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0绪论 1

1 金属切削原理 3

1.1 基本定义 3

1.1.1 切削运动和切削用量 3

1.1.2 刀具几何参数 6

1.1.3 切削层参数 13

1.2 刀具材料 14

1.2.1 刀具材料必须具备的性能 14

1.2.2 常用刀具材料的种类与特性 14

1.3 金属切削过程 18

1.3.1 切削层的变形 18

1.3.2 切削变形的衡量方法 19

1.3.3 切悄的种类与变形规律 22

1.3.4 刀-悄接触区的变形与摩擦 23

1.3.5 刀、工接触区的变形与加工质量 24

1.4 切削力 25

1.4.1 切削力的分析 25

1.4.2 切削力与切削功率的计算 26

1.4.3 影响切削力的因素 27

1.5 切削热和切削温度 29

1.5.1 切削热的产生和传出 29

1.5.2 影响切削温度的主要因素 30

1.5.3 切削温度的分布 31

1.6 刀具磨损和刀具耐用度 32

1.6.1 刀具的磨损形式 32

1.6.2 刀具磨损的原因 33

1.6.3 刀具的磨损过程及磨钝标准 34

1.6.4 切削用量与刀具耐用度关系的经验公式 34

1.7.1 材料切削加工性的概念 35

1.7 工件材料的切削加工性 35

1.7.2 材料切削加工性的衡量指标 36

1.7.3 材料的相对加工性 36

1.7.4 工件材料的物理力学性能对切削加工性的影响 37

1.7.5 常用金属材料的切削加工性 38

1.7.6 改善切削加工性的途径 40

1.8 切削条件的合理选择 42

1.8.1 刀具材料的合理选择 42

1.8.2 刀具几何参数的合理选择 43

1.8.3 刀具耐用度的选择 48

1.8.4 切削液的合理选用 49

思考题与习题 51

2 金属切削刀具 52

2.1 刀具角度换算 52

2.1.3 最大前角与最小后角 53

2.1.1 法平面与正交平面内前、后角的关系 53

2.1.2 垂直于基面的任意剖面与正交平面内的前、后角关系 53

2.2 车刀 54

2.2.1 车刀的种类、用途和结构 54

2.2.2 车刀几何参数的选择 56

2.2.3 可转位车刀的刀具角度 57

2.3 孔加工刀具 58

2.3.1 孔加工刀具的种类和用途 58

2.3.2 麻花钻 61

2.3.3 铰刀 68

2.4 铣刀 72

2.4.1 铣刀的种类和用途 72

2.4.2 铣刀的几何参数及铣削要素 74

2.4.3 铣削力和铣削功率 79

2.4.4 铣削方式 81

2.5.1 拉刀的种类和用途 83

2.5 拉刀 83

2.5.2 拉刀的结构 85

2.6 齿轮刀具 86

2.6.1 齿轮刀具的主要类型 86

2.6.2 滚刀 87

2.6.3 插齿刀 90

2.7 砂轮 91

2.7.1 砂轮参数及其选择 92

2.7.2 砂轮的种类樗和用途 94

2.7.3 砂轮的修整 94

思考题与习题 96

3 金属切削机床 97

3.1 金属切削机床概述 97

3.1.1 金属切削机床的分类 97

3.1.2 金属切削机床型号的编制方法 98

3.1.3 机床的技术性能 101

3.2 机床的运动分析 103

3.2.1 成形运动 103

3.2.2 内、外联系传动链 107

3.2.3 传动原理图 107

3.3 车床 110

3.3.1 车床概述 110

3.3.2 CA6140型卧式车床 110

3.3.3 其他车床简介 127

3.4 齿轮加工机床 131

3.4.1 齿面形成方法和齿轮加工机床 131

3.4.2 滚齿机 132

3.4.3 其他齿轮加工机床的运动分析 139

3.5 数控机床 142

3.5.1 数控机床的加工特点 142

3.5.2 数控机床的原理、组成和分类 143

3.5.3 数控机床的坐标系 145

3.5.4 CNC系统简介 146

3.5.5 数控车和车削中心 148

3.6 其他机床 153

3.6.1 铣床 153

3.6.2 镗床 156

3.6.3 磨床 158

3.6.4 钻床 162

3.6.5 直线运动机床 163

3.6.6 组合机床 165

思考题与习题 166

4 机床主要部件设计 168

4.1机床传动设计 168

4.1.1 机床主要参数的确定 168

4.1.2 分级外联传动链的设计 175

4.1.3 无级传动链设计 185

4.1.4 主轴箱 188

4.1.5 内联传动链的设计原则 191

4.2 主轴组件 194

4.2.1 支承件应满足的基本要求 194

4.2.2 主轴轴承 195

4.2.3 主轴组件设计 202

4.3 支承件 208

4.3.1 支承件应满足的要求和设计步骤 208

4.3.2 支承件的设计简述 208

4.4 财轨 213

4.4.1 导轨的功用、分类和基本要求 213

4.4.2 导轨的材料 214

4.4.3 滑动导轨的设计 216

4.4.4 直线运动滚动支承 220

4.5.1 机床设计应满足的基本要求 222

4.5 机床总体设计 222

4.5.2 机床设计步骤 224

4.5.3 机床的总体布局 225

思考题与习题 226

5 机床夹具设计原理 228

5.1 机床夹具概述 228

5.1.1 机床夹具及其组成 228

5.1.2 机床夹具的分类 228

