機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）

第3 版前言

第2 版前言

第1 版前言

第1 章　緒論 1

1. 1　制造業(yè)、制造系統(tǒng)與制造技術(shù) 1

1. 2　機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 1

1. 3　本課程的性質(zhì)、任務(wù)及目的 2

第2 章　金屬切削基本知識(shí) 4

2. 1　概述 4

2. 1. 1　機(jī)械零件的種類及其表面形成原理 4

2. 1. 2　切削運(yùn)動(dòng)和切削用量 7

2. 1. 3　刀具切削部分的幾何參數(shù) 9

2. 1. 4　切削層參數(shù)與切削方式 14

2. 2　金屬切削過程的基本規(guī)律 15

2. 2. 1　金屬切削過程 16

2. 2. 2　切削力 20

2. 2. 3　切削熱和切削溫度 25

2. 2. 4　刀具磨損與刀具壽命 28

2. 3　切削條件的合理選擇 31

2. 3. 1　工件材料的切削加工性 31

2. 3. 2　刀具材料 33

2. 3. 3　刀具幾何參數(shù)的合理選擇 36

2. 3. 4　切削液的作用和選擇 38

2. 3. 5　切削用量的合理選擇 40

2. 4　磨削 45

2. 4. 1　磨削運(yùn)動(dòng)及磨削用量 45

2. 4. 2　砂輪特性及其選擇 46

2. 4. 3　磨削過程 50

2. 4. 4　高效磨削方法簡(jiǎn)介 54

2. 5　典型案例分析及復(fù)習(xí)思考題 54

2. 5. 1　典型案例分析 54

2. 5. 2　復(fù)習(xí)思考題 55

第3 章　零件表面加工方法及刀具 57

3. 1　外圓表面加工 57

3. 1. 1　外圓表面加工的技術(shù)要求及方案選擇 57

3. 1. 2　外圓車削 58

3. 1. 3　外圓磨削 59

3. 2　平面加工 61

3. 2. 1　平面加工的技術(shù)要求及方案選擇 61

3. 2. 2　銑削加工 62

3. 2. 3　刨削加工 68

3. 2. 4　平面磨削 69

3. 3　孔加工方法 70

3. 3. 1　孔加工的技術(shù)要求及方案選擇 70

3. 3. 2　鉆孔 71

3. 3. 3　擴(kuò)孔 74

3. 3. 4　锪孔 74

3. 3. 5　鉸孔 75

3. 3. 6　鏜孔 76

3. 3. 7　拉削加工 78

3. 3. 8　高精度孔的磨削與珩磨 81

3. 4　圓柱齒輪加工 83

3. 4. 1　圓柱齒輪的技術(shù)要求及方案選擇 83

3. 4. 2　齒輪加工方法概述 85

3. 4. 3　滾齒加工 86

3. 4. 4　插齒加工 88

3. 4. 5　剃齒加工 89

3. 4. 6　珩齒和磨齒加工 90

3. 5　螺紋加工 90

3. 5. 1　螺紋加工的技術(shù)要求及方案選擇 91

3. 5. 2　螺紋加工的方法 92

3. 6　典型案例分析及復(fù)習(xí)思考題 96

3. 6. 1　典型案例分析 96

3. 6. 2　復(fù)習(xí)思考題 98

第4 章　金屬切削機(jī)床 100

4. 1　概述 100

4. 1. 1　金屬切削機(jī)床的定義及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 100

4. 1. 2　金屬切削機(jī)床分類與機(jī)床型號(hào)編制 100

4. 2　常用普通機(jī)床 103

4. 2. 1　車床 103

4. 2. 2　銑床 119

4. 2. 3　孔加工機(jī)床 121

4. 2. 4　齒輪加工機(jī)床 124

Ⅸ

4. 2. 5　磨床 125

4. 3　數(shù)控機(jī)床 127

4. 3. 1　概述 127

4. 3. 2　數(shù)控機(jī)床分類 127

4. 3. 3　數(shù)控車床 129

4. 3. 4　數(shù)控銑床 133

4. 3. 5　加工中心 135

4. 4　典型案例分析及復(fù)習(xí)思考題 145

4. 4. 1　典型案例分析 145

4. 4. 2　復(fù)習(xí)思考題 148

第5 章　機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 150

5. 1　概述 150

5. 1. 1　基準(zhǔn)及其分類 150

5. 1. 2　工件在工藝系統(tǒng)內(nèi)的安裝 152

5. 1. 3　機(jī)床夾具的組成及分類 153

5. 2　工件在夾具中的定位 154

