机械制造工艺与装备

第一章 金属切削加工基本知识 1

第一节 金属切削加工基本定义 1

一、切削运动和切削用量 1

二、刀具角度参考系和刀具角度 3

三、切削层公称横截面要素和切削方式 9

第二节 金属切削中的物理现象及影响因素 11

一、切削变形及其主要影响因素 11

二、切削力及其主要影响因素 15

三、切削温度及其主要影响因素 17

四、刀具磨损、刀具耐用度及其主要影响因素 18

第三节 金属切削基本规律的应用 20

一、工件材料切削加工性的改善 20

二、刀具材料的合理选择 21

三、切削液的合理选择 26

四、合理刀具几何参数的选择 27

五、合理切削用量的选择 29

习题 32

第二章 机械加工工艺基本知识 34

第一节 概述 34

一、生产过程和工艺过程 34

二、机械加工工艺过程的组成 35

三、工件的夹紧 37

四、机械加工生产类型及特点 38

第二节 机械加工工艺规程及工艺文件 40

一、机械加工工艺规程 40

二、工艺规程制订的原则 41

三、制订工艺规程时的原始资料 41

四、制订工艺规程的步骤 41

五、工艺文件格式 45

第三节 零件的工艺性分析 45

一、分析研究产品的零件图样和装配图样 45

二、技术要求分析 46

三、结构工艺性分析 46

第四节 毛坯选择 49

一、常见的毛坯种类 49

二、毛坯的选择原则 51

三、毛坯的形状和尺寸 51

第五节 基准与工件定位 53

一、基准的概念及其分类 53

二、工件定位的概念及定位的要求 54

三、工件定位的方法 55

第六节 六点定位原则及定位基准的选择 58

一、六点定位原则 58

二、由工件加工要求确定工件应限制的自由度数 60

三、定位基准的选择 61

第七节 常用定位元件 64

一、对定位元件的基本要求 64

二、工件以平面定位时的定位元件 65

三、工件以圆孔定位时的定位元件 67

四、工件以外圆柱面定位时的定位元件 70

第八节 定位误差分析 73

一、定位误差产生的原因及计算 73

二、定位误差计算实例 76

三、工件以一面两孔组合定位时的定位误差计算 77

第九节 工艺路线的拟订 82

一、表面加工方法的选择 82

二、加工阶段的划分 85

三、加工顺序的安排 85

四、工序集中和工序分散 87

第十节 工序尺寸及公差的确定 88

一、合理确定加工余量 88

二、工艺尺寸链的概念及计算公式 91

三、工序尺寸及公差的确定 94

第十一节 机械加工生产率和技术经济分析 100

一、机械加工生产率分析 100

二、工艺过程的技术经济分析 103

习题 106

第三章 机械加工质量分析 114

第一节 机械加工误差 114

一、机械加工误差的概念 114

二、机械加工误差产生的原因 114

三、减少加工误差的措施 117

第二节 加工误差的综合分析 119

一、加工误差的性质 119

二、加工误差的统计分析法 120

第三节 机械加工表面质量 126

一、加工表面的几何特征 126

二、加工表面层的物理力学性能 127

第四节 机械加工振动简介 128

一、机械加工中的受迫振动 129

二、机械加工中的自激振动 129

习题 131

第四章 轴类零件加工工艺及常用工艺装备 133

第一节 概述 133

一、轴类零件的功用与结构特点 133

二、轴类零件的技术要求、材料和毛坯 133

第二节 外圆表面的加工方法和加工方案 134

一、外圆表面的车削加工 134

二、外圆表面的磨削加工 134

三、外圆表面的精密加工 137

四、外圆表面加工方案的选择 139

第三节 外圆表面加工常用工艺装备 139

一、焊接式车刀和可转位车刀 139

二、砂轮 145

三、车床夹具 149

四、螺旋夹紧机构 154

第四节 典型轴类零件加工工艺分析 156

一、阶梯轴加工工艺过程分析 156

二、带轮轴加工工艺过程分析 160

三、细长轴加工工艺特点及反向走刀车削法 161

习题 162

第五章 套筒类零件加工工艺及常用工艺装备 164

第一节 概述 164

一、套筒类零件的功用与结构特点 164

二、套筒类零件的技术要求、材料和毛坯 164

第二节 内孔表面加工方法和加工方案 165

一、钻孔 165

二、扩孔 166

三、铰孔 167

四、镗孔、车孔 169

五、拉孔 172

六、磨孔 174

七、孔的精密加工 174

八、孔加工方案及其选择 177

第三节 孔加工常用工艺装备 178

一、孔加工用刀具 178

二、钻夹具 188

第四节 典型套筒类零件加工工艺分析 198

一、套筒类零件的结构特点及工艺分析 198

二、套筒类零件加工中的主要工艺问题 200

习题 204

第六章 箱体类零件加工工艺及常用工艺装备 206

第一节 概述 206

一、箱体类零件的功用及结构特点 206

