机械制造工艺与刀具

第1章 金属切削的基本概念 1

1.1 切削加工的基本术语和定义 1

1.1.1 切削运动 1

1.1.2 切削过程中工件的表面 3

1.1.3 切削用量 3

1.1.4 切削层参数 4

1.1.5 刀具切削部分的几何参数 6

1.2 刀具材料及其选择 15

1.2.1 刀具材料应具备的性能 15

1.2.2 刀具材料的种类及其选择 16

1.3 习题 21

第2章 金属切削的基本理论 23

2.1 切削变形 23

2.1.1 切屑的形成 23

2.1.2 金属切削层的三个变形区 24

2.1.3 切屑的类型 24

2.1.4 切屑变形的表示方法 25

2.1.5 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 27

2.1.6 切屑的控制 28

2.1.7 影响切屑变形的主要因素 32

2.1.8 已加工表面的形成及加工表面质量 33

2.2 切削力和切削功率 37

2.2.1 切削力的概念 37

2.2.2 切削功率 38

2.2.3 切削力的理论公式 39

2.2.4 切削力的经验公式 39

2.2.5 影响切削力的主要因素 41

2.3 切削热与切削温度 43

2.3.1 切削热的产生与传出 44

2.3.2 切削温度对切削过程的影响 44

2.3.3 影响切削温度的主要因素 45

2.4 刀具磨损与刀具耐用度 46

2.4.1 刀具磨损的形式 46

2.4.2 刀具的磨损过程 47

2.4.3 刀具的磨损原因 48

2.4.4 刀具的破损 50

2.4.5 防止刀具破损的措施 51

2.4.6 刀具的寿命与刀具的耐用度 51

2.5 习题 54

第3章 常用切削刀具与加工 55

3.1 车刀与车削工作 55

3.1.1 车刀的种类及应用 55

3.1.2 车削工作 58

3.2 铣刀与铣削工作 64

3.2.1 铣刀的种类和用途 64

3.2.2 铣削用量 66

3.2.3 铣削方式 67

3.2.4 铣削工作 69

3.3 孔加工刀具 72

3.3.1 孔加工刀具的种类及应用 72

3.3.2 麻花钻 75

3.3.3 深孔钻 77

3.4 磨削概述 79

3.4.1 概述 79

3.4.2 砂轮 79

3.4.3 磨削用量 83

3.4.4 磨削方法 84

3.5 习题 85

第4章 生产过程的基本概念 87

4.1 生产过程和工艺过程 87

4.1.1 生产过程 87

4.1.2 工艺过程 88

4.1.3 机械加工工艺过程的组成 88

4.2 生产纲领与生产类型 92

4.2.1 生产纲领 92

4.2.2 生产类型 92

4.3 习题 94

第5章 机械加工精度 95

5.1 机械加工精度概述 95

5.1.1 机械产品质量 95

5.1.2 加工精度与加工误差 95

5.1.3 原始误差 96

5.1.4 加工原理误差 97

5.2 工艺系统的几何误差 98

5.2.1 机床几何误差 98

5.2.2 刀具误差 103

5.2.3 夹具的误差 103

5.2.4 测量误差 103

5.2.5 调整误差 104

5.3 工艺系统的受力变形 104

5.3.1 基本概念 105

5.3.2 工艺系统刚度的影响因素 106

5.3.3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 108

5.3.4 减小工艺系统受力变形的途径 113

5.4 工艺系统的热变形 114

5.4.1 工艺系统的热变形概述 115

5.4.2 机床热变形对加工精度的影响 116

5.4.3 刀具热变形对加工精度的影响 116

5.4.4 工件热变形对加工精度的影响 117

5.4.5 减小工艺系统热变形的途径 118

5.5 工件残余应力引起的变形 120

5.5.1 产生残余应力的主要原因 120

5.5.2 减小残余应力及其所引起变形的措施 122

5.6 加工误差的综合分析 122

5.6.1 加工误差的性质和分类 122

5.6.2 加工误差的综合 123

5.6.3 加工误差的统计分析法 124

5.7 保证和提高机械加工精度的途径 131

5.7.1 误差预防 131

5.7.2 误差补偿 135

5.8 习题 136

第6章 机械加工表面的位置精度 139

6.1 工艺过程中零件的定位基准 139

6.1.1 获得位置精度的方法 139

6.1.2 工件定位原理 140

6.1.3 定位基准的选择 143

6.2 尺寸链原理 146

6.2.1 尺寸链的定义和组成 146

6.2.2 工艺尺寸链的建立 147

6.3 尺寸链计算 148

6.3.1 尺寸链的计算方法及基本公式 148

6.3.2 尺寸链的计算形式 150

6.4 工艺尺寸链 151

6.4.1 测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 151

6.4.2 定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 152

6.4.3 从尚待继续加工的表面上标注的工序尺寸计算 153

6.4.4 保证渗氮、渗碳层深度的工艺计算 154

6.4.5 “靠火花法”磨削端面时的工序尺寸计算 154

6.5 图表法决定工序尺寸 155

6.5.1 尺寸图表画法的一些说明 156

6.5.2 用图解追踪法查明工艺尺寸链组成的方法 158

6.5.3 工序尺寸及公差的计算方法和步骤 159

6.6 习题 162

第7章 机械加工表面质量 165

7.1 机械加工表面质量概述 165

7.1.1 表面质量的基本概念 165

7.1.2 表面质量对机械零件使用性能的影响 166

7.2 刀具几何参数及切削 用量的合理选择 168

7.2.1 前角和倒棱的选择 168

7.2.2 主、副后角的选择 170

7.2.3 主、副偏角及刀尖形状的选择 171

7.2.4 刃倾角的选择 172

7.2.5 切削用量的选择 172

7.2.6 提高切削用量的途径 175

7.3 表面粗糙度的形成及其影响因素 177

7.3.1 表面粗糙度的主要评定参数及标注 177

7.3.2 影响表面粗糙度的因素及控制 178

7.3.3 刀具切削加工中影响表面粗糙度的因素 178

7.3.4 砂轮磨削加工中影响表面粗糙度的因素 180

7.3.5 减小表面粗糙度值的措施 180

7.4 机械加工中的振动 181

7.4.1 机械加工中的振动的基本概念 181

7.4.2 机械加工中的强迫振动 182

7.4.3 机械加工中的自激振动 184

7.4.4 机械加工中的振动防治措施 185..

