机械制造技术基础（第3版）（高等学校应用型特色规划教材）

《机械制造技术基础（第3版）》不同于现有教材的内容体系，将机械制造过程中常用的概念进行整合，独立为第1章，使全书各章内容相对独立，可以根据需要进行取舍而不与其他章节内容冲突。适合机械设计制造及其自动化专业不同学时、不同要求的专业基础课教学，同时适合其他机械类专业的教学。

《机械制造技术基础（第3版）》的主要内容包括概论、金属切削基本原理、工艺规程设计、机械加工精度与表面质量、夹具设计、机械装配工艺基础、典型零件加工。每章后都有实训内容及习题，并有参考答案，供学习者更方便、全面地掌握每章内容。

《机械制造技术基础（第3版）》可作为教材，供高校机械设计制造及自动化、材料成形与控制工程、工业设计、机械电子工程、数控技术与应用、模具设计及制造、检测技术与应用等专业使用；也可作为从事机械制造工程的技术人员的参考用书。

目 录

绪论 1

第1章 概论 4

1.1 机械加工的基本概念 4

1.1.1 工件表面的成形方法 5

1.1.2 切削加工成形运动和

切削用量 6

1.2 机械加工工艺装备 8

1.2.1 机床 8

1.2.2 刀具 22

1.2.3 夹具 41

1.2.4 量具 43

1.3 基准的概念及其分类 44

1.3.1 基准的概念 44

1.3.2 基准的分类 44

1.4 工件定位的六点定则 45

1.4.1 工件定位的方式 45

1.4.2 六点定位原理 46

1.5 获得加工精度的方法 49

1.5.1 获得尺寸精度的方法 49

1.5.2 获得几何形状精度的方法 49

1.5.3 获得相互位置精度的方法 49

1.6 实训 49

1.7 习题 51

第2章 金属切削基本原理 58

2.1 金属切削过程 58

2.1.1 切削变形与切屑的形成 59

2.1.2 切屑的类型 61

2.1.3 切削变形程度的表示方法 63

2.1.4 前刀面上的摩擦与积屑瘤 64

2.1.5 已加工表面的形成过程 66

2.1.6 影响切屑变形的主要因素 67

2.2 切削力 68

2.2.1 切削力的来源及分解 68

2.2.2 切削力的测量 70

2.2.3 切削力和切削功率的计算 70

2.2.4 影响切削力的因素 71

2.3 切削热与切削温度 73

2.3.1 切削热的来源与传导 73

2.3.2 切削温度 74

2.3.3 影响切削温度的因素 74

2.3.4 切削液 75

2.4 刀具磨损与刀具耐用度 78

2.4.1 刀具磨损 78

2.4.2 刀具耐用度 82

2.5 磨削机理 84

2.5.1 磨削过程及特点 84

2.5.2 磨削温度 86

2.5.3 砂轮的磨损与修整 87

2.5.4 磨削方法 89

2.6 刀具几何参数与切削用量的选择 90

2.6.1 刀具几何参数的选择 90

2.6.2 切削用量的选择 94

2.7 实训 99

2.7.1 刀具几何参数的选择 99

2.7.2 切削用量的选择和计算 99

2.8 习题 101

第3章 工艺规程设计 108

3.1 概述 108

3.1.1 生产过程和工艺过程 109

3.1.2 工艺过程的组成 109

3.1.3 机械制造生产类型及其工艺

特点 110

3.1.4 工艺规程 113

3.2 机械加工工艺规程设计 114

3.2.1 零件的工艺分析 114

3.2.2 毛坯的选择 116

3.2.3 定位基准的选择 120

3.2.4 工艺路线的拟定 123

3.2.5 加工余量的确定 129

3.2.6 工序尺寸及其公差的确定 132

3.2.7 机床及工艺装备的选择 133

3.2.8 确定切削用量和时间定额 133

3.2.9 工艺方案的技术经济分析 136

3.2.10 工艺规程文件 138

3.3 工艺尺寸链 139

3.3.1 基本概念 140

3.3.2 尺寸链计算的基本公式 141

3.3.3 工艺尺寸链的应用 143

3.3.4 工艺尺寸链的图解跟踪法 147

3.4 计算机辅助工艺规程设计 150

3.4.1 CAPP工作原理 150

3.4.2 CAPP关键技术 152

3.5 实训 154

3.5.1 实训题目 154

3.5.2 实训目的 154

3.5.3 实训过程 155

3.5.4 实训总结 157

3.6 习题 158

第4章 机械加工精度与表面质量 166

4.1 概述 166

4.1.1 机械加工精度 166

4.1.2 影响机械加工精度的因素 167

4.1.3 误差的敏感方向 168

4.1.4 研究加工精度的方法 169

4.2 工艺系统的几何精度对加工精度的

影响 169

4.2.1 加工原理误差 169

