機械製造技術

第1章緒論/1
1.1機械製造業的地位、現狀和發展方向1
1.1.1機械製造業的地位、現狀1
1.1.2機械製造業的發展方向1
1.2本課程的主要內容及學習方法3
1.2.1本課程學習的主要內容及要求3
1.2.2本課程的學習方法3

第2章機械加工方法與裝備/4
2.1金屬切削機床和表面加工方法4
2.1.1金屬切削機床的分類和型號4
2.1.2機床傳動原理8
2.1.3機床的傳動系統與運動計算9
2.2金屬切削基本原理10
2.2.1機械零件的表面10
2.2.2機械零件表面的成形方法10
2.2.3切削運動12
2.2.4切削要素13
2.2.5金屬切削過程14
2.2.6切削力18
2.2.7切削熱與切削溫度19
2.2.8刀具磨損與刀具耐用度20
2.3金屬切削刀具22
2.3.1刀具材料22
2.3.2金屬切削刀具的種類和用途28
2.3.3刀具切削部分的幾何角度48
2.3.4刀具工作角度53
2.3.5刀具幾何參數的合理選擇54
2.3.6切削液的合理選擇56
2.4實訓刀具角度的測量57
複習思考題62

第3章金屬切削機床概述/64
3.1車床64
3.1.1CA6140型普通車床的組成64
3.1.2CA6140型臥式車床的傳動系統分析67
3.1.3車削螺紋傳動鏈69
3.1.4車削米制螺紋69
3.1.5主軸箱74
3.1.6雙向式多片摩擦離合器結構74
3.1.7溜板箱75
3.1.8安全離合器的結構76
3.1.9超越離合器的結構76
3.1.10方刀架的結構77
3.2銑床78
3.2.1銑床的工藝範圍78
3.2.2X6132A萬能臥式升降臺銑床的組成80
3.2.3X6132A萬能臥式升降臺銑床的傳動系統80
3.2.4主運動傳動鏈81
3.2.5進給運動傳動鏈81
3.3銑床的主要部件結構82
3.3.1主軸部件82
3.3.2順銑機構82
3.3.3銑床附件84
3.4磨床87
3.4.1磨床的工藝特點與類型87
3.4.2M1432A型萬能外圓磨床88
3.4.3M1432A型萬能外圓磨床傳動系統90
3.4.4M1432A型萬能外圓磨床的主要結構92
3.4.5無心外圓磨床97
3.4.6平面磨床98
3.4.7內圓磨床99
3.5刨床100
3.5.1牛頭刨床100
3.5.2插床100
3.5.3龍門刨床101
3.6鑽床101
3.6.1鑽床加工的工藝範圍101
3.6.2鑽床的類型101
3.6.3Z3040型搖臂鑽床主要部件結構103
3.7鏜床105
3.7.1鏜孔的工藝方法105
3.7.2鏜床的類型105
3.7.3臥式銑鏜床105
3.7.4座標鏜床108
3.7.5金剛鏜床110
3.7.6鏜床的維護保養112
3.8實訓金屬切削機床拆裝112
複習思考題113

第4章機床夾具/115
4.1機床夾具的功用、組成、分類與安裝115
4.1.1機床夾具的功用115
4.1.2機床夾具的組成115
4.1.3機床夾具的分類116
4.1.4工件的安裝117
4.2工件的定位和定位元件119
4.2.1基準的概念119
4.2.2工件定位的方式119
4.2.3工件定位原理121
4.2.4常用定位方式及定位元件125
4.2.5定位誤差的分析與計算139
4.3工件的夾緊140
4.3.1工件的夾緊140
4.3.2典型夾緊機構144
4.4典型機床夾具簡介147
4.4.1車床夾具147
4.4.2鑽床夾具149
4.4.3銑床夾具152
4.4.4鏜模154
4.4.5機床夾具設計的方法和步驟156
4.5實訓專用夾具設計157
複習思考題161

第5章機械加工工藝規程的編制/163
5.1概述163
5.1.1生產過程和工藝過程163
5.1.2機械加工工藝過程的組成164
5.1.3生產類型及工藝特點165
5.2機械加工工藝規程166
5.2.1工藝規程的作用166
5.2.2制定工藝規程的原則167
5.2.3制定工藝規程的原始資料168
5.2.4工藝規程編制的步驟及內容168
5.2.5工藝規程的類型與格式168
5.3工藝規程的編制172
5.3.1零件的工藝分析172
5.3.2毛坯的選擇176
5.3.3定位基準的選擇177
5.3.4表面加工方法的選擇181
5.3.5加工階段的劃分183
5.3.6工序的組合184
5.3.7加工順序的安排185
5.4工序內容的確定186
5.4.1加工餘量及工序尺寸的確定186
5.4.2機床及工藝裝備的確定189
5.4.3切削用量的確定190
5.4.4時間定額的確定191
5.5工藝尺寸鏈192
5.5.1概述192
5.5.2尺寸鏈的計算方法193
5.5.3工藝尺寸鏈的應用194
5.6工藝過程的技術經濟分析196
5.6.1工藝成本的計算196
5.6.2不同工藝方案的經濟性比較197
5.6.3提高生產率、降低成本的措施197
5.7實訓工藝卡片的填寫199
複習思考題200

第6章典型零件的加工工藝分析/202
6.1軸類零件加工202
6.1.1軸類零件的結構特點及結構工藝性分析202
6.1.2軸類零件的技術要求204
6.1.3軸類零件的材料和毛坯205
6.1.4軸類零件的機械加工工藝206
6.1.5軸類零件外圓表面的加工方法210
6.1.6外圓表面加工方法的選擇213
6.2套類零件加工214
6.2.1套類零件的結構特點及工藝性分析214
6.2.2套類零件的機械加工工藝219
6.3箱體類零件加工222
6.3.1箱體類零件的功用與結構特點222
6.3.2箱體類零件的主要技術要求、材料和毛坯223
6.3.3箱體類零件機械加工工藝225
6.3.4箱體零件主要表面的加工方法226
6.3.5箱體類零件的機械加工工藝231
6.4實訓典型零件的加工236
複習思考題237

