本書根據(jù)近年來機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教學(xué)的發(fā)展和需要,對涉及先修課程的內(nèi)容進(jìn)行了必要的調(diào)整,適當(dāng)?shù)卦黾恿诵鹿に、新技術(shù)、新方法,通過實例來闡述在生產(chǎn)中的工藝問題,理論聯(lián)系實際,力求使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中建立起一定的工藝知識和工程意識,并且每章均有一定數(shù)量的習(xí)題與思考題,便于學(xué)生進(jìn)行思考,掌握要點。
全書共分六章,內(nèi)容包括機械加工工藝規(guī)程設(shè)計、機械加工質(zhì)量控制、機床夾具設(shè)計基礎(chǔ)、典型零件加工工藝、機器裝配工藝基礎(chǔ)及現(xiàn)代制造技術(shù)及工藝方法。
將“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”的部分內(nèi)容與“現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)”郵寄地融合在一起。培養(yǎng)學(xué)生基本的工程意識,拓寬其在機械加工新工藝、新技術(shù)和新方法方面的知識眼界。
目 錄
第1章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 (1)
1.1 基本概念 (1)
1.1.1 機械加工工藝過程基本概念 (1)
1.1.2 機械加工工藝過程的組成 (1)
1.1.3 生產(chǎn)類型與工藝特點 (4)
1.2 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及其原則 (5)
1.2.1 機械加工工藝規(guī)程的作用 (6)
1.2.2 機械加工工藝規(guī)程的編制
階段 (6)
1.2.3 工藝文件 (7)
1.2.4 機械加工工藝規(guī)程的制定
步驟 (9)
1.3 制定機械加工工藝路線的主要
工藝問題 (13)
1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 (13)
1.3.2 零件表面加工方法的選擇 (18)
1.3.3 加工階段的劃分 (20)
1.3.4 加工順序的安排 (22)
1.3.5 工序的集中與分散 (25)
1.4 工序設(shè)計 (25)
1.4.1 確定加工余量、工序尺寸
及其公差 (25)
1.4.2 機床及工藝裝備的選擇 (28)
1.4.3 切削用量的確定 (29)
1.4.4 時間定額的確定 (29)
1.5 工藝尺寸鏈 (30)
1.5.1 尺寸鏈概念及工藝尺寸鏈 (30)
1.5.2 工藝尺寸鏈的分析計算 (32)
1.6 提高勞動生產(chǎn)率的工藝途徑 (36)
1.7 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析 (37)
1.8 計算機輔助工藝過程
設(shè)計(CAPP) (39)
1.9 數(shù)控加工工藝 (41)
1.9.1 數(shù)控加工的基本過程 (42)
1.9.2 數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要
內(nèi)容 (43)
習(xí)題與思考題 (51)
第2章 機械加工質(zhì)量控制 (54)
2.1 基本概念 (54)
2.1.1 機械加工質(zhì)量 (54)
2.1.2 機械加工精度 (54)
2.1.3 機械加工精度的獲得方法 (55)
2.2 加工誤差產(chǎn)生的原因 (57)
2.2.1 機械加工工藝系統(tǒng)原始
誤差 (57)
2.2.2 原始誤差對加工精度的
影響 (59)
2.2.3 工藝系統(tǒng)受力變形 (66)
2.2.4 工藝系統(tǒng)受熱變形 (72)
2.3 加工誤差的統(tǒng)計分析 (77)
2.3.1 加工誤差的性質(zhì) (77)
2.3.2 加工誤差的分布規(guī)律 (78)
2.3.3 分布曲線統(tǒng)計分析法 (79)
2.3.4 點圖分析法 (83)
2.4 保證和提高加工精度的措施 (84)
2.5 機械加工表面質(zhì)量 (87)
2.5.1 機械加工表面質(zhì)量的含義 (87)
2.5.2 表面質(zhì)量對零件使用性能的
影響 (88)
2.6 機械加工表面質(zhì)量的影響因素及
控制措施 (89)
2.6.1 切削加工表面粗糙度 (90)
2.6.2 磨削加工表面粗糙度 (91)
2.6.3 加工表面變質(zhì)層 (92)
2.7 表面強化工藝 (99)
2.7.1 噴丸強化 (99)
2.7.2 滾壓加工 (99)
2.8 機械加工過程中的振動及控制 (100)
2.8.1 強迫振動及其控制 (100)
2.8.2 自激振動及其控制 (102)
習(xí)題與思考題 (106)
第3章 機床夾具設(shè)計基礎(chǔ) (110)
3.1 機床夾具設(shè)計概述 (110)
3.1.1 工件在機床上的裝夾方法 (110)
3.1.2 機床夾具的作用 (111)
3.1.3 機床夾具的組成 (111)
3.1.4 機床夾具的分類 (112)
