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本书是根据教育部机械基础课程教学指导分委员会有关“**院校金属工艺学课程改革指南”精神,结合国外教材内容、结构特点及编者多年来的理论教学和实践教学经验编写而成的。

本书共8章,内容包括机械加工基础知识、金属切削加工方法与设备、典型表面加工方法的分析、机械加工工艺过程的基本知识、特种加工、数控机床加工、先进制造技术、机械制造业的环境保护。本书十分注重学生获取知识、分析问题、解决工程技术问题能力的培养,注重学生工程素质与创新能力的培养。为此,对于目前仍在广泛应用于现代制造行业的常规工艺精选保留,对于过时的内容予以淘汰,增加了技术上较为成熟的、应用范围较宽或发展前景看好的“三新”(即新材料、新技术、新工艺)内容,增加了特种加工、数控加工、先进制造技术的比重,既体现了常规制造技术与现代制造技术、材料科学和现代信息技术的密切交叉与融合,也体现了制造技术的历史传承和未来发展趋势。在编写过程中力求取材新颖,联系实际,结构紧凑,文字简练,直观形象、图文并茂。做到基本概念清晰,**突出。

本书可作为高等院校不同专业、不同学时的机械类、近机类各专业的教材,也可以作为高职类工科院校及机械

**章机械加工基础知识1

**节切削运动及切削要素1

一、零件表面的形成1

二、切削表面与切削运动2

三、切削用量3

四、切削层参数3

第二节切削刀具及其材料4

一、切削刀具的结构4

二、刀具材料9

第三节切削过程及控制12

一、切屑的形成过程及切屑种类12

二、积屑瘤13

三、切削力和切削功率15

四、切削热和切削温度16

五、刀具磨损和刀具寿命18

六、切削用量的合理选择19

第四节磨具与磨削过程20

一、磨料与磨具20

二、磨削过程23

第五节材料的切削加工性23

一、衡量材料切削加工性的指标24

二、常用材料的切削加工性24

三、难加工材料的切削加工性25

复习思考题26



第二章金属切削加工方法与设备28

**节金属切削机床的基本知识28

一、机床的分类28

二、金属切削机床的型号28

第二节车削加工30

一、车刀31

二、车床及其附件31

三、车削基本工艺37

四、车削加工的应用38

五、车削的工艺特点43

第三节铣削45

一、铣刀46

二、铣床及其附件47

三、铣削基本工艺49

四、铣削加工的应用51

五、铣削的工艺特点52

第四节钻削、铰削53

一、钻孔53

二、扩孔58

三、铰孔58

第五节刨削、拉削、镗削59

一、刨削59

二、插削63

三、拉削63

四、镗削66

第六节磨削68

一、磨床68

二、磨削基本工艺71

三、磨削的工艺特点74

第七节精整和光整加工75

一、研磨75

二、珩磨孔77

三、**光磨78

四、抛光79

复习思考题79



第三章典型表面加工方法的分析81

**节外圆面的加工81

一、外圆面的技术要求81

二、外圆面加工方案的分析82

第二节孔的加工82

一、孔的技术要求83

二、孔加工方案的分析83

第三节平面的加工84

一、平面的技术要求84

二、平面加工方案的分析84

第四节成形面的加工85

一、成形面的技术要求85

二、成形面加工方法的分析85

第五节螺纹的加工86

一、螺纹的技术要求86

二、螺纹加工方法的分析86

三、螺纹加工方法选择91

第六节齿轮齿形的加工91

一、齿轮的技术要求91

二、齿轮齿形加工方法的分析92

复习思考题99



第四章机械加工工艺过程的基本知识101

**节基本概念101

一、生产过程和工艺过程101

二、机械加工工艺过程的组成101

三、生产纲领和生产类型103

第二节工件的安装和夹具104

一、工件的安装105

二、机床夹具的分类和组成105

三、基准及其选择107

四、工件在夹具中的定位108

第三节零件机械加工工艺规程的制定110

一、机械加工工艺规程的内容及作用110

二、制定工艺规程的原则110

三、制定工艺规程的步骤110

第四节零件的切削结构工艺性分析117

一、合理确定零件的技术要求118

二、遵循零件结构设计的标准化118

三、合理标注尺寸118

四、零件结构要便于加工118

复习思考题122



第五章特种加工123**节电火花加工124

一、电火花加工的原理和机床125

二、电火花加工的特点127

三、电火花加工的基本工艺规律127

四、电火花加工的应用130

第二节电解加工133

