機械制造工藝學

前言

　　隨著科學技術的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術目前已進入現(xiàn)代制造技術的新階段。先進制造技術的核心是先進的制造工藝技術，機械制造工藝學是現(xiàn)代制造技術的主要基礎。所以，機械制造工藝學如何適應科技發(fā)展的需要，進行內(nèi)容的變更，就成為一個亟待解決的問題?！　”緯歉鶕?jù)教育部高等學校機械設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，為機械類專業(yè)或近機械類專業(yè)開設的“機械制造工藝學”課程而撰寫的教學用書。為了更好地實現(xiàn)創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)的目標，全書參考了許多兄弟院校近年來所出版的教材，并在體系、內(nèi)容等方面都作了較大的變動，歸納起來，有以下主要特點：　?。?）編寫體例新穎活潑，每章均由引例開頭，引導學生進入每章的學習，增強教材的可讀性，改變工科教材艱深古板的固有面貌。　?。?）注重前后相關知識的關聯(lián)性。學習和借鑒優(yōu)秀教材的寫作思路、寫作方法以及章節(jié)安排。在保證基本內(nèi)容的基礎上，刪減了過時的舊內(nèi)容，擴充了現(xiàn)代制造技術的新知識，將機床夾具設計內(nèi)容融入機械制造工藝中，使二者有機地結合；將機械制造工藝的最新的技術和未來發(fā)展趨勢等內(nèi)容增加到相關的知識鏈接中介紹給學生。在介紹某些重點、難點的時候點明知識點與其他課程的關聯(lián)性，讓學生清楚機械制造工藝學的重要地位，以最大限度引起學生的興趣?！　。?）強化案例式教學，強調應用性和能力的培養(yǎng)。以學生就業(yè)所需的專業(yè)知識和操作技能為著眼點，在適度的基礎知識與理論體系覆蓋下，著重講解應用型人才培養(yǎng)所需的內(nèi)容和關鍵點。在編寫過程中有機融入大量的實例以及操作性較強的案例，并對實例進行有效的分析，提高教材的可讀性，突出實用性和可操作性，以適應創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)的需要?！　。?）以學生為本，堅持理論聯(lián)系實際。每章后都附有一定的思考題、習題，引導思維、掌握要點，培養(yǎng)學生綜合分析問題和解決問題的能力。本書內(nèi)容共分8章：第1章機械加工工藝規(guī)程制定；第2章機械加工精度；第3章機械加工表面質量；第4章提高勞動生產(chǎn)率的途徑；第5章裝配工藝基礎；第6章尺寸鏈；第7章機床夾具簡介；第8章典型零件加工?！　”緯鳛楦叩裙た圃盒C械類專業(yè)或近機械類專業(yè)的教材，也可作為職業(yè)大學、電視大學、職工大學、函授大學和自學考試等學生的教材，并可供從事機械制造業(yè)的工程技術人員參考和培訓使用。本書由內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院陳紅霞副教授任主編、河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院劉軍教授任副主編、清華大學王先逵教授主審。其他分工如下：緒論、第1章、第6章由陳紅霞編寫；第2章、第3章、第7章、第8章由河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院劉軍和李建偉共同編寫；第4章、第5章由中國人民解放軍裝甲兵技術學院機械系王曉昱編寫。本書在編寫過程中得到了北京大學出版社和一些兄弟院校的大力支持，在此一并表示感謝。由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《機械制造工藝學》重點介紹制訂機械制造工藝過程中的相關原理、方法。其內(nèi)容涵蓋機械加工工藝規(guī)程的制訂、機械加工精度、機械加工表面質量、提高勞動生產(chǎn)率的途徑、裝配工藝基礎、尺寸鏈、機床夾具簡介、典型零件加工等章節(jié)。全書均采用新國標，授課學時為50～70學時?！　　稒C械制造工藝學》內(nèi)容精煉，敘述簡明，理論聯(lián)系實際，深入淺出，注重案例分析和實際操作性。《機械制造工藝學》不僅可作為高等工科院校機械類專業(yè)或近機械類專業(yè)的教材和參考書，也可供工廠、科研院所從事機械制造業(yè)的工程技術人員參考和培訓使用。

