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第1章 金属切削加工基本1

1.1 金属切削加工的基本知识1

1.1.1 切削加工概述1

1.1.2 机械零件及其表面的形成1

1.1.3 切削运动2

1.1.4 切削要素4

1.2 金属切削刀具5

1.2.1 刀具材料5

1.2.2 刀具切削部分的基本定义14

1.3 金属切削过程及其基本规律18

1.3.1 金属切削的变形过程18

1.3.2 切削力与切削功率23

1.3.3 切削热与切削温度26

1.3.4 刀具磨损与刀具耐用度29

习题与思考题33

第2章 金属切削加工基本理论的应用35

2.1 切屑控制35

2.1.1 切屑形状的分类35

2.1.2 切屑的流向、卷曲和折断36

2.1.3 断屑措施38

2.2 工件材料的切削加工性40

2.2.1 切削加工性的概念及评定指标40

2.2.2 影响材料切削加工性的因素41

2.2.3 改善难加工材料的切削加工性的途径42

2.3 前刀面上的摩擦与积屑瘤42

2.3.1 刀-屑接触面上的摩擦特性及摩擦系数42

2.3.2 积屑瘤43

2.4 切削液及其选用45

2.4.1 切削液的作用45

2.4.2 切削液的种类及应用45

2.5 刀具几何参数的合理选择48

2.5.1 前角的选择49

2.5.2 后角的选择50

2.5.3 主偏角和副偏角的选择51

2.5.4 刃倾角的选择51

2.6 切削用量的合理选择52

2.6.1 切削用量的选择原则52

2.6.2 切削用量的合理选择53

2.6.3 切削用量的优化及切削数据库54

2.7 超高速切削与超精密切削加工简介55

2.7.1 超高速切削55

2.7.2 超精密切削56

习题与思考题61

第3章 典型金属切削加工方法及刀具63

3.1 车削加工及车刀63

3.1.1 车削加工63

3.1.2 车削加工的特点66

3.1.3 车刀66

3.2 铣削加工及铣刀68

3.2.1 铣削工艺68

3.2.2 铣削方式71

3.2.3 铣刀72

3.3 钻镗加工及钻头、镗刀74

3.3.1 钻削工艺74

3.3.2 钻削刀具75

3.3.3 镗削工艺77

3.3.4 镗刀79

3.4 刨削、插削和拉削加工及其刀具80

3.4.1 刨削加工及刨刀80

3.4.2 插削加工及插刀81

3.4.3 拉削加工及拉刀82

3.5 齿轮加工及切齿刀具84

3.5.1 齿轮的加工方法84

3.5.2 齿轮的加工刀具85

3.6 磨削加工与砂轮89

3.6.1 普通磨削89

3.6.2 高效磨削91

3.6.3 砂带磨削93

3.6.4 高精度低粗糙度磨削93

3.6.5 磨削加工的工艺特点93

3.6.6 磨削砂轮94

3.7 自动化生产及其刀具96

3.7.1 金属切削加工自动化96

3.7.2 自动化生产对刀具的特殊要求98

3.8 光整加工方法综述98

3.8.1 宽刃细刨98

3.8.2 刮削99

3.8.3 研磨99

3.8.4 珩磨100

3.8.5 超精加工101

3.8.6 抛光102

习题与思考题102

第4章 金属切削机床104

4.1 金属切削机床概述104

4.1.1 机床的分类及型号的编制方法104

4.1.2 机床的传动原理及运动分析107

4.2 车床112

4.2.1 CA6140型卧式车床112

4.2.2 其他类型车床简介116

4.3 磨床118

4.3.1 M1432A型万能外圆磨床119

4.3.2 其他磨床简介123

4.4 齿轮加工机床126

4.4.1 滚齿机127

4.4.2 插齿机131

4.4.3 齿轮精加工机床132

4.5 其他机床133

4.5.1 钻床、镗床133

4.5.2 铣床137

4.5.3 刨床、插床、拉床139

4.5.4 组合机床142

4.6 数控机床143

4.6.1 数控机床的工作原理及组成143

4.6.2 数控机床的特点与分类144

4.6.3 数控机床举例146

4.6.4 数控机床的发展趋势151

习题与思考题153

第5章 典型表面加工155

5.1 概述155

5.2 外圆面的加工155

5.2.1 外圆面加工概述155

5.2.2 外圆车削156

