机械制造技术基础（第二版）

目录
第1章 机械加工方法与加工机床 1
1.1 传统切削加工方法与切削机床 1
1.1.1 车削与车床 1
1.1.2 铣削与铣床 3
1.1.3 刨削与刨床 8
1.1.4 钻削与钻床 10
1.1.5 镗削与镗床 14
1.1.6 磨削与磨床 17
1.2 曲面加工方法与加工机床 22
1.2.1 齿面加工与加工机床 22
1.2.2 复杂曲面加工与加工中心 31
1.3 特种加工方法与加工机床 31
1.3.1 电火花加工 32
1.3.2 电解加工 34
1.3.3 激光加工 35
1.3.4 超声波加工 36
1.4 金属切削机床基础 38
1.4.1 概述 38
1.4.2 金属切削机床的主要部件 45
1.5 现代机床的发展 60
1.5.1 数控机床 60
1.5.2 加工中心 61
思考与练习 64
第2章 金属切削原理与刀具 65
2.1 基本定义 65
2.1.1 切削运动与切削用量 65
2.1.2 刀具的几何参数 67
2.1.3 切削层参数与切削方式 74
2.2 刀具种类 76
2.2.1 刀具分类 76
2.2.2 常用刀具简介 76
2.3 刀具材料 83
2.3.1 刀具材料应具备的性能 83
2.3.2 高速钢 84
2.3.3 硬质合金 87
2.3.4 陶瓷 91
2.3.5 金刚石 91
2.3.6 立方氮化硼 92
2.3.7 涂层刀具 92
2.3.8 刀具材料的发展 92
2.4 金属切削的变形过程 93
2.4.1 金属切削层的变形 94
2.4.2 前刀面的挤压与摩擦 98
2.4.3 积屑瘤现象 102
2.4.4 切屑变形的变化规律 104
2.4.5 切屑的类型及其控制 105
2.5 切削力 108
2.5.1 切削力的合成与分解 108
2.5.2 切削力的测量 109
2.5.3 切削力的经验公式与估算 110
2.5.4 切削力的影响因素 112
2.6 切削热与切削温度 120
2.6.1 切削热的产生和传出 120
2.6.2 切削温度的测量 121
2.6.3 切削温度的主要影响因素 122
2.6.4 切削温度的分布及其对切削加工的影响 126
2.6.5 切削液 128
2.7 刀具磨损、破损与刀具耐用度 128
2.7.1 刀具磨损的形态 129
2.7.2 刀具磨损的原因 130
2.7.3 刀具磨损过程及磨钝标准 135
2.7.4 刀具耐用度的经验公式 136
2.7.5 合理刀具耐用度的选用原则 139
2.7.6 刀具的破损 141
2.8 工件材料切削加工性及刀具几何参数和切削用量选择 141
2.8.1 工件材料的切削加工性 141
2.8.2 刀具几何参数的选择 144
2.8.3 切削用量的选择 148
2.9 磨削 150
2.9.1 砂轮的特性与选择 150
2.9.2 磨削运动及磨削过程 152
2.9.3 磨削力 155
2.9.4 磨削温度 155
思考与练习 156
第3章 机械加工与装配工艺规程制订 158
3.1 概述 158
3.1.1 生产过程与工艺过程 158
3.1.2 机械加工工艺过程的组成 158
3.1.3 加工工艺规程的内容和作用 160
3.1.4 制订工艺规程的指导思想 161
3.1.5 生产类型对工艺过程的影响 161
3.1.6 制订工艺规程的步骤及内容 163
3.2 零件的结构工艺性及毛坯的选择 165
3.2.1 结构工艺性 165
3.2.2 毛坯的选择 167
3.2.3 毛坯的种类 167
3.3 基准及其选择 170
3.3.1 工件的装夹方法 170
3.3.2 基准及其分类 171
3.3.3 粗基准的选择 173
3.3.4 精基准的选择 176
3.4 加工工艺路线的拟订 183
3.4.1 加工方法的选择 183
3.4.2 工序顺序的安排 188
3.4.3 工序的分散与集中 190
3.5 加工余量及工序尺寸、公差的制订 191
3.5.1 加工余量的含义 191
3.5.2 加工余量的确定 192
3.5.3 工序尺寸及其公差的确定 194
3.6 尺寸链及其应用 194
3.6.1 尺寸链的定义及组成 194
3.6.2 尺寸链的计算方法 195
3.6.3 工艺尺寸链的应用 197
3.7 时间定额和提高生产效率的工艺措施 200
3.7.1 时间定额的组成 200
3.7.2 提高劳动生产率的工艺措施 202
3.8 工艺过程方案的技术经济分析 205
3.9 制订工艺规程的实例——床头箱体的加工 206
3.9.1 零件的结构特点和技术要求分析 206
3.9.2 定位基准的选择 208
3.9.3 工艺路线的制订 209
3.9.4 孔系的加工 211
3.9.5 CA6140 床头箱体的加工 212
3.10 装配工艺及装配尺寸链 214
3.10.1 概述 214
3.10.2 装配精度 215
3.10.3 装配尺寸链的组成和查找方法 216
3.10.4 互换装配法 218
3.10.5 选择装配法 221
3.10.6 修配装配法 223
