機械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）

目錄
第1章 機械加工方法與加工機床 1
1.1 傳統(tǒng)切削加工方法與切削機床 1
1.1.1 車削與車床 1
1.1.2 銑削與銑床 3
1.1.3 刨削與刨床 8
1.1.4 鉆削與鉆床 10
1.1.5 鏜削與鏜床 14
1.1.6 磨削與磨床 17
1.2 曲面加工方法與加工機床 22
1.2.1 齒面加工與加工機床 22
1.2.2 復雜曲面加工與加工中心 31
1.3 特種加工方法與加工機床 31
1.3.1 電火花加工 32
1.3.2 電解加工 34
1.3.3 激光加工 35
1.3.4 超聲波加工 36
1.4 金屬切削機床基礎(chǔ) 38
1.4.1 概述 38
1.4.2 金屬切削機床的主要部件 45
1.5 現(xiàn)代機床的發(fā)展 60
1.5.1 數(shù)控機床 60
1.5.2 加工中心 61
思考與練習 64
第2章 金屬切削原理與刀具 65
2.1 基本定義 65
2.1.1 切削運動與切削用量 65
2.1.2 刀具的幾何參數(shù) 67
2.1.3 切削層參數(shù)與切削方式 74
2.2 刀具種類 76
2.2.1 刀具分類 76
2.2.2 常用刀具簡介 76
2.3 刀具材料 83
2.3.1 刀具材料應具備的性能 83
2.3.2 高速鋼 84
2.3.3 硬質(zhì)合金 87
2.3.4 陶瓷 91
2.3.5 金剛石 91
2.3.6 立方氮化硼 92
2.3.7 涂層刀具 92
2.3.8 刀具材料的發(fā)展 92
2.4 金屬切削的變形過程 93
2.4.1 金屬切削層的變形 94
2.4.2 前刀面的擠壓與摩擦 98
2.4.3 積屑瘤現(xiàn)象 102
2.4.4 切屑變形的變化規(guī)律 104
2.4.5 切屑的類型及其控制 105
2.5 切削力 108
2.5.1 切削力的合成與分解 108
2.5.2 切削力的測量 109
2.5.3 切削力的經(jīng)驗公式與估算 110
2.5.4 切削力的影響因素 112
2.6 切削熱與切削溫度 120
2.6.1 切削熱的產(chǎn)生和傳出 120
2.6.2 切削溫度的測量 121
2.6.3 切削溫度的主要影響因素 122
2.6.4 切削溫度的分布及其對切削加工的影響 126
2.6.5 切削液 128
2.7 刀具磨損、破損與刀具耐用度 128
2.7.1 刀具磨損的形態(tài) 129
2.7.2 刀具磨損的原因 130
2.7.3 刀具磨損過程及磨鈍標準 135
2.7.4 刀具耐用度的經(jīng)驗公式 136
2.7.5 合理刀具耐用度的選用原則 139
2.7.6 刀具的破損 141
2.8 工件材料切削加工性及刀具幾何參數(shù)和切削用量選擇 141
2.8.1 工件材料的切削加工性 141
2.8.2 刀具幾何參數(shù)的選擇 144
2.8.3 切削用量的選擇 148
2.9 磨削 150
2.9.1 砂輪的特性與選擇 150
2.9.2 磨削運動及磨削過程 152
2.9.3 磨削力 155
2.9.4 磨削溫度 155
思考與練習 156
第3章 機械加工與裝配工藝規(guī)程制訂 158
3.1 概述 158
3.1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程 158
3.1.2 機械加工工藝過程的組成 158
3.1.3 加工工藝規(guī)程的內(nèi)容和作用 160
3.1.4 制訂工藝規(guī)程的指導思想 161
3.1.5 生產(chǎn)類型對工藝過程的影響 161
3.1.6 制訂工藝規(guī)程的步驟及內(nèi)容 163
3.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性及毛坯的選擇 165
3.2.1 結(jié)構(gòu)工藝性 165
3.2.2 毛坯的選擇 167
3.2.3 毛坯的種類 167
3.3 基準及其選擇 170
3.3.1 工件的裝夾方法 170
3.3.2 基準及其分類 171
3.3.3 粗基準的選擇 173
3.3.4 精基準的選擇 176
3.4 加工工藝路線的擬訂 183
3.4.1 加工方法的選擇 183
3.4.2 工序順序的安排 188
3.4.3 工序的分散與集中 190
3.5 加工余量及工序尺寸、公差的制訂 191
3.5.1 加工余量的含義 191
3.5.2 加工余量的確定 192
3.5.3 工序尺寸及其公差的確定 194
3.6 尺寸鏈及其應用 194
3.6.1 尺寸鏈的定義及組成 194
3.6.2 尺寸鏈的計算方法 195
3.6.3 工藝尺寸鏈的應用 197
3.7 時間定額和提高生產(chǎn)效率的工藝措施 200
3.7.1 時間定額的組成 200
3.7.2 提高勞動生產(chǎn)率的工藝措施 202
3.8 工藝過程方案的技術(shù)經(jīng)濟分析 205
3.9 制訂工藝規(guī)程的實例——床頭箱體的加工 206
3.9.1 零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求分析 206
3.9.2 定位基準的選擇 208
3.9.3 工藝路線的制訂 209
3.9.4 孔系的加工 211
3.9.5 CA6140 床頭箱體的加工 212
3.10 裝配工藝及裝配尺寸鏈 214
3.10.1 概述 214
3.10.2 裝配精度 215
3.10.3 裝配尺寸鏈的組成和查找方法 216
3.10.4 互換裝配法 218