4.2.2 调整误差 170

4.2.3 机床误差 171

4.3 工艺系统的受力变形对加工精度的

影响 175

4.3.1 基本概念 175

4.3.2 工艺系统刚度的计算 175

4.3.3 工艺系统受力变形对加工

精度的影响 176

4.3.4 减小工艺系统受力变形对加工

精度影响的措施 180

4.3.5 工件残余应力引起的变形 180

4.4 机械加工表面质量 182

4.4.1 表面质量的概念 182

4.4.2 加工表面质量对机器零件

使用性能的影响 184

4.4.3 影响加工表面粗糙度的工艺

因素 185

4.5 机械加工过程中的振动 187

4.5.1 基本概念 187

4.5.2 机械加工中的强迫振动 187

4.5.3 机械加工中的自激振动 188

4.5.4 机械加工振动的控制 188

4.6 机械加工过程中的热变形 190

4.6.1 基本概念 190

4.6.2 工件热变形对加工精度的

影响 192

4.6.3 刀具热变形对加工精度的

影响 193

4.6.4 机床热变形对加工精度的

影响 194

4.6.5 减少工艺系统热变形对加工

精度影响的措施 194

4.7 加工质量的统计分析方法与应用 196

4.7.1 加工误差的性质 196

4.7.2 分布图分析法 196

4.7.3 点图分析法 200

4.7.4 保证和提高加工精度的

途径 204

4.8 实训 207

4.8.1 实训题目 207

4.8.2 实训目的 207

4.8.3 实训过程 208

4.8.4 实训总结 209

4.9 习题 209

第5章 夹具设计 212

5.1 工件的定位方式及定位元件 212

5.1.1 定位元件的主要技术要求和

常用材料 213

5.1.2 工件以平面定位时的定位

元件 215

5.1.3 工件以内孔定位时的定位

元件 217

5.1.4 工件以外圆定位时的定位

元件 218

5.1.5 工件以一面二孔定位时的

定位元件 219

5.2 定位误差的分析与计算 221

5.2.1 产生定位误差的原因 221

5.2.2 定位误差的计算方法 223

5.2.3 常见定位方式的定位误差

计算 223

5.3 工件的夹紧 231

5.3.1 夹紧装置的组成和基本

要求 231

5.3.2 确定夹紧力的原则 232

5.3.3 常用夹紧装置 234

5.4 典型夹具 242

5.4.1 钻床夹具 242

5.4.2 车床夹具 250

5.4.3 铣床夹具 253

5.4.4 镗床夹具 258

5.4.5 组合夹具 261

5.5 专用夹具设计方法 264

5.5.1 专用夹具设计的设计步骤 264

5.5.2 夹具总图技术要求的制定 264

5.5.3 精度分析 265

5.6 实训 266

5.6.1 实训题目 266

5.6.2 实训目的 266

5.6.3 实训过程 266

5.6.4 实训总结 271

5.7 习题 272

第6章 机械装配工艺基础 279

6.1 机器结构的装配工艺性 279

6.1.1 机器装配的基本概念 279

6.1.2 装配工艺系统图 280

6.1.3 机器结构的装配工艺性 281

6.2 装配工艺规程设计 285

6.2.1 制定装配工艺规程的基本

原则及原始资料 285

6.2.2 设计装配工艺规程的步骤 285

6.3 装配尺寸链 287

6.3.1 装配精度 287

6.3.2 装配尺寸链的建立 288

6.3.3 装配尺寸链的计算方法 290

6.4 保证装配精度的装配方法 290

6.4.1 互换装配法 290

6.4.2 选择装配法 291

6.4.3 修配装配法 294

6.4.4 调整装配法 296

6.4.5 装配方法的选择 298

6.5 实训 298

6.6 习题 299

第7章 典型零件加工 302

7.1 轴类零件加工 302

7.1.1 概述 302

7.1.2 主轴的加工工艺分析 304

7.2 套类零件加工 312

7.2.1 概述 312

7.2.2 套类零件加工工艺分析 314

7.3 箱体类零件加工 317

7.3.1 概述 317

7.3.2 箱体加工的工艺过程 318

7.4 圆柱齿轮加工 323

7.4.1 概述 323

7.4.2 圆柱齿轮的加工工艺 324

7.4.3 圆柱齿轮齿形的加工方法 327

7.5 实训 329

7.5.1 实训题目 329

7.5.2 实训目的 329

7.5.3 实训内容 329

7.5.4 实训总结 331

7.6 习题 331

附录 参考答案 334

参考文献 343