3.2 工件在夾具中的定位 (113)
3.2.1 工件定位原理 (113)
3.2.2 六點定位原理的應(yīng)用 (114)
3.2.3 常用定位元件 (118)
3.2.4 典型定位方式 (125)
3.3 定位誤差的分析與計算 (127)
3.3.1 基準(zhǔn)位置誤差的分析與
計算 (127)
3.3.2 定位誤差的分析與計算 (129)
3.3.3 典型定位時定位誤差計算
舉例 (132)
3.4 工件的夾緊及夾緊裝置 (136)
3.4.1 工件夾緊裝置的要求 (136)
3.4.2 夾緊力的確定 (136)
3.4.3 常用夾緊結(jié)構(gòu) (138)
3.5 機床夾具設(shè)計過程 (143)
3.5.1 專用夾具設(shè)計的基本要求 (143)
3.5.2 夾具設(shè)計的一般步驟 (143)
3.5.3 夾具設(shè)計中的幾個重要
問題 (144)
3.6 現(xiàn)代機床夾具 (146)
3.6.1 組合夾具 (146)
3.6.2 可調(diào)夾具 (151)
3.6.3 其他柔性夾具 (153)
3.6.4 加工中心機床夾具 (154)
習(xí)題與思考題 (156)
第4章 典型零件加工工藝 (159)
4.1 軸類零件加工工藝 (159)
4.1.1 概述 (159)
4.1.2 軸類零件加工工藝過程及
分析 (160)
4.1.3 軸類零件加工中的幾個
主要問題 (163)
4.2 圓柱齒輪加工工藝 (164)
4.2.1 概述 (164)
4.2.2 圓柱齒輪加工工藝過程及
分析 (166)
4.3 箱體類零件加工工藝 (169)
4.3.1 概述 (169)
4.3.2 普通車床主軸箱加工工藝
過程及分析 (171)
4.3.3 箱體類零件的孔系加工 (173)
4.3.4 箱體的檢驗 (175)
4.4 擴徑頭模塊加工工藝 (176)
4.4.1 概述 (176)
4.4.2 模塊加工工藝過程及分析 (178)
4.4.3 模塊的圓弧面加工 (179)
4.4.4 模塊的定位孔加工 (180)
習(xí)題與思考題 (181)
第5章 機器裝配工藝基礎(chǔ) (182)
5.1 概述 (182)
5.1.1 機器裝配的內(nèi)容 (182)
5.1.2 裝配精度 (182)
5.2 裝配尺寸鏈 (183)
5.2.1 裝配尺寸鏈的概念 (183)
5.2.2 裝配尺寸鏈的建立 (184)
5.2.3 裝配尺寸鏈的計算 (185)
5.3 保證裝配精度的方法 (186)
5.3.1 互換裝配法 (187)
5.3.2 選擇裝配法 (189)
5.3.3 修配裝配法 (191)
5.3.4 調(diào)整裝配法 (194)
5.4 裝配工藝規(guī)程的制定 (196)
5.4.1 制定裝配工藝規(guī)程的基本
原則及原始資料 (196)
5.4.2 制定裝配工藝規(guī)程的步驟 (197)
5.5 機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 (200)
5.6 裝配自動化 (203)
5.6.1 自動裝配機與裝配機器人 (204)
5.6.2 裝配自動線 (205)
5.7 機器的虛擬裝配 (207)
5.7.1 虛擬現(xiàn)實與虛擬裝配 (207)
5.7.2 虛擬裝配環(huán)境的建立 (208)
5.7.3 虛擬裝配系統(tǒng)的組成和
應(yīng)用 (210)
習(xí)題與思考題 (211)
第6章 現(xiàn)代制造技術(shù)及工藝方法 (214)
6.1 先進(jìn)制造工藝?yán)碚?(214)
6.1.1 加工成形機理 (214)
6.1.2 精度原理 (216)
6.1.3 相似性原理和成組技術(shù) (216)
6.1.4 工藝決策原理 (217)
6.1.5 優(yōu)化原理 (218)
6.2 高速切削技術(shù) (219)
6.2.1 高速切削概念 (219)
6.2.2 高速切削的技術(shù)特點 (220)
6.2.3 高速切削技術(shù)的研究發(fā)展
現(xiàn)狀及應(yīng)用 (221)
6.2.4 高速切削的關(guān)鍵技術(shù) (222)
6.3 超精密加工與納米加工技術(shù) (223)
6.3.1 超精密加工基本原理 (224)
6.3.2 金剛石超精密切削 (225)
6.3.3 超精密磨削 (226)
6.3.4 納米級加工技術(shù) (227)
6.4 現(xiàn)代制造工藝方法 (228)
6.4.1 特種加工技術(shù) (228)
6.4.2 特種加工方法 (229)
6.5 復(fù)合加工技術(shù) (244)
6.5.1 機械復(fù)合加工 (244)
6.5.2 電化學(xué)復(fù)合加工 (244)
6.5.3 電火花復(fù)合加工 (245)
6.6 光刻蝕加工 (245)
6.6.1 光刻加工原理 (245)
6.6.2 下一代光刻技術(shù) (246)
6.7 快速原型制造 (246)
6.7.1 快速原型制造的原理 (246)
6.7.2 快速原型制造的方法 (247)
6.7.3 快速原型制造的應(yīng)用 (248)
6.7.4 快速原型制造的發(fā)展趨勢 (249)
6.8 機械制造自動化技術(shù) (250)
6.8.1 機械制造系統(tǒng)自動化 (250)
6.8.2 柔性制造系統(tǒng) (250)
