本書內容包括金屬切削基本原理、機械加工方法及裝備、機械制造工藝與夾具設計原理、制造技術新發(fā)展等。為適應培養(yǎng)生產一線應用型機械專業(yè)人才的需要,本書強調應用性和能力培養(yǎng),注重突出知識要點和基本概念,加強理論聯系工程實際。通過引用典型實例進行分析,用圖、表來表達敘述性的內容,使讀者能加深對所學內容的理解,較好地掌握機械制造技術的基本理論,培養(yǎng)讀者分析和解決生產實際問題的能力。
本書可作為普通高等院校機械制造技術課程教材,也可供從事機械制造相關工作的工程技術人員參考。
20世紀末、21世紀初,在社會主義經濟建設、社會進步和科技飛速發(fā)展的推動下,在經濟全球化、科技創(chuàng)新國際化、人才爭奪白熾化的挑戰(zhàn)下,我國高等教育迅猛發(fā)展,跨入了高等教育大眾化階段,使高等教育理念、定位、目標和思路等發(fā)生了革命性變化,正在逐步形成以科學發(fā)展觀和終身教育思想為指導的新的高等教育體系和人才培養(yǎng)工作體系。在這個過程中,一大批應用型本科院校和高等職業(yè)技術院校異軍突起,超常發(fā)展,1999年已見端倪。當時我們敏銳地感到,這批應用型本科院校的崛起,必須有相應的應用型本科教材來滿足教學需求,否則就有可能回到老本科院校所走過的學術型辦學路子。2000年下半年,我們就和機械工業(yè)出版社、揚州大學工學院、南京工程學院、河海大學常州校區(qū)、淮海工學院、南通工學院、鹽城工學院、淮陰工學院、常州工學院、江南大學等12所高校在南京工程學院開會,討論策劃編寫出版機電類應用型本科系列教材問題,規(guī)劃出版38種,并進行了分工,提出了明確的規(guī)范要求,得到江蘇省各方面的支持和配合。2001年5月開始出書,到2004年7月已出齊38種,還增加了3種急需的教材。據調查,用戶反映良好,并反映這個系列教材基本上體現了我在序中提出的四個特點,符合地方應用型工科本科院校的教學實際,較好地滿足了一般應用型工科本科院校的教學需要。用戶的評價使我們很高興,但更是對我們的鞭策和鼓勵。實際上,這一輪機電類教材存在的問題還不少,需要改進的地方還很多。我們應當為過去取得的進步和成績而高興,同時,我們更應當為今后這些進步和成績的進一步發(fā)展而正視自己。我們并不需要刻意去憂患,但確實存在值得憂患的現實而不去憂患就很難有更美好的明天。今后怎么辦?這是大家最關注的問題,也是我們亟待研討和解決的問題。我們應該以對國家對人民對社會對受教育者高度負責的精神重新審視這一問題,以尋求更好的解決方案。我們認為,必須在總結前一階段經驗教訓的新起點上,堅持以國家新時期教育方針和科學發(fā)展觀為指導,堅持高標準、嚴要求,堅持“質量第一、多樣發(fā)展、打造精品、服務教學”的方針,把下一輪機電類教材修訂、編寫、出版工作做大、做優(yōu)、做精、做強,為建設有中國特色的高水平的地方工科應用型本科院校做出新的更大貢獻。
一、堅持用科學的方法指導教材修訂、編寫和出版工作
應用型本科院校是我國高等教育在推進大眾化過程中崛起的一種新的辦學類型,它除應恪守大學教育的一般辦學基準外,還應有自己的個性和特色,就是要在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)造能力的工程、生產、管理、服務一線需要的高級技術應用型人才方面辦出自己的特色和水平。應用型本科人才的培養(yǎng)既不能簡單“克隆”現有的本科院校,也不能是原有?婆囵B(yǎng)體系的相似放大。應用型人才的培養(yǎng),重點仍要思考如何與社會需求的對接。既要從學生的角度考慮,以人為本,以素質教育的思想貫穿教育教學的每一個環(huán)節(jié),實現人的全面發(fā)展;又要從經濟建設的實際需求考慮,多類型、多樣化地培養(yǎng)人才。但最根本的一條還是堅持面向工程實際,面向崗位實務,按照“本科學歷+崗位技術”的雙重標準,有針對性地進行人才培養(yǎng)。根據這樣的要求,“強化理論基礎,提升實踐能力,突出創(chuàng)新精神,優(yōu)化綜合素質”應當是工作在一線的本科應用人才的基本特征,也是本科應用型人才的總體質量要求。
