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第0章 绪论1

0.1生产与制造1

0.1.1生产的含义1

0.1.2生产过程与分类2

0.1.3产品制造的含义3

0.1.4制造技术4

0.1.5工艺过程4

0.2机械制造业在国民经济中的地位及其发展5

0.2.1机械制造业在国民经济中的地位5

0.2.2机械制造业的发展6

0.2.3我国机械制造业面临的挑战和机遇7

0.3机械工艺师的基本工作内容和知识9

0.4本课程的内容、特点和学习方法10

0.4.1本课程的内容10

0.4.2本课程的性质和学习要求11

0.4.3本课程的特点及学习方法11

习题与思考题12

第1章 机械加工工艺规程的制定13

1.1机械加工工艺过程的基本概念13

1.1.1机械加工工艺过程的组成13

1.1.2生产纲领与生产类型15

1.1.3机械加工工艺规程与工艺文件17

1.2制定机械加工工艺规程的要求与步骤21

1.3零件加工工艺性分析与毛坯的选择22

1.3.1分析零件技术要求及其合理性22

1.3.2零件的结构工艺性审查22

1.3.3毛坯的选择24

1.4工件定位的基本原理25

1.4.1六点定位原理25

1.4.2六点定位原理的应用26

1.4.3定位及夹紧符号标注28

1.5机械加工工艺规程设计中的主要定性问题29

1.5.1定位基准的选择29

1.5.2加工工艺路线的拟定31

1.5.3机床与工艺装备的选择36

1.5.4切削用量的确定37

1.6加工余量及其确定方法37

1.6.1加工余量的概念38

1.6.2影响加工余量的因素38

1.6.3确定余量的方法39

1.7加工工艺尺寸的分析计算40

1.7.1尺寸链的基本概念40

1.7.2加工尺寸链概述43

1.7.3加工工艺尺寸计算举例45

1.7.4求解加工尺寸链的几种情况51

1.8工艺方案的生产率及技术经济性分析51

1.8.1生产率分析51

1.8.2技术经济性分析52

1.9提高机械加工生产率的工艺措施55

1.9.1缩短单件时间定额55

1.9.2采用先进工艺方法57

1.9.3实行多台机床看管57

1.9.4进行高效及自动化加工58

习题与思考题58

第2章 金属切削机床夹具设计61

2.1机床夹具的基本概念61

2.1.1机床夹具的分类61

2.1.2机床夹具在机械加工中的作用62

2.1.3夹具的组成63

2.2定位方式与定位元件64

2.2.1工件以平面定位及其定位元件64

2.2.2工件以圆柱孔定位及其定位元件68

2.2.3工件以外圆柱面定位及其定位元件71

2.2.4组合表面定位73

2.3定位误差的分析与计算76

2.3.1定位误差的产生原因及组成77

2.3.2定位误差的计算方法77

2.3.3典型表面定位时的基准位移误差78

2.4工件的夹紧83

2.4.1夹紧装置的组成及基本要求83

2.4.2夹紧力的确定84

2.4.3典型夹紧机构87

2.5分度装置93

2.5.1分度装置的类型94

2.5.2分度对定机构及控制机构96

2.5.3抬起及锁紧机构的设计98

2.5.4分度精度分析98

2.5.5端齿盘分度装置99

2.6典型机床夹具101

2.6.1车床夹具101

2.6.2钻床夹具104

2.6.3镗床夹具109

2.6.4铣床夹具115

习题与思考题119

第3章 典型零件的加工122

3.1轴类零件的加工122

3.1.1轴类零件加工特点概述122

3.1.2轴类零件的主要技术要求123

3.1.3轴类零件的外圆表面加工124

3.1.4轴类零件机械加工的主要工艺问题129

3.1.5轴类零件加工实例——车床主轴的加工130

3.2套类零件的加工136

3.2.1套类零件加工特点概述136

3.2.2套类零件的主要技术要求137

3.2.3套类零件的内孔表面的加工138

3.2.4套类零件机械加工的主要工艺问题140

3.2.5套类零件加工实例——钻床主轴套筒的加工141

