機械製造工藝與夾具（簡體書）

本書是按照高等學校機械類“3+4”貫通培養本科專業規範、培養方案和課程教學大綱的要求，結合山東省本科教學質量與教學改革工程項目(項目名稱：以工程素質培養和創新能力提升為核心的“3+4”中職-本科對口貫通分段培養模式的探索與實踐；“三三三”卓越工程人才培養模式構建與實施)、山東省高水平應用型立項建設專業(群)項目以及編者所在學校的教育教學改革、課程改革經驗編寫而成的機械類“3+4”貫通培養規劃教材。全書主要內容包括緒論、機械加工工藝規程設計、機床夾具設計原理、典型零件的加工過程分析、機械加工精度及其控制、機械加工表面質量及其控制、機器裝配工藝規程設計等內容。每章後面附有習題。本書在教學內容上可針對不同的專業進行取捨，理順了與前導課程、後續課程之間相互支撐的關係，整合了課程體系中內容重疊的部分，落實了知識盲點的講解。本書十分重視學生獲取知識、分析問題及解決工程技術問題能力的培養，特別注重學生工程素質與創新能力的提高。為此在本書的編寫內容上既理論密切聯繫生產實際，又介紹了機械製造的新技術、新工藝。

目錄
第1章 緒論 1
1.1 機械產品生產過程和工藝過程 1
1.1.1 製造的相關概念 1
1.1.2 生產過程和工藝過程 2
1.1.3 工藝過程的組成 3
1.1.4 生產類型及其對工藝過程的影響 5
1.2 零件獲得方法 7
1.2.1 零件成型方法分類 7
1.2.2 零件加工方法分類 8
1.3 機械製造裝備與工藝系統 10
1.4 製造業發展的歷程 10
1.4.1 製造業的三個發展階段 10
1.4.2 工業革命的演化進程 11
1.4.3 中國製造2025 13
1.5 製造業對國民經濟發展的貢獻 15
1.6 製造業的變革及挑戰 17
1.7 機械製造工藝的主要任務 19
1.8 機械製造工藝與夾具課程的主要內容 20
習題與思考題 21
第2章 機械加工工藝規程設計 22
2.1 機械加工工藝規程基本概念 22
2.2 加工工藝分析及毛坯選擇 25
2.2.1 工藝分析 25
2.2.2 毛坯選擇 30
2.3 工件加工時的定位和基準的選擇 31
2.3.1 基準的概念 31
2.3.2 基準的選擇 31
2.4 加工經濟精度與加工方法的選擇 34
2.4.1 加工經濟精度 34
2.4.2 加工方法的選擇 35
2.5 典型表面的加工路線 37
2.5.1 外圓表面的加工路線 37
2.5.2 孔的加工路線 39
2.5.3 平面的加工路線 42
2.6 加工階段的劃分及工序的集中與分散 43
2.6.1 加工階段的劃分 43
2.6.2 工序的集中與分散 44
2.7 工序順序的安排與工藝裝備的選擇 45
2.8 加工餘量、工序尺寸及公差的確定 47
2.8.1 加工餘量概述 47
2.8.2 影響加工餘量的因素 48
2.8.3 加工餘量的確定方法 49
2.8.4 工序尺寸與公差的確定 49
2.9 時間定額和勞動生產率 50
2.9.1 時間定額 50
2.9.2 提高勞動生產率的工藝途徑 51
2.10 工藝方案的技術經濟分析 52
2.10.1 工藝成本組成 52
2.10.2 工藝方案的經濟評比 53
2.11 工序尺寸和工藝尺寸鏈計算 54
2.11.1 尺寸鏈的概念和組成 54
2.11.2 尺寸鏈極值法計算基本公式 56
2.11.3 工藝尺寸鏈問題的解題步驟 57
2.11.4 工藝尺寸鏈的應用 57
2.12 計算機輔助工藝規程設計 59
2.12.1 概述 59
2.12.2 CAPP的組成及基本技術 60
2.12.3 CAPP的類型及基本原理 61
2.12.4 CAPP的發展方向和特點 64
2.13 其他計算機輔助提高勞動生產率的加工方法 65
2.13.1 計算機輔助製造 65
2.13.2 計算機集成製造系統 67
2.13.3 柔性製造系統 73
習題與思考題 75
第3章 機床夾具設計原理 78
3.1 機床夾具概述 78
3.2 工件在夾具中的定位 81
3.2.1 工件在夾具中定位的目的 81
3.2.2 工件定位基本原理 81
3.2.3 工件定位時的幾種情況 84
3.2.4 定位方式及定位元件 86
3.3 定位誤差的分析與計算 91