一、电解加工的原理133

二、电解加工的特点134

三、电解加工的基本工艺规律135

四、电解加工的应用137

第三节超声波加工138

一、超声波加工的原理138

二、超声波加工的特点139

三、超声波加工的基本工艺规律139

四、超声波加工的应用140

第四节高能束流加工142

一、激光加工142

二、电子束和离子束加工144

复习思考题147



第六章数控机床加工148

**节数控机床的基本组成148

一、输入与输出装置149

二、数控系统149

三、伺服系统151

四、数控机床主机153

五、数控机床的辅助装置155

第二节数控机床加工特点155

一、数控机床在加工方面的特点155

二、数控机床的适应性与经济性特点156

三、数控机床在管理与使用方面的特点157

第三节数控加工程序编制157

一、数控程序编制的基本知识157

二、数控加工程序的代码及其功能159

三、代码使用举例161

四、数控编程的种类163

第四节加工**164

一、加工**的分类与应用范围164

二、加工**的特点165

三、加工**的特殊构件165

复习思考题167



第七章先进制造技术169

**节计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术169

一、CAD/CAM的基本概念169

二、CAD/CAM系统的组成170

三、计算机辅助设计(CAD)技术170

四、计算机辅助工艺过程设计172

五、计算机辅助制造(CAM)技术173

六、CAD/CAPP/CAM集成技术173

第二节柔性制造技术174

一、柔性制造系统的定义及基本组成174

二、FMS的组成175

第三节计算机集成制造系统177

一、CIMS的组成178

二、CIMS的发展180

复习思考题185



第八章机械制造业的环境保护186

**节机械工业的环境污染186

第二节机械制造业的环境保护技术187

一、工业废气的**188

二、工业废水的**192

三、工业固体废物污染的**194

四、工业噪声的**197

复习思考题199



参考文献200

本书是根据教育部机械基础课程教学指导分委员会有关“工程材料及机械制造基础系列课程改革指南”精神,结合大工程背景下机械制造学科的快速发展趋势与高等教育的改革精神,以**教育部本课程改革指南为指导,由青岛科技大学长期从事机械制造基础课程体系教学和指导工程实践训练教学的具有丰富理论和实践教学经验的教师,以科学性、先进性、系统性、实用性为目标进行编写的,注重学生获取知识、分析问题、解决工程技术问题的实践能力、综合素质与创新能力的培养。

本书是一部面向21世纪、建立在原金属工艺学基础上、力图把传统与先进制造工艺基础联系在一起的宽口径、涉及不同学科的教材,吸收了不同学科大量的新材料、新工艺、新技术知识,内容涉及机械加工基础知识、金属切削加工方法与设备、典型表面加工方法的分析、机械加工工艺过程的基本知识、特种加工、数控机床加工、先进制造技术、机械制造业的环境保护等多方面知识,具备了基础性、实践性、趣味性和跨学科的知识结构。同时在内容的编写上,对于目前仍在广泛应用于现代机械制造业的常规工艺精选保留,对于过时的内容予以淘汰,增加了技术上较为成熟的、应用范围较宽或发展前景看好的“三新”(即新材料、新技术、新工艺)内容,如增加了特种加工、数控加工、先进制造技术的比重,增加了机械制造业的环境保护,既体现了常规制造技术与现代制造技术、材料科学和现代信息技术的密切交叉与融合,也体现了制造技术的历史传承和未来发展趋势,为学生的进一步学习及今后从事机械产品设计和加工制造方面的工作奠定基础。

本书既是各专业学习现代制造技术的专业基础教材,也是提高本科生的全面素质,培养高质量、高层次、复合型人才,为理、工、文、医、经、管、艺术等不同学科之间提供快速工业知识的特色基础教材。

在编写过程中力求取材新颖,联系实际,结构紧凑,文字简练,直观形象、图文并茂。

教材有一定的灵活性,在保证教学基本要求的前提下,各院校在安排课程内容时,可结合自己学校的情况来选择决定。

本书由付平、吴俊飞、杨化林任主编,**、二、三章由付平编写,第四、五章由吴俊飞编写,第六章由郭克红编写,第七章由杨化林编写,第八章由付平、李绍明编写。

本书可作为高等院校不同专业、不同学时的机械类、近机类各专业的教材,也可以作为高职类工科院校及机械制造工程技术人员的参考书。

由于编者水平所限,书中难免有不当之处,诚请广大读者提出宝贵意见。



编者

2013年1月