6.8.3 計算機集成制造系統(tǒng) (251)
6.8.4 工業(yè)機器人 (252)
6.9 先進(jìn)制造生產(chǎn)模式 (254)
6.9.1 敏捷制造 (254)
6.9.2 并行工程 (255)
6.9.3 準(zhǔn)時生產(chǎn) (256)
6.9.4 精良生產(chǎn) (257)
6.9.5 網(wǎng)絡(luò)化制造 (258)
6.9.6 虛擬制造 (259)
6.9.7 可持續(xù)發(fā)展制造 (261)
6.10 智能制造技術(shù) (262)
6.10.1 智能制造的含義 (262)
6.10.2 智能制造的方法 (262)
6.10.3 智能制造的形式 (265)
習(xí)題與思考題 (265)
參考文獻(xiàn) (267)
前 言
為適應(yīng)機械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的需要,大多數(shù)高校都進(jìn)行了專業(yè)課程體系調(diào)整和相應(yīng)的課程改革,構(gòu)建了比較系統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識課程群!艾F(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)”是機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學(xué)生臨近畢業(yè)的一門專業(yè)課程,是工程素養(yǎng)培養(yǎng)的理論教學(xué)環(huán)節(jié),許多院校在講授前,已經(jīng)完成了“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的學(xué)習(xí),而“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”的部分內(nèi)容與“現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)”在內(nèi)容上有一定重疊,如果在授課時重新再講,會占用專業(yè)課寶貴的課時。為在有限的時間內(nèi)使學(xué)生接受盡可能多的機械制造方面的知識和技能,培養(yǎng)學(xué)生基本的工程意識,拓寬其在機械加工新工藝、新技術(shù)和新方法方面的知識眼界,本書在理論體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了一定的調(diào)整,在簡要回顧已講重要內(nèi)容的前提下,著重突出先進(jìn)制造工藝在機械加工中的應(yīng)用,增加了典型零件制造工藝的編制,數(shù)控加工工藝的合理安排,先進(jìn)制造工藝(如特種加工工藝、精密加工技術(shù)、高速切削、快速原型制造技術(shù)等)以及先進(jìn)制造模式的介紹,使機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學(xué)生能夠了解和掌握國內(nèi)外機械加工的最新動態(tài)和先進(jìn)技術(shù),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,全面培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和工程素養(yǎng),為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定較為寬泛的基礎(chǔ)。
本書遵循滿足工科院校專業(yè)教學(xué)的基本要求和培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的綜合能力的原則,基于多年的教學(xué)實踐總結(jié)和教學(xué)改革成果,所選內(nèi)容既考慮到基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性,又兼顧實用性和完整性,強化機械制造工藝的基礎(chǔ),注意反映機械制造技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外的新發(fā)展和新觀點,努力實現(xiàn)教材體系的優(yōu)化和相關(guān)課程的有機整合,避免在教學(xué)上造成各專業(yè)課程間基本知識點的重復(fù)或遺漏。編寫中力求做到內(nèi)容敘述簡明,概念準(zhǔn)確清晰,舉例典型通俗,便于學(xué)習(xí)和教學(xué)。
為幫助學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握教材的主要內(nèi)容,在各章后面均附有一定數(shù)量的習(xí)題與思考題。
本書由沈浩完成主要章節(jié)的編寫,韓葆青負(fù)責(zé)加工工藝有關(guān)內(nèi)容的編寫。在編寫過程中,張在杰、謝道通、楊三龍完成了部分素材的采集和整理,并繪制了部分插圖。
本書的編寫得到了謝黎明教授和張永貴高級工程師的大力支持和幫助,在此表示感謝。
胡赤兵教授審閱了全書,并提出了許多寶貴意見,在此深表謝意!
衷心希望廣大讀者對本書提出寶貴的意見和建議,對其中不妥之處予以指正。
編 者
2013年12月15日