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1 机械制造技术概述1

1.1 产业、制造业与机械制造业1

1.2 机械制造业的发展及其在国民经济中的地位和作用2

1.3 机械制造系统、生产过程与工艺过程3

1.4 生产类型与工艺特点6

1.5 本课程的主要内容、学习要求和学习方法7

本章小结及学习要求8

习题与思考题8

2 切削原理与刀具9

2.1 切削加工的运动分析及切削要素9

2.1.1 零件表面与成形运动9

2.1.2 切削运动10

2.1.3 切削要素11

2.2 切削加工刀具15

2.2.1 常用刀具类型及刀具结构15

2.2.2 刀具角度16

2.2.3 刀具材料23

2.3 切削过程的物理现象27

2.3.1 切削过程27

2.3.2 切削力和切削功率31

2.3.3 切削热和切削温度34

2.3.4 刀具磨损和寿命35

2.4 工件材料切削加工性及切削用量选择40

2.4.1 材料切削加工性40

2.4.2 影响切削加工性的因素及其改善措施41

2.4.3 选择切削用量的原则42

2.5 切削液44

2.5.1 切削液的作用44

2.5.2 切削液的分类、特点及应用46

2.6 磨具与磨削原理47

2.6.1 砂轮的特征要素48

2.6.2 磨削过程51

2.6.3 磨削工艺的特点52

2.6.4 磨削的应用及发展54

2.7 非金属材料的切削加工54

2.7.1 纤维增强复合材料及其加工55

2.7.2 工程陶瓷材料加工58

2.7.3 工程塑料切削加工62

2.7.4 橡胶材料切削加工63

本章小结及学习要求64

习题与思考题65

3 金属切削机床与加工方法67

3.1 金属切削机床67

3.1.1 金属切削机床分类及型号编制方法67

3.1.2 机床的基本构造70

3.1.3 常用机床传动系统72

3.1.4 数控机床及其特点77

3.2 外圆表面加工80

3.2.1 车削加工80

3.2.2 磨削外圆85

3.2.3 研磨加工87

3.2.4 外圆表面加工方案的分析88

3.3 内圆表面加工89

3.3.1 钻削加工89

3.3.2 镗削加工96

3.3.3 拉削加工99

3.3.4 磨孔101

3.3.5 孔的研磨和珩磨102

3.3.6 内圆面加工方案分析103

3.4 平面加工104

3.4.1 铣削加工104

3.4.2 刨削平面107

3.4.3 磨削平面110

3.4.4 平面加工方案分析110

3.5 特殊典型表面加工111

3.5.1 螺纹加工111

3.5.2 齿轮齿形加工116

3.5.3 成形表面加工121

3.6 数控加工的特点与应用123

3.7 高速切削与高速磨削125

3.7.1 高速切削加工125

3.7.2 高精与高效磨削129

本章小结及学习要求130

习题与思考题130

4 机械加工工艺规程的制定133

4.1 概述133

4.1.1 工艺过程及其组成133

4.1.2 机械加工工艺规程135

4.2 毛坯的选择140

4.3 零件的结构工艺性分析142

4.4 定位基准的选择147

4.4.1 基准及其分类147

4.4.2 定位粗基准的选择148

4.4.3 定位精基准的选择150

4.5 工艺路线的拟定151

4.5.1 零件表面加工方案的选择151

4.5.2 加工阶段的划分152

4.5.3 加工顺序的安排153

4.5.4 热处理等工序的安排153

4.5.5 工序的集中与分散154

4.6 工序设计155

4.6.1 加工余量的确定155

4.6.2 工序尺寸计算157

4.6.3 机床与工艺装备的选择158

4.6.4 切削用量的确定159

4.7 工艺尺寸链159

4.7.1 工艺尺寸链的基本概念159

4.7.2 工艺尺寸链的计算162

4.7.3 几种典型工艺尺寸链的计算165

4.8 数控加工工艺规程设计171

4.8.1 数控加工工艺规程设计的内容171

4.8.2 数控加工内容的选择171

4.8.3 数控加工零件的工艺性分析172

4.8.4 数控加工工艺路线设计173

4.8.5 数控加工工序设计175

4.8.6 数控加工工艺文件178

4.9 典型零件加工179

4.9.1 轴类零件加工工艺分析179

