第３ 版前言第２ 版前言第１ 版前言第１ 章 绪论 １ １. １ 制造业、制造系统与制造技术 １ １. ２ 机械制造业在国民经济中的地位和作用 １ １. ３ 本课程的质、任务及目的 ２第２ 章 金属切削基本知识 ４ ２. １ 概述 ４ ２. １. １ 机械零件的种类及其表面形成原理 ４ ２. １. ２ 切削运动和切削用量 ７ ２. １. ３ 刀具切削部分的几何参数 ９ ２. １. ４ 切削层参数与切削方式 １４ ２. ２ 金属切削过程的基本规律 １５ ２. ２. １ 金属切削过程 １６ ２. ２. ２ 切削力 ２０ ２. ２. ３ 切削热和切削温度 ２５ ２. ２. ４ 刀具磨损与刀具寿命 ２８ ２. ３ 切削条件的合理选择 ３１ ２. ３. １ 工件材料的切削加工 ３１ ２. ３. ２ 刀具材料 ３３ ２. ３. ３ 刀具几何参数的合理选择 ３６ ２. ３. ４ 切削液的作用和选择 ３８ ２. ３. ５ 切削用量的合理选择 ４０ ２. ４ 磨削 ４５ ２. ４. １ 磨削运动及磨削用量 ４５ ２. ４. ２ 砂轮特及其选择 ４６ ２. ４. ３ 磨削过程 ５０ ２. ４. ４ 高效磨削方法简介 ５４ ２. ５ 典型案例分析及复习思考题 ５４ ２. ５. １ 典型案例分析 ５４ ２. ５. ２ 复习思考题 ５５第３ 章 零件表面加工方法及刀具 ５７ ３. １ 外圆表面加工 ５７ ３. １. １ 外圆表面加工的技术要求及方案选择 ５７ ３. １. ２ 外圆车削 ５８ ３. １. ３ 外圆磨削 ５９ ３. ２ 平面加工 ６１ ３. ２. １ 平面加工的技术要求及方案选择 ６１ ３. ２. ２ 铣削加工 ６２ ３. ２. ３ 刨削加工 ６８ ３. ２. ４ 平面磨削 ６９ ３. ３ 孔加工方法 ７０ ３. ３. １ 孔加工的技术要求及方案选择 ７０ ３. ３. ２ 钻孔 ７１ ３. ３. ３ 扩孔 ７４ ３. ３. ４ 锪孔 ７４ ３. ３. ５ 铰孔 ７５ ３. ３. ６ 镗孔 ７６ ３. ３. ７ 拉削加工 ７８ ３. ３. ８ 高精度孔的磨削与珩磨 ８１ ３. ４ 圆柱齿轮加工 ８３ ３. ４. １ 圆柱齿轮的技术要求及方案选择 ８３ ３. ４. ２ 齿轮加工方法概述 ８５ ３. ４. ３ 滚齿加工 ８６ ３. ４. ４ 插齿加工 ８８ ３. ４. ５ 剃齿加工 ８９ ３. ４. ６ 珩齿和磨齿加工 ９０ ３. ５ 螺纹加工 ９０ ３. ５. １ 螺纹加工的技术要求及方案选择 ９１ ３. ５. ２ 螺纹加工的方法 ９２ ３. ６ 典型案例分析及复习思考题 ９６ ３. ６. １ 典型案例分析 ９６ ３. ６. ２ 复习思考题 ９８第４ 章 金属切削机床 １００ ４. １ 概述 １００ ４. １. １ 金属切削机床的定义及其在国民经济中的地位 １００ ４. １. ２ 金属切削机床分类与机床型号编制 １００ ４. ２ 常用普通机床 １０３ ４. ２. １ 车床 １０３ ４. ２. ２ 铣床 １１９ ４. ２. ３ 孔加工机床 １２１ ４. ２. ４ 齿轮加工机床 １２４目录Ⅸ ４. ２. ５ 磨床 １２５ ４. ３ 数控机床 １２７ ４. ３. １ 概述 １２７ ４. ３. ２ 数控机床分类 １２７ ４. ３. ３ 数控车床 １２９ ４. ３. ４ 数控铣床 １３３ ４. ３. ５ 加工中心 １３５ ４. ４ 典型案例分析及复习思考题 １４５ ４. ４. １ 典型案例分析 １４５ ４. ４. ２ 复习思考题 １４８第５ 章 机床夹具设计 １５０ ５. １ 概述 １５０ ５. １. １ 基准及其分类 １５０ ５. １. ２ 工件在工艺系统内的安装 １５２ ５. １. ３ 机床夹具的组成及分类 １５３ ５. ２ 工件在夹具中的定位 １５４ ５. ２. １ 工件的六点定位原理 １５４ ５. ２. ２ 