3.10.5 選擇裝配法 221
3.10.6 修配裝配法 223
3.10.7 調(diào)節(jié)裝配法 224
3.11 裝配工藝規(guī)程的制訂 226
3.11.1 機器的組成和裝配工藝系統(tǒng)圖 226
3.11.2 結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 226
3.11.3 裝配工藝規(guī)程的制訂 228
思考與練習 230
第4章 機床夾具設計原理 233
4.1 機床夾具的概述 233
4.1.1 機床夾具的定義 233
4.1.2 工件的安裝 233
4.1.3 夾具的組成 235
4.1.4 夾具的作用 236
4.1.5 夾具的分類 237
4.2 工件的定位 238
4.2.1 定位與基準 238
4.2.2 定位原理 238
4.2.3 定位的正常情況和非正常情況 241
4.3 典型的定位方式、定位元件及定位裝置 244
4.3.1 定位元件的要求 244
4.3.2 常見的定位方式及定位元件 244
4.4 定位誤差 258
4.4.1 與夾具有關(guān)的誤差 258
4.4.2 定位誤差 259
4.5 工件的夾緊 263
4.5.1 夾緊機構(gòu)的組成 263
4.5.2 夾緊機構(gòu)的基本要求與設計原則 263
4.5.3 夾緊力的確定 265
4.6 夾緊機構(gòu) 267
4.6.1 斜楔夾緊機構(gòu) 267
4.6.2 螺旋夾緊機構(gòu) 268
4.6.3 偏心夾緊機構(gòu) 270
4.6.4 鉸鏈夾緊機構(gòu) 270
4.6.5 聯(lián)動夾緊機構(gòu) 271
4.7 夾具的動力裝置 272
4.7.1 氣動夾緊 272
4.7.2 液壓夾緊 274
4.7.3 氣-液聯(lián)合夾緊 274
4.7.4 電磁夾緊 275
4.8 夾具的其他裝置 275
4.8.1 孔加工刀具的導向裝置 275
4.8.2 對刀裝置 277
4.8.3 分度裝置 278
4.8.4 夾具在機床上的定位 279
4.9 夾具設計的方法及步驟 280
4.9.1 設計前的準備工作 280
4.9.2 夾具總體方案的確定 281
4.9.3 夾具裝配草圖的繪制 282
4.9.4 夾具精度的驗算 284
4.9.5 繪制夾具的裝配圖及零件圖 286
思考與練習 286
第5章 機械加工精度 289
5.1 機械加工精度概述 289
5.1.1 精度的概念 289
5.1.2 獲得加工精度的方法 289
5.1.3 影響加工精度的因素 292
5.2 工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損對工件精度的影響 293
5.2.1 機床主軸的回轉(zhuǎn)精度及其對工件精度的影響 293
5.2.2 移動部件的直線運動精度對工件精度的影響 301
5.2.3 機床的幾何精度對加工精度的影響 303
5.2.4 機床的傳動精度及其對工件精度的影響 304
5.2.5 機床的定位精度對工件精度的影響 305
5.2.6 刀、夾、量具的制造精度和磨損對工件精度的影響 308
5.3 工藝系統(tǒng)的受力變形及其對工件精度的影響 310
5.3.1 基本概念 310
5.3.2 機床部件剛度特點及影響因素 311
5.3.3 工藝系統(tǒng)的剛度 315
5.3.4 工藝系統(tǒng)的變形對加工精度的影響 315
5.3.5 機床剛度的測定 319
5.3.6 提高工藝系統(tǒng)剛度的措施 321
5.4 工藝系統(tǒng)的熱變形及其對工件精度的影響 322
5.4.1 工藝系統(tǒng)熱源與熱平衡 322
5.4.2 機床熱變形對加工精度的影響 324
5.4.3 工件熱變形對加工精度的影響 327
5.4.4 刀具熱變形對加工精度的影響 327
5.4.5 減少工藝系統(tǒng)熱變形辦法 328
5.5 保證和提高加工精度的途徑 328
5.5.1 直接消除或減小原始誤差 328
5.5.2 補償或抵消原始誤差 328
5.5.3 變形轉(zhuǎn)移或誤差轉(zhuǎn)移的方法 329
5.5.4 就地加工達到最終精度的方法 330
5.6 加工誤差的統(tǒng)計分析法 330
5.6.1 概述 330
5.6.2 分布圖分析法 330
5.6.3 分布圖的作用和缺點 334
5.6.4 正態(tài)分布圖的應用 334
5.7 點圖分析法 335
5.8 質(zhì)量管理圖 337
思考與練習 338
第6章 機械加工的表面質(zhì)量 340
6.1 零件表面質(zhì)量對使用性能的影響 340
6.2 機械加工表面粗糙度的影響因素及其改進措施 344
6.2.1 切削加工 344
6.2.2 磨削加工 347
6.3 工件表面層的加工硬化和金相組織的變化及其影響因素 351
6.3.1 表面層的加工硬化(強化) 351
6.3.2 淬火零件的磨削燒傷 352
6.4 表面層的殘余應力及強化工藝 356
6.4.1 工件表面層的殘余應力 356
6.4.2 表面強化工藝 359
思考與練習 362
第7章 機械加工中的振動 364
7.1 機械加工中振動的基本概念 364
7.1.1 機械加工中振動的基本類型 364
7.1.2 工藝系統(tǒng)的動剛度和動柔度 365
7.2 切削過程中的顫振 365
7.2.1 再生顫振原理 366
7.2.2 振型耦合顫振原理 369
7.2.3 刀具的高頻顫振 371
7.3 減小振動、提高穩(wěn)定性的工藝途徑 372
7.3.1 機械加工中的強迫振動及其減小途徑 372
7.3.2