7.5 加工表面层的物理机械 性质及其改善的工艺途径 190

7.5.1 表面层物理力学性能变化的原因 190

7.5.2 影响表面层物理力学性能变化的工艺因素 192

7.5.3 磨削烧伤与裂纹 193

7.5.4 改善表面物理力学性能的途径 194

7.6 习题 196

第8章 机械加工工艺规程设计原理 197

8.1 机械加工工艺规程的格式和作用 197

8.1.1 机械加工工艺规程的类型、形式和格式 197

8.1.2 机械加工工艺规程的作用 198

8.1.3 制定机械加工工艺规程的原则 199

8.2 机械加工工艺规程设计 的内容和步骤 199

8.2.1 规程内容 199

8.2.2 工艺规程的步骤 204

8.3 零件的结构工艺性 208

8.3.1 零件结构工艺性的概念 208

8.3.2 零件结构的切削加工工艺性举例 209

8.4 毛坯的选择方法 213

8.4.1 确定毛坯类型及成形方法的原则 213

8.4.2 毛坯的选择 214

8.5 零件制造工艺路线的拟订方法 217

8.5.1 加工方法的选择 217

8.5.2 加工的经济精度 219

8.5.3 工序的集中与分散 220

8.5.4 工序过程阶段划分 221

8.5.5 加工工序的顺序安排 222

8.5.6 绘制工序图 224

8.6 加工余量的确定 225

8.6.1 工序设计与加工余量 225

8.6.2 加工余量的概念 225

8.6.3 确定加工余量的方法 228

8.6.4 工序尺寸及其公差的确定 228

8.7 机床与工艺装备的选择 228

8.7.1 机床的选择 228

8.7.2 工艺装备的选择 229

8.8 习题 229

第9章 机械加工的生产率和经济性 231

9.1 提高机械加工生产率的工艺措施 231

9.1.1 机械加工生产率分析 231

9.1.2 提高机械加工生产率的工艺措施 232

9.2 工艺过程的技术经济分析 233

9.2.1 生产成本和工艺成本 233

9.2.2 不同工艺方案的经济性比较 234

9.3 机械加工自动化 236

9.3.1 单一产品大批量生产的自动化 236

9.3.2 中、小批生产中的加工自动化 236

9.3.3 机械制造系统自动化的发展 236

9.4 数控加工技术 237

9.4.1 数控机床的组成及数控加工过程 237

9.4.2 数控机床的分类 238

9.4.3 数控机床的特点及应用 238

9.5 成组技术和柔性制造系统 239

9.5.1 成组技术 239

9.5.2 柔性制造系统 241

9.6 计算机辅助制造和计算机 集成制造系统 243

9.6.1 计算机辅助制造 243

9.6.2 计算机集成制造系统 243

9.7 习题 245

第10章 装配的工艺基础 246

10.1 概述 246

10.1.1 装配的概念 246

10.1.2 装配精度 247

10.1.3 装配精度与零件 精度间的关系 247

10.2 装配尺寸链 248

10.2.1 装配尺寸链的基本概念 248

10.2.2 建立装配尺寸链 249

10.3 保证装配精度的方法 251

10.3.1 互换装配法 252

10.3.2 选配装配法 253

10.3.3 修配装配法 255

10.3.4 装配调整法 257

10.4 习题 258

第11章 轴类零件加工工艺 259

11.1 轴类零件加工工艺概述 259

11.1.1 轴类零件的作用 和结构特点 259

11.1.2 轴类零件的技术要求 260

11.1.3 轴类零件的材料、毛坯 及热处理 260

11.2 轴类零件加工工艺分析 261

11.2.1 轴类零件加工工艺过程 261

11.2.2 主轴零件加工中 的几个工艺问题 266

11.3 轴类零件加工主要工序 267

11.3.1 主轴加工工序的安排 267

11.3.2 轴类零件外圆车削加工 268

11.3.3 轴类零件的外圆 磨削加工 269

11.3.4 花键的表面加工 270

11.3.5 轴类零件的深孔加工 271

11.4 丝杠加工工艺 271

11.4.1 丝杠的分类 271

11.4.2 丝杠的结构特点 及技术要求 272

11.4.3 材料的选择 273

11.4.4 丝杠加工的工艺过程 273

