绪论 1
0.1 制造业和机械制造技术 1
0.2 先进制造技术的特点及发展趋势 2
0.3 课程的学习要求和学习方法 4
习题与思考题 5
第1章 金属切削基础知识 6
1.1 切削运动与切削用量 6
1.1.1 切削运动 6
1.1.2 切削用量三要素 7
1.2 刀具切削部分的几何参数 9
1.2.1 刀具切削部分的结构要素 9
1.2.2 刀具标注角度参考系 10
1.2.3 刀具的标注角度 11
1.2.4 刀具的工作角度 13
1.2.5 切削方式 15
1.3 常用刀具材料及其选用 16
1.3.1 刀具材料应具备的性能 16
1.3.2 常用刀具材料的介绍及分类 17
1.3.3 高速钢 18
1.3.4 硬质合金 18
1.3.5 其他刀具材料 20
1.4 刀具材料和几何参数的选择 22
1.4.1 刀具材料的选择 22
1.4.2 刀具几何参数的选择 23
1.4.3 刀具几何参数的选择实例 27
1.5 常用金属切削刀具与砂轮 28
1.5.1 车削与车刀 29
1.5.2 孔加工刀具 32
1.5.3 铣削与铣刀 37
1.5.4 拉削与拉刀 41
1.5.5 齿形切削与齿轮刀具 44
1.5.6 磨削与砂轮 46
习题与思考题 51
第2章 金属切削过程及其控制 53
2.1 金属切削过程的变形 53
2.1.1 切削变形区的划分 53
2.1.2 切屑形成过程及切削变形程度 55
2.1.3 前刀面与切屑间的摩擦 58
2.1.4 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 59
2.1.5 切屑的类型及控制 61
2.1.6 加工表面的形成与加工硬化 65
2.2 切削力 66
2.2.1 切削力的来源、切削合力及分力、切削功率 66
2.2.2 切削力的计算及经验公式 68
2.2.3 影响切削力的主要因素 71
2.3 切削热与切削温度 73
2.3.1 切削热的产生和传导 74
2.3.2 切削温度的分布及其对切削过程的影响 74
2.3.3 影响切削温度的因素 76
2.4 刀具磨损与刀具耐用度 78
2.4.1 刀具的磨损形式 78
2.4.2 刀具的磨损原因 79
2.4.3 刀具的磨损过程及磨钝标准 81
2.4.4 刀具耐用度概念及其影响因素 82
2.4.5 刀具耐用度的合理选择 85
2.4.6 刀具的破损 86
2.5 切削用量的合理选择 87
2.5.1 选择切削用量时考虑的因素及选用原则 87
2.5.2 合理切削用量的选择方法 88
2.5.3 提高切削用量的途径 91
2.6 切削液的合理选用 91
2.6.1 切削液的作用 92
2.6.2 切削液和添加剂的分类及选用 92
2.6.3 切削液的使用方法 94
2.7 磨削过程及磨削特征 95
2.7.1 磨粒特征 95
2.7.2 磨屑的形成过程 95
2.7.3 磨削力和磨削用量 96
2.7.4 磨削阶段 97
2.7.5 磨削热和磨削温度 98
2.7.6 砂轮磨损与耐用度 98
习题与思考题 99
第3章 金属切削机床及其基本知识 101
3.1 金属切削机床的基本知识 101
3.1.1 机床分类及型号 101
3.1.2 机床运动 103
3.1.3 机床传动 106
3.2 车床 110
3.2.1 CA6140型卧式车床的组成和主要技术参数 110
3.2.2 传动系统：主运动传动链、传动路线表达式 111
3.3 磨床 113
3.3.1 M1432A型万能外圆磨床的组成和主要技术参数 113
3.3.2 传动系统、传动路线表达式 115
3.3.3 几种典型的加工方式 117
3.3.4 平面磨床 117
3.4 铣床 117
3.5 镗床 119
3.6 钻床 121
习题与思考题 122
第4章 工件夹紧及机床夹具 123
4.1 概述 123
4.1.1 装夹的概念 123
4.1.2 基准的概念及其分类 124
4.1.3 夹紧装置的组成及基本要求 126
4.2 夹紧力的确定 128
4.2.1 夹紧力作用方向的选择 128
4.2.2 夹紧力作用点的选择 129
4.2.3 夹紧力的计算 130
4.3 机床夹具的分类 131
4.3.1 按夹具的使用特点分类 131
4.3.2 按使用机床分类 133
4.3.3 按夹紧的动力源分类 133
4.4 工件定位的基本原理 133
4.4.1 工件在夹具中的定位 133
4.4.2 完全定位与不完全定位 137
4.4.3 欠定位与过定位 138
4.5 定位方式与定位元件的选择 140
4.5.1 工件以平面定位时的定位元件 140
4.5.2 工件以内孔定位时的定位元件 142
4.5.3 工件以外圆柱面定位时的定位元件 146
4.5.4 工件以组合表面定位 148
4.6 定位误差分析 149
4.6.1 定位误差及其产生原因 149
4.6.2 定位误差的计算 151
4.7 典型夹紧机构 151
4.7.1 斜楔夹紧机构 151
4.7.2 螺旋夹紧机构 153
4.7.3 圆偏心夹紧机构 155
4.7.4 定心夹紧机构 157
4.7.5 联动夹紧机构 158
习题与思考题 159
第5章 机械加工质量分析与控制 163
5.1 机械加工精度概述 163
5.1.1 机械加工精度的基本概念 163
5.1.2 获得机械加工精度的方法 164
5.1.3 机械加工过程中的原始误差 168
