現(xiàn)代制造工藝學(xué)

內(nèi)容概要

　　本書為了適應(yīng)工程教育教學(xué)改革的需要，以教育部高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)機(jī)械學(xué)科教材的編寫要求為指導(dǎo)，精選教學(xué)內(nèi)容編寫而成。其內(nèi)容包括現(xiàn)代機(jī)械制造概述、金屬的切削、機(jī)械加工精度、機(jī)械加工表面質(zhì)量、機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)、組合夾具的應(yīng)用、機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)、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(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)和先進(jìn)制造技術(shù)。

書籍目錄

第1章 現(xiàn)代機(jī)械制造概述
1.1 機(jī)械制造基本概念
1.1.1 研究機(jī)械制造工程學(xué)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(zhǔn)
1.2.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
1.2.2 工藝基準(zhǔn)
1.2.3 基準(zhǔn)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(jì)算公式
1.3.3 尺寸鏈的計(jì)算形式
1.3.4 工藝尺寸鏈的建立
1.4 時(shí)間定額
1.4.1 時(shí)間定額的內(nèi)容
1.4.2 時(shí)間定額的計(jì)算
1.5 機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性
1.5.1 生產(chǎn)類型與經(jīng)濟(jì)性
1.5.2 機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)精度
小結(jié)
習(xí)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(diǎn)
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(jì)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(diǎn)
小結(jié)
習(xí)題
第3章 機(jī)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(duì)加工精度的影響
3.3.1 加工原理誤差
3.3.2 機(jī)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(duì)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(duì)加工精度的影響
3.5.1 機(jī)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(yīng)力引起的加工誤差
3.6.1 產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因及所引起的加工誤差
3.6.2 減小或消除內(nèi)應(yīng)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(bǔ)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(dòng)控制
小結(jié)
習(xí)題
第4章 機(jī)械加工表面質(zhì)量
4.1 概述
4.1.1 機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義
4.1.2 零件表面質(zhì)量對(duì)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(xué)、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(yīng)力
4.3.4 控制和改善工件表面質(zhì)量的方法
4.4 機(jī)械加工中的振動(dòng)
4.4.1 機(jī)械加工中的振動(dòng)類型
4.4.2 振動(dòng)對(duì)加工質(zhì)量的影響及減振措施
小結(jié)
習(xí)題
第5章 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)
5.1 機(jī)床夾具概述
5.1.1 機(jī)床夾具的組成
5.1.2 機(jī)床夾具的作用
5.1.3 機(jī)床夾具的分類
5.2 工件在機(jī)床夾具中的定位原理
5.2.1 六點(diǎn)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(jì)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(jì)算
5.4 定位方案設(shè)計(jì)實(shí)例
5.5 夾緊機(jī)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(jì)要求
5.5.3 確定夾緊力的基本原則
5.6 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.6.1 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)
5.6.2 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)
5.6.3 偏心夾緊機(jī)構(gòu)
5.6.4 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
5.6.5 分度夾緊機(jī)構(gòu)
5.7 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例
5.7.1 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)的步驟
5.7.2 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例
5.8 夾具的其他裝置
5.8.1 導(dǎo)向裝置
5.8.2 對(duì)刀裝置
5.8.3 夾具與機(jī)床的連接方式
5.9 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法及實(shí)例
5.9.1 對(duì)專用夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟
5.9.2 夾具設(shè)計(jì)實(shí)例
5.9.3 夾具裝配圖的主要尺寸和技術(shù)條件
小結(jié)
習(xí)題
第6章 組合夾具的應(yīng)用
6.1 組合夾具的應(yīng)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(hào)
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(diǎn)
6.3.3 組合夾具組裝實(shí)例
6.3.4 組合夾具的檢測(cè)
習(xí)題
第7章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
7.1 工藝規(guī)程
7.1.1 工藝規(guī)程的作用
7.1.2 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的原則和方法
7.1.3 設(shè)計(jì)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(zhǔn)的選擇
7.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇
7.4.2 精基準(zhǔn)的選擇
7.4.3 定位方式的確定
7.5 機(jī)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(jì)
7.6.1 選擇機(jī)床和工藝裝備
7.6.2 確定加工余量
7.6.3 計(jì)算工序尺寸
7.7 切削用量與時(shí)間定額的確定
7.7.1 切削用量的確定
7.7.2 時(shí)間定額的確定
7.8 提高機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝措施
7.9 編寫工藝文件
小結(jié)
習(xí)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(yīng)用
8.2.2 細(xì)長軸的車削
8.2.3 常用車刀的類型、特點(diǎn)及應(yīng)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(jī)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(cè)
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(xí)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(diǎn)
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(dòng)化加工
……

