零件制造工艺与装备——机械制造技术

项目一 识读机床的方法 1

任务一 认识机床的分类与型号 2

1.1 机床的分类 2

1.2 机床型号的编制方法 3

1.2.1 通用机床的型号 3

1.2.2 专用机床型号 5

任务二 分析机床的运动 5

2.1 零件表面成形方法 6

2.2 机床的运动 8

2.2.1 表面成形运动 8

2.2.2 辅助运动 9

任务三 分析机床的传动 10

3.1 机床的传动组成 11

3.2 机床的传动链 11

3.3 机床的传动原理 12

3.4 机床的传动系统 13

任务四 认知数控机床 20

4.1 数控机床的组成 20

4.2 数控机床的分类 22

4.2.1 按工艺用途分 22

4.2.2 按运动轨迹分 22

4.2.3 按伺服系统的控制方式分 23

4.3 数控机床的特性 24

项目二 认识机床的加工工艺范围及常用刀具 27

任务一 认识车床的加工工艺范围及常用刀具 28

1.1 车床的工艺范围 28

1.1.1 车床的类型 28

1.1.2 各种车床的加工范围和特点 29

1.2 车刀 33

1.2.1 车刀的种类 33

1.3 车刀的组成及切削部分的几何参数 35

1.3.1 车刀的组成 35

1.3.2 刀具切削部分的几何参数 36

任务二 认识磨床的加工工艺范围及常用刀具 41

2.1 磨床的工艺范围 42

2.1.1 磨床的类型 42

2.1.2 各种磨床的加工范围和特点 42

2.2 砂轮 48

2.2.1 砂轮的组成和特性 48

2.2.2 砂轮的形状及用途 51

2.3 刀具的材料 52

2.3.1 刀具材料应具备的性能 52

2.3.2 常用的刀具材料 53

任务三 认识铣床的加工工艺范围及常用刀具 56

3.1 铣床的工艺范围 56

3.1.1 铣床的类型 57

3.1.2 各种铣床的加工工艺范围及特点 57

3.2 铣刀的种类与用途 60

3.2.1 按铣刀的用途分类 60

3.2.2 按铣刀的其他形式分类 63

任务四 认识钻床的加工工艺范围及常用刀具 64

4.1 钻床的工艺范围 64

4.1.1 钻床的类型 64

4.1.2 各类钻床的加工工艺范围及特点 65

4.2 孔加工刀具的种类与用途 66

4.2.1 麻花钻 66

4.2.2 扩孔钻 69

4.2.3 铰刀 69

4.2.4 孔加工复合刀具 70

任务五 认识镗床的工艺范围及常用刀具 71

5.1 镗床的工艺范围 72

5.1.1 镗床的类型 72

5.1.2 各类镗床的加工工艺范围及特点 72

5.1.3 镗床镗孔方式 73

5.2 镗刀的种类与用途 75

任务六 认识刨、插、拉床的工艺范围及常用刀具 77

6.1 刨床的工艺范围及常用刀具 78

6.2 插床的工艺范围及常用刀具 79

6.3 拉床的工艺范围及常用刀具 79

任务七 认识齿轮加工机床的工艺范围及常用刀具 82

7.1 齿轮加工机床类型 82

7.2 各类齿轮加工机床的工艺范围及刀具 82

7.2.1 滚齿机床的工艺范围及常用刀具 82

7.2.2 插齿机床的工艺范围及常用刀具 84

7.2.3 剃齿机床的工艺范围及常用刀具 86

7.2.4 磨齿机床的工艺范围及常用刀具 88

项目三 零件加工工艺路线的拟定 91

任务一 了解生产过程 92

1.1 生产过程与机械加工工艺过程 92

1.2 工艺过程的组成 93

1.3 生产类型及工艺特征 96

任务二 了解工艺规程的作用与要求 98

2.1 制订工艺规程的作用 98

2.2 制订工艺规程 99

2.3 制订工艺规程的步骤 99

任务三 分析零件的工艺性 99

3.1 产品零件图和装配图分析 100

3.2 零件的结构工艺性分析 101

任务四 确定毛坯 103

4.1 毛坯的种类 103

4.2 毛坯的选择原则 104

4.3 毛坯形状及尺寸的确定 105

任务五 选择定位基准 106

5.1 基准 106

5.2 定位基准的选择 107

任务六 拟订零件工艺路线 110

6.1 确定表面加工方法 111

6.2 划分加工阶段 114

6.3 安排加工顺序 115

6.4 确定工序集中和工序分散的程度 116

项目四 编制零件加工工艺文件 119

任务一 选择工序基准及工件装夹方法 120

1.1 工序基准的选择 120

1.2 工件装夹 121

1.2.1 工件装夹的概念 121

1.2.2 工件装夹的方法 121

1.3 工件定位 123

1.3.1 工件定位基本原理 124

1.3.2 常用定位元件 126

1.3.3 定位误差的分析与计算 136

1.4 工件夹紧 141

1.4.1 夹紧装置的组成及设计要求 141

1.4.2 夹紧力的确定 142

1.4.3 典型的夹紧机构 144

任务二 确定加工余量 148

2.1 加工余量的概念与影响因素 148

任务三 确定工序尺寸及公差 151

3.1 工艺尺寸链的概念及计算方法 151

3.2 确定工序尺寸及公差 154