常见的定位方式与定位元件 １５７ ５. ３ 定位误差的分析与计算 １６６ ５. ３. １ 定位误差的概念及产生的原因 １６６ ５. ３. ２ 定位误差的分析与计算 １６７ ５. ３. ３ 加工误差不等式 １７２ ５. ４ 工件在夹具中的夹紧 １７２ ５. ４. １ 夹紧装置的组成及基本要求 １７２ ５. ４. ２ 确定夹紧力的原则 １７３ ５. ４. ３ 常用的夹紧机构 １７５ ５. ５ 典型机床夹具 １８３ ５. ５. １ 钻床夹具 １８３ ５. ５. ２ 铣床夹具 １９０ ５. ５. ３ 镗床夹具 １９５ ５. ６ 夹具设计的方法和步骤 １９９ ５. ６. １ 明确夹具的设计任务 ２００ ５. ６. ２ 定位基准和定位方案的确定 ２００ ５. ６. ３ 对刀元件或导向元件的选择和确定 ２０２ ５. ６. ４ 夹紧方案的确定 ２０２ ５. ６. ５ 夹具总图的绘制 ２０３ ５. ６. ６ 夹具有关尺寸和技术要求的标注 ２０４ ５. ７ 典型案例分析及复习思考题 ２０５ ５. ７. １ 典型案例分析 ２０５ ５. ７. ２ 复习思考题 ２０６Ⅹ 机械制造技术基础 第３ 版第６ 章 机械加工质量及其控制 ２１０ ６. １ 机械加工质量的基本概念 ２１０ ６. １. １ 机械加工精度 ２１０ ６. １. ２ 机械加工表面质量 ２１１ ６. ２ 影响机械加工误差的主要因素 ２１３ ６. ２. １ 机床误差 ２１３ ６. ２. ２ 刀具误差 ２１６ ６. ２. ３ 工艺系统的弹变形 ２１６ ６. ２. ４ 工艺系统的热变形 ２２２ ６. ２. ５ 工件内应力 ２２４ ６. ２. ６ 因素 ２２５ ６. ２. ７ 提高和保加工精度的措施 ２２６ ６. ３ 机械加工表面质量的形成及影响因素 ２２８ ６. ３. １ 表面粗糙度的形成及影响因素 ２２８ ６. ３. ２ 加工表面硬化及其影响因素 ２３０ ６. ３. ３ 表面金相组织变化与磨削烧伤 ２３１ ６. ３. ４ 表面层的残余应力 ２３３ ６. ３. ５ 工艺系统的振动 ２３４ ６. ３. ６ 提高零件表面质量的工艺途径 ２３５ ６. ４ 机械加工质量的统计分析 ２３６ ６. ４. １ 加工误差的质 ２３６ ６. ４. ２ 正态分布曲线法（直方图法） ２３６ ６. ４. ３ 控制图法 ２３９ ６. ５ 典型案例分析及复习思考题 ２４１ ６. ５. １ 典型案例分析 ２４１ ６. ５. ２ 复习思考题 ２４３第７ 章 机械加工工艺规程 ２４５ ７. １ 基本概念 ２４５ ７. １. １ 生产过程和机械加工工艺过程 ２４５ ７. １. ２ 机械加工工艺过程的组成 ２４５ ７. １. ３ 生产纲领与生产类型 ２４７ ７. １. ４ 机械加工工艺规程 ２４７ ７. １. ５ 设计机械加工工艺规程的步骤 ２５０ ７. １. ６ 工艺过程的技术经济分析 ２５３ ７. ２ 工艺路线的拟订 ２５４ ７. ２. １ 定位基准的选择 ２５４ ７. ２. ２ 加工方法的选择 ２５７ ７. ２. ３ 加工阶段的划分 ２５７ ７. ２. ４ 工序内容的合理安排 ２６０ ７. ２. ５ 安排加工顺序的原则和方法 ２６０ ７. ３ 工序具体内容的确定 ２６２目录Ⅺ ７. ３. １ 加工余量和工序尺寸的确定 ２６２ ７. ３. ２ 机床及工艺装备的选择 ２６４ ７. ３. ３ 时间定额的确定 ２６５ ７. ４ 工艺尺寸链 ２６７ ７. ４. １ 尺寸链的概念 ２６７ ７. ４. ２ 工艺尺寸链的计算公式（极值法） ２６８ ７. ４. ３ 工艺尺寸链的应用 ２６９ ７. ５ 设计机械加工工艺规程的实例 ２７２ ７. ５. １ 主轴机械加工工艺规程的设计实例 ２７２ ７. ５. ２ 箱体机械加工工艺规程设计实例 ２７９ ７. ６ 计算机辅工艺规程设计 ２８４ ７. ６. １ 概述 ２８４ ７. ６. ２ ＣＡＰＰ 的发展历程 ２８５ ７. ６. ３ ＣＡＰＰ 的发展趋势 ２８８ ７. ７ 数控加工工艺规程 ２８８ ７. ７. １ 数控加工工艺的概念 ２８８ ７. ７. ２ 数控加工内容的选择 ２８９ ７. ７. ３ 数控加工工艺的特点 ２８９ ７. ７. ４ 数控加工工艺分析 ２８９ ７. ７. ５ 数控加工工艺路线的设计 ２９１ ７. ７. ６ 数控加工工序的设计 ２９２ ７. ７. ７ 数控加工工艺文件 ２９２ ７. ８ 典型案例分析及复习思考题 ２９３ ７. ８. １ 典型案例分析 ２９３ ７. ８. ２ 复习思考题 ２９７第８ 章 机械装配工艺基础 ３０１ ８. １ 机械装配工艺规程的制订 ３０１ ８. １. １ 机械装配生产类型及其特点 ３０１ ８. １. ２ 制订机械装配工艺规程的原始资料和基本原则 ３０２ ８. １. ３ 制订装配工艺规程的方法和步骤 ３０３ ８. １. ４ 机械结构的装配工艺 ３０７ ８. ２ 保机械装配精度的方法 ３０８ ８. ２. １ 装配精度 ３０８ ８. ２. ２ 装配尺寸链的建立 ３０８ ８. ２. ３ 保装配精度的方法———解装配尺寸链 ３０９ ８. ３ 机械装配工艺规程实例 ３１８ ８. ３. １ 某型号柴油机装配工艺路线实例 ３１９ ８. ３. ２ 某型号柴油机装配工艺过程卡片实例 ３１９ ８. ３. ３ 某型号柴油机装配工序卡片实例 ３２０ ８. ４ 复习思考题 ３２３参考文献 ３２５
本书第２ 版自２００８ 年出版以来， 已作为教材或参考书使用多年。 在第２ 版教材使用过程中， 重庆大学“ 机械制造技术基础” 课程组在教材及教学内容方面积累了较多的经验， 结合近年来该课程组在“ 基于能力培养” 的重庆市重大教改项目“教育教学环节与能力培养的映关系研究及教学实践” 中的研究成果， 在保持原教材体系与特色的基础上， 根据重庆大学机械设计制造及其自动化专业２０１４ 级培养方案中的培养目标要求， 对“机械制造技术基础” 课程教材进行了修订和进一步完善。 本着突出“工程应用”、培养学生能力， 以及便于组织教学和精选整合的原则， 本次修订内容如下： ①对第１ 章绪论进行了精简， 只保留了制造业的基本概念和作用， 以及本课程的任务和目的； ②在第２ 章金属切削及机床的基本知识中， 将机床的相关知识合并到后续章节中， 并对部分陈旧、偏僻的内容进行了删减； ③对第３～６ 章进行了整合， 并为一章， 主要介绍各种零件的表面加工方法及刀具， 重点是增加了新方法、新技术及新刀具； ④将第２～６ 章中与机床相关的知识独立出来成为一章， 摒除其中一些过时或已淘汰的内容， 保留现有机床经典内容， 适当增加了现今企业广泛使用的数控机床和加工中心等内容； ⑤将第７ 章中的夹具连接元件与典型机床夹具进行合并、精简； ⑥在第１０ 章机械装配工艺基础中增加装配工艺规程制订实例一节内容； ⑦为培养学生综合分析及应用能力， 本书除第１ 章外， 每一章都增加了“ 典型案例分析及复习思考题” 一节； ⑧由于现代制造技术简介的内容在教材中有体现， 本书中不再赘述。 本书的编写是在第２ 版基础上进行的， 在此首先对参与第２ 版及第１ 版编写的作者们表示衷心的感谢！ 本书由刘英任主编， 周伟任副主编。本书编写分工如下： 刘英编写第１章、第２ 章、第６ 章、第７ 章； 周伟编写第３ 章； 林利红编写第５ 章； 江桂云编写第４ 章；鞠萍华编写第８ 章。全书由刘英负责统稿。张根保教授审阅了全稿， 在此表示衷心的感谢！ 在本书的编写过程中， 参考了众多的教材和专著， 可能存在部分参考资料没有列入参考文献的现象， 在此我们向所有的作者表示敬意和感谢！ ， 向参加本书编写、审稿和出版工作， 以及在编写过程中给予帮和支持的各位同仁， 致以诚挚的谢意！ 