3.3箱体类零件的加工143

3.3.1箱体类零件加工概述143

3.3.2箱体类零件的主要技术要求144

3.3.3箱体零件的平面加工方法145

3.3.4箱体类零件机械加工的主要工艺问题150

3.3.5箱体类零件加工实例——主轴箱箱体的加工152

3.4直齿圆柱齿轮类零件的加工154

3.4.1直齿圆柱齿轮类零件概述154

3.4.2圆柱齿轮的主要技术要求155

3.4.3直齿圆柱齿轮的齿形加工156

3.4.4直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题159

3.4.5直齿圆柱齿轮加工实例161

习题与思考题163

第4章 零件数控加工工艺技术164

4.1数控加工的基础知识164

4.1.1数控加工的特点及对象165

4.1.2数控机床坐标系166

4.1.3数控机床的运动方式167

4.1.4数控加工程序编制基础168

4.1.5 CAM数控编程技术174

4.2数控加工工艺设计174

4.2.1数控加工工艺内容的选择175

4.2.2零件数控加工工艺性分析176

4.2.3数控加工工艺路线的设计177

4.2.4数控加工工序设计180

4.3数控加工中常用典型夹具189

4.3.1拼装夹具190

4.3.2组合夹具192

4.3.3多面高效数控专用夹具194

4.4数控加工中常用工艺文件195

4.4.1数控操作计划卡片195

4.4.2数控加工刀具选用计划表196

4.4.3数控编程任务书197

4.4.4数控加工人工编程表197

4.4.5工件装夹设定卡198

4.4.6数控加工工序卡片199

4.4.7数控加工程序单199

4.4.8数控加工走刀路径图199

习题与思考题200

第5章 机械制造过程中的几何测量201

5.1机械制造质量检验规程的制定201

5.1.1质量检验的基本概念201

5.1.2制定检验规程的依据和原则203

5.1.3制定检验卡片的主要工作内容204

5.2机械制造质量检验规范209

5.2.1检验规范的作用209

5.2.2检验规范的内容210

5.2.3质量检验计划210

5.2.4工序质量检验卡片211

5.2.5产品质量终检报告卡片213

5.3计量器具的特性与选择213

5.3.1量具量仪的分类213

5.3.2常规计量器具214

5.3.3计量器具的参数与特性220

5.3.4量具量仪的选择方法221

5.4典型测量装置简介225

5.4.1万能工具显微镜225

5.4.2三坐标测量机227

5.4.3光学投影仪232

5.5量规设计234

5.5.1光滑极限量规234

5.5.2直线尺寸量规237

5.5.3莫氏与米制圆锥量规238

5.5.4功能量规240

5.6专用技术测量量具246

5.6.1测量基准面的选择246

5.6.2传递装置247

5.6.3移动导向机构247

5.6.4辅助元件249

5.6.5测量装置举例250

习题与思考题252

第6章 非常规加工技术253

6.1非常规加工方法概述253

6.2电火花成形加工254

6.2.1电火花加工的原理254

6.2.2电火花加工的工艺特点255

6.2.3影响电火花加工质量的主要因素256

6.2.4电火花成形加工工具电极的设计257

6.2.5电火花成形加工时电极和工件装夹261

6.3数控电火花线切割加工267

6.3.1电火花线切割加工原理267

6.3.2电火花线切割加工机床267

6.3.3数控电火花线切割编程269

6.3.4数控线切割加工常用夹具与工件装夹273

6.4电解加工276

6.4.1电解加工的原理276

6.4.2电解加工的工艺特点277

6.4.3电解加工的应用277

6.4.4电解磨削277

6.5激光加工278

6.5.1激光加工的基本原理278

6.5.2激光加工的工艺特点279

6.5.3激光加工的应用279

6.6电子束和离子束加工280

6.6.1电子束加工280

6.6.2离子束加工281

