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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