書籍目錄

緒論第1章 機械加工工藝規(guī)程制訂1.1 機械加工工藝過程的基本概念1.1.1 生產(chǎn)過程和工藝過程1.1.2 機械加工工藝過程的組成1.1.3 生產(chǎn)類型及其對工藝過程的影響1.2 工藝規(guī)程的概念、作用、類型及格式1.2.1 工藝規(guī)程的含義1.2.2 制訂工藝規(guī)程的基本要求、主要依據(jù)和制訂步驟1.3工藝分析及毛坯選擇1.3.1 工藝分析1.3.2 毛坯選擇1.4 基準及其選擇1.4.1 基準的概念1.4.2 設計基準1.4.3 工藝基準1.4.4 基準的選擇1.5 工藝路線的擬定1.5.1 表面加工方法的選擇1.5.2 加工階段的劃分1.5.3 工序集中與分散1.5.4 加工順序的安排1.5.5 設備與工藝裝備的選擇1.6 確定加工余量、工序尺寸及其公差1.6.1 加工余量的確定1.6.2 切削用量的確定1.6 13工序尺寸及其公差的確定1.7 確定時間定額1.7.1 時間定額的含義1.7.2 時間定額的制定方法1.8 工藝過程的技術經(jīng)濟性分析本章小結習題綜合實訓第2章 機械加工精度2.1 概述2.1.1 機械加工精度2.1.2 機械加工誤差2.1.3 研究加工精度的目的與方法2.2 原理誤差2.3 工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響及其控制2.3.1 機床誤差2.3.2 夾具的制造誤差與磨損2.3.3 刀具的制造誤差與磨損2.3.4 調整誤差2.4 工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響及其控制2.4.1 工藝系統(tǒng)剛度的概念2.4.2 工藝系統(tǒng)剛度的計算2.4.3 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響2.4.4 機床部件剛度2.4.5 減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施2.4.6 工件殘余應力引起的變形2.5 工藝系統(tǒng)受熱變形對加工精度的影響及其控制2.5.1 概述2.5.2 工件熱變形對加工精度的影響2.5 _3刀具熱變形對加工精度的影響2.5.4 機床熱變形對加工精度的影響2.5.5 減少工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度影響的措施2.6 加工誤差的統(tǒng)計分析2.6.1 分布圖分析法2.6.2 點圖分析法2.7 保證和提高加工精度的主要途徑2.7.1 誤差預防技術2.7.2 誤差補償技術本章小結習題第3章 機械加工表面質量3.1 概述3.1.1 機械加工表面質量的描述3.1.2 機械加工表面質量對零件使用性能和壽命的影響3.2 表面粗糙度的形成及其影響因素3.2.1 切削加工的表面粗糙度3.2.2 磨削加工的表面粗糙度3.3 表面層物理機械性能的變化及其影響因素3.3.1 加工表面的冷作硬化3.3.2 表面層金相組織的變化3.3.3 表面層殘余應力3.4 控制加工表面質量的措施3.4.1 采用精密加工和光整加工方法降低表面粗糙度3.4.2 采用表面強化工藝改善表面層物理機械性能3.5 機械加工中的振動3.5.1 機械加工中的振動現(xiàn)象及分類3.5.2 機械加工中的強迫振動3.5.3 