5. 2. 1　工件的六點(diǎn)定位原理 154

5. 2. 2　常見的定位方式與定位元件 157

5. 3　定位誤差的分析與計(jì)算 166

5. 3. 1　定位誤差的概念及產(chǎn)生的原因 166

5. 3. 2　定位誤差的分析與計(jì)算 167

5. 3. 3　加工誤差不等式 172

5. 4　工件在夾具中的夾緊 172

5. 4. 1　夾緊裝置的組成及基本要求 172

5. 4. 2　確定夾緊力的原則 173

5. 4. 3　常用的夾緊機(jī)構(gòu) 175

5. 5　典型機(jī)床夾具 183

5. 5. 1　鉆床夾具 183

5. 5. 2　銑床夾具 190

5. 5. 3　鏜床夾具 195

5. 6　夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟 199

5. 6. 1　明確夾具的設(shè)計(jì)任務(wù) 200

5. 6. 2　定位基準(zhǔn)和定位方案的確定 200

5. 6. 3　對(duì)刀元件或?qū)蛟倪x擇和確定 202

5. 6. 4　夾緊方案的確定 202

5. 6. 5　夾具總圖的繪制 203

5. 6. 6　夾具有關(guān)尺寸和技術(shù)要求的標(biāo)注 204

5. 7　典型案例分析及復(fù)習(xí)思考題 205

5. 7. 1　典型案例分析 205

5. 7. 2　復(fù)習(xí)思考題 206

Ⅹ　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)　第3 版

第6 章　機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 210

6. 1　機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 210

6. 1. 1　機(jī)械加工精度 210

6. 1. 2　機(jī)械加工表面質(zhì)量 211

6. 2　影響機(jī)械加工誤差的主要因素 213

6. 2. 1　機(jī)床誤差 213

6. 2. 2　刀具誤差 216

6. 2. 3　工藝系統(tǒng)的彈性變形 216

6. 2. 4　工藝系統(tǒng)的熱變形 222

6. 2. 5　工件內(nèi)應(yīng)力 224

6. 2. 6　其他因素 225

6. 2. 7　提高和保證加工精度的措施 226

6. 3　機(jī)械加工表面質(zhì)量的形成及影響因素 228

6. 3. 1　表面粗糙度的形成及影響因素 228

6. 3. 2　加工表面硬化及其影響因素 230

6. 3. 3　表面金相組織變化與磨削燒傷 231

6. 3. 4　表面層的殘余應(yīng)力 233

6. 3. 5　工藝系統(tǒng)的振動(dòng) 234

6. 3. 6　提高零件表面質(zhì)量的工藝途徑 235

6. 4　機(jī)械加工質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)分析 236

6. 4. 1　加工誤差的性質(zhì) 236

6. 4. 2　正態(tài)分布曲線法（直方圖法） 236

6. 4. 3　控制圖法 239

6. 5　典型案例分析及復(fù)習(xí)思考題 241

6. 5. 1　典型案例分析 241

6. 5. 2　復(fù)習(xí)思考題 243

第7 章　機(jī)械加工工藝規(guī)程 245

7. 1　基本概念 245

7. 1. 1　生產(chǎn)過程和機(jī)械加工工藝過程 245

7. 1. 2　機(jī)械加工工藝過程的組成 245

7. 1. 3　生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 247

7. 1. 4　機(jī)械加工工藝規(guī)程 247

7. 1. 5　設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟 250

7. 1. 6　工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 253

7. 2　工藝路線的擬訂 254

7. 2. 1　定位基準(zhǔn)的選擇 254

7. 2. 2　加工方法的選擇 257

7. 2. 3　加工階段的劃分 257

7. 2. 4　工序內(nèi)容的合理安排 260

7. 2. 5　安排加工順序的原則和方法 260

7. 3　工序具體內(nèi)容的確定 262

Ⅺ

7. 3. 1　加工余量和工序尺寸的確定 262

7. 3. 2　機(jī)床及工藝裝備的選擇 264

7. 3. 3　時(shí)間定額的確定 265