4.9.2 箱体类零件加工工艺分析185

4.10 工艺过程技术经济分析189

4.10.1 机械加工时间定额189

4.10.2 提高机械加工生产率的途径190

4.10.3 机械加工技术经济分析的方法193

本章小结及学习要求194

习题与思考题195

5 机床夹具设计199

5.1 概述199

5.1.1 工件的安装199

5.1.2 机床夹具的作用及分类201

5.1.3 机床夹具的组成204

5.2 工件的定位204

5.2.1 工件定位的基本原理204

5.2.2 典型定位表面及定位元件210

5.2.3 定位误差的分析与计算221

5.3 工件的夹紧227

5.3.1 夹紧装置的基本要求228

5.3.2 夹紧力的确定228

5.3.3 基本夹紧机构及夹紧装置230

5.4 各类专用夹具的设计特点235

5.4.1 钻床夹具235

5.4.2 铣床夹具239

5.4.3 车床夹具241

5.4.4 镗床夹具243

5.5 专用夹具设计方法245

5.5.1 专用夹具的基本要求245

5.5.2 专用夹具设计步骤245

5.5.3 夹具总装配图上尺寸、公差配合和技术条件的标注246

5.6 数控机床夹具247

5.6.1 数控机床夹具的设计要求247

5.6.2 零件形状与数控夹具的对应248

5.6.3 数控车床常用夹具249

5.6.4 数控钻、铣类机床和加工中心用夹具250

本章小结及学习要求254

习题及思考题254

6 机械加工质量258

6.1 加工精度及其影响因素258

6.1.1 加工精度的概念258

6.1.2 获得加工精度的方法259

6.1.3 原始误差与加工误差261

6.2 加工误差的单因素分析262

6.2.1 加工原理误差262

6.2.2 工艺系统的几何误差263

6.2.3 工艺系统的受力变形266

6.2.4 工艺系统的热变形273

6.2.5 工件内应力引起的变形276

6.3 加工误差的综合分析278

6.3.1 加工误差的性质278

6.3.2 加工误差的实际分布图——直方图分析法279

6.3.3 理论分布图法280

6.3.4 点图法284

6.4 保证和提高加工精度的途径286

6.5 机械加工表面质量288

6.5.1 表面质量的基本概念288

6.5.2 影响加工表面粗糙度的主要因素及其控制290

6.5.3 影响表面物理、力学性能的因素及其控制291

本章小结及学习要求296

习题与思考题297

7 机器的装配工艺300

7.1 装配概述300

7.1.1 装配的概念与装配单元300

7.1.2 装配工作的基本内容301

7.1.3 装配的组织形式304

7.2 装配精度及装配方法306

7.2.1 装配精度306

7.2.2 装配尺寸链及其建立306

7.2.3 装配尺寸链的计算307

7.2.4 保证装配精度的方法310

7.2.5 装配方法的选用315

7.3 装配工艺规程316

7.3.1 拟定装配工艺规程的依据和原始资料316

7.3.2 装配工艺规程的内容及其拟定步骤317

7.3.3 装配结构工艺性321

本章小结及学习要求324

习题与思考题325

8 现代制造技术327

8.1 特种加工327

8.1.1 特种加工的概念327

8.1.2 电火花加工329

8.1.3 电化学加工331

8.1.4 激光加工334

8.1.5 超声波加工335

8.2 快速原型技术336

8.2.1 快速原型技术及其产生336

8.2.2 快速原型技术原理及分类337

8.2.3 快速原型技术的特点339

8.2.4 快速原型技术的应用340

8.3 精密、超精密加工与微米／纳米技术341

8.3.1 精密、超精密加工341

8.3.2 微米／纳米技术343

8.4 绿色制造及少无切削加工344

8.4.1 绿色制造344

8.4.2 少无切削加工347

8.5 柔性制造系统及计算机集成制造系统348

8.5.1 柔性制造系统348

8.5.2 计算机集成制造系统349

8.6 先进制造生产模式350

8.6.1 精益生产350

8.6.2 敏捷制造351

8.6.3 并行工程351

8.6.4 虚拟制造技术352

8.6.5 云制造模式352

8.6.6 变批量生产模式355

本章小结及学习要求356

习题与思考题357

参考文献358