本書是根據“高等職業(yè)學校機械制造與自動化專業(yè)教學標準和職業(yè)教育機械制造與自動化專業(yè)教學資源庫建設要求編寫的。本書包括機械加工工藝規(guī)程設計、機械加工精度分析、機械加工表面質量分析、典型零件加工、裝配工藝規(guī)程設計共5個項目。每個項目均按工程項目引入、相關任務和項目實施來組織內容，為便于學生有針對性地掌握項目任務知識點，每個項目后均附有學后測評。本書可作為高等職業(yè)院校機械設計制造類各專業(yè)的教材，也可作為應用型本科院校機械類各專業(yè)的教材，以及相關工程技術人員的參考用書。書后附有常見零件的檢驗方法。
本書針對高等職業(yè)院校機械類專業(yè)學生的學習特點, 依據認知規(guī)律和能力遞進的成長規(guī)律, 培養(yǎng)學生應用相關知識解決實際問題的能力, 以適應高等職業(yè)教育發(fā)展的需要。
本書是國家職業(yè)教育機械制造與自動化專業(yè)教學資源庫的配套教材, 從培養(yǎng)實用型、技能型、技術應用型人才出發(fā), 以工作過程要求為導向, 結合車工、銑工、磨工和見習機械制造工程師對學生的知識要求、職業(yè)能力和素質要求確定編寫結構體系; 以機械零件加工過程、質量檢測過程、機械產品裝配過程為編寫主線; 以“項目引領、任務驅動、工學結合”
為編寫模式; 以來自生產企業(yè)的實際案例作為編寫資源。
本書的主要特點如下:1) 以“零件加工檢測與機械產品裝配過程” 為導向, 選取典型零件與產品為載體, 按照企業(yè)生產工作流程安排教學內容, 重構工作過程知識結構體系, 使學習過程與工作流程緊密結合, 技能應用和職業(yè)素養(yǎng)得到同步訓練。
2) 構建“項目引領式” 教學單元: 項目引入—任務驅動—項目實施—學后測評, 體現(xiàn)“教中做, 做中學” 的一體化教學模式, 實現(xiàn)教、學、做的統(tǒng)一。
3) 引入行業(yè)、企業(yè)典型案例, 結合國家職業(yè)教育機械制造與自動化專業(yè)教學資源庫的建設, 提供與本書配套的教學課件、動畫及視頻等豐富的教學資源, 使復雜問題簡單化、抽象內容形象化、動態(tài)內容可視化。
4) 本書采用雙色印刷, 使讀者更容易抓住重點內容。
本書由王道林任主編, 徐年富、白兆川任副主編。編寫分工為: 項目1、項目3 和附錄由王道林、周傳勇編寫; 項目2 由王道林、張志英編寫; 項目4 由徐年富、王明忠編寫; 項目5 由白兆川、王文凱編寫。
本書由南京航空航天大學徐鋒教授擔任主審。
在本書編寫過程中, 我們參考了大量資料和文獻, 在此對相關作者表示誠摯的謝意!由于編者水平有限, 書中難免有疏漏及不當之處, 懇請廣大讀者批評指正。
編 者2017 年5 月
前言
項目1 機械加工工藝規(guī)程設計 1
任務1. 1 認識機械加工工藝規(guī)程 2
1. 1. 1 生產過程與工藝過程 2
1. 1. 2 機械加工工藝過程的組成 2
1. 1. 3 生產綱領與生產類型 4
1. 1. 4 獲得加工精度的方法 6
1. 1. 5 機械加工工藝規(guī)程 7
任務1. 2 機械加工工藝規(guī)程的編制準備 10
1. 2. 1 零件圖的工藝分析與審查 10
1. 2. 2 零件的結構工藝性分析 12
1. 2. 3 毛坯的選擇 13
任務1. 3 選擇定位基準 15
1. 3. 1 基準及其分類 15
1. 3. 2 定位基準的選擇 16
任務1. 4 擬訂機械加工工藝路線 19
1. 4. 1 擬訂機械加工工藝路線的基本
過程 19
1. 4. 2 表面加工方法的選擇 19
1. 4. 3 加工階段的劃分 22
1. 4. 4 加工順序的安排 23
1. 4. 5 工序的集中與分散 24
1. 4. 6 機床及工藝裝備的選擇 25
任務1. 5 加工余量的確定及工序尺寸 25
1. 5. 1 加工余量的確定 26
1. 5. 2 工序尺寸及其公差的確定 33
任務1. 6 工藝尺寸鏈的計算 34
1. 6. 1 工藝尺寸鏈及其建立方法 34
1. 6. 2 工藝尺寸鏈的計算方法 36
1. 6. 3 典型工藝尺寸鏈案例的分析與
計算 37
任務1. 7 工藝過程的技術經濟分析 42
1. 7. 1 時間定額 42
1. 7. 2 提高機械加工生產率的工藝
措施 43
1. 7. 3 工藝方案的經濟性分析 46
項目2 機械加工精度分析 55
任務2. 1 工藝系統(tǒng)制造誤差對加工精度的
影響 56
2. 1. 1 認識機械加工精度 56
2. 1. 2 加工原理誤差 56
2. 1. 3 機床誤差 57
2. 1. 4 刀具與夾具制造誤差 62
任務2. 2 工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的