由于我们的水平有限， 疏漏之处在所难免， 希望广大读者提出宝贵的意见， 以利于本书质量的提高。 编 者２０１７ 年１２ 月第２ 版前言本书第１ 版自２００１ 年出版以来， 已在很多高校中作为教材或参考书使用。随着高等教育教学改革的进一步深入， 重庆大学机械设计制造及其自动化专业委员会根据近几年教学改革积累的实践经验和成果， 对“ 机械制造技术基础” 课程的教学内容和学时数都做了重大的调整， 因此第１ 版教材已不能满足本课程教学的要求。为此， 与机械工业出版社协商对本书进行修订。 修订时， 作者对全书的内容进行了重新编排， 本着突出“工程应用”， 培养学生实践动手能力以及便于组织教学和精选整合的原则， 在保持原教材体系与特色的基础上进行修订。主要修订内容如下： ①取消了原教材的第２ 章———机械零件加工表面的形成。将有关机械零件的种类及其表面形成原理部分内容、切削运动与切削要素部分内容、金属切削机床基本知识部分内容整合到金属切削及机床基本知识一章中； 将公差与配合内容删除（另设“精度设计” 课程）； 将工件定位原理的内容整合到机床夹具设计一章中。②增加了齿轮及螺纹表面加工一章， 主要讨论圆柱齿轮及螺纹表面加工的加工方法和设备。③增加了机床夹具设计一章。本章除了介绍工件定位的基本原理外， 还增加了定位误差的分析与计算、典型机床夹具及夹具设计方法和步骤等内容。④增加了机械加工质量一章， 主要介绍了机械加工质量的概念、影响机械加工精度和表面质量的因素以及加工质量的统计分析等内容。⑤在机械加工工艺规程一章中， 增加了工艺尺寸链、计算机辅工艺设计、制订机械加工工艺规程的实例、数控加工工艺规程的编制等内容。⑥在机械装配工艺基础一章中， 增加了保装配精度的方法一节内容。 本书的编写是在第１ 版的基础上进行的， 在此首先对参与第１ 版编写的作者们表示衷心的感谢！ 本书由重庆大学刘英、袁绩乾担任主编， 刘英承担第８ 章、第９ 章的编写； 重庆大学严兴春担任副主编， 并承担第１ 章、第２ 章和第６ 章的编写； 重庆工商大学廖兰编写了第７ 章； 重庆大学郭建编写了第１０ 章、第１１ 章； 重庆大学鞠萍华编写了第４ 章、第５ 章； 重庆大学廖志勇编写了第３ 章。全书由刘英负责统稿。重庆大学张根保教授审阅了全稿， 在此表示衷心的谢意！ 在本书的编写过程中， 由于参考了众多的教材和专著， 可能存在部分参考资料没有列入参考文献的现象， 在此向所有的作者表示感谢！ 本书得到重庆大学教材建设的资， 在此表示感谢！ ， 向参加本书编写、审稿和出版工作， 以及在编写过程中给予帮和支持的各位同仁， 致以诚挚的谢意！ 由于我们的水平有限， 缺点和错误在所难免， 希望广大读者对本书提出宝贵意见， 以利于本书质量的提高。 编 者２００８ 年４ 月第１ 版前言“机械制造技术基础” 课程是在实施“ 面向２１ 世纪教学内容和课程体系改革” 研究项目和工科械基础课程教学基地建设过程中， 根据我国“ 机械设计制造及其自动化专业教学指导委员会暨工科机械类专业课程改革研讨会” 关于设置技术基础课的意见而设置的， 是工科机械类各专业所有学生都要学习的一门技术基础课。按照该意见， 机械类专业的学生必修的技术基础课程可分为力学系列、计算机应用系列、工电技术系列、机械设计基础系列、机械制造基础系列、测控系列和经管系列等。其中， 机械设计基础系列课程包括“工程图学” “机械原理” 和“机械设计” 等课程， 机械制造基础系列课程包括“机械工程材料” “材料成形技术基础” 和“机械制造技术基础” 等课程。按照教学改革的要求， 应实现课程体系的整体优化， 构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程体系； 要精选、整合教学内容， 改变课程内容庞杂陈旧、分割过细， 避免简单拼凑、脱节和不必要的重复； 要加强理论联系工程实际， 改进教学方法， 培养学生自学和独立思考的能力等。