7. 4　工藝尺寸鏈 267

7. 4. 1　尺寸鏈的概念 267

7. 4. 2　工藝尺寸鏈的計(jì)算公式（極值法） 268

7. 4. 3　工藝尺寸鏈的應(yīng)用 269

7. 5　設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的實(shí)例 272

7. 5. 1　主軸機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)實(shí)例 272

7. 5. 2　箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)實(shí)例 279

7. 6　計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 284

7. 6. 1　概述 284

7. 6. 2　CAPP 的發(fā)展歷程 285

7. 6. 3　CAPP 的發(fā)展趨勢(shì) 288

7. 7　數(shù)控加工工藝規(guī)程 288

7. 7. 1　數(shù)控加工工藝的概念 288

7. 7. 2　數(shù)控加工內(nèi)容的選擇 289

7. 7. 3　數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 289

7. 7. 4　數(shù)控加工工藝性分析 289

7. 7. 5　數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 291

7. 7. 6　數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì) 292

7. 7. 7　數(shù)控加工工藝文件 292

7. 8　典型案例分析及復(fù)習(xí)思考題 293

7. 8. 1　典型案例分析 293

7. 8. 2　復(fù)習(xí)思考題 297

第8 章　機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ) 301

8. 1　機(jī)械裝配工藝規(guī)程的制訂 301

8. 1. 1　機(jī)械裝配生產(chǎn)類型及其特點(diǎn) 301

8. 1. 2　制訂機(jī)械裝配工藝規(guī)程的原始資料和基本原則 302

8. 1. 3　制訂裝配工藝規(guī)程的方法和步驟 303

8. 1. 4　機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 307

8. 2　保證機(jī)械裝配精度的方法 308

8. 2. 1　裝配精度 308

8. 2. 2　裝配尺寸鏈的建立 308

8. 2. 3　保證裝配精度的方法———解裝配尺寸鏈 309

8. 3　機(jī)械裝配工藝規(guī)程實(shí)例 318

8. 3. 1　某型號(hào)柴油機(jī)裝配工藝路線實(shí)例 319

8. 3. 2　某型號(hào)柴油機(jī)裝配工藝過程卡片實(shí)例 319

8. 3. 3　某型號(hào)柴油機(jī)裝配工序卡片實(shí)例 320

8. 4　復(fù)習(xí)思考題 323

參考文獻(xiàn) 325

本書是為了培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用型人才的需要,融合機(jī)械制造工藝學(xué)、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)等內(nèi)容，對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論、基本方法進(jìn)行有機(jī)整合而撰寫成的一本專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程教材。全書共11章，包括：緒論、金屬切削基本知識(shí)、零件表面加工方法及刀具、金屬切削機(jī)床、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械加工質(zhì)量及其控制、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、機(jī)械裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)等。

• 課程資源

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）》配有慕課——“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”。

