現(xiàn)代制造工藝學

內(nèi)容概要

　　本書為了適應工程教育教學改革的需要，以教育部高等學校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學指導委員會機械學科教材的編寫要求為指導，精選教學內(nèi)容編寫而成。其內(nèi)容包括現(xiàn)代機械制造概述、金屬的切削、機械加工精度、機械加工表面質(zhì)量、機床夾具的設(shè)計、組合夾具的應用、機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計、軸類零件的加工、箱體零件的加工、圓柱齒輪的加工、叉架類零件的加工、機械裝配工藝基礎(chǔ)和先進制造技術(shù)。

書籍目錄

第1章 現(xiàn)代機械制造概述
1.1 機械制造基本概念
1.1.1 研究機械制造工程學科的意義
1.1.2 生產(chǎn)過程和生產(chǎn)系統(tǒng)
1.1.3 工藝過程的組成和基本要求
1.1.4 生產(chǎn)類型及其工藝特征
1.1.5 工藝系統(tǒng)的構(gòu)成
1.2 基準
1.2.1 設(shè)計基準
1.2.2 工藝基準
1.2.3 基準之間的相互關(guān)系
1.3 尺寸鏈
1.3.1 尺寸鏈概念
1.3.2 尺寸鏈計算公式
1.3.3 尺寸鏈的計算形式
1.3.4 工藝尺寸鏈的建立
1.4 時間定額
1.4.1 時間定額的內(nèi)容
1.4.2 時間定額的計算
1.5 機械加工的經(jīng)濟性
1.5.1 生產(chǎn)類型與經(jīng)濟性
1.5.2 機械加工的經(jīng)濟精度
小結(jié)
習題
第2章 金屬的切削
2.1 金屬切削過程
2.1.1 刀具的幾何角度與刀具材料
2.1.2 切屑形成過程中的變形特點
2.1.3 切屑與前刀面的摩擦和積屑瘤
2.1.4 已加工表面的變形和加工硬化
2.1.5 影響切削變形的因素
2.1.6 切削力的來源、合力及其分力
2.1.7 計算切削力的公式
2.1.8 切削功率與單位切削功率
2.1.9 影響切削力的因素
2.1.10 切削熱、切削溫度及其影響因素
2.2 刀具的磨損與耐用度
2.2.1 刀具的磨損形式
2.2.2 刀具磨損過程和磨損限度
2.2.3 刀具磨損的原因
2.2.4 刀具的耐用度
2.3 切削用量的選擇
2.3.1 選擇切削用量的一般原則
2.3.2 切削用量的選擇要點
小結(jié)
習題
第3章 機械加工精度
3.1 概述
3.1.1 加工精度與加工誤差
3.1.2 影響加工精度的因素
3.2 加工精度的獲得方法
3.2.1 尺寸精度的獲得方法
3.2.2 形狀精度的獲得方法
3.2.3 位置精度的獲得方法
3.3 工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響
3.3.1 加工原理誤差
3.3.2 機床的幾何誤差
3.3.3 刀具和夾具的誤差
3.4 工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響
3.4.1 工藝系統(tǒng)的剛度
3.4.2 工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差
3.4.3 減小工藝系統(tǒng)受力變形的主要措施
3.5 工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響
3.5.1 機床的熱變形
3.5.2 工件的熱變形
3.5.3 刀具的熱變形
3.5.4 減小工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑
3.6 工件內(nèi)應力引起的加工誤差
3.6.1 產(chǎn)生內(nèi)應力的原因及所引起的加工誤差
3.6.2 減小或消除內(nèi)應力的措施
3.7 提高加工精度的工藝措施
3.7.1 減小誤差法
3.7.2 誤差補償法
3.7.3 誤差分組法
3.7.4 誤差轉(zhuǎn)移法
3.7.5 就地加工法
3.7.6 誤差平均法
3.7.7 加工過程的主動控制
小結(jié)
習題
第4章 機械加工表面質(zhì)量
4.1 概述
4.1.1 機械加工表面質(zhì)量的含義
4.1.2 零件表面質(zhì)量對使用性能的影響
4.2 影響加工表面粗糙度的因素
4.2.1 切削加工后的表面粗糙度
4.2.2 磨削加工后的表面粗糙度
4.3 影響加工表面力學、物理性能的因素
4.3.1 表面層的加工硬化
4.3.2 表面層金相組織的變化
4.3.3 表面層的殘余應力
4.3.4 控制和改善工件表面質(zhì)量的方法
4.4 機械加工中的振動
4.4.1 機械加工中的振動類型
4.4.2 振動對加工質(zhì)量的影響及減振措施
小結(jié)
習題
第5章 機床夾具的設(shè)計