影響 63
2. 2. 1 工藝系統(tǒng)剛度 63
2. 2. 2 誤差復映現(xiàn)象 66
2. 2. 3 慣性力和夾緊力的影響 67
任務2. 3 工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的
影響 68
2. 3. 1 機床熱變形對加工精度的影響 69
2. 3. 2 工件熱變形對加工精度的影響 69
2. 3. 3 刀具熱變形對加工精度的影響 70
任務2. 4 工件內應力變形對加工精度的
影響 71
2. 4. 1 內應力及其產生原因 71
2. 4. 2 減小或消除內應力的方法 72
任務2. 5 調整誤差的影響因素 72
2. 5. 1 試切法調整 72
2. 5. 2 按定程機構調整 73
2. 5. 3 用樣件或樣板調整 73
任務2. 6 加工誤差的綜合分析 73
2. 6. 1 加工誤差的性質 74
2. 6. 2 分布曲線法 74
Ⅴ
2. 6. 3 點圖法 80
任務2. 7 保證加工精度的途徑 82
2. 7. 1 減小原始誤差法 82
2. 7. 2 補償或抵消誤差法 83
2. 7. 3 轉移原始誤差法 84
2. 7. 4 均分與均化原始誤差法 84
2. 7. 5 就地加工法 85
2. 7. 6 加工過程積極控制法 86
項目3 機械加工表面質量分析 92
任務3. 1 認識機械加工表面質量 92
3. 1. 1 機械加工表面質量的含義 93
3. 1. 2 表面質量對零件使用性能的
影響 93
任務3. 2 影響機械加工表面粗糙度的
因素 95
3. 2. 1 影響機械加工表面粗糙度的幾何
因素 95
3. 2. 2 影響機械加工表面粗糙度的物理
因素 96
3. 2. 3 影響磨削加工表面粗糙度的
因素 97
任務3. 3 影響表面物理力學性能的工藝
因素 99
3. 3. 1 表層殘余應力 99
3. 3. 2 表層加工硬化 99
3. 3. 3 表層金相組織變化 100
任務3. 4 控制表面質量的工藝途徑 101
3. 4. 1 減小表面粗糙度值的加工方法 102
3. 4. 2 改善表面物理力學性能的加工
方法 106
項目4 典型零件加工 112
任務4. 1 車床主軸的加工 113
4. 1. 1 認識車床主軸 113
4. 1. 2 主軸機械加工工藝過程分析 115
4. 1. 3 主軸加工的主要工序分析 123
4. 1. 4 主軸的檢驗 127
任務4. 2 套類零件的加工 128
4. 2. 1 認識套類零件 128
4. 2. 2 套類零件機械加工工藝過程
分析 130
4. 2. 3 套類零件內孔表面的加工方法 133
4. 2. 4 套類零件的檢驗 139
任務4. 3 箱體類零件的加工 139
4. 3. 1 認識箱體類零件 139
4. 3. 2 箱體機械加工工藝過程分析 142
4. 3. 3 箱體孔系的加工 147
4. 3. 4 箱體的檢驗 151
任務4. 4 連桿的加工 151
4. 4. 1 認識連桿 151
4. 4. 2 連桿機械加工工藝過程分析 153
4. 4. 3 連桿的檢驗 158
任務4. 5 圓柱齒輪的加工 159
4. 5. 1 認識齒輪 159
4. 5. 2 齒坯的機械加工 161
4. 5. 3 齒形加工方法 161
4. 5. 4 圓柱齒輪機械加工工藝過程
分析 173
4. 5. 5 齒輪的檢驗 175
項目5 裝配工藝規(guī)程設計 183
任務5. 1 認識裝配工藝規(guī)程 184
5. 1. 1 裝配的生產類型及其特點 184
5. 1. 2 裝配工作內容 185
5. 1. 3 機器裝配精度 187
任務5. 2 保證裝配精度的工藝方法 188
5. 2. 1 互換裝配法 188
5. 2. 2 選配裝配法 189
5. 2. 3 修配裝配法 192
5. 2. 4 調整裝配法 193
任務5. 3 裝配尺寸鏈的計算 194
5. 3. 1 裝配尺寸鏈及其建立方法 194
5. 3. 2 裝配尺寸鏈的計算方法 197
5. 3. 3 裝配尺寸鏈的計算實例 198
任務5. 4 制訂裝配工藝規(guī)程 202
5. 4. 1 制訂裝配工藝規(guī)程的原則 202
5. 4. 2 制訂裝配工藝規(guī)程的原始資料 203
5. 4. 3 制訂裝配工藝規(guī)程的步驟 203
附錄 211
附錄A 軸類零件的檢驗方法 211
附錄B 套類零件的檢驗方法 218
附錄C 絲杠(螺紋) 類零件的檢驗
方法 222
附錄D 箱體類零件的檢驗方法 225
附錄E 床身導軌的檢驗方法 226
附錄F 齒輪的檢驗方法 228
參考文獻 233
書單推薦