培養(yǎng)應用型人才的關鍵在于建立應用型人才的培養(yǎng)模式。而培養(yǎng)模式的核心是課程體系與教學內容。應用型的人才培養(yǎng)必須依靠應用型的課程和內容,用學科型的教材難以保證培養(yǎng)目標的實現。課程體系與教學內容要與應用型人才的知識、能力、素質結構相適應。在知識結構上,科學文化基礎知識、專業(yè)基礎知識、專業(yè)知識、相關學科知識等四類知識在縱向上應向應用前沿拓展,在橫向上應注重知識的交叉、聯系和銜接。在能力結構上,既要強化學生運用專業(yè)理論解決實際問題的實踐能力、組織管理能力和社會活動能力,還要注重思維能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),使學生思路清晰、條理分明,有條不紊地處理頭緒紛繁的各項工作,創(chuàng)造性地工作。能力培養(yǎng)要貫徹到教學的整個過程之中。如何引導學生去發(fā)現問題、分析問題和解決問題應成為我們應用型本科教學的根本。
探討課程體系、教學內容和培養(yǎng)方法,還必須服從和服務于大學生全面素質的培養(yǎng)。要通過形成新的知識體系和能力延伸來促進學生思想道德素質、文化素質、專業(yè)素質和身體心理素質的全面提高。因此,要在素質教育的思想指導下,對原有的教學計劃和課程設置進行新的調整和組合,使學生能夠適應社會主義現代化建設的需要。我們強調培養(yǎng)“三創(chuàng)”人才,就應當用“三創(chuàng)教育”、人文教育與科學教育的融合等適應時代的教育理念,選擇一些新的課程內容和新的教學形式來實現。
研究課程體系,必須看到經濟全球化與我國加入世界貿易組織以及高等教育的國際化對人才培養(yǎng)的影響。如果我們的課程內容缺乏國際性,那么我們所培養(yǎng)的人才就不可能具備參與國際事務、國際交流和國際競爭的能力。應當研究課程的國際性問題,增設具有國際意義的課程,加快與國外同類院校的課程接軌。要通過努力借鑒國外同類應用型本科院校的辦
序
前言
緒論1
第一章金屬切削過程及其控制4
第一節(jié)金屬切削基本知識4
第二節(jié)刀具材料11
第三節(jié)金屬切削過程的變形16
第四節(jié)切削力25
第五節(jié)切削熱和切削溫度31
第六節(jié)刀具磨損與刀具使用壽命35
第七節(jié)切削加工條件的合理選擇41
第八節(jié)磨削52
習題與思考題57
第二章機械加工方法及裝備59
第一節(jié)金屬切削機床概述59
第二節(jié)車削與車床68
第三節(jié)其他加工方法與機床78
習題與思考題110
第三章機床夾具設計原理112
第一節(jié)機床夾具概述112
第二節(jié)工件在夾具中的定位114
第三節(jié)工件在夾具中的夾緊132
第四節(jié)典型機床夾具140
第五節(jié)現代機床夾具146
第六節(jié)機床夾具設計方法158
習題與思考題160
第四章機械加工質量及控制163
第一節(jié)機械加工精度概述163
第二節(jié)工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響166
第三節(jié)工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差172
第四節(jié)工件殘余應力引起的加工誤差180
第五節(jié)工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差182
第六節(jié)加工誤差的統(tǒng)計分析186
第七節(jié)提高加工精度的工藝措施195
第八節(jié)機械加工表面質量197
第九節(jié)機械加工中的振動205
習題與思考題212
第五章工藝規(guī)程設計217
第一節(jié)工藝規(guī)程概述217
第二節(jié)機械加工工藝規(guī)程設計224
第三節(jié)工藝尺寸鏈247
第四節(jié)數控加工工藝設計260
第五節(jié)計算機輔助工藝規(guī)程設計271
第六節(jié)機器裝配工藝規(guī)程設計274
習題與思考題298
第六章典型零件加工304
第一節(jié)軸類零件加工304
第二節(jié)箱體類零件加工312
第三節(jié)圓柱齒輪加工323
習題與思考題329
第七章制造技術新發(fā)展331
第一節(jié)新制造技術概述331
第二節(jié)超精密加工技術333
第三節(jié)特種加工技術336
第四節(jié)增材制造技術338
第五節(jié)智能制造技術340
習題與思考題342
參考文獻343