按照新课程体系的要求， 应将“机械加工工艺基础” “金属切削原理与刀具” “金属切削机床” “机械制造工艺学” “机床夹具设计” 和“公差与技术测量” 等课程合并成“机械制造技术基础” 课程。为此， 根据面向２１ 世纪机械类专业人才培养的要求及本课程在机械基础系列课程中的定位和任务， 本书是将上述原有课程的基础内容精选出来， 适当新增一些知识要点， 加以整合， 精心编写而成的。由于机械工程具有高度的综合和系统， 在研究机械工程问题时， 需要多方面的知识与经验的集合。例如， 机械设计需要机械制造方面的基础知识， 而机械制造也需要机械设计方面的基础知识， 两者相辅相成。在先讲授机械设计基础系列课程， 或是先讲授机械制造基础系列课程的教学安排上， 存在着两种课程体系。按照新的课程体系， 本课程的教学过程应放在“工程图学” “ 机械工程材料” 与“ 材料成形技术基础” 课程之后， 在“ 机械设计” 和“机械原理” 课程之前， 而且还规定在学习本课程之后， 要进行为期一周的计算机辅机械加工工艺规程（ＣＡＰＰ） 课程设计， 目的是使学生进一步融会贯通。本书既能满足先讲授机械制造基础系列课程的课程体系的要求， 也能满足先讲授机械设计基础课程的课程体系的要求。为此， 本书对一些重要的基础知识给予了详细的叙述， 注重了突出要点和概念， 注重了联系工程实际。教师讲授时还可以采用多媒体等实感较强的教学手段， 并设置相关的课程实验； 学生应采用反复阅读、前后借鉴的学习方法。 从组织结构与内容顺序分析， 本书可大致划分为五大部分： 部（、二章）是从宏观整体出发， 让学生了解制造业、制造系统和制造技术， 了解其发展历史、当今国内外的发展状况与前景， 明确制造业在科技与社会经济发展中的重要地位和作用。接着让学生具体了解获得机械零件加工表面形状的加工方法和加工条件， 如表面加工成形的方法、成形运动、切削要素、切削机床类型、零件表面尺寸几何公差， 以及加工时零件的定Ⅵ 机械制造技术基础 第３ 版位与夹紧等。第二部分（ 第三章） 进一步让学生深入了解零件加工的基本原理和规律。 对加工过程中的现象、影响因素、控制方法进行了较深入的分析； 对影响加工过程重要的方面， 如切削刀具的结构、刀具几何参数做了较全面的介绍； 再通过对磨削加工方法和加工过程特点的分析， 让学生学会怎样分析除车削、磨削以外的各种加工方法（ 如铣削、刨削、钻削、拉削、镗削、珩磨、研磨等） 的特点。这部分内容为学生进一步全面学习制造技术知识打下了较坚实的基础。第三部分（ 第四、五、六章） 把学生的思路引导到解决机械零件表面加工的问题上。这部分主要介绍机械零件基本形状要素（ 外圆、平面、内孔） 的加工方法、加工机床及其切削加工过程的特点。各章有不同的重点内容： 在外圆加工一章中， 重点介绍卧式车床和外圆磨床的结构与传动系统， 以此讲解金属切削机床的结构与传动方面的主要基本知识， 而对类型的机床（ 在章节里） 仅做简单介绍， 只要求了解机床的基本功能和基本组成， 学会如何正确选用； 在平面加工一章中， 重点对铣削加工方法及铣削过程特点进行了分析， 由此进一步扩大和加深对切削加工规律的认识； 在孔及孔系加工一章中， 主要介绍了孔加工的各种方法和刀具。通过这一部分的学习， 应对常用的各种加工方法、各类机床、各种加工刀具都有较全面的了解和认知， 能够合理选用。第四部分（ 第七、八、九章） 进一步引导学生从零件外形的加工提高到从机械零件的整体出发， 考虑如何制订合理的机械加工工艺规程， 还对影响零件加工质量的原因和控制方法进行了分析， 并具体介绍了几种典型零件的机械加工工艺规程； 再进一步从机械零部件出发， 考虑如何制订合理的机械
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