4.2 并行工程 419
14.4.3 JIT制造 420
14.4.4 精良生产 421
14.4.5 网络化制造 422
14.4.6 虚拟制造系统 423
14.4.7 可持续发展制造 425
14.4.8 智能制造与智能工厂 426
习题与思考题 427
参考文献 429