3.10.7 调节装配法 224
3.11 装配工艺规程的制订 226
3.11.1 机器的组成和装配工艺系统图 226
3.11.2 结构的装配工艺性 226
3.11.3 装配工艺规程的制订 228
思考与练习 230
第4章 机床夹具设计原理 233
4.1 机床夹具的概述 233
4.1.1 机床夹具的定义 233
4.1.2 工件的安装 233
4.1.3 夹具的组成 235
4.1.4 夹具的作用 236
4.1.5 夹具的分类 237
4.2 工件的定位 238
4.2.1 定位与基准 238
4.2.2 定位原理 238
4.2.3 定位的正常情况和非正常情况 241
4.3 典型的定位方式、定位元件及定位装置 244
4.3.1 定位元件的要求 244
4.3.2 常见的定位方式及定位元件 244
4.4 定位误差 258
4.4.1 与夹具有关的误差 258
4.4.2 定位误差 259
4.5 工件的夹紧 263
4.5.1 夹紧机构的组成 263
4.5.2 夹紧机构的基本要求与设计原则 263
4.5.3 夹紧力的确定 265
4.6 夹紧机构 267
4.6.1 斜楔夹紧机构 267
4.6.2 螺旋夹紧机构 268
4.6.3 偏心夹紧机构 270
4.6.4 铰链夹紧机构 270
4.6.5 联动夹紧机构 271
4.7 夹具的动力装置 272
4.7.1 气动夹紧 272
4.7.2 液压夹紧 274
4.7.3 气-液联合夹紧 274
4.7.4 电磁夹紧 275
4.8 夹具的其他装置 275
4.8.1 孔加工刀具的导向装置 275
4.8.2 对刀装置 277
4.8.3 分度装置 278
4.8.4 夹具在机床上的定位 279
4.9 夹具设计的方法及步骤 280
4.9.1 设计前的准备工作 280
4.9.2 夹具总体方案的确定 281
4.9.3 夹具装配草图的绘制 282
4.9.4 夹具精度的验算 284
4.9.5 绘制夹具的装配图及零件图 286
思考与练习 286
第5章 机械加工精度 289
5.1 机械加工精度概述 289
5.1.1 精度的概念 289
5.1.2 获得加工精度的方法 289
5.1.3 影响加工精度的因素 292
5.2 工艺系统的制造精度和磨损对工件精度的影响 293
5.2.1 机床主轴的回转精度及其对工件精度的影响 293
5.2.2 移动部件的直线运动精度对工件精度的影响 301
5.2.3 机床的几何精度对加工精度的影响 303
5.2.4 机床的传动精度及其对工件精度的影响 304
5.2.5 机床的定位精度对工件精度的影响 305
5.2.6 刀、夹、量具的制造精度和磨损对工件精度的影响 308
5.3 工艺系统的受力变形及其对工件精度的影响 310
5.3.1 基本概念 310
5.3.2 机床部件刚度特点及影响因素 311
5.3.3 工艺系统的刚度 315
5.3.4 工艺系统的变形对加工精度的影响 315
5.3.5 机床刚度的测定 319
5.3.6 提高工艺系统刚度的措施 321
5.4 工艺系统的热变形及其对工件精度的影响 322
5.4.1 工艺系统热源与热平衡 322
5.4.2 机床热变形对加工精度的影响 324
5.4.3 工件热变形对加工精度的影响 327
5.4.4 刀具热变形对加工精度的影响 327
5.4.5 减少工艺系统热变形办法 328
5.5 保证和提高加工精度的途径 328
5.5.1 直接消除或减小原始误差 328
5.5.2 补偿或抵消原始误差 328
5.5.3 变形转移或误差转移的方法 329
5.5.4 就地加工达到最终精度的方法 330
5.6 加工误差的统计分析法 330
5.6.1 概述 330
5.6.2 分布图分析法 330
5.6.3 分布图的作用和缺点 334
5.6.4 正态分布图的应用 334
5.7 点图分析法 335
5.8 质量管理图 337
思考与练习 338
第6章 机械加工的表面质量 340
6.1 零件表面质量对使用性能的影响 340
6.2 机械加工表面粗糙度的影响因素及其改进措施 344
6.2.1 切削加工 344
6.2.2 磨削加工 347
6.3 工件表面层的加工硬化和金相组织的变化及其影响因素 351
6.3.1 表面层的加工硬化(强化) 351
6.3.2 淬火零件的磨削烧伤 352
6.4 表面层的残余应力及强化工艺 356
6.4.1 工件表面层的残余应力 356
6.4.2 表面强化工艺 359
思考与练习 362
第7章 机械加工中的振动 364
7.1 机械加工中振动的基本概念 364
7.1.1 机械加工中振动的基本类型 364
7.1.2 工艺系统的动刚度和动柔度 365
7.2 切削过程中的颤振 365
7.2.1 再生颤振原理 366
7.2.2 振型耦合颤振原理 369
7.2.3 刀具的高频颤振 371
7.3 减小振动、提高稳定性的工艺途径 372
7.3.1 机械加工中的强迫振动及其减小途径 372
7.3.2