本书以教育部机械工程类专业教学指导委员会制订的指导性专业培养计划为依据,以培养机械工程一流专业人才为指导思想组织编写而成。本书介绍了机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法,融入了部分新理论、新技术和新方法。全书共分7章,主要内容包括机械制造技术概述、金属切削机床、机床夹具设计、机械加工质量、机械加工工艺规程设计、机械装配工艺规程设计和先进制造。各章均附有习题与思考题。全书内容力求系统新颖、重点突出,且便于自学。全书采用现行的国家标准与术语。
本书可作为普通高等院校机械类及相关专业学生的教材或参考书,也可作为相关专业研究生的参考书,还可作为制造业工程技术人员的参考书。
本书配有电子课件,使用本书作为教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com注册后下载。咨询电话:01088379534,微信号:jjj88379534,公众号:CMP-DGJN。
前言
本书全面落实党的二十大报告关于实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑深入实施人才强国战略重要论述,明确把培养复合型和应用型人才作为重要目标,深入产教融合,校企合作,为全面建设技能型社会提供有力的人才保障。本书以教育部机械工程类专业教学指导委员会制订的指导性专业培养计划为依据,秉承培养机械工程一流专业人才的理念,顺应新一代信息技术与工业的深度融合及智能制造技术的发展趋势,注重培养学生的科学思维方法、工程素质和创新意识,致力于构建与现代机械制造业发展相适应的知识体系,既展现学科最新发展动态,又充分吸收本学科前沿的科研成果,及时反映新理论、新知识、新技术、新工艺和新材料,遵循机械工程专业人才培养的规律组织编写。
本书以基础知识基本理论知识应用为核心架构,通过强化整合,力求突出内容的整体性、系统性和发展性,尤其注重反映学科理论与技术的最新进展,以及多学科知识交叉与渗透的前沿内容。在制造工艺中突出零件工艺分析材料选择毛坯制备零件加工产品装配的技术路线,突出课程的综合性、实践性与工程性,既注重学生科学思维方法、工程意识和创新意识的培养,关注知识、能力与素质协同发展的趋势,又注重强化学生工程思想,提高学生综合运用知识解决实际工程问题的能力,更符合专业人才培养的规律。本书结构严谨、叙述简明,既体现了专业知识的基础性、系统性和实用性,又力求理论联系实际,充分展现机械制造领域的最新成就、发展趋势及多学科交叉融合的特点。书中全面采用现行国家标准的计量单位、名词术语和材料牌号等,确保内容规范准确。
本书由西安建筑科技大学蔡安江、李玲和阮晓光担任主编,参加本书编写的人员还有郗长青、李冀、薛婷和蔡其聪。具体编写分工如下:西安建筑科技大学蔡安江编写第1章;阮晓光编写第2章、第4章的41~43节、第5章的51和52节;郗长青编写第3章;李玲编写第4章的44和45节、第5章的53和54节;薛婷编写第5章的55~57节;李冀编写第6章、第5章的58~510节;西安航空学院蔡其聪编写第7章;阮晓光负责全书的统稿。
本书在编写过程中参考并借鉴了近几年来国内出版的有关教材、论著、手册,以及网络开放资源,在此向相关作者表示衷心的感谢!本书的编写得到了西安建筑科技大学本科十四五规划教材项目的资助,在此表示感谢!最后,向参加本书编写、审稿与出版工作,以及在编写过程中给予帮助和支持的各位同仁致以最诚挚的感谢!
