机械制造技术

绪论1

第1章零件加工表面成形方法及设备3

1.1金属切削机床的基础知识3

1.1.1机床的分类3

1.1.2机床型号的编制方法4

1.1.3零件表面的切削加工成形方法和机床的运动8

1.1.4机床传动的基本组成和传动原理图9

1.1.5机床传动系统图和运动计算11

1.2外圆表面加工13

1.2.1外圆表面的加工方法13

1.2.2外圆表面的车削加工14

1.2.3外圆表面的磨削加工32

1.3内圆表面加工40

1.3.1内圆表面的加工方法40

1.3.2钻削加工42

1.3.3镗削加工48

1.3.4拉削加工51

1.3.5内圆表面磨削加工53

1.4平面加工55

1.4.1平面加工方法55

1.4.2刨削与插削加工56

1.4.3铣削加工的工艺范围及特点59

1.4.4平面磨削加工65

1.5齿轮的齿形加工66

1.5.1圆柱齿轮齿形加工方法67

1.5.2滚齿加工68

1.5.3插齿加工71

1.5.4齿形的其他加工方法73

1.5.5齿形加工方案的选择75

思考题75

第2章金属切削基本原理77

2.1金属切削运动和切削要素77

2.1.1切削运动77

2.1.2切削用量78

2.1.3切削层参数79

2.2金属切削刀具几何角度80

2.2.1刀具切削部分的组成80

2.2.2刀具的标注角度81

2.2.3刀具的工作角度82

2.3刀具材料84

2.3.1刀具材料应具备的性能85

2.3.2常用刀具材料85

2.4金属切削过程88

2.4.1切削变形88

2.4.2切削力91

2.4.3切削热与切削温度94

2.4.4刀具磨损与刀具耐用度96

2.5切削用量的选择101

2.5.1确定切削用量时考虑的因素102

2.5.2制订切削用量的原则102

2.5.3提高切削用量的途径105

2.6刀具几何参数的选择105

2.6.1选择刀具几何参数应考虑的因素105

2.6.2刀具角度的选择106

2.7切屑的控制与切削液109

2.7.1切屑的控制109

2.7.2切削液112

思考题114

第3章机械加工工艺规程115

3.1机械加工工艺规程的基本概念115

3.1.1生产过程和工艺过程115

3.1.2机械加工工艺过程的组成116

3.1.3生产类型及工艺特征118

3.1.4工艺系统的组成120

3.1.5工艺规程120

3.2零件的工艺分析122

3.2.1零件结构及其工艺性分析122

3.2.2零件技术要求分析124

3.3毛坯的确定124

3.3.1毛坯的种类及选择125

3.3.2毛坯形状和尺寸确定126

3.4定位基准的选择128

3.4.1基准128

3.4.2粗基准的选择129

3.4.3精基准的选择131

3.5工艺路线的拟定132

3.5.1加工方法的选择132

3.5.2加工阶段的划分134

3.5.3工序集中与工序分散135

3.5.4加工顺序的安排136

3.6加工余量的确定137

3.6.1加工余量的概念137

3.6.2影响加工余量的因素139

3.6.3确定加工余量的方法139

3.7工序尺寸及公差确定140

3.7.1基准重合时工序尺寸及其公差的计算140

3.7.2基准不重合时工序尺寸及其公差的计算141

3.8选择机床与工艺装备145

3.8.1机床的选择145

3.8.2工艺装备的选择146

3.9切削用量与时间定额的确定146

3.9.1切削用量的确定146

3.9.2时间定额的确定147

3.9.3工艺方案的技术经济分析150

3.10工艺文件编写151

3.11传动轴工艺过程编制实例153

3.11.1零件工艺过程编制的任务要求153

3.11.2工艺过程编制步骤154

思考题156

第4章典型零件加工158

4.1轴类零件加工158

4.1.1轴类零件的技术要求159

4.1.2轴类零件的材料和毛坯159

4.1.3轴类零件的预加工160

4.1.4轴类零件加工工艺过程及其分析160

4.1.5其他轴类零件的加工工艺特点165

4.2箱体零件加工170

4.2.1箱体零件的功用与结构特点170

4.2.2箱体零件的主要技术要求171

4.2.3箱体零件的材料及毛坯172

4.2.4箱体零件加工工艺及其分析172

4.2.5箱体孔系加工175

4.3圆柱齿轮加工179

4.3.1圆柱齿轮的结构特点179

4.3.2圆柱齿轮的精度要求179

4.3.3齿轮的材料与热处理180

4.3.4圆柱齿轮齿坯的加工方法181

4.3.5齿轮齿形加工181

4.3.6圆柱齿轮加工工艺及其分析185

4.3.7高精度齿轮加工工艺分析188

4.4套筒类零件加工189

4.4.1套筒类零件的功用与结构189

4.4.2套筒类零件的技术要求190

4.4.3套筒类零件的材料与毛坯190

4.4.4套筒零件加工工艺及其分析190