5.1 機床夾具概述
5.1.1 機床夾具的組成
5.1.2 機床夾具的作用
5.1.3 機床夾具的分類
5.2 工件在機床夾具中的定位原理
5.2.1 六點定位規(guī)則
5.2.2 工件的定位狀態(tài)
5.3 定位方法及定位誤差計算
5.3.1 工件以平面在支承上定位
5.3.2 工件以圓柱孔在支承上定位
5.3.3 工件以圓柱面在支承上定位
5.3.4 工件以中心孔在頂尖上定位
5.3.5 定位誤差的分析與計算
5.4 定位方案設(shè)計實例
5.5 夾緊機構(gòu)原理
5.5.1 夾緊裝置的組成
5.5.2 夾緊裝置的設(shè)計要求
5.5.3 確定夾緊力的基本原則
5.6 夾緊機構(gòu)設(shè)計
5.6.1 斜楔夾緊機構(gòu)
5.6.2 螺旋夾緊機構(gòu)
5.6.3 偏心夾緊機構(gòu)
5.6.4 聯(lián)動夾緊機構(gòu)
5.6.5 分度夾緊機構(gòu)
5.7 夾緊機構(gòu)設(shè)計實例
5.7.1 設(shè)計夾緊機構(gòu)的步驟
5.7.2 夾緊機構(gòu)設(shè)計實例
5.8 夾具的其他裝置
5.8.1 導向裝置
5.8.2 對刀裝置
5.8.3 夾具與機床的連接方式
5.9 專用機床夾具設(shè)計方法及實例
5.9.1 對專用夾具的基本要求和設(shè)計步驟
5.9.2 夾具設(shè)計實例
5.9.3 夾具裝配圖的主要尺寸和技術(shù)條件
小結(jié)
習題
第6章 組合夾具的應用
6.1 組合夾具的應用
6.1.1 組合夾具的概念
6.1.2 組合夾具的使用范圍
6.1.3 組合夾具的使用效果
6.2 組合夾具的元件
6.2.1 組合夾具元件的分類和編號
6.2.2 槽系組合夾具元件的結(jié)構(gòu)要素
6.2.3 槽系組合夾具元件的技術(shù)要求
6.3 組合夾具的組裝
6.3.1 組裝步驟
6.3.2 夾具元件選擇要點
6.3.3 組合夾具組裝實例
6.3.4 組合夾具的檢測
習題
第7章 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計
7.1 工藝規(guī)程
7.1.1 工藝規(guī)程的作用
7.1.2 設(shè)計工藝規(guī)程的原則和方法
7.1.3 設(shè)計工藝規(guī)程的步驟
7.1.4 工藝文件格式
7.2 零件的工藝性分析
7.2.1 零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析
7.2.2 零件技術(shù)要求分析
7.3 確定零件毛坯
7.3.1 確定毛坯的種類
7.3.2 確定毛坯的形狀和尺寸
7.4 定位基準的選擇
7.4.1 粗基準的選擇
7.4.2 精基準的選擇
7.4.3 定位方式的確定
7.5 機械零件加工工藝路線的制訂
7.5.1 加工方法的選擇
7.5.2 加工階段的劃分
7.5.3 工序集中與工序分散
7.5.4 加工順序的安排
7.6 工序設(shè)計
7.6.1 選擇機床和工藝裝備
7.6.2 確定加工余量
7.6.3 計算工序尺寸
7.7 切削用量與時間定額的確定
7.7.1 切削用量的確定
7.7.2 時間定額的確定
7.8 提高機械加工勞動生產(chǎn)率的工藝措施
7.9 編寫工藝文件
小結(jié)
習題
第8章 軸類零件的加工
8.1 概述
8.1.1 軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)
8.1.2 軸類零件的技術(shù)要求
8.1.3 軸類零件的材料、毛坯及熱處理
8.2 軸類零件外圓表面的車削
8.2.1 各種車削方法的應用
8.2.2 細長軸的車削
8.2.3 常用車刀的類型、特點及應用
8.3 軸類零件外圓表面的磨削
8.3.1 外圓表面的磨削精度工藝范圍
8.3.2 外圓表面的磨削方法
8.3.3 中心孔的修磨
8.4 軸類零件外圓表面的光整加工
8.4.1 研磨
8.4.2 超精加工
8.4.3 雙輪珩磨
8.4.4 滾壓
8.5 軸類零件加工工藝分析
8.5.1 軸類零件加工的工藝分析
8.5.2 機床主軸加工工藝過程分析
8.5.3 軸類零件的加工精度檢測
8.6 加工軸類零件的夾具
8.6.1 通用夾具
8.6.2 專用夾具
小結(jié)
習題
第9章 箱體零件的加工
9.1 概述
9.1.1 箱體零件的功用和結(jié)構(gòu)特點
9.1.2 箱體零件的技術(shù)要求
9.1.3 箱體零件的材料與毛坯
9.1.4 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性
9.2 箱體的孔系加工
9.2.1 平行孔系的加工方法
9.2.2 同軸孔系的加工方法
9.2.3 交叉孔系的加工方法
9.2.4 箱體孔系的高效自動化加工
……