第7章機械加工品質分析與控制/239
7.1機械加工精度239
7.1.1機械加工精度的組成239
7.1.2加工原理誤差240
7.1.3工藝系統的幾何誤差240
7.1.4工藝系統受力變形引起的誤差244
7.1.5工藝系統受熱變形引起的誤差249
7.1.6工件內應力引起的誤差252
7.1.7提高加工精度的工藝措施254
7.2機械加工表面品質257
7.2.1機械加工表面品質含義257
7.2.2影響零件表面粗糙度的因素259
7.2.3影響零件表面層物理力學性能的因素261
7.2.4控制和改善工件表面品質的方法264
7.2.5機械加工中的振動264
7.3加工誤差的統計分析267
7.3.1加工誤差的類型267
7.3.2加工誤差的統計分析268
7.4實訓加工誤差統計分析270
複習思考題271

第8章機械裝配工藝基礎/273
8.1概述273
8.1.1裝配的概念273
8.1.2裝配精度274
8.2裝配尺寸鏈275
8.2.1裝配尺寸鏈的建立275
8.2.2保證裝配精度的裝配方法及裝配尺寸鏈的計算277
8.2.3裝配方法的選擇278
8.3裝配工藝規程的制訂283
8.3.1制訂裝配工藝規程的基礎知識283
8.3.2制訂裝配工藝規程的步驟284
8.4實訓機械拆裝與裝配精度實訓285
複習思考題286

第9章現代機械製造技術簡介/287
9.1現代製造技術的發展287
9.1.1現代製造技術發展的背景287
9.1.2現代製造技術的特點287
9.2特種加工技術289
9.2.1電火花加工289
9.2.2電火花加工的應用291
9.2.3電解加工293
9.2.4超聲波加工294
9.2.5鐳射加工295
9.3電腦輔助工藝設計（CAPP）297
9.3.1電腦輔助工藝設計（CAPP）的概念與作用297
9.3.2電腦輔助工藝設計（CAPP）系統的常用方法及原理297
9.4電腦集成製造系統（CIMS）298
9.4.1CIMS的概念及組成298
9.4.2CIMS的體系結構300
9.5實訓電火花線切割加工300
複習思考題301
參考文獻/303

《機械製造技術》是以綜合職業能力教育為基點，結合高職高專院校教學改革、課程建設的經驗而編寫的職業能力培養教材。教材的編寫充分體現了以培養學生綜合職業能力為宗旨，貫徹以職業實踐活動為導向，以典型零件加工工藝分析為主線的編寫方針，突出職業教育的特點，結合提高高職學生就業競爭力和發展潛力的培養目標，對理論知識和生產實踐進行了有機整合，注重培養學生機械加工工藝編制能力、專業知識綜合應用能力及解決生產問題的能力。

本教材在編寫的過程中，主要體現以下幾方面特點。

1.緊密結合課程的教學大綱，在內容上注重加強基礎、突出能力的培養，做到系統性強、少而精，體現了機械製造理論與實踐相結合。

2.貫徹先進的教學理念，以技能訓練為主，以基礎理論知識為支撐，較好地處理了理論教學與技能訓練的關係，落實“管用、夠用、適用”的教學思想，將原有金屬切削原理與刀具、機械製造工藝學、機床夾具設計、現代加工設備、材料成形工藝等多門課程的教學內容進行了有機整合，層次清楚、重點突出、特色明顯。

3.為適應高職機械製造類專業的創新和發展的需要，章後增加了一定數量的實訓內容，增強學生實踐能力和動手能力，突出職業核心能力的培養。

4.包括現代製造技術的發展、特種加工技術、電腦輔助工藝設計（CAPP）和電腦集成製造系統（CIMS）等內容，有助於學生瞭解機械製造技術的發展方向和前沿，充分體現了教材的先進性和完整性。

5.本教材開發採用“校企合作”的方式，吸收了企業、行業的工程技術人員參與編寫工作，引入了工廠的新工藝、技術和標準，以製造技術為核心、製造工藝為主線，充分體現了工學結合的人才培養模式，有利於培養學生實踐能力和工程素質提高。

6.本教材在章後附有一定數量的複習思考題，以滿足高職高專院校機械類和機電類專業學生的學習需求，方便學生自學和加深理解本課程的主要內容，做到理論聯繫實際、學以致用，培養學生分析和解決實際問題的能力。

本教材可作為高職高專院校機械、機電類專業教材，也可供工程技術人員和科研人員參考。

本教材由甘肅畜牧工程職業技術學院王雲德任主編，武威職業學院程引正、徐生龍任副主編，參加編寫工作的還有甘肅畜牧工程職業技術學院劉孜文。具體編寫分工如下：王雲德編寫第8章和第9章；劉孜文編寫第1章、第5章和第7章；程引正編寫第2章和第3章；徐生龍編寫第4章和第6章。王雲德負責統稿和校正工作，教材由甘肅畜牧工程職業技術學院張毅教授主審。

在編寫過程得到了青島啤酒武威有限責任公司高級工程師郭致江、甘肅武威市農業機械化綜合服務中心高級工程師徐奎山的大力支持和幫助，並提出了許多寶貴的建議，在此表示衷心感謝。

由於我們的水準有限，本教材中難免存在疏漏和不足之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者