二、箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯 207

第二节 平面加工方法和平面加工方案 209

一、刨削 209

二、铣削 210

三、磨削 215

四、平面的光整加工 216

五、平面加工方案及其选择 217

第三节 铣削加工常用工艺装备 217

一、铣削刀具 217

二、铣床夹具 222

第四节 箱体孔系加工及常用工艺装备 229

一、箱体零件孔系加工 229

二、箱体孔系加工精度分析 234

三、镗夹具(镗模) 237

四、联动夹紧机构 245

第五节 典型箱体零件加工工艺分析 248

一、主轴箱加工工艺过程及其分析 248

二、分离式齿轮箱体加工工艺过程及其分析 251

习题 253

第七章 圆柱齿轮加工工艺及常用工艺装备 255

第一节 概述 255

一、齿轮的功用与结构特点 255

二、齿轮的技术要求 256

三、齿轮的材料、热处理和毛坯 257

四、齿坯加工 257

第二节 圆柱齿轮齿形加工方法和加工方案 258

一、滚齿 259

二、插齿 262

三、剃齿 263

四、珩齿 265

五、磨齿 265

六、齿轮加工方案选择 267

第三节 典型齿轮零件加工工艺分析 267

一、普通精度齿轮加工工艺分析 268

二、高精度齿轮加工工艺特点 270

第四节 齿轮刀具简介 271

一、盘形齿轮铣刀 272

二、齿轮滚刀 272

三、插齿刀 275

习题 277

第八章 现代加工工艺及工艺装备 279

第一节 特种加工 279

一、概述 279

二、电火花加工 279

三、电解加工 283

第二节 现代机床夹具简介 284

一、可调夹具 284

二、组合夹具 285

三、数控机床夹具 285

第三节 成组技术及其在工艺中的应用 287

一、成组技术的基本概念 287

二、成组技术中的零件编码 288

三、零件分类成组的方法 291

四、成组工艺过程设计 293

五、成组生产组织形式 294

第四节 计算机辅助工艺规程设计 295

一、概述 295

二、修订式(派生式)CAPP系统 295

三、创成式CAPP系统 297

第五节 现代制造技术 298

一、制造技术的演进 298

二、现代制造技术的提出 299

三、现代制造技术的内涵及特点 299

四、计算机集成制造系统(CIMS) 300

习题 302

第九章 机械装配工艺基础 303

第一节 概述 303

一、装配的概念 303

二、装配精度 305

第二节 装配尺寸链 306

一、基本概念 306

二、装配尺寸链的建立———线性尺寸链(直线尺寸链) 306

三、装配尺寸链的计算 306

第三节 装配方法及其选择 308

一、互换装配法 308

二、选配装配法 310

三、修配装配法 312

四、调整装配法 314

第四节 装配工作法与典型部件的装配 315

一、装配工作法 315

二、典型部件的装配 316

习题 319

参考文献 321

本教材是以“机械加工工艺规程的制定和实施”为主线,有机融合相关课程内容而编写的综合性课程教材。在选取和重组教材内容时,以生产实际中典型的轴类零件、套类零件和箱体类零件引出金属切削基本知识、外圆表面、内孔表面、平面的加工方案和机械加工工艺规程制订方法;介绍典型表面加工常用刀具选择和常用夹具设计的方法;介绍圆柱齿轮加工工艺和常用工艺装备;现代加工工艺和工艺装备;常用机械装配方法及装配尺寸链的计算。
本教材配有《机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书》第三版习题集分两部分:第一部分为习题集;第二部分为课程设计指导书。习题集中每一章的习题形式有填空题、判断题、选择题、名词解释、简答题、计算分析题、综合应用题。设计指导书中,较详细地叙述机械加工工艺规程的制定和机床夹具设计的步骤和方法及其他常用工艺装备的选用,还附有一定数量的附表
和零件图样以供课程设计选用。
本教材可作为高职高专机械类、机电类专业的教学用书,也可作为工程技术人员的参考资料。

适读人群 ：《机械制造工艺与装备》第三版教材可作为高职高专机械类、机电类专业的教学用书，也可作为工程技术人员的参考资料。

《机械制造工艺与装备》第三版是高职高专“十二五职业教育国家规划教材”，配有习题集和课程设计指导书，配有多媒体课件。自2003年第一版出版以来，共畅销7万多册，倪森寿教授是机械制造方面的知名教授，主持建设的《机械制造工艺与装备》课程被评为国家精品课程。在教材中以“机械加工工艺规程的制定和实施”为主线有机融合相关课程内容而编写的综合性课程教材，以生产实际中典型的轴类零件、套类零件和箱体类零件引出金属切削基本知识、外圆表面、内孔表面、平面的加工方案和机械加工工艺规程制定方法；介绍典型表面加工常用刀具选择和常用夹具设计的方法；介绍圆柱齿轮加工工艺和常用工艺装备；现代加工工艺和工艺装备；常用机械装配方法及装配尺寸链的计算。