限于编者水平和经验,书中难免存在缺点和疏漏之处,诚望同行和读者批评指正。
编者
目录
前言
第1章机械制造技术概述1
11制造与制造系统1
111制造1
112制造系统1
12制造技术3
121制造技术概述3
122机械制造技术4
123制造技术的创新6
124制造技术的新发展7
13生产类型与工艺特征9
14机械制造业的发展10
15机械制造业在国民经济中的作用12
习题与思考题14
第2章金属切削机床15
21概述15
211机床的组成15
212机床的技术和性能指标16
22机床的分类及型号17
221机床的分类17
222机床的型号18
23机床的传动20
231机床的传动链21
232机床的分级变速传动21
233机床的无级变速传动23
24数控机床23
241数控机床的概念23
242数控机床的组成与分类24
243数控机床的特点26
244数控加工中心27
245并联机床28
25机床的选用29
251普通机床的适用范围及工艺特点29
252根据典型表面的加工方案选择机床33
253根据工件的几何公差要求选用机床35
习题与思考题35
第3章机床夹具设计37
31概述37
311工件的装夹37
312机床夹具的作用及分类39
313机床夹具的组成40
32工件的定位42
321工件定位原理42
322定位方式与定位元件46
323定位误差的分析与计算56
33工件的夹紧63
331夹紧装置的要求64
332夹紧力的确定64
333典型夹紧机构68
334夹紧动力装置73
机械制造技术基础
目录
34机床专用夹具77
341钻床夹具77
342铣床夹具80
343车床夹具84
344镗床夹具86
35数控机床夹具89
351数控机床夹具的设计要求89
352数控车床夹具90
353数控铣床与加工中心夹具91
354零点定位快换夹具94
习题与思考题95
第4章机械加工质量98
41机械加工精度98
411加工精度的概念98
412加工精度的获取方法98
42加工误差99
421原始误差与加工原理误差99
422工艺系统的几何误差100
423工艺系统的受力变形102
424工艺系统的热变形106
425工件内应力引起的变形108
43加工误差的分析方法109
431加工误差的分类109
432直方图分析法109
433理论分布图法111
434点图法114
44机械加工表面质量116
441机械加工表面质量的概念116
442机械加工表面质量对零件使用性能的影响117
443影响机械加工表面质量的因素118
45机械加工中的振动121
451自由振动121
452强迫振动121
453自激振动122
454机械加工振动的控制124
习题与思考题128
第5章机械加工工艺规程设计130
51概述130
511生产过程与工艺过程130
512机械加工工艺过程的组成130
52机械加工工艺规程132
521工艺规程的作用132
522工艺规程的内容及格式133
523工艺规程的制订原则及步骤134
53零件的工艺分析135
531零件的结构工艺性分析136
532零件的技术要求分析139
54毛坯的选择140
541毛坯种类的选择140
542毛坯形状与尺寸的确定141
55定位基准的选择142
551基准及其分类142
552定位基准的选择143
56工艺路线的拟订146
561加工方法的选择147
562加工阶段的划分149
563加工顺序的安排150
564工序的集中与分散152
565机床设备与工艺装备的选择153
566绘制工序简图153
57工序设计154
571加工余量的确定154
572工序尺寸的计算158
58工艺尺寸链160
581工艺尺寸链的基本概念160
582工艺尺寸链的计算162
583工艺尺寸链分析与计算实例165
59数控加工工艺规程设计175
591数控加工工艺规程内容175
592数控加工工序工艺路线设计177
593数控加工工序设计179
594数控加工工艺文件182
510工艺规程的技术经济性分析183
5101工艺方案的技术经济分析184
5102提高生产率的工艺措施187
习题与思考题189
第6章机械装配工艺规程设计193
61概述193
611装配的概念193
612装配精度197
62装配尺寸链198
621装配尺寸链的概念198
622装配尺寸链的建立199
623装配尺寸链的计算201
63保证装配精度的方法203
631互换法203
632选配法206
633修配法208
634调整法209
64装配工艺规程210
641制订装配工艺规程的基本原则及原始资料210
642制订装配工艺规程的步骤211
65数字化装配工艺212
651数字化装配概述212
652数字化装配工艺的特点213
习题与思考题215
第7章先进制造216
71先进制造概述216
711先进制造的内涵216
712先进制造技术的特征216
713先进制造技术的体系结构218
714先进制造的支撑技术219
72先进制造技术220
721超高速加工技术220
722超精密加工技术223
723增材制造(3D打印)技术225
724微纳制造技术231
725复合加工技术234
726现代表面技术236
73先进制造模式238
731概述238
732并行工程238
733精益生产240
734虚拟制造242
735智能制造245
736绿色制造249
74先进制造系统252
741概述252
742柔性制造系统254
743计算机集成制造系统257
习题与思考题259
参考文献260