6.7超声波加工282

6.7.1超声波加工的基本原理283

6.7.2超声波加工的特点283

6.7.3超声波加工的设备简介284

6.7.4超声波加工工艺规律简介284

6.7.5应用实例285

6.8快速原型制造与3D打印技术285

6.8.1快速原型技术的特点286

6.8.2光敏树脂快速成形286

6.8.3层合快速成形288

6.8.4熔融沉积快速成形290

6.8.5选择性激光烧结法290

习题与思考题291

第7章 机械加工精度292

7.1机械加工精度概述293

7.1.1加工精度和加工误差293

7.1.2获得加工精度的方法293

7.1.3影响加工精度的因素295

7.1.4原始误差与加工误差之间的关系296

7.1.5研究加工精度的方法296

7.2工艺系统的几何误差297

7.2.1加工原理误差297

7.2.2机床的几何误差297

7.2.3工艺系统的其他几何误差302

7.3工艺系统的受力变形303

7.3.1工艺系统受力变形现象303

7.3.2工艺系统的刚度303

7.3.3工艺系统受力变形对加工精度的影响305

7.3.4减少工艺系统受力变形的措施309

7.3.5工件内应力对加工精度的影响311

7.4工艺系统的热变形312

7.4.1工艺系统的热源312

7.4.2工艺系统的热变形对加工精度的影响312

7.4.3减少工艺系统热变形的措施315

7.5加工误差的统计分析316

7.5.1加工误差的统计性质316

7.5.2分布图分析法316

7.5.3点图分析法322

7.6提高和保证加工精度的途径328

7.6.1直接减少误差法328

7.6.2误差补偿法328

7.6.3误差分组法328

7.6.4误差转移法329

习题与思考题330

第8章 机械加工表面质量332

8.1机械加工表面质量的含义332

8.1.1表面质量的含义332

8.1.2机械加工表面质量对零件使用性能的影响334

8.1.3表面的完整性336

8.2已加工表面形成机理336

8.3影响加工表面质量的因素336

8.3.1影响表面粗糙度的因素337

8.3.2影响加工表面层物理力学性能的因素339

8.4机械加工过程中的振动343

8.4.1受迫振动及其控制344

8.4.2自激振动及其控制345

8.5控制加工表面质量的途径350

习题与思考题351

第9章 机械装配工艺基础352

9.1机械装配概述352

9.1.1装配的概念352

9.1.2装配工作的一般内容352

9.1.3装配生产的组织形式353

9.1.4装配精度的基本概念356

9.1.5装配工艺性一般要求357

9.2装配尺寸链及其概率解法359

9.2.1装配尺寸链概述359

9.2.2装配尺寸链的建立360

9.2.3装配尺寸链的计算方法362

9.3获得装配精度的方法364

9.3.1互换装配法364

9.3.2选择装配法365

9.3.3修配装配法367

9.3.4调整装配法369

9.4装配工艺规程的制定370

9.4.1制订装配工艺规程的基本原则及所需的原始资料371

9.4.2制订装配工艺规程的步骤371

习题与思考题376

第10章 制造模式与制造技术的发展378

10.1先进制造工艺技术378

10.1.1超精密加工378

10.1.2高速切削380

10.1.3干切削384

10.1.4成组技术385

10.1.5计算机辅助工艺规程设计388

10.2微机械和微机电系统制造技术的进展390

10.3机械制造自动化技术392

10.3.1机械制造系统自动化392

10.3.2柔性制造系统393

10.3.3计算机集成制造系统396

10.3.4工业机器人398

10.4先进制造生产模式399

10.4.1敏捷制造400

10.4.2并行工程400

10.4.3 JIT制造401

10.4.4精良生产403

10.4.5网络化制造403

10.4.6虚拟制造系统404

10.4.7可持续发展制造406

习题与思考题407

参考文献409