机械制造工艺技术

绪论

0．1 制造业与制造技术简述

0．2 机械制造技术的现状与发展前景

0．3 课程研究对象与任务

第1章 机械加工工艺规程设计

1．1 机械加工工艺规程设计工作过程

1．1．1 基本术语

1．1．2 机械加工工艺规程设计过程

1．2 轴类零件加工工艺规程设计

1．2．1 轴类零件的功用、结构特点及技术要求

1．2．2 轴类零件的材料、毛坯及热处理

1．2．3 轴类零件的一般加工工艺路线

1．2．4 应用举例

1．2．5 主轴加工中的几个工艺问题

1．3 盘套类零件加工工艺规程设计

1．3．1 概述

1．3．2 盘套类零件的定位基准和装夹方法

1．3．3 盘套类零件的内孔加工

1．3．4 保证盘套类零件加工精度的方法

1．4 箱体类零件加工工艺规程设计

1．4．1 箱体类零件的功用和结构特点

1．4．2 箱体类零件的主要技术要求

1．4．3 箱体类零件的材料、毛坯和热处理

1．4．4 箱体类零件加工工艺分析

1．4．5 典型箱体类零件的机械加工工艺分析

1．5 齿轮类零件加工工艺规程设计

1．5．1 概述

1．5．2 齿轮齿面加工方法

1．5．3 圆柱齿轮零件加工工艺过程示例

思考与练习

第2章 装配工艺规程设计

2．1 装配工艺规程设计过程

2．1．1 装配工艺基本知识

2．1．2 装配工艺规程设计过程

2．2 锥齿轮轴组件的装配工艺设计

2．2．1 二级减速器中锥齿轮轴组件的装配工艺设计

2．2．2 装配尺寸链

2．2．3 保证装配精度的方法及其选择

2．3 减速器总装配工艺规程设计

思考与练习

第3章 金属切削加工基础知识

3．1 金属切削基本知识

3．1．1 切削运动与切削参数

3．1．2 刀具结构与几何角度

3．2 刀具材料

3．2．1 刀具材料应具备的性能

3．2．2 常用刀具材料

3．3 金属切削过程物理现象及规律

3．3．1 金属切削过程

3．3．2 切削力

3．3．3 切削热与切削温度

3．3．4 刀具磨损和刀具寿命

3．3．5 切削过程基本规律的应用

3．4 金属切削机床的基本知识

3．4．1 金属切削机床概述

3．4．2 机床的传动系统和传动原理

3．4．3 机床加工方法及工艺范围

思考与练习

第4章 机械加工质量分析与控制

4．1 机械加工精度概述

4．1．1 机械加工精度的概念

4．1．2 机械加工精度的获得方法

4．1．3 原始误差和误差敏感方向

4．2 工艺系统的几何误差

4．2．1 加工原理误差

4．2．2 机床误差

4．2．3 工艺系统其他几何误差

4．3 工艺系统的受力变形及其对加工精度的影响

4．3．1 基本概念

4．3．2 工艺系统的受力变形对加工精度的影响

4．3．3 减小工艺系统受力变形的途径

4．4 工艺系统的热变形及其对加工精度的影响

4．4．1 工艺系统热源

4．4．2 工件热变形

4．4．3 刀具热变形

4．4．4 机床热变形

4．4．5 减少工艺系统热变形的主要途径

4．5 工件的残余应力引起的加工误差

4．5．1 产生残余应力的原因

4．5．2 减小或消除内应力的措施

4．6 加工误差的综合分析

4．6．1 加工误差的性质

4．6．2 加工误差统计分析——分布曲线法

4．7 提高加工精度的工艺措施

4．7．1 减少原始误差

4．7．2 误差补偿法

4．7．3 转移原始误差

4．7．4 均分与均化原始误差

4．7．5 “就地加工”保证精度

4．8 机械加工表面质量

4．8．1 表面质量的内容

4．8．2 表面质量对零件使用性能的影响

4．8．3 影响加工表面粗糙度的主要因素及其控制

4．8．4 表面层物理力学性能的影响因素

4．8．5 提高表面质量的加工方法

4．9 机械加工中的振动

4．9．1 概述

4．9．2 机械加工中的受迫振动

4．9．3 机械加工中的自激振动

思考与练习

第5章 课程教学分析与设计

5．1 课程的地位与作用

5．1．1 课程特点

5．1．2 课程在专业培养体系中的地位和作用

5．1．3 课程在工程实践中的地位和作用

5．2 课程教学分析

5．2．1 教学工作过程分析

5．2．2 教学目标分析

5．2．3 教学重点分析

5．2．4 教学难点分析

5．2．5 教学过程的组织与实施

5．3 教学设计案例

5．3．1 案例教学法在教学中的实施

5．3．2 项目教学法在教学中的实施

5．3．3 基于工作过程系统化课程教学的实施

5．3．4 基于头脑风暴教学法的教学实施

参考文献2100433B

“机械制造工艺技术”是机械工程类专业的一门主要专业基础课程。《机械制造工艺技术》是为适应中等职业学校机械工艺技术专业师资培养本科教育目标的需要，在总结近几年的教学改革实践经验和兄弟院校对本课程内容设置提出的意见和建议的基础上，为体现职业学校“教师专业化”和职教师范生的“职业能力”的要求而编写的。