5.1.3 机床夹具的作用 230

5.2 工件在夹具中的定位 230

5.2.1 工件的安装方式及获得尺寸籍度的方法 230

5.2.2 工件定位的基本原理 231

5.3 定位误差 235

5.3.1 定位误差及其产生的原因 235

5.3.2 常用定位方式及定位误差的计算 237

5.4 工件在夹具中的夹紧 247

5.4.1 夹紧装置的组成及基本要求 247

5.4.2 夹紧动力源装置 258

5.5 各类机床夹具简介 260

5.5.1 钻床夹具 261

5.5.2 铣床夹具 264

5.5.3 四床和磨床夹具 264

5.5.4 加工中心机床夹具 270

思考题与习题 270

6 机械加工质量 273

6.1 机械加工概述 273

6.1.1 加工精度和表面质量的概念 273

6.1.2 加工精度、表面质量对零件使用性能的影响 273

6.2 影响加工精度和质量的因素 275

6.2.1 加工精度的影响因素及加工误差的统计分析 275

6.2.2 表面质量的影响因素分析 292

6.3 提高加工精度和表面质量的途径 298

6.3.1 提高加工精度的途径 298

6.3.2 提高表面质量的途径 301

思考题与习题 303

7 机械加工工艺规程设计 304

7.1 机械加工工艺概述 304

7.1.1 生产过程与机械加工工艺过程 304

7.1.2 机械加工工艺过程的组成 304

7.1.3 机械加工工艺规程 305

7.1.4 机械加工工艺特征 308

7.1.5 制定工艺规程的原始资料与步骤 310

7.2 零件结构工艺性与毛坯折选择 312

7.2.1 零件的结构工艺性 312

7.2.2 毛坯的选择 314

7.3.1 定位基准的选择 315

7.3 机械加工工艺规程设计 315

7.3.2 工艺路线的拟订 318

7.3.3 加工余量的确定 321

7.3.4 机床与工艺装备的选择 324

7.3.5 切削用量的确定 324

7.3.6 时间定额的确定 325

7.4 工艺尺寸的计算 326

7.4.1 工艺尺寸链 326

7.4.2 工艺尺寸链的计算方法 327

7.5工艺方案的技术经济分析 328

7.5.1 工艺成本的组成 329

7.5.2 工艺方案的经济评价 331

7.6 提高机械加工生产率的工艺措施 333

7.6.1 缩短单件时间 333

7.7.2 产品零件设计的成组技术 334

7.7.1 成组技术的基本概念 334

7.7 成组技术 334

7.6.2 采用成组技术 334

思考题与习题 340

8 典型零件加工工艺 345

8.1 主轴加工 345

8.1.1 主轴的结构特点及技术要求 345

8.1.2 主轴加工工艺过程 346

8.1.3 主轴加工工序分析 347

8.2 箱体类零件加工 354

8.2.1 箱体的结构特点及技术要求 354

8.2.2 主轴箱箱体加工工艺过程 355

8.2.3 主轴箱箱体加工工序分析 355

8.3 圆柱齿轮加工 361

8.3.1 圆柱齿轮的技术要求及齿坯 361

8.3.2 渐开线齿轮的齿形加工方法 364

8.3.3 圆柱齿轮加工工艺 369

思考题与习题 372

9 装配工艺 374

9.1 装配工艺的基本概念 374

9.1.1 装配的概述 374

9.1.2 装配的组织形式 374

9.1.3 产品结构的装配工艺性 375

9.2 装配精度 375

9.2.1 装配精度的概念 375

9.2.2 装配精度与零件精度的关系 376

9.2.3 达到装配精度的工艺方法 376

9.3 装配尺寸链 377

9.3.1 装配尺寸链的概念 377

9.3.2 装配尺寸链的建立 377

9.3.3 装配尺寸链的解算题例 380

9.4.1 制定装配工艺规程应遵循的基本原则和所需的原始资料 396

9.4 装配工艺规程的制定 396

9.4.2 制定装配工艺规程的步骤 397

思考题与习题 398

10 先进制造技术 401

10.1 先进制造技术概述 401

10.1.1 先进制造技术的含义和特点 401

10.1.2 先进制造技术的研究现状和发展趋势 402

10.2 计算机辅助制造(CAM) 404

10.2.1 CAM的产生和应用 404

10.2.2 CAM的硬件构成 407

10.2.3 CAM中的多级分布式计算机系统 409

10.2.4 多级分布式计算机系统的局部网络(LAN)与自动化协议(MAP) 411

10.2.5 CAM数据库 413

10.3 计算机辅助工艺过程设计CAPP) 419

10.3.1 CAPP的功用与分类 419

10.3.2 CAPP零件信息的描述和输入 420

10.3.3 派生式CAPP系统 425

10.3.4 创成式CAPP系统 428

10.4 柔性制造系统(FMA) 431

10.4.1 FMS概述 431

10.4.2 FMS的主要构成及类型 432

10.4.3 FMS的总体方案设计 436

10.5 计算机集成制造系统(CIMS) 440

10.5.1 CIMS的产生和发展 440

10.5.2 CIMS的构成 440

10.5.3 CIMS的分级控制结构 442

10.5.4 CIMS的信息流、信息系统及集成方法 445

10.5.5 CIMS实例 447

10.5.6 实现CIMS的关键技术 450

思考题与习题 454

参考文献 455