5.2 原理误差与工艺系统几何误差对加工精度的影响 168
5.2.1 加工原理误差 168
5.2.2 工艺系统几何误差 169
5.3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 176
5.3.1 基本概念 176
5.3.2 工艺系统刚度的计算 177
5.3.3 工艺系统刚度对加工精度的影响 177
5.3.4 减小工艺系统受力变形的措施 183
5.3.5 工件残余应力重新分布引起的变形 186
5.4 工艺系统的热变形对加工精度的影响 188
5.4.1 工艺系统的热源 189
5.4.2 机床热变形对加工精度的影响 190
5.4.3 工件热变形对加工精度的影响 190
5.4.4 刀具热变形对加工精度的影响 192
5.4.5 减少工艺系统热变形对加工精度影响的措施 193
5.5 提高和保证加工精度的途径 196
5.6 机械加工表面质量 199
5.6.1 机械加工表面质量的概述 199
5.6.2 机械加工表面的含义 199
5.6.3 表面质量对零件使用性能的影响 201
5.6.4 表面完整性 203
5.7 表面粗糙度及其影响因素 204
5.7.1 切削加工中影响表面粗糙度的因素 204
5.7.2 磨削加工中影响表面粗糙度的因素 206
5.8 表面层物理机械性能的影响因素 207
5.8.1 加工表面的冷作硬化 207
5.8.2 加工表面层残余应力 208
5.8.3 表面层金相组织变化——磨削烧伤 209
5.9 提高表面质量的加工方法 211
5.9.1 采用光整加工方法降低表面粗糙度值 211
5.9.2 表面强化工艺改善物理力学性能 213
习题与思考题 215
第6章 机械加工工艺规程的设计 217
6.1 基本概念 217
6.1.1 生产过程和机械加工工艺过程 217
6.1.2 机械加工工艺过程的组成 218
6.1.3 生产纲领和生产类型 220
6.1.4 机械加工工艺规程 222
6.1.5 机械加工工艺规程设计的原始资料 225
6.1.6 设计机械加工工艺规程的原则和步骤 225
6.2 零件的工艺性分析 227
6.2.1 分析和检查产品的装配图和零件图 227
6.2.2 分析零件的结构工艺性 228
6.3 毛坯的确定 232
6.3.1 毛坯的类型 232
6.3.2 毛坯的选择 238
6.4 定位基准的选择 238
6.4.1 粗基准的选择 239
6.4.2 精基准的选择 241
6.5 机械加工工艺路线的拟定 244
6.5.1 表面加工方法的选择 244
6.5.2 加工阶段的划分 251
6.5.3 工序的集中与分散 252
6.5.4 工序的排列 253
6.6 机床设备及切削用量的选择 256
6.7 工艺过程的生产率与技术经济分析 258
6.7.1 时间定额及其组成 258
6.7.2 提高劳动生产率的工艺措施 259
6.7.3 工艺过程方案的技术经济分析 262
6.8 零件加工工艺尺寸链 264
6.8.1 尺寸链的定义和组成 264
6.8.2 尺寸链的特征及分类 266
6.8.3 工艺尺寸链的基本计算方法 267
6.8.4 尺寸链的基本计算公式 267
6.8.5 加工工艺尺寸链计算示例 270
6.9 机械产品的装配质量 276
6.9.1 装配的概念 276
6.9.2 装配工作的基本内容 276
6.9.3 机械装配精度 277
6.9.4 装配精度与零件精度的关系 278
6.9.5 保证装配精度的方法及选择 279
习题与思考题 284
第7章 典型零件加工工艺的设计 289
7.1 轴类零件加工 289
7.1.1 概述 289
7.1.2 轴类零件的毛坯、材料及热处理 291
7.1.3 轴类零件外圆表面的加工方法 293
7.1.4 轴类零件加工工艺设计实例 296
7.2 套筒类零件的加工 300
7.2.1 概述 300
7.2.2 套筒类零件的材料、毛坯及热处理 301
7.2.3 套筒类零件内孔表面的普通加工方法 303
7.2.4 轴承套的加工工艺设计实例 307
7.3 箱体类零件的加工 310
7.3.1 概述 310
7.3.2 箱体类零件加工工艺分析 313
7.3.3 箱体零件加工工艺设计实例 317
习题与思考题 318
第8章 特种加工与先进制造技术 320
8.1 电火花加工 321
8.1.1 电火花加工原理 321
8.1.2 电火花加工的特点及应用 322
8.1.3 电火花线切割加工 322
8.2 电解加工 324
8.2.1 电解加工的基本原理 324
8.2.2 电解加工的工艺特点和应用 325
8.2.3 电解加工精度和表面质量 325
8.3 激光加工 326
8.3.1 激光加工原理 326
8.3.2 激光加工的工艺特点及应用 327
8.4 超声波加工 328
8.4.1 超声波加工的工作原理 328
8.4.2 超声波加工的工艺特点及应用 329
8.5 电子束加工 330
8.5.1 电子束加工原理 330
8.5.2 电子束加工特点及应用 330
8.6 离子束加工 331
8.6.1 离子束加工原理 331
8.6.2 离子束加工的特点与应用 332
8.7 先进制造技术 333
8.7.1 微细制造技术 333
8.7.2 超精密加工 336
8.7.3 柔性制造自动化技术与系统 338
8.7.4 先进制造生产模式 342
习题与思考题 347
参考文献 348