思考题193

第5章机床夹具设计195

5.1概述196

5.1.1机床夹具在机械加工中的作用196

5.1.2夹具的分类196

5.1.3机床夹具的组成197

5.2工件定位的基本原理198

5.2.1六点定位原则198

5.2.2工件的定位方式201

5.3定位方法及定位元件204

5.3.1工件以平面定位204

5.3.2工件以内孔表面定位207

5.3.3工件以外圆表面定位210

5.3.4定位误差分析与计算212

5.4定位装置设计示例214

5.5夹紧机构原理216

5.5.1夹紧装置的基本要求216

5.5.2夹紧装置的组成216

5.5.3夹紧力的确定217

5.6基本夹紧机构220

5.6.1斜楔夹紧机构220

5.6.2螺旋夹紧机构223

5.6.3偏心夹紧机构223

5.7其他夹紧机构225

5.8夹紧机构设计实例227

5.9夹具体229

5.9.1夹具体的基本要求229

5.9.2夹具体的毛坯制造方法230

5.10各类机床夹具设计要点232

5.10.1车床夹具232

5.10.2钻床夹具234

5.10.3铣床夹具240

5.11专用夹具的设计方法244

5.11.1夹具设计的要求244

5.11.2夹具的设计方法和步骤244

5.11.3夹具总图的主要尺寸和技术条件245

5.12夹具设计实例246

5.12.1设计题目246

5.12.2夹具设计步骤及方法247

思考题250

第6章机械加工误差及表面质量255

6.1概述255

6.1.1加工精度与加工误差255

6.1.2影响加工精度的因素256

6.2工艺系统的几何误差256

6.2.1加工原理误差256

6.2.2机床的几何误差257

6.2.3刀具和夹具的误差259

6.3工艺系统受力变形引起的误差260

6.3.1工艺系统的刚度260

6.3.2工艺系统受力变形引起的加工误差262

6.3.3减小工艺系统受力变形的主要措施265

6.4工艺系统热变形引起的误差266

6.4.1机床的热变形266

6.4.2工件的热变形267

6.4.3刀具的热变形268

6.4.4减小工艺系统热变形的主要途径268

6.5工件内应力引起的误差269

6.5.1产生内应力的原因及所引起的加工误差269

6.5.2减少或消除内应力的措施271

6.6提高加工精度的工艺措施272

6.7表面加工质量275

6.7.1影响切削加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施275

6.7.2影响磨削加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施276

6.7.3影响表面层物理力学性能的工艺因素及改善措施277

思考题279

第7章机械装配工艺基础281

7.1机器结构的装配工艺性281

7.1.1机器装配的基本概念281

7.1.2装配工艺系统图282

7.1.3机器结构的装配工艺性282

7.2装配工艺规程设计286

7.2.1制订装配工艺规程的基本原则及原始资料286

7.2.2设计装配工艺规程的步骤286

7.3装配尺寸链288

7.3.1装配链的概念288

7.3.2装配尺寸链的计算290

7.4装配方法及其选择293

7.4.1装配方法293

7.4.2装配方法的选择300

7.5典型部件装配300

7.5.1螺纹连接300

7.5.2过盈连接302

7.5.3轴承装配302

7.5.4密封件装配305

7.6装配工艺规程的制订306

7.6.1制订装配工艺规程的原则306

7.6.2制订装配工艺规程的原始资料306

7.6.3制订装配工艺规程的内容及步骤306

7.6.4减速器装配工艺编制实例309

7.6.5制定装配工艺过程注意事项312

思考题313

参考文献314

　　本教材在编写过程中牢牢把握实用性原则，兼顾高职高专学生的理论知识接受能力以及高等职业教育的培养目标和要求，合理分配各知识点内容的比例和讲解顺序，在内容处理上注重理论与实践的密切结合，对一些理论性较强的内容，尽量以典型案例导入，避免学生产生厌倦枯燥情绪。　　通过本书的学习，学生可掌握机械制造的基本知识和基本理论，掌握机床的基本结构和使用范围，能够合理选择切削用量、金属切削刀具及机床，具有一定的零件加工工艺分析能力，典型零件工艺过程编制能力，以及一般工装设计能力。　　本书按照高职高专机械类教学改革的要求，本着实用、易用的原则编写而成。本书主要内容包括金属切削机床、金属切削刀具、金属切削原理、机床夹具设计、机械加工工艺规程、机械加工质量分析、装配工艺基础等。本书可作为高等职业技术学院、高等专科学校、技师学院的机械类和近机类、机电类专业的教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考书或自学用书。