《机械制造工艺技术》包括机械加工工艺与装配工艺、金属切削基本理论、机械加工质量分析与控制等内容。为适应中等职业学校机械制造工艺技术专业师资人才的需要，《机械制造工艺技术》强调实践应用和能力培养，注重突出知识要点和基本概念，加强理论联系工程实际。通过引用典型实例进行分析，用图、表来表达叙述性的内容，使学生能加深对所述内容的理解，较好地掌握机械制造技术的基本理论，培养学生分析和解决生产实际问题的能力。

《机械制造工艺技术》可作为高等师范院校机械工艺技术师范专业的教材，也可作为应用型本科机械设计制造及其自动化专业及中等职业技术学校机械类专业教师的教学参考书。

任何压裂设计方案都必须依靠适当的压裂工艺技术来实施和保证。压裂技术主要用于油气层受污染或者堵塞较大的井以及注不进去水或注水未见效的井。对于不同特点的油气层，必须采取与之适应的工艺技术，才能保证压裂设计的顺利执行，取得良好的增产效果。压裂工艺技术种类很多，主要有以下几种。

压裂封隔器分层压裂

我国有很多多层油气田，通常要进行分层压裂。封隔器分层压裂是国内外广泛采用的一种压裂工艺技术，但作业复杂、成本高。根据所选用的封隔器和管柱不同，有以下四种类型。

1) 单封隔器分层压裂 用于对最下面一层进行压裂，适于各种类型油气层，特别是深井和大型压裂。

2) 双封隔器分层压裂 可对射开的油气井中的任意一层进行压裂。

3) 桥塞封隔器分层压裂。

4) 滑套封隔器分层压裂

国内采用喷砂器带滑套施工管柱，采用投球憋压方法打开滑套。该压裂方式可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层，对多层进行逐层压裂和求产。

压裂限流法分层压裂

用于欲压开多层而各层破裂压力有差别的油井。通过控制各层射孔孔眼数量和直径，并尽可能提高注入排量，利用先压开层孔眼摩阻提高井底压力而达到一次分压多层的目的。

有A、B和C三个油层，相应的破裂压力分别为24，20和22MPa 按射孔方案射开各自的孔眼。当注入井底压力为20 MPa时，B层压开；然后提高排量，因孔眼摩阻正比于排量，B层孔眼摩阻达到2 MPa时的注入井底压力为22 MPa，即C层被压开；继续提高排量，B层孔眼摩阻达到4MPa时的井底注入压力为24 MPa，A层被压开。射孔孔眼的作用类似于井下节流器，随排量增加，井底压力不断提高，从而逐层压开。

限流法分层压裂的关键在于必须按照压裂的要求设计合理的射孔方案，包括射孔孔眼、孔密和孔径，使完井和压裂构成一个统一的整体。

压裂蜡球选择性压裂

另外，在油田开发层系划分中，有的虽同属一个开发层系，但油层非均质特性强，存在层内分层现象，这通常称为选择性压裂。

蜡球选择性压裂在压裂液中加入油溶性蜡球暂堵剂，压裂液将优先进入高渗层内，蜡球沉积而封堵高渗层，从而压开低渗层。油井投产后，原油将蜡球逐渐溶解而解除堵塞。若高渗层为高含水层，堵球不解封有助于降低油井含水率。

压裂堵塞球选择压裂

将井内欲压层段一次射开，首先压开低破裂压力层段后加砂，然后注入带堵塞球的顶替液暂堵该层段；再提高泵压压开具有稍高破裂压力的地层，根据需要注入顶替液后结束施工或者继续注入带堵塞球的顶替液暂堵该层段一边压裂另外层段。从而改善产油吸水剖面。

压裂控缝高压裂技术

当油气层很薄或者产层与遮挡层间最小水平主压力差较小，压开的裂缝高度很容易进入遮挡层，此时需要控制裂缝高度延伸。可以通过控制压裂液性能参数和施工排量来实现，更可靠的是人工隔层控缝高压裂技术。

基本原理是在前置液中加入上浮式或下沉式导向剂，通过前置液将其带入裂缝，浮式导向剂和沉式导向剂分别上浮和下沉聚集在人工裂缝顶部和底部，形成压实的低渗透人工隔层，阻止裂缝中压力向上/向下传播，达到控缝高的目的。为了使两种导向剂能上浮和下沉，一般在注入携有导向剂的液体后短期停泵，然后进行正常的压裂作业。

人工隔层控缝高技术主要用于

1) 生产层与非生产层互层的块状均质地层；

2) 生产层与气、水层间无良好隔层；

3) 生产层与遮挡层应力差不能有效控制裂缝垂向延伸。

压裂测试压裂技术

测试压裂也称为小型试验压裂，它是进行一次小规模压裂并分析压裂压力获得裂缝有关参数。包括裂缝延伸压力测试、裂缝闭合压力测试、微注入测试等。

机械工艺技术主要研习现代机械制造技术的相关知识，包含机械制造工艺设计、机械加工、设备操作与维护、数控加工技术等，是使用相关机械设备进行工艺设计的技术。常见的激光雕刻、3D打印都属于机械工艺技术。

内容介绍

现代烧结工艺技术，ISBN：9789889905187，作者：

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