11.4.5 丝杠加工的典型 工艺过程 275

11.4.6 丝杠的热处理 275

11.4.7 基面的选择 276

11.5 曲轴加工工艺概述 276

11.5.1 概述 276

11.5.2 曲轴加工的工艺 特点分析 277

11.5.3 曲轴加工的先进技术 279

11.5.4 曲轴的测量 280

11.6 轴类零件的检验 281

11.7 习题 282

第12章 箱体类零件加工工艺 284

12.1 箱体类零件加工工艺概述 284

12.1.1 箱体类零件的功用 与结构特点 284

12.1.2 箱体类零件的主要 技术要求 285

12.1.3 箱体材料及毛坯 286

12.1.4 箱体零件的结构工艺性 286

12.2 箱体类零件加工工艺分析 288

12.2.1 主要表面加工 方法的选择 288

12.2.2 箱体的工艺过程分析 288

12.3 箱体的孔系加工 292

12.3.1 平行孔系加工 293

12.3.2 同轴孔系加工 296

12.3.3 交叉孔系加工 297

12.4 箱体类零件的检验 297

12.4.1 箱体零件的主要检验项目 297

12.4.2 孔距精度及其相互 位置精度的检验 297

12.5 箱体类零件的高效自动化加工 300

12.5.1 中、小批量箱体生产 中的高效自动化加工 300

12.5.2 箱体零件加工自动线 301

12.6 习题 301

第13章 圆柱齿轮加工工艺 302

13.1 概述 302

13.1.1 圆柱齿轮的结构特点 302

13.1.2 圆柱齿轮传动的 精度要求 303

13.2 圆柱齿轮加工工艺过程 和方法分析 304

13.2.1 工艺过程 304

13.2.2 工艺过程分析 305

13.3 圆柱齿轮加工误差的工艺分析 312

13.3.1 齿轮加工误差的形成 312

13.3.2 齿轮加工误差的 理论分析 312

13.4 保证齿轮加工精度和 提高生产率的方法 315

13.4.1 保证齿轮加工 精度的方法 315

13.4.2 提高生产率的方法 316

13.5 习题 317

第14章 特种加工 318

14.1 电火花加工原理 318

14.1.1 电火花加工的概念 318

14.1.2 电火花成型加工原理 319

14.1.3 电火花加工的机理 319

14.1.4 实现电火花加工的条件 321

14.2 产生脉冲放电的方法 322

14.2.1 电火花穿孔成型加工 机床的构造及功能 322

14.2.2 产生脉冲电源方法 325

14.3 电火花线切割加工 326

14.3.1 电火花线切割的概念 326

14.3.2 电火花线切割的原理 326

14.3.3 电火花线切割的特点 327

14.3.4 电火花线切割的 分类和应用 327

14.3.5 电火花线切割机床简介 328

14.4 电火花加工的控制与加工技术 330

14.4.1 加工过程中的参数控制 330

14.4.2 电火花加工技术 334

14.5 电火花加工的特点与应用 335

14.5.1 电火花加工的特点 335

14.5.2 电火花加工的局限性 335

14.5.3 电火花加工的应用 336

14.6 电解加工 336

14.6.1 电解加工的基本原理 336

14.6.2 电解加工的特点及应用 337

14.7 激光加工 337

14.7.1 激光加工的原理 337

14.7.2 激光加工的特点及应用 338

14.8 超声波加工 339

14.8.1 超声波加工的基本原理 339

14.8.2 超声波加工的 特点与应用 340

14.9 电子束加工 340

14.9.1 电子束加工原理 340

14.9.2 电子束加工的应用 340

14.10 离子束加工 341

14.11 习题 342

参考文献 343...2100433B

《机械制造工艺与刀具》由多年从事一线教学、实训的教师针对高职高专教育的特点编写的，全书由两大部分组成。一部分为金属切削的基本概念、基本理论及常用刀具与加工；另一部分为机械制造工艺的内容，包括生产过程的基本概念、机械加工精度、工艺过程中零件的定位与尺寸链、机械加工中的表面质量、零件制造工艺规程设计、机械加工的生产率与经济性、装配的基本原理、典型零件加工工艺分析及特种加工等共14章。各章的后面列有习题。