任务四 确定切削要素 158

4.1 切削用量 159

4.2 合理切削用量的选择原则 160

4.3 切削层参数 161

任务五 技术经济分析 162

5.1 提高生产率的途径 162

5.1.1 机械加工生产率分析 162

5.1.2 提高机械加工生产率的工艺措施 163

5.2 工艺方案的经济分析 165

5.2.1 工艺成本 165

5.2.2 工艺成本与年产量的关系 166

5.2.3 不同工艺方案经济性比较 166

任务六 填写工艺文件 167

6.1 工艺文件的格式 167

6.2 编制的注意事项 168

6.3 工艺文件的管理 168

项目五 机械加工中的切削现象与质量问题 175

任务一 切削过程中产生的现象及影响因素 176

1.1 切削变形及其影响因素 176

1.1.1 切削变形中的3个变形区 176

1.1.2 切屑的形成与类型 177

1.1.3 积屑瘤的产生及影响 180

1.1.4 影响切削变形的因素 180

1.2 切削力的产生及其影响因素 181

1.3 切削热和切削温度 183

1.4 刀具磨损与使用寿命 184

1.5 切削液的合理选择 186

1.6 刀具几何参数对切削过程的影响 187

任务二　分析机械加工精度 190

2.1 加工精度与加工误差 191

2.2 工艺系统的几何误差 191

2.2.1 加工原理误差 191

2.2.2 机床的几何误差 192

2.2.3 工艺系统其他几何误差 196

2.3 工艺系统受力变形引起的误差 197

2.3.1 工艺系统刚度分析 197

2.3.2 工艺系统受力变形引起的加工误差 198

2.3.3 减小工艺系统受力变形的主要措施 201

2.4 工艺系统受热变形引起的加工误差 202

2.5 工件残余应力引起的加工误差 204

2.6 加工误差的分析与控制 205

2.6.1 加工误差的性质 206

2.6.2 加工误差的统计分析法 206

2.7 减小加工误差的措施 212

任务三　分析机械加工表面质量 214

3.1 加工表面质量的概念 214

3.1.1 加工表面质量的含义 215

3.1.2 表面完整性 216

3.2 影响表面粗糙度的因素及改善措施 216

3.2.1 切削加工中影响表面粗糙度的因素及改善措施 216

3.2.2 磨削加工中降低表面粗糙度的措施 218

3.3 影响加工表面物理力学性能的因素 219

3.3.1 加工表面层的冷作硬化 219

3.3.2 表面层的金相组织变化 220

3.3.3 表面层的残余应力 221

项目六 轴类零件的工艺工装制订 223

任务一 制订传动轴零件的工艺规程，分析轴类零件的工艺工装 224

1.1 制订传动轴零件的工艺规程 225

1.2 分析轴类零件工艺与工装设计要点 230

1.2.1 轴类零件的功用、分类及结构特点 230

1.2.2 轴类零件的主要技术要求 230

1.2.3 轴类零件的材料、毛坯及热处理 231

1.2.4 轴类零件的加工工艺设计 232

1.2.5 轴类零件的加工工装设计 234

任务二 分析传动丝杠零件的工艺，解决轴类零件加工的工艺问题 240

2.1 分析丝杠零件的工艺 241

2.1.1 零件工艺性分析 241

2.1.2 丝杠零件加工的工艺注意点 242

2.1.3 丝杠零件加工的工艺路线 245

2.2 轴类零件加工的几个工艺问题 246

任务三 实训任务：制订搅拌轴的工艺规程 248

项目七 套类零件的工艺工装制订 249

任务一 制订轴承套零件的工艺规程，分析套类零件的工艺工装 250

1.1 制订轴承套零件的工艺规程 251

1.2 分析套类零件工艺与工装设计要点 256

1.2.1 套类零件的功用、分类及结构特点 256

1.2.2 套类零件的主要技术要求 256

1.2.3 套类零件的材料、毛坯 257

1.2.4 套类零件的加工工艺设计 257

1.2.5 套类零件的加工工装设计 263

任务二 分析液压缸零件的工艺，解决套类零件加工的工艺问题 273

2.1 分析液压缸工艺 275

2.2 套类零件加工中的几个工艺问题 276

2.2.1 保证相互位置精度 276

2.2.2 防止变形的方法 277

任务三 实训任务：制订转换套的工艺规程 278

项目八 轮盘类零件的工艺工装制订 281

任务一 制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装 282

1.1 制订法兰盘零件的工艺规程 283

1.2 分析轮盘类零件工艺与工装设计要点 287

1.2.1 轮盘类零件的功用、分类及结构特点 287

1.2.2 轮盘类零件的主要技术要求 287

1.2.3 轮盘类零件的材料、毛坯及热处理 288

1.2.4 轮盘类零件的加工工艺设计 288

1.2.5 轮盘类零件的加工工装设计 290

任务二 分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题 290