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    1.機(jī)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(dāng)代的先進(jìn)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(jìn)步促進(jìn)了人類從原始社會(huì)逐漸進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)。 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(shí)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(jìn)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(dòng)中解放出來。人們可以應(yīng)用機(jī)器來生產(chǎn)各種產(chǎn)品和功能不同的機(jī)器，這些產(chǎn)品和機(jī)器可以幫助人們更好更快地進(jìn)行生產(chǎn)，或者幫助人們分析、探索未知的事物。應(yīng)用制造技術(shù)生產(chǎn)的設(shè)備促進(jìn)了科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)又在更為廣闊的領(lǐng)域?yàn)槿祟愓J(rèn)識(shí)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(xué)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(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國家經(jīng)濟(jì)和國防實(shí)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(fèi)品的行業(yè)。我國的機(jī)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(jìn)入世界先進(jìn)行列。制造技術(shù)的發(fā)展也大大提升了我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和軍事實(shí)力。但與世界先進(jìn)技術(shù)相比，我國機(jī)械制造業(yè)的整體技術(shù)水平和國際競(jìng)爭(zhēng)力仍有較大差距，主要表現(xiàn)在：我國國民經(jīng)濟(jì)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(jìn)口，甚至被限制進(jìn)口；制造業(yè)的人均勞動(dòng)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(duì)市場(chǎng)需求的快速響應(yīng)能力不高，我國新產(chǎn)品開發(fā)周期平均為18個(gè)月，工業(yè)發(fā)達(dá)國家新產(chǎn)品開發(fā)周期平均為4～6個(gè)月；企業(yè)自主創(chuàng)新能力較差，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)產(chǎn)品少，主要機(jī)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(jìn)口。我國尚未從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國。 由于機(jī)械制造技術(shù)在經(jīng)濟(jì)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(jìn)程度，其中包括工藝裝備的先進(jìn)程度，工藝技術(shù)的進(jìn)步往往與制造設(shè)備關(guān)系密切；制造系統(tǒng)自動(dòng)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(jìn)程度。 任何一臺(tái)機(jī)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(yù)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(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 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(jī)械制造技術(shù)中的應(yīng)用，當(dāng)前及今后的機(jī)械制造技術(shù)比以往任何時(shí)候都更加依賴于知識(shí)和科學(xué)。與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)不同，知識(shí)經(jīng)濟(jì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)，它直接依賴于知識(shí)和信息的生產(chǎn)、擴(kuò)散和應(yīng)用。知識(shí)經(jīng)濟(jì)是工業(yè)化演進(jìn)的必然結(jié)果，是一種比工業(yè)經(jīng)濟(jì)更高級(jí)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)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(gè)涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過程、跨多種學(xué)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(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造自動(dòng)化 （1）應(yīng)用集成電路、可編程控制器、計(jì)算機(jī)等新型控制元件和裝置，實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備的單機(jī)、生產(chǎn)線或生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。應(yīng)用先進(jìn)的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控工藝過程的物理參數(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的閉環(huán)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。 （2）應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）、計(jì)算機(jī)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(dòng)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(jī)器人、自動(dòng)化運(yùn)輸倉儲(chǔ)、自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)，如數(shù)控機(jī)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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）和智能制造系統(tǒng)（IMS）。 2）加工與設(shè)計(jì)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(jìn)制造技術(shù)的出現(xiàn)，使加工與設(shè)計(jì)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(jī)械類"十二五"規(guī)劃系列教材:現(xiàn)代制造工藝學(xué)》可作為高等學(xué)校機(jī)械類、近機(jī)類各專業(yè)的教材，也可供電視大學(xué)、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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