機械加工中的自激振動3.5.4 機械加工中振動的診斷技術3.5.5 消減機械加工中振動的途徑本章小結習題第4章 提高勞動生產(chǎn)率的途徑4.1 提高生產(chǎn)率的措施4.1.1 提高生產(chǎn)率的工藝措施4.1.2 提高生產(chǎn)率的組織措施4.2 成組技術4.2.1 概述4.2.2 零件的分類編碼系統(tǒng)4.2.3 零件分類成組方法4.2.4 成組加工工藝的制訂4.2.5 成組生產(chǎn)的組織形式4.2.6 成組技術的優(yōu)越性4.3 計算機輔助工藝規(guī)程設計4.3.1 概述4.3.2 CAPP的組成及基本技術4.3.3 CAPP的類型及基本原理4.3.4 CAPP的發(fā)展方向和特點4.4 其他有助于提高勞動生產(chǎn)率的加工方法4.4.1 計算機輔助制造4.4.2 計算機集成制造系統(tǒng)4.4.3 柔性制造系統(tǒng)本章小結習題第5章 裝配工藝基礎5.1 概述5.1.1 裝配的概念5.1.2 裝配工作基本內(nèi)容5.1.3 裝配精度5.2 保證裝配精度的工藝方法5.2.1 互換法5.2.2 選擇裝配法5.2.3 修配裝配法5.2.4 調整裝配法5.2.5 裝配方法的選擇5.3 裝配工藝規(guī)程5.3.1 制訂裝配工藝規(guī)程的原則5.3.2 制訂裝配工藝規(guī)程需要的原始資料5.3.3 裝配的組織形式5.3.4 制訂裝配工藝規(guī)程的步驟5.4 裝配自動化5.4.1 概述5.4.2 裝配自動化的基本內(nèi)容5.4.3 裝配機器人及柔性裝配系統(tǒng)本章小結習題第6章 尺寸鏈6.1 基本概念6.1.1 尺寸鏈定義6.1.2 尺寸鏈組成6.1.3 尺寸鏈特征6.1.4 尺寸鏈分類6.1.5 尺寸鏈的作法6.2 尺寸鏈的計算6.2.1 極值法6.2.2 概率法6.3 工藝尺寸鏈的應用及計算6.3.1 工藝基準與設計基準不重合時工藝尺寸及其公差的計算6.3.2 工序間尺寸和公差的計算6.3.3 校核工序間余量6.3.4 表面處理及鍍層厚度工藝尺寸鏈6.4 裝配尺寸鏈6.4.1 裝配尺寸鏈的概念6.4.2 常用裝配尺寸鏈的種類及建立方法6.4.3 裝配尺寸鏈建立時的簡化問題6.4.4 裝配尺寸鏈的計算方法6.4.5 裝配尺寸鏈的解算實例本章小結習題第7章 機床夾具簡介7.1 概述7.1.1 工件的安裝7.1.2 機床夾具的組成7.1.3 夾具裝夾時保證加工精度的條件7.1.4 機床夾具的分類與作用7.2 工件在夾具中的定位7.2.1 工件定位原理7.2.2 定位元件的選擇與設計7.2.3 提高工件在夾具中定位精度的主要措施7.3 工件的夾緊7.3.1 夾緊裝置的組成及其設計要求7.3.2 夾緊力的確定7.3.3 常用夾緊機構7.3.4 夾緊機構的動力裝置7.4 機床夾具的設計步驟和方法7.4.1 機床夾具設計的一般步驟7.4.2 機床夾具設計舉例7.4.3 夾具設計中的幾個重要問題本章小結習題第8章 典型零件加工8.1 軸類零件加工8.1.1 軸類零件概述8.1.2 臥式車床主軸加工工藝過程8.1.3 絲杠加工工藝分析8.2 箱體類零件加工8.2.1 箱體類零件概述8.2.2 擬定箱體類零件機械加工工藝規(guī)程的原則8.2.3 孔系加工8.2.4 箱體類零件的加工工藝過程8.3 圓柱齒輪加工8.3.1 概述8.3.2 齒輪類零件的工藝分析8.3.3 典型齒輪零件加：工藝過程本章小結習題參考文獻

