1 金属切削的基本要素 1
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 1
1.1.1 工件的加工表面及其形成方法 1
1.1.2 表面成形运动 4
1.2 加工表面和切削用量三要素 8
1.2.1 切削过程中工件上的加工表面 8
1.2.2 切削用量三要素 8
1.3 刀具角度 10
1.3.1 刀具切削部分的结构要素 10
1.3.2 刀具角度的参考系 11
1.3.3 刀具标注角度 13
1.3.4 刀具角度换算 15
1.3.5 刀具工作角度 17
1.4 切削层参数 21
1.5 刀具材料 24
1.5.1 刀具材料应具备的基本性能 24
1.5.2 高速钢 24
1.5.3 硬质合金 27
1.5.4 超硬刀具材料 32
习题与思考题 33
2 金属切削过程及切削参数优化选择 35
2.1 金属切削的变形过程 35
2.1.1 研究金属切削变形过程的实验方法 35
2.1.2 金属切削变形过程的基本特征 37
2.1.3 金属切削过程中的3个变形区 37
2.1.4 变形系数和剪应变 39
2.1.5 剪切角 41
2.2 切屑的种类及卷屑、断屑机理 43
2.2.1 切屑的分类方法 43
2.2.2 切屑的形态 43
2.2.3 切屑的形状及卷屑、断屑机理 44
2.3 前刀面上的摩擦与积屑瘤 46
2.3.1 前刀面上的摩擦 46
2.3.2 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 48
2.4 影响切削变形的因素 50
2.5 切削力 52
2.5.1 切削力的来源 53
2.5.2 切削合力、分力和切削功率 53
2.5.3 切削力的理论公式 54
2.5.4 切削力的经验公式 55
2.5.5 影响切削力的因素 59
2.6 切削热和切削温度 66
2.6.1 切削热的产生及传导 66
2.6.2 刀具上切削温度的分布规律 67
2.6.3 影响切削温度的因素 68
2.7 刀具的失效和切削用量的优化选择 73
2.7.1 刀具磨损的形态 73
2.7.2 刀具磨损机理 74
2.7.3 刀具的磨损过程及磨钝标准 76
2.7.4 刀具的使用寿命及与切削用量的关系 77
2.7.5 切削用量的优化选择 79
2.7.6 刀具合理使用寿命的选择 83
2.7.7 刀具破损 85
2.8 刀具几何参数的选择 87
2.8.1 优选刀具几何参数的一般性原则 87
2.8.2 刀具角度的功用及其合理值的选择 87
2.8.3 刀尖几何参数的功用及其合理值的选择 93
2.9 工件材料的切削加工性 94
2.9.1 工件材料切削加工性的概念 94
2.9.2 衡量材料切削加工性的指标 94
2.9.3 影响材料切削加工性的因素 96
2.9.4 改善材料切削加工性的途径 99
2.10 切削液 99
2.10.1 切削液的种类 99
2.10.2 切削液的作用机理 100
2.10.3 提高切削液性能的添加剂 101
2.10.4 切削液的选用 103
习题与思考题 105
3 机床、刀具和加工方法 107
3.1 机床的分类、型号编制与机床的运动分析 107
3.1.1 金属切削机床的分类与型号编制 107
3.1.2 机床的运动分析 109
3.2 车床和车刀 112
3.2.1 车床的加工范围和运动 112
3.2.2 CA6140型车床的传动系统 114
3.2.3 CA6140型车床的主要操纵机构 125
3.2.4 车刀 127
3.3 钻床和麻花钻 132
3.3.1 钻床的加工范围与分类 132
3.3.2 麻花钻 134
3.4 铣床和铣刀 142
3.4.1 铣床的功用和类型 142
3.4.2 铣刀 144
3.4.3 铣削方式 152
3.5 拉床和拉刀 155
3.5.1 拉床及其工作方法 155
3.5.2 拉刀 156
3.6 齿轮加工机床和齿轮加工刀具 161
3.6.1 插齿原理、插齿机床和插齿刀 162
3.6.2 滚齿原理、滚刀与滚齿机床 167
3.6.3 磨齿机床 188
3.6.4 锥齿轮的加工方法 189
3.7 磨床和砂轮 191
3.7.1 磨床的种类和应用范围 191
3.7.2 磨床的液压控制系统 194
3.7.3 砂轮的特性和选择 197
3.8 组合机床 203
3.9 数控机床和加工中心机床 204
3.9.1 数控机床 204
3.9.2 加工中心机床 207
习题与思考题 207
4 工件的定位夹紧与夹具设计 211
4.1 夹具的基本概念 211
4.1.1 机床夹具的定义及组成 211
4.1.2 夹具的作用 212
4.1.3 夹具的分类 213
4.1.4 工件在夹具中加工时加工误差的组成 214
4.2 工件在夹具上的定位 214
4.2.1 工件的安装 214
4.2.2 定位原理 216
4.2.3 常用定位方法与定位元件 224
