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本书根据近年来机械制造技术的发展，以及高等学校机械类专业教学指导委员会的指导性教学计划，并结合近几年国防工业院校“机械制造工艺与装备”类课程的实际教学需要编写而成。 本书以机械制造工艺、机械制造装备的基本理论和基本知识为主线，并将与之有关的切削加工原理、增材制造（3D打印）、智能制造等内容进行优化整合。全书共分九章，分别为绪论、金属切削过程、机械制造中的加工方法及装备、机械加工工艺规程设计、机床夹具设计、机械加工精度、机械加工表面质量、机械装配工艺和先进机械制造技术。

目 录

第1章　绪论 1

1.1 机械制造技术的发展及其重要性 1

1.1.1 机械制造技术的发展 1

1.1.2 机械制造技术的重要性 1

1.2 制造的基本概念 2

1.3 制造的要素 3

1.4 制造的工艺 5

1.5 制造设备与工具 7

1.6 生产过程、生产类型与工艺过程 7

1.6.1 机械产品生产过程 7

1.6.2 生产纲领与生产类型 8

1.6.3 机械加工工艺过程 10

习题与思考题 12

第2章 金属切削过程 14

2.1 金属切削的基本概念 14

2.1.1 切削运动和工件加工表面 14

2.1.2 切削用量 15

2.1.3 切削层参数 16

2.2 切削刀具基础 16

2.2.1 刀具构造 16

2.2.2 刀具角度 17

2.2.3 刀具材料 19

2.3 金属切削过程中的变形 22

2.3.1 切削变形区 22

2.3.2 切屑的形成 22

2.3.3 积屑瘤 24

2.3.4 影响切削变形的因素 25

2.4 切削力与切削热 25

2.4.1 切削力和切削功率 25

2.4.2 影响切削力的因素 27

2.4.3 切削力计算 28

2.4.4 切削热 28

2.5 刀具磨损、破损与刀具寿命 29

2.5.1 刀具磨损 29

2.5.2 刀具破损 31

2.5.3 刀具寿命 32

2.6 切削用量和刀具几何参数的选择 33

2.6.1 切削用量的选择 33

2.6.2 刀具几何参数的选择 34

2.7 磨削原理 35

2.7.1 磨削运动 35

2.7.2 砂轮的特性和选择 36

2.7.3 磨削过程 39

2.7.4 磨削力与磨削温度 40

习题与思考题 40

第3章 机械制造中的加工方法及装备 42

3.1 机械制造中的切削加工方法 42

3.1.1 车削 42

3.1.2 铣削 43

3.1.3 刨削、钻削及镗销 45

3.1.4 磨削、研磨及珩磨 47

3.1.5 抛光和超精加工 48

3.1.6 齿形加工 49

3.1.7 复合加工 52

3.2 金属切削机床基础 54

3.2.1 机床的基本组成 54

3.2.2 机床的运动 55

3.2.3 机床的技术性能指标 55

3.2.4 机床的精度与刚度 56

3.2.5 机床的分类和型号编制 57

3.3 机床的结构和传动 64

3.3.1 普通机床的结构和传动 64

3.3.2 数控机床的结构和传动 74

习题与思考题 77

第4章 机械加工工艺规程设计 79

4.1 机械加工工艺规程设计方法 79

4.1.1 机械加工工艺规程的作用与格式 79

4.1.2 机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内容 81

4.2 零件的结构工艺性分析 83

4.2.1 分析零件结构工艺性的一般原则 83

4.2.2 零件结构工艺性定性分析举例 84

4.3 工件的定位及基准 87

4.3.1 工件的定位 87

4.3.2 基准 96

4.4 工艺路线的制定 97

4.4.1 定位基准的选择 97

4.4.2 表面加工方法的选择 104

4.4.3 典型表面的加工路线 105

4.4.4 工序顺序的安排 108

4.4.5 工序的集中与分散 110

4.4.6 加工阶段的划分 111

4.5 加工余量与工序尺寸的确定 112

4.5.1 加工余量的确定 112

4.5.2 工序尺寸的确定 115

4.6 工艺尺寸链 117

4.6.1 尺寸链的定义、组成及分类 117

4.6.2 直线尺寸链的计算 118

4.6.3 工艺尺寸链在工艺过程中的应用 121

4.6.4 应用跟踪法计算工艺尺寸链 126

4.6.5 应用概率法计算工艺尺寸链 128

4.7 典型零件加工工艺 129

4.7.1 零件分析 129

4.7.2 工艺分析 129

4.7.3 机械加工工艺过程 130

4.8 机械加工生产率和技术经济分析 133

4.8.1 生产率分析 133

4.8.2 提高生产率的工艺途径 134