3.3.1 定位誤差分析 91
3.3.2 典型定位方式的定位誤差計算 92
3.4 工件在夾具中的夾緊 97
3.4.1 對工件夾緊裝置的基本要求 97
3.4.2 夾緊力的確定 97
3.4.3 典型夾緊機構 99
3.4.4 夾緊的動力裝置 102
3.5 各類機床夾具 103
3.5.1 鑽床夾具 103
3.5.2 鏜床夾具 107
3.5.3 銑床夾具 108
3.5.4 車床夾具 109
3.5.5 組合夾具 110
3.5.6 數控機床夾具 111
3.6 機床夾具的設計步驟與方法 112
習題與思考題 115
第4章 典型零件的加工過程分析 117
4.1 軸類零件的加工過程分析 117
4.1.1 軸類零件的材料、熱處理與毛坯 117
4.1.2 軸類零件的精度和表面粗糙度 118
4.1.3 軸類零件加工的主要工藝問題 118
4.1.4 軸類零件的加工過程案例分析 120
4.2 箱體類零件的加工過程分析 123
4.2.1 箱體類零件的材料及毛坯 123
4.2.2 箱體類零件加工的主要工藝問題 123
4.2.3 箱體類零件的加工過程案例分析 124
4.3 盤套類零件的加工過程分析 127
4.3.1 盤套類零件的材料及毛坯製造 127
4.3.2 圓柱齒輪加工的主要工藝問題 128
4.3.3 圓柱齒輪的加工過程案例分析 130
習題與思考題 131
第5章 機械加工精度及其控制 132
5.1 概述 132
5.1.1 機械加工精度 132
5.1.2 影響機械加工精度的機械加工誤差 134
5.1.3 研究加工精度的目的與方法 136
5.2 加工原理誤差 137
5.3 工藝系統的幾何誤差對加工精度的影響 138
5.3.1 機床誤差 138
5.3.2 夾具的製造誤差及磨損 147
5.3.3 刀具的製造誤差及磨損 147
5.3.4 調整誤差 148
5.4 工藝系統的受力變形對加工精度的影響 149
5.4.1 工藝系統剛度的概念 149
5.4.2 工藝系統剛度計算 150
5.4.3 工藝系統剛度對加工精度的影響 150
5.4.4 機床部件剛度 156
5.4.5 減少工藝系統受力變形對加工精度的影響 159
5.4.6 殘餘應力對工件變形的影響 160
5.5 工藝系統熱變形對加工精度的影響 162
5.5.1 概述 162
5.5.2 工件熱變形對加工精度的影響 164
5.5.3 刀具熱變形對加工精度的影響 165
5.5.4 機床熱變形對加工精度的影響 166
5.5.5 減少工藝系統熱變形對加工精度影響措施 168
5.6 加工誤差的統計分析 169
5.6.1 加工誤差的性質 170
5.6.2 分佈圖分析法 170
5.6.3 點圖分析法 179
5.7 保證和提高加工精度的主要途徑 181
5.7.1 誤差預防技術 182
5.7.2 誤差補償技術 184
習題與思考題 186
第6章 機械加工表面質量及其控制 188
6.1 表面質量對零件使用性能的影響 188
6.2 表面粗糙度的影響因素及其控制 190
6.2.1 影響切削加工表面粗糙度的主要因素及其控制 190
6.2.2 影響磨削加工表面粗糙度的主要因素及其控制 191
6.2.3 減小表面粗糙度值的加工方法 193
6.3 影響表面物理力學性能的因素及其控制 194
6.3.1 表面層的加工硬化 195
6.3.2 加工表面金相組織變化和磨削燒傷 196
6.3.3 表面層的殘餘應力 198
6.3.4 提高和改善零件表面層物理力學性能的措施 199
6.4 機械加工中的振動 200
6.4.1 工藝系統的振動簡介 200
6.4.2 強迫振動及其控制 200
6.4.3 自激振動及其控制 201
習題與思考題 206
第7章 機器裝配工藝規程設計 207
7.1 裝配過程概述 207
7.2 裝配尺寸鏈的分析與計算 209
7.3 保證裝配精度的裝配方法 214
7.3.1 互換裝配法 214
7.3.2 選擇裝配法 217
7.3.3 修配裝配法 218
7.3.4 調整裝配法 220
7.4 裝配工藝規程的制定 223
7.5 機器結構的裝配工藝性評價 226
習題與思考題 228
參考文獻 230