4.2.4 定位误差的分析与计算 231
4.3 工件在夹具中的夹紧 234
4.3.1 对夹紧装置的要求 234
4.3.2 夹紧力的确定 234
4.4 各类机床夹具举例 237
4.4.1 钻床夹具 237
4.4.2 铣床夹具 243
4.4.3 车床夹具 246
习题与思考题 248
5 机械加工表面质量 254
5.1 机械加工表面质量的概念 254
5.1.1 机械加工表面质量的含义 254
5.1.2 表面质量对使用性能的影响 255
5.2 表面粗糙度及其影响因素 257
5.3 机械加工后表面物理机械性能的变化 261
5.3.1 加工表面的冷作硬化 261
5.3.2 加工表面的金相组织变化——磨削烧伤 262
5.3.3 加工表面层的残余应力 263
5.4 控制加工表面质量的途径 268
5.5 振动对表面质量的影响及其控制 269
5.5.1 振动对表面质量的影响 269
5.5.2 自由振动 270
5.5.3 强迫振动 271
5.5.4 自激振动 272
习题与思考题 275
6 机械加工精度 277
6.1 机械加工精度的概念 277
6.1.1 机械加工精度的含义及内容 277
6.1.2 机械加工误差分类 278
6.2 获得加工精度的方法 278
6.3 影响加工精度的因素 280
6.3.1 原理误差 280
6.3.2 工艺系统的制造精度和磨损对加工精度的影响 281
6.3.3 工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响 286
6.3.4 工艺系统受热变形对加工精度的影响 299
6.3.5 调整误差 304
6.3.6 度量误差 305
6.4 加工误差的分析与控制 306
6.4.1 分布曲线法 306
6.4.2 点图法 310
6.4.3 相关分析法 314
6.4.4 分析计算法 317
习题与思考题 323
7 机械加工工艺规程的制定 327
7.1 基本概念 327
7.1.1 机械产品生产过程与机械加工工艺过程 327
7.1.2 机械加工工艺过程的组成 327
7.1.3 生产类型与机械加工工艺规程 330
7.1.4 机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容 335
7.2 定位基准及选择 337
7.2.1 基准 337
7.2.2 定位基准的选择 339
7.3 工艺路线的制定 342
7.3.1 加工经济精度与加工方法的选择 342
7.3.2 典型表面的加工路线 344
7.3.3 工序顺序的安排 348
7.3.4 工序的集中与分散 350
7.3.5 加工阶段的划分 351
7.4 加工余量、工序尺寸及公差的确定 352
7.4.1 加工余量的概念 352
7.4.2 加工余量的确定 355
7.4.3 工序尺寸与公差的确定 356
7.5 工艺尺寸链 357
7.5.1 直线尺寸链的基本计算公式 357
7.5.2 直线尺寸链在工艺设计中的应用 358
7.6 时间定额和提高生产率的工艺途径 362
7.6.1 时间定额 362
7.6.2 提高劳动生产率的工艺措施 364
7.7 工艺方案的比较与技术经济分析 367
7.7.1 机械加工工艺成本 368
7.7.2 工艺方案的技术经济对比 369
7.8 自动生产线和柔性制造系统 370
7.8.1 自动生产线 370
7.8.2 柔性制造系统 374
习题与思考题 378
8 装配工艺规程的制定 384
8.1 机器的装配过程和装配精度 384
8.1.1 机器的装配过程 384
8.1.2 机器的装配精度 386
8.1.3 装配工艺规程的制定方法 390
8.2 装配尺寸链 393
8.2.1 装配尺寸链的定义和形式 393
8.2.2 装配尺寸链的建立 395
8.3 利用装配尺寸链达到装配精度的方法 399
8.3.1 互换法 399
8.3.2 分组法 401
8.3.3 修配法 404
8.3.4 调整法 409
习题与思考题 414
9 精密、特种加工和新工艺技术方法简介 416
9.1 金刚石超精密切削 416
9.2 精密磨料加工 417
9.2.1 金刚石砂轮和CBN（立方氮化硼）砂轮磨削 418
9.2.2 精密砂带抛光 418
9.2.3 游离磨料研磨抛光 419
9.2.4 珩磨 419
9.2.5 超精研 420
9.3 超声波加工 420
9.4 电解加工 422
9.5 电铸加工 422
9.6 电火花成形加工与线切割 424
9.6.1 电火花成形加工 424
9.6.2 电火花线切割加工 425
9.7 电子束加工和离子束加工 425
9.7.1 电子束加工 426
9.7.2 离子束加工 427
9.8 激光加工 428
9.9 快速成形制造技术 429
9.10 微机械的制造技术 430
9.11 高速切削技术 432
参考文献 435