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    1.機械制造技術(shù)的作用 人類的發(fā)展過程是制造技術(shù)不斷發(fā)展的過程。從最早的石器工具到當代的先進制造技術(shù)，人類使用和制造工具歷經(jīng)一萬余年。工具和制造技術(shù)的不斷進步促進了人類從原始社會逐漸進入現(xiàn)代社會。 制造技術(shù)的發(fā)展極大地改變了人們的生活方式和生活質(zhì)量。它為人類制造出滿足生活需要的產(chǎn)品和工具，使人們生活得更加輕松和舒適，有更多的時間去思考如何發(fā)明新的產(chǎn)品并將它制造出來供人們使用。制造技術(shù)的不斷進步也改變了人們的生產(chǎn)方式，它將人類從繁重的體力勞動中解放出來。人們可以應用機器來生產(chǎn)各種產(chǎn)品和功能不同的機器，這些產(chǎn)品和機器可以幫助人們更好更快地進行生產(chǎn)，或者幫助人們分析、探索未知的事物。應用制造技術(shù)生產(chǎn)的設(shè)備促進了科學的進步，科學又在更為廣闊的領(lǐng)域為人類認識自然、合理地利用自然提供了依據(jù)，也為制造技術(shù)的發(fā)展奠定了科學基礎(chǔ)。 制造技術(shù)是人類賴以生存的永恒主題，是設(shè)想、概念、發(fā)明、科學技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國家經(jīng)濟和國防實力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化的基礎(chǔ)和關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。 2.研究制造技術(shù)的意義 制造技術(shù)是所有工業(yè)的支柱。制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的企業(yè)的總體，它是將制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等）通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用與利用的工業(yè)產(chǎn)品和生活消費品的行業(yè)。我國的機械制造業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，建立了較為完善的工業(yè)體系，現(xiàn)已成為舉世矚目的制造大國，在某些制造領(lǐng)域已進入世界先進行列。制造技術(shù)的發(fā)展也大大提升了我國的經(jīng)濟實力和軍事實力。但與世界先進技術(shù)相比，我國機械制造業(yè)的整體技術(shù)水平和國際競爭力仍有較大差距，主要表現(xiàn)在：我國國民經(jīng)濟建設(shè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)所需的許多裝備目前仍然依賴于進口，甚至被限制進口；制造業(yè)的人均勞動生產(chǎn)率比較低，僅為美國的1／25、日本的1／26、德國的1／20；企業(yè)對市場需求的快速響應能力不高，我國新產(chǎn)品開發(fā)周期平均為18個月，工業(yè)發(fā)達國家新產(chǎn)品開發(fā)周期平均為4～6個月；企業(yè)自主創(chuàng)新能力較差，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)產(chǎn)品少，主要機械產(chǎn)品技術(shù)的57%來源于國外，大多數(shù)電子及通信設(shè)備的核心技術(shù)仍依賴進口。我國尚未從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵?由于機械制造技術(shù)在經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)中的支柱作用，因此，研究并提升制造技術(shù)的水平具有重大意義。