4.8.3 工艺方案的技术经济分析 137

习题与思考题 140

第5章 机床夹具设计 145

5.1 机床夹具概述 145

5.1.1 机床夹具的功能和组成 145

5.1.2 机床夹具的类型 146

5.2 工件在机床夹具上的定位 147

5.2.1 典型的定位方式、定位元件及装置 147

5.2.2 定位误差的分析与计算 154

5.3 工件在机床夹具中的夹紧 160

5.3.1 夹紧力三要素的确定 161

5.3.2 常用夹紧机构 164

5.3.3 其他夹紧机构 169

5.3.4 夹紧机构的动力装置 173

5.4 机床夹具的其他装置 175

5.4.1 导向装置 175

5.4.2 对刀装置 178

5.4.3 分度装置 179

5.4.4 对定装置 179

5.5 各类机床夹具举例 181

5.5.1 钻床夹具 181

5.5.2 铣床夹具 183

5.5.3 车床夹具 185

5.5.4 机床夹具设计举例 186

5.6 航空制造中的典型夹具及设计方法 188

5.6.1 组合夹具 189

5.6.2 柔性夹具 192

5.6.3 柔性多点夹持系统 196

5.6.4 智能夹具 197

习题与思考题 199

第6章 机械加工精度 203

6.1 概述 203

6.2 工艺系统的几何误差 205

6.2.1 加工原理误差、调整误差和测量误差 205

6.2.2 机床的几何误差 207

6.2.3 刀具的几何误差 214

6.2.4 夹具误差 214

6.3 工艺系统的受力变形 215

6.3.1 工艺系统的刚度 215

6.3.2 工艺系统受力变形对加工精度的影响 217

6.3.3 减小工艺系统受力变形的措施 222

6.3.4 工件内应力引起的变形 224

6.4 工艺系统的受热变形 226

6.4.1 基本概念 226

6.4.2 工艺系统热变形对加工精度的影响 228

6.4.3 减小工艺系统热变形的措施 231

6.5 加工误差的统计分析 233

6.5.1 加工误差的性质 233

6.5.2 机械制造中常见的误差分布规律 234

6.5.3 分布图分析法 237

6.5.4 点图分析法 240

6.6 提高加工精度的途径 242

习题与思考题 245

第7章 机械加工表面质量 249

7.1 机械加工表面质量的概念 249

7.1.1 表面层的几何形貌 249

7.1.2 表面层材料的物理机械性能 250

7.2 机械加工表面质量对机器使用性能的影响 250

7.3 影响加工表面粗糙度的工艺因素及其控制 252

7.3.1 切削加工表面粗糙度 252

7.3.2 磨削加工表面粗糙度 253

7.4 影响加工表面物理机械性能的工艺因素及表面强化工艺 254

7.4.1 表面层材料的冷作硬化 254

7.4.2 表面层材料的金相组织变化 255

7.4.3 表面层的残余应力 255

7.4.4 表面强化工艺 259

7.5 机械加工过程中的振动及其控制 261

7.5.1 机械加工过程中的振动 261

7.5.2 机械加工过程中振动的控制 261

习题与思考题 264

第8章 机械装配工艺 267

8.1 装配与装配尺寸链 267

8.1.1 装配的概念及装配精度 267

8.1.2 装配精度与零件精度间的关系 269

8.1.3 装配尺寸链的概念 270

8.1.4 装配尺寸链的建立及计算 271

8.2 保证装配精度的装配方法及其选择 272

8.2.1 互换法 272

8.2.2 选配法 277

8.2.3 修配法 280

8.2.4 调整法 283

8.2.5 装配方法的选择 285

8.3 装配工艺规程制定 285

8.3.1 制定装配工艺规程的原则 286

8.3.2 制定装配工艺规程的原始资料 286

8.3.3 制定装配工艺规程的内容及步骤 287

8.4 机器结构的装配工艺性 289

习题与思考题 291

第9章 先进机械制造技术 293

9.1 机械制造工艺的发展特征 293

9.2 增材制造技术 294

9.2.1 增材制造的原理、优势及局限 294

9.2.2 增材制造的工艺方法 295

9.3 复合材料制造技术 298

9.3.1 复合材料成型工艺原理与特点 298

9.3.2 复合材料的典型成型工艺 299

9.4 智能制造技术 302

习题与思考题 304

参考文献 305

叶文华，南京航空航天大学机电学院任教，中国机械工程学会高级会员，中国机械工程学会机械工业自动化分会委员。曾获江苏省教育厅高校优秀教学成果奖一等奖，国家科技进步奖二等奖，江苏省科技进步一等奖等奖项。

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