2.1 分析硬齿面齿轮零件的工艺 291

2.2 齿轮零件的加工工艺问题 292

2.2.1 齿轮的功用与结构特点 292

2.2.2 齿轮类零件的主要技术要求 293

2.2.3 齿轮零件的材料、毛坯及热处理特点 294

2.2.4 齿轮加工的工艺特点 294

任务三 实训任务：制订法兰盘（CA6140车床）的工艺规程 297

项目九 箱体类零件的工艺工装制订 299

任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装 300

1.1 制订车床主轴箱工艺规程 302

1.2 分析箱体类零件工艺与工装设计要点 305

1.2.1 箱体类零件的功用、分类及结构特点 305

1.2.2 箱体类零件的主要技术要求 306

1.2.3 箱体类零件的材料、毛坯及热处理 306

1.2.4 箱体类零件的加工工艺设计 307

1.2.5 箱体类零件的加工工装设计 314

任务二 分析分离式箱体零件的工艺，解决箱体类零件加工的工艺问题 321

2.1 分析减速箱零件的工艺 323

2.1.1 零件工艺性分析 323

2.1.2 分离式减速箱体加工的工艺特点 323

2.1.3 分离式减速箱体零件加工的工艺路线 324

2.2 箱体类零件加工的工艺问题 325

2.2.1 孔系加工的精度分析 325

2.2.2 镗孔加工中发生的颤振问题 329

任务三 实训任务：制订固定钳身零件的工艺规程 330

项目十 叉架类零件的工艺工装制订 333

任务一 制订拨叉零件的工艺规程，分析叉架类零件的工艺工装设计要点 334

1.1 制订拨叉工艺规程 335

1.2 分析叉架类零件工艺与工装设计 339

1.2.1 叉架类零件的功用、分类及结构特点 339

1.2.2 叉架类零件的主要技术要求 339

1.2.3 叉架类零件的材料、毛坯及热处理 340

1.2.4 叉架类零件的加工工艺设计 340

1.2.5 叉架类零件的加工工装设计 345

任务二 制订连杆零件的工艺规程 352

2.1 分析连杆零件的工艺 353

任务三 实训任务：制订拨叉的工艺规程 356

项目十一 机械装配工艺制订 357

任务一 了解装配工作特点 358

1.1 装配工作的基本内容 358

1.2 装配的组织形式 359

1.3 装配精度 359

任务二 建立装配尺寸链 360

2.1 装配尺寸链的概念及建立 360

2.2 装配尺寸链的计算 361

任务三 保证装配精度 363

3.1 互换装配法 363

3.2 选择装配法 366

3.3 修配装配法 368

3.4 调整装配法 370

任务四 制订装配工艺规程 371

4.1 制订的基本原则及原始资料 371

4.2 制订步骤 372

4.3 填写装配工艺文件 374

4.4 制定产品检测与试验规范

本书按照生产技术岗位应具备的知识能力和工作流程设计教学项目。全书分为两个模块。第一模块为机械加工工艺文件的识读与编制，内容按照工艺文件编制所具备的知识展开内容，介绍从认识机床到各机床的加工工艺范围、刀具的应用、初拟零件加工工艺路线，到最后确定各工艺参数编制工艺文件的一个完整过程。第二模块为典型零件的工艺工装制订，介绍轴类、套类、盘类、箱体类、叉架类五种典型零件的工艺工装制订的思路与方法，每类零件均选用了两个具有代表性的零件作介绍，并给出真实零件作为实训任务。

全书共分为五个单元，依次讲述了金属材料的检验、划线与放样、下料与边缘加工、卷板与旋压成形、常用零件的机械加工等。内容上采用了模块式的编排，以基本知识和技能训练为重点，结合企业生产实际，按“空气储罐零件的生产制造技术”的要求进行项目操作训练，在实际训练模块的内容和要求上有所扩展。

《焊接结构零件制造技术》可作为职业院校焊接相关专业教学用书，也可作为相关企业技术人员培训和参考用书。

内容简介

《中等职业学校数控专业教学用书·机械制造技术(上)》将《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削原理与刀具》和《金属切削机床》的主要应用知识整合为一门课程。并介绍机械加工的基本概念；简述了零件的安装（定位与夹紧）知识；讲解了金属切削过程的影响因素及其合理选用；介绍金属切削机床的功用和基本工作原理，并分析了常见的普通卧式车床、卧式铣床及滚齿机的实际工作过程；较详细地阐述了机械制造工艺规程编制的相关知识，对影响加工质量的因素进行了分析，并以轴类、箱体类零件加工为例，将刀具、夹具和机床相关知识综合运用于加工过程中。 《中等职业学校数控专业教学用书·机械制造技术(上)》可作为中职机械制造大类的数控加工、模具制造、机电技术、汽摩维修与制造等专业的教材，也可供其他转岗自学选用。2100433B

机械装备制造技术主要研究CAD/CAM等电脑辅助设计软件、机械制造技术、现代加工技术等方面的基础知识和技能，在机械装备制造技术领域进行冲压模具、塑料模具的设计和制造、机械零件的加工、机械设备的操作等。例如：机械设备保养和维护、模具设计、传动系统开发等。