制造技術(shù)整體水平的高低體現(xiàn)為：制造設(shè)備本身的科技含量，即智能化程度；制造工藝技術(shù)（或方法）的先進程度，其中包括工藝裝備的先進程度，工藝技術(shù)的進步往往與制造設(shè)備關(guān)系密切；制造系統(tǒng)自動化技術(shù)水平；制造系統(tǒng)管理技術(shù)，即生產(chǎn)模式的先進程度。 任何一臺機械產(chǎn)品或設(shè)備都是由各種零件和功能部件組成的，如何使這些零件和功能部件優(yōu)質(zhì)高效地制造出來并裝配成具有預定功能的產(chǎn)品或設(shè)備，這就是研究制造技術(shù)的意義所在。 3.機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 隨著以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展及其在機械制造技術(shù)中的應用，當前及今后的機械制造技術(shù)比以往任何時候都更加依賴于知識和科學。與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟不同，知識經(jīng)濟是以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟，它直接依賴于知識和信息的生產(chǎn)、擴散和應用。知識經(jīng)濟是工業(yè)化演進的必然結(jié)果，是一種比工業(yè)經(jīng)濟更高級的經(jīng)濟形態(tài)。在知識經(jīng)濟條件下，制造技術(shù)正在發(fā)生質(zhì)的飛躍。制造技術(shù)已成為一個涵蓋整個生產(chǎn)過程、跨多種學科、高度集成的高新技術(shù)。這主要體現(xiàn)在以下幾方面。 1）采用自動化技術(shù)，實現(xiàn)制造自動化 （1）應用集成電路、可編程控制器、計算機等新型控制元件和裝置，實現(xiàn)制造設(shè)備的單機、生產(chǎn)線或生產(chǎn)系統(tǒng)的自動控制。應用先進的檢驗檢測技術(shù)和裝置，實時監(jiān)控工藝過程的物理參數(shù)，實現(xiàn)工藝參數(shù)的閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)自適應控制。 （2）應用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)等，建立計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工藝過程設(shè)計（CAPP）、計算機輔助工程分析（CAE）、計算機輔助制造（CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、管理信息系統(tǒng)（MIS）等制造技術(shù)自動化系統(tǒng)，使制造過程信息的生成與處理高效、快捷。 （3）將數(shù)控、機器人、自動化運輸倉儲、自動化單元技術(shù)綜合用于加工及物流過程，形成不同層次的柔性自動化系統(tǒng)，如數(shù)控機床（ CNC）、加工中心（MC）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）和柔性生產(chǎn)線（FML），乃至形成計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）和智能制造系統(tǒng)（IMS）。 2）加工與設(shè)計趨向集成及一體化 CAD／CAM、FMS、SIMS、并行工程（CE）、快速成形技術(shù)（RP）等先進制造技術(shù)的出現(xiàn)，使加工與設(shè)計之間的界限逐漸淡化并走向一體化。各種常規(guī)工藝過程間的界限趨于淡化而集成于統(tǒng)一的制造系統(tǒng)中。

編輯推薦

《普通高等教育機械類"十二五"規(guī)劃系列教材:現(xiàn)代制造工藝學》可作為高等學校機械類、近機類各專業(yè)的教材，也可供電視大學、高職高專有關(guān)專業(yè)使用，還可為相關(guān)工程技術(shù)人員提供參考。

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