5.2.3 外圆磨削156

5.2.4 外圆面的光整加工158

5.2.5 外圆面加工方法的选择158

5.3 孔（内圆面）加工158

5.3.1 孔加工概述158

5.3.2 钻、扩、铰、锪、拉孔159

5.3.3 镗孔162

5.3.4 磨孔163

5.3.5 孔的光整加工164

5.3.6 孔加工方法的选择165

5.4 平面加工165

5.4.1 平面加工概述165

5.4.2 平面刨削166

5.4.3 平面铣削166

5.4.4 端面车削166

5.4.5 平面磨削166

5.4.6 平面的精密加工167

5.4.7 平面加工方法的选择167

5.5 成形（异型）面加工168

5.5.1 成形面加工概述168

5.5.2 简单刀具加工成形面169

5.5.3 成形刀具加工成形面171

5.5.4 展成法加工成形面172

5.5.5 成形面加工方法的选择175

习题与思考题176

第6章 机械加工过程与工艺规程177

6.1 基本概念177

6.1.1 生产过程与工艺过程177

6.1.2 生产纲领和生产类型180

6.2 机械加工工艺规程概述181

6.2.1 机械加工工艺规程的概念181

6.2.2 机械加工工艺规程的作用182

6.2.3 机械加工工艺规程的类型182

6.2.4 制订工艺规程的原则和依据182

6.2.5 制订工艺规程的步骤184

6.2.6 制定工艺规程时要解决的主要问题185

6.3 零件图的研究和工艺分析185

6.3.1 零件图的研究185

6.3.2 零件的结构工艺性分析185

6.3.3 零件工艺分析应重点研究的几个问题186

6.4 毛坯的选择186

6.4.1 毛坯的种类186

6.4.2 确定毛坯时应考虑的因素188

6.4.3 确定毛坯时的几项工艺措施188

6.5 定位基准的选择189

6.5.1 基准的概念及其分类190

6.5.2 定位基准的选择191

6.6 工艺路线的拟订193

6.6.1 表面加工方法的选择193

6.6.2 加工阶段的划分193

6.6.3 加工顺序的安排194

6.6.4 工序的集中与分散196

6.7 工序内容的设计197

6.7.1 设备及工艺装备的选择197

6.7.2 加工余量的确定198

6.7.3 工序尺寸及其公差的确定200

6.8 机械加工生产率和技术经济分析205

6.8.1 时间定额205

6.8.2 提高机械加工生产率的工艺措施206

6.8.3 工艺过程的技术经济分析208

习题与思考题218

第7章 机械加工质量的技术分析221

7.1 机械加工质量技术分析概述221

7.2 机械加工精度221

7.2.1 概述221

7.2.2 影响加工精度的因素及其分析223

7.2.3 加工误差的综合分析234

7.2.4 保证和提高加工精度的主要途径237

7.3 机械加工表面质量239

7.3.1 机械加工表面质量问题概述239

7.3.2 影响表面质量的工艺因素241

7.3.3 控制表面质量的工艺途径243

7.3.4 机械加工振动对表面质量的影响及其控制248

7.3.5 磨削的表面质量253

习题与思考题256

第8章 机床常用夹具259

8.1 机床夹具概述259

8.1.1 机床夹具的主要功能259

8.1.2 机床夹具的分类261

8.1.3 机床夹具的组成262

8.1.4 机床夹具的现状及发展方向263

8.2 工件的定位264

8.2.1 工件定位的基本原理264

8.2.2 常用定位元件及选用268

8.3 定位误差分析278

8.3.1 定位误差产生的原因278

8.3.2 定位误差的计算280

8.3.3 组合表面定位及其误差分析281

8.4 工件的夹紧287

8.4.1 夹紧装置的组成及其设计原则287

8.4.2 确定夹紧力的基本原则289

8.4.3 常用的夹紧机构及选用292

8.4.4 夹紧机构的设计要求303

8.4.5 夹紧动力源装置305

8.5 各类机床夹具307

8.5.1 车床夹具307

8.5.2 铣床夹具311

8.5.3 钻镗夹具315

8.5.4 典型数控机床夹具321

8.6 现代机床夹具324

8.6.1 组合夹具324

8.6.2 模块化夹具327