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）修訂背景

由于“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的改革力度較大，內(nèi)容寬泛，這就要求教材的內(nèi)容要更加精煉、系統(tǒng)，方能給學(xué)生建立起完整的知識(shí)體系。第3版教材在知識(shí)體系方面已經(jīng)比較合理，從零件成形原理與方法，到工藝裝備以及制造過程的設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制，脈絡(luò)分明，條理清晰，但是在局部?jī)?nèi)容的篩選與精煉方面還存在不足，為此，對(duì)第3版教材進(jìn)行了修訂工作。

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）修訂情況

該書在第3版的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大幅度的修訂，使得全書內(nèi)容系統(tǒng)性增強(qiáng)，知識(shí)體系更加科學(xué)、完整。在內(nèi)容的編排上追求精練，符合人們的認(rèn)知規(guī)律，從對(duì)加工方法的認(rèn)識(shí)到完成加工成形的裝備，從加工、裝配過程的設(shè)計(jì)到質(zhì)量的控制，使得該書更加適合教學(xué)使用。

該書主要修訂了以下內(nèi)容：

1. 刪除了第七章的內(nèi)容，原因一是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展快，內(nèi)容及范圍不斷擴(kuò)展，很難以一章的內(nèi)容體現(xiàn)出有代表性的先進(jìn)制造技術(shù)；二是該部分內(nèi)容與教材前面的內(nèi)容關(guān)聯(lián)性和本質(zhì)聯(lián)系并不大；三是因?yàn)檎n程學(xué)時(shí)的限制，多數(shù)院校沒有時(shí)間講授。

2. 把原來的第五章和第六章的次序進(jìn)行了調(diào)換，這樣在知識(shí)體系的邏輯和層次上更加合理，在裝備和工藝制訂講授完后再講授加工質(zhì)量的控制，使得前面內(nèi)容的知識(shí)體系更加系統(tǒng)完整。

3. 將數(shù)控加工工藝過程分析與設(shè)計(jì)內(nèi)容，放在第五章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中作為第四節(jié)，數(shù)控加工工藝過程分析與設(shè)計(jì)本屬于工藝規(guī)程制訂的范疇，該次修訂補(bǔ)充后使得內(nèi)容更加完整?？紤]到在機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過原來的第六章第四節(jié)工藝尺寸鏈，故對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行了精簡(jiǎn)。精簡(jiǎn)后放在該書第五章第三節(jié)加工余量及工序尺寸的“三”中，這樣使得該部分內(nèi)容學(xué)習(xí)的目的更加明確（主要是用來確定工序尺寸或驗(yàn)算設(shè)計(jì)尺寸在加工過程中是否得到保證），邏輯上更加科學(xué)合理。

4. 對(duì)第一章第二節(jié)中的“八、特種加工”進(jìn)行了標(biāo)題升級(jí)作為第三節(jié)，其目的是提升切削方法實(shí)現(xiàn)減材成型或制造的地位，除已編寫的特種工藝外，適當(dāng)增加了水切割、磁流變拋光等概念。

5. 對(duì)全書的思考與練習(xí)題進(jìn)行了重新編寫。

該次修訂工作由盧秉恒教授任主編，趙萬華教授、洪軍教授任副主編。趙萬華教授修訂了第一章、第五章和第六章，洪軍教授修訂了第三章，張俊教授對(duì)第二章進(jìn)行了修訂，金濤講師修訂了第三章、第四章以及全書的思考與練習(xí)題，張會(huì)杰博士編寫了第五章的數(shù)控加工工藝過程分析與設(shè)計(jì)一節(jié)。全書由盧秉恒教授統(tǒng)稿。在修訂過程中，還得到機(jī)械工業(yè)出版社劉小慧老師的支持和幫助。

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）出版工作

2018年3月19日，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）》由機(jī)械工業(yè)出版社出版發(fā)行。

2021年9月26日，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第4版）》被國(guó)家教材委員會(huì)授予首屆全國(guó)教材建設(shè)獎(jiǎng)全國(guó)優(yōu)秀教材（高等教育類）一等獎(jiǎng)。