章節(jié)摘錄

　?。?）提高產(chǎn)品質量。提高產(chǎn)品零部件的加工精度和裝配精度，是提高產(chǎn)品性能指標和使用可靠性的基本手段?，F(xiàn)在的情況是，不少產(chǎn)品的質量，就設備條件和技術水平來說是完全可以滿足精度要求的，但往往由于工藝混亂或執(zhí)行不力而嚴重影響質量，甚至造成事故。因此對很多企業(yè)，如何加強工藝管理工作，完善工藝文件，嚴格執(zhí)行工藝紀律，仍是一項有待切實做好的重要工作?！　。?）不斷開發(fā)新技術。以信息技術為代表的現(xiàn)代科學技術的發(fā)展對機械制造工藝提出了更高、更新的要求，更加凸現(xiàn)了機械制造業(yè)作為高新技術產(chǎn)業(yè)化載體在推動整個社會技術進步和產(chǎn)業(yè)升級中不可替代的基礎作用。針對械制造行業(yè)不少企業(yè)的生產(chǎn)技術比較陳舊，新工藝、新材料的開發(fā)應用遲緩，熱加工工藝落后的局面，企業(yè)必須不斷開發(fā)新的機械制造工藝技術，具備較強的科研開發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力，及時調整產(chǎn)品結構，推動產(chǎn)品更新?lián)Q代，從而應對市場需求的變化，使機械制造工藝技術伴隨高新技術和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而共同進步，并充分體現(xiàn)先進制造技術向智能化、柔性化、網(wǎng)絡化、精密化、綠色化和全球化方向發(fā)展的總趨勢和時代特征，使企業(yè)保持勃勃生機。　?。?）提高生產(chǎn)專業(yè)化水平。就目前本行業(yè)多數(shù)企業(yè)來說，生產(chǎn)專業(yè)化仍是提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益的有效途徑。專業(yè)化生產(chǎn)可以采用較先進的專用裝置，充分發(fā)揮操作人員和設備的潛力。企業(yè)的多品種產(chǎn)品生產(chǎn)，也應置于高技術的基礎上，應盡快改善企業(yè)“大而全、小而全”的狀況，中小企業(yè)與大型企業(yè)間應努力形成進行專業(yè)化協(xié)作的產(chǎn)業(yè)組織結構：行業(yè)內(nèi)大、中、小企業(yè)在市場中的站位層次分明，大的企業(yè)集團大而強，從事規(guī)?；?jīng)營，小的企業(yè)小而專，以大企業(yè)為中心搞專業(yè)化配套，形成以大帶小、以小促大的戰(zhàn)略格局?！　。?）節(jié)約材料降低成本。產(chǎn)品生產(chǎn)的經(jīng)濟效益是企業(yè)的重要目標，從工藝上采取措施以降低成本是一個主要方面。例如提高熱加工技術能節(jié)省大量材料和減少加工工時；提高產(chǎn)品的“三化”水平（產(chǎn)品系列化、部件通用化、零件標準化），能大幅度降低生產(chǎn)成本。目前，采取各種技術措施來節(jié)約材料和能源消耗，提高經(jīng)濟效益，是有很大潛力的。　　3.機械制造工藝學課程的主要內(nèi)容　　任何一臺機械產(chǎn)品都是由零件所組成，機械零用如軸、套、箱體、活塞、連桿、齒輪、螺桿、凸輪等，都來自不同材料經(jīng)熱加工制成的毛坯，經(jīng)過機械加工（冷加工）達到圖樣規(guī)定的結構幾何形狀和質量要求，然后經(jīng)過組件、部件和機器裝配而滿足產(chǎn)品的性能要求。各種機械產(chǎn)品的用途和零件結構的差別雖然很大，但它們的制造工藝卻有共同之處。從傳統(tǒng)的專業(yè)劃分來說，機械制造工藝學所研究的對象主要是機械零件的冷加工和裝配工藝中具有共同性的規(guī)律。工藝工作對發(fā)展品種、保證和提高產(chǎn)品質量、提高生產(chǎn)率、節(jié)約能源和降低原材料梢耗、取得更大的技術經(jīng)濟效益以及改善企業(yè)管理有著十分密切的關系。要解決好機械制造工藝問題，可以提綱挈領地說應從“優(yōu)質、高產(chǎn)、低消耗”（即質量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性）三個方面的指標來衡量。　　……

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