机械制造工艺与装备（高职）

本书以轴类、套筒类、齿轮类、箱体类等典型零件的加工设计了七个项目，内容包括：销轴、阶梯轴、传动轴、连接套、减速器箱体、直齿圆柱齿轮和其他零件的机械加工工艺与检验示例等。 按照工艺分析、工艺方案制订、工艺路线确定、工艺装备的应用、质量保证体系以及零件的检验等工作的内容和程序，介绍了机床、切削原理、刀具、工装夹具、工艺及工艺尺寸链、测量等相关知识。本书把实践能力的培养贯穿于全过程，着重培养读者实际工作的基本技能。

本书力求体现“以职业活动为导向，以职业技能为核心”的指导思想，突出职业培训特色，将机械制造技术的基本规律、生产实际的工作流程、机械加工应具备的知识和技能贯穿在典型生产实际案例中进行讲解，使读者更好地掌握一般机械加工零件的工艺过程的编制。

本书可作为高等职业技术学校机械制造类专业教材，也可供企业从事机械加工的工程师、工艺设计师、现场工艺师及机床操作者使用。

项目一 销轴 1

1.1 轴类零件的材料、毛坯 1

1.1.1 轴类零件的材料 1

1.1.2 轴类零件的毛坯 1

1.2 加工方法和加工方案的选择 1

1.2.1 加工经济精度和经济表面粗糙度的概念 1

1.2.2 加工路线的确定 2

1.2.3 机床的选择 2

1.3 卡盘与过渡盘 7

1.3.1 三爪卡盘 8

1.3.2 四爪卡盘 8

1.3.3 过渡盘 8

1.4 金属切削过程 9

1.4.1 金属切削的切削运动 9

1.4.2 切削时的工作表面 10

1.4.3 切削用量 10

1.4.4 车削刀具 13

1.5 机械加工工艺制订的基础知识 15

1.5.1 生产过程与加工工艺过程 15

1.5.2 机械加工工艺过程 16

1.5.3 生产纲领与生产类型及其工艺特点 17

1.5.4 机械加工工艺规程 18

1.6 机械加工工艺规程设计的内容和步骤 20

1.7 习题 24

项目二 阶梯轴 26

2.1 轴类零件的热处理 26

2.2 加工方法和加工方案的选择 27

2.3 基准 27

2.3.1 基准的定义 27

2.3.2 基准的分类 27

2.3.3 定位基准的分类 29

2.3.4 定位基准的选择 29

2.4 机床夹具 33

2.4.1 顶尖 33

2.4.2 中心架 35

2.4.3 跟刀架 35

2.4.4 拨盘 36

2.5 刀具的几何角度 36

2.5.1 刀具切削部分的组成 36

2.5.2 刀具标注角度 37

2.5.3 刀具角度的功用及选择 41

2.6 刀具材料 44

2.6.1 刀具材料应具备的性能 44

2.6.2 刀具材料的种类 45

2.7 切削液 45

2.7.1 加工时切削液的选择 45

2.7.2 精加工时切削液的选择 45

2.7.3 根据工件材料的性质选用切削液 45

2.8 阶梯轴的工艺规程设计 46

2.9 习题 47

项目三 传动轴 50

3.1 轴类零件的机械加工工艺过程分析 50

3.1.1 轴类零件的典型机械加工工艺路线 50

3.1.2 轴类零件加工的定位基准和装夹 51

3.2 铣削 52

3.2.1 铣床 52

3.2.2 铣削刀具 53

3.2.3 铣床夹具 54

3.2.4 铣削参数的选择 58

3.3 磨削 61

3.3.1 磨床 61

3.3.2 砂轮及其用途 63

3.3.3 磨削加工的选择与应用 63

3.3.4 吸盘 65

3.3.5 磨削加工余量 66

3.4 传动轴的工艺规程设计 68

3.5 轴类零件的检验方法 71

3.6 习题 76

项目四 连接套 78

4.1 套筒类零件的加工工艺 78

4.1.1 套筒类零件的结构特点 78

4.1.2 套筒类零件的材料与毛坯 79

4.1.3 套筒类零件的主要技术要求 79

4.1.4 防止套筒产生变形的工艺措施 80

4.1.5 套筒类零件的机械加工工艺过程 81

4.2 孔加工 82

4.2.1 钻床和镗床 83

4.2.2 孔加工工艺 85

4.3 刀具磨损与刀具耐用度 93

4.3.1 刀具的磨损 93

4.3.2 刀具磨损的原因 94

4.3.3 刀具磨损的过程及磨钝标准 94

4.3.4 刀具耐用度 95

4.4 尺寸链计算与工序尺寸确定 96

4.4.1 尺寸链及尺寸链计算公式 97

4.4.2 几种工艺尺寸链的分析与计算 101

4.5 金属切削过程与规律 104

4.5.1 切屑形成 104

4.5.2 切削过程 105

4.5.3 切屑的形状与控制 108

4.6 切削力、切削热、切削温度的影响 110

4.6.1 切削力 110

4.6.2 切削热与切削温度 112

4.7 连接套的工艺规程设计 114

4.8 套筒类零件的检验方法 117

4.9 习题 121

项目五 减速器箱体 123

5.1 箱体类零件的加工工艺 123

5.1.1 箱体类零件概述 123

5.1.2 箱体结构工艺性 125

5.1.3 箱体的机械加工工艺过程及工艺分析 126

5.1.4 平面的加工方法 128

5.1.5 箱体孔系的加工方法 131

5.2 零件的结构工艺性分析 134

5.2.1 从零件方便装夹方面进行分析 134

5.2.2 从零件加工方面进行分析 137

5.2.3 从生产类型与加工方法进行分析 146

5.2.4 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸，便于数控编程 147

5.2.5 装配和维修对零件结构工艺性的要求 147

5.3 工件的定位 148

5.3.1 工件的定位原理及作用 148