8.6.3 自动线夹具328

8.7 专用夹具的设计方法329

8.7.1 专用夹具设计的基本要求329

8.7.2 专用夹具设计的规范化程序330

8.7.3 夹具设计实例333

8.7.4 计算机辅助夹具设计简介335

习题与思考题336

第9章 典型零件加工工艺341

9.1 轴类零件的加工341

9.1.1 轴类零件的分类、特点及技术要求341

9.1.2 轴类零件的材料、毛坯及热处理342

9.1.3 轴类零件的装夹方式343

9.1.4 轴类零件工艺过程示例（CA6140车床主轴的工艺过程）343

9.1.5 轴类零件的检验355

9.2 箱体类零件的加工356

9.2.1 箱体类零件概述356

9.2.2 箱体类零件的结构工艺性分析357

9.2.3 箱体类零件加工工艺过程及工艺分析358

9.3 圆柱齿轮加工363

9.3.1 圆柱齿轮加工概述363

9.3.2 圆柱齿轮齿面（形）加工方法365

9.3.3 圆柱齿轮加工工艺过程示例366

习题与思考题368

第10章 特种加工工艺369

10.1 概述369

10.2 电火花加工371

10.2.1 电火花加工基本原理、特点及应用371

10.2.2 电火花线切割加工375

10.3 电化学加工377

10.3.1 电化学加工概述377

10.3.2 电解加工378

10.3.3 电化学机械复合加工381

10.3.4 电化学阴极沉积加工382

10.4 高能束加工384

10.4.1 激光束加工384

10.4.2 电子束加工388

10.4.3 离子束加工390

10.5 超声波加工392

10.5.1 超声波加工的机理与特点392

10.5.2 超声波加工装置的构成及关键部件394

10.5.3 超声波加工的应用395

10.6 快速成形技术397

10.6.1 快速成形技术概述397

10.6.2 光敏树脂液相固化398

10.6.3 选择性粉末激光烧结398

10.6.4 薄片分层叠加成形398

10.6.5 熔丝堆积成形400

附录：线切割数控编程要点400

习题与思考题405

第11章 先进制造技术406

11.1 先进制造技术概述406

11.1.1 先进制造技术的内涵与特征406

11.1.2 先进制造技术的体系结构及发展趋势409

11.2 成组技术411

11.2.1 成组技术的基本原理及其重要作用411

11.2.2 成组技术的零件编码413

11.2.3 成组加工的工艺准备工作420

11.2.4 成组生产组织形式421

11.2.5 成组工艺过程制订421

11.3 计算机辅助工艺过程设计423

11.3.1 计算机辅助工艺过程设计——CAPP概述423

11.3.2 CAPP的设计方式简介425

11.3.3 典型的CAPP系统427

11.4 数控加工技术428

11.4.1 概述428

11.4.2 数控加工的一般过程与要求429

11.5 机械制造自动化与信息化432

11.5.1 柔性制造系统432

11.5.2 计算机集成制造系统436

11.6 绿色制造技术438

11.6.1 绿色制造的基本理念438

11.6.2 绿色设计439

11.6.3 清洁生产440

11.6.4 绿色再制造技术442

11.6.5 绿色制造的发展趋势444

11.7 其他新技术新工艺简介445

11.7.1 直接成形技术445

11.7.2 少无切削加工448

11.7.3 水射流切割技术450

习题与思考题451

第12章 装配工艺基础453

12.1 装配工艺概述453

12.1.1 装配的概念453

12.1.2 装配工作453

12.1.3 机器装配的精度454

12.1.4 装配的类型455

12.2 保证装配精度的工艺方法456

12.2.1 互换法456

12.2.2 选配法457

12.2.3 修配法457

12.2.4 调整法458

12.3 装配尺寸链458

12.3.1 装配尺寸链的基本概念及其特征458

12.3.2 装配尺寸链的建立458

12.3.3 装配尺寸链的计算459

12.4 装配工艺规程的制订459

12.4.1 制订装配工艺的基本原则及原始资料459

12.4.2 装配工艺规程的内容和步骤460

习题与思考题464

参考文献466