5.3.2 常用定位方法及定位元件的应用 153

5.4 减速器箱体的工艺规程设计 160

5.5 箱体类零件的检验方法 163

5.6 习题 164

项目六 直齿圆柱齿轮 166

6.1 圆柱齿轮类零件的加工工艺 166

6.1.1 圆柱齿轮类零件概述 166

6.1.2 齿轮的材料、热处理和毛坯 167

6.1.3 齿轮毛坯的机械加工工艺 168

6.1.4 圆柱齿轮的机械加工工艺过程 168

6.2 机械加工精度 171

6.2.1 机械加工精度概述 171

6.2.2 加工原理误差 172

6.2.3 机床的几何误差 173

6.2.4 工艺系统受力变形引起的误差及改善措施 176

6.2.5 工艺系统热变形及改善措施 178

6.2.6 工件内应力引起的误差及改善措施 181

6.3 机械加工表面质量 182

6.3.1 机械加工表面质量的概念 182

6.3.2 表面质量对零件使用性能的影响 183

6.3.3 影响加工表面粗糙度的因素及改善措施 184

6.3.4 影响冷作硬化的工艺因素 187

6.3.5 影响残余应力的工艺因素 188

6.3.6 影响金相组织变化的工艺因素 189

6.4 加工工艺过程的技术经济分析 189

6.4.1 时间定额 189

6.4.2 提高生产率的途径 190

6.4.3 工艺过程的技术经济分析 192

6.5 直齿圆柱齿轮的工艺规程设计 193

6.6 齿轮类零件的检验方法 195

6.7 习题 201

项目七 其他零件的机械加工工艺与检验示例 202

7.1 渗碳主轴的机械加工工艺 202

7.1.1 渗碳主轴图 202

7.1.2 渗碳主轴机械加工工艺卡 202

7.1.3 丝杆(螺纹)类零件的检验方法 204

7.1.4 锥度和角度类零件的检验方法 206

7.2 端盖的数控加工工艺 212

7.2.1 端盖零件图 212

7.2.2 零件的工艺分析 212

7.3 CA6140车床离合器齿轮零件的机械加工工艺 216

7.3.1 离合器齿轮零件图 216

7.3.2 零件的工艺分析及生产类型的确定 216

7.3.3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯—零件合图 217

7.3.4 选择加工方法，制订工艺路线 219

7.3.5 工序设计 221

7.3.6 确定切削用量及基本时间 223

7.4 习题 229

参考文献 232

机械制造业是国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基础。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，其中加工工艺编制质量的好坏直接影响到产品的生产成本和生产效率，加工工艺在生产中的作用是非常重要且不可或缺的。为了使读者更好地掌握机械加工工艺编制的方法，本书以项目驱动，使读者通过对典型零件的加工技术和制造过程的学习，掌握各种加工方法和设备的基础知识和应用。 　本书的编写符合职业教育的发展方向和培养目标，具有以下特点：(1) 由浅入深。本书首先从最简单的零件销轴开始，再到复杂的箱体类零件，介绍机械加工工艺制订和相关机械加工知识，逐步深入。(2) 实用性。本书所介绍的每一个实例均来自于生产实际，能让读者在最短的时间内掌握操作技巧，初步具有能够在实际工作中解决问题的能力。(3) 讲解详尽。本书对每个实例都进行了详细的讲解，并配以图例，使读者逐步加深对工艺编制和相关机械加工知识的理解。

适读人群 ：适用于高职高专数控专业、机械制造专业、机电类专业及近机类专业的学生使用。

《机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书（第三版）》是与倪森寿主编的“十二五”职业教育国家规划教材《机械制造工艺与装备》第三版配套的实践性教材，分两部分：第一部分为习题集；第二部分为课程设计指导书，第一版是2005年出版，多次重印，深受师生的好评。

《机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书（第三版）》是与倪森寿主编的“十二五”职业教育国家规划教材《机械制造工艺与装备》第三版课程教材配套的实践性教材。《机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书（第三版）》的习题在形式和内容上体现综合性和应用性的特征。《机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书（第三版）》分两部分：第一部分为习题集；第二部分为课程设计指导书。习题集中，每一章的习题形式有：填空题，判断题，选择题，名词解释，简答题，计算分析题，综合应用题。习题涉及范围广，题量足，形式多样。既可用于学生在学习过程中自学和自测，又可为教师在试卷命题时作参考。具有试题库的初步形式。课程设计指导书中，以培养学生较强的岗位能力为宗旨，较详细地叙述机械加工工艺规程的制定和机床夹具设计的步骤和方法，及其他常用工艺装备的选用，还附有一定数量的附表和零件图样以供课程设计选用。《机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书（第三版）》适合高职高专数控专业、机械制造专业、机电类专业及近机类专业的学生使用。

倪森寿，教授，1970年7月-1984年3月，无锡柴油机厂技术科，1984年4月至今无锡职业技术学院，主持教育部课题《高职高专教育机电类专业人才培养规格和课程体系改革与建设的研究与实践》获江苏省教学成果一等奖。主持建设的《机械制造工艺与装备》课程被评为国家精品课程。