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第1篇 基础篇2

第1章 金属切削的基本定义2

1.1切削运动与切削用量2

1.1.1工件的表面形状2

1.1.2切削运动4

1.1.3工件上的加工表面4

1.1.4切削用量5

1.2刀具角度和刀具的工作角度5

1.2.1刀具角度的静止参考系5

1.2.2刀具角度7

1.2.3刀具的工作角度9

1.3刀具角度换算12

1.3.1法平面与正交平面内前、后角的关系12

1.3.2任意剖面与正交平面内前后角的关系13

1.4切削层参数与切削方式15

1.4.1切削层参数15

1.4.2切削方式16

1.5旋转刀具的角度17

1.5.1螺旋齿圆柱铣刀的角度17

1.5.2麻花钻的结构和角度18

第2章 金属切削加工的基本理论20

2.1金属切削层的变形20

2.1.1切屑的形成20

2.1.2切屑的形态21

2.1.3切削过程中三个变形区的变形特点22

2.1.4积屑瘤25

2.1.5影响切削变形的主要因素27

2.2切削力29

2.2.1切削力的来源29

2.2.2切削力的分解29

2.2.3切削力的经验指数公式31

2.2.4单位切削力和切削功率31

2.2.5影响切削力的因素32

2.2.6切削力的测量34

2.3切削热及切削温度35

2.3.1切削热的来源35

2.3.2切削温度35

2.4刀具磨损和刀具耐用度38

2.4.1刀具磨损的方式38

2.4.2影响刀具磨损的因素39

2.4.3刀具磨损的原因40

2.4.4刀具磨损过程及磨钝标准41

第3章 金属切削基本条件的合理选择45

3.1刀具材料、类型及结构的合理选择45

3.1.1刀具材料应具备的性能45

3.1.2常用刀具材料的种类、特点及适用范围45

3.2刀具合理几何参数的选择46

3.2.1概述46

3.2.2前角及前角形状的选择46

3.2.3后角的选择47

3.2.4主偏角、副偏角及刀尖形状的选择48

3.2.5刃倾角的选择50

3.3刀具耐用度的选择51

第4章 机械加工精度52

4.1概述52

4.1.1概念52

4.1.2获得零件加工精度的方法53

4.2影响加工精度的因素及其分析54

4.2.1加工原理误差54

4.2.2工艺系统的几何误差55

4.2.3机床传动链误差58

4.2.4调整误差58

4.2.5刀具制造误差与磨损58

4.2.6夹具的制造误差与磨损59

4.2.7提高加工精度的途径59

4.3工艺系统受力变形对加工精度的影响61

4.3.1基本概念61

4.3.2工艺系统受力变形对加工精度的影响62

4.3.3内应力重新分布对加工精度的影响66

4.3.4减少工艺系统受力变形的措施67

4.4工艺系统热变形对加工精度的影响68

4.4.1工艺系统热变形的热源68

4.4.2工艺系统热变形对加工精度的影响68

4.4.3对工艺系统热变形的控制69

4.4.4工件内应力对加工精度的影响69

4.5加工误差的统计分析法70

4.5.1加工误差的分类70

4.5.2加工误差的分布图分析法71

4.5.3加工误差的点图法统计分析介绍75

第5章 机床夹具设计原理79

5.1机床夹具概述79

5.1.1机械加工工艺装备及其作用79

5.1.2机床夹具及其组成79

5.1.3机床夹具的分类81

5.1.4机床夹具的功能81

5.1.5专用夹具的组成81

5.2工件在夹具中的定位82

5.2.1定位原理82

5.2.2根据加工精度要求，确定工件应该限制的自由度数目82

5.2.3定位元件限制工件自由度83

5.2.4几种不同的定位形式89

5.2.5工件定位时的几种情况91

5.2.6定位表面的组合（组合定位分析）91

5.3定位误差的计算94

5.3.1概述94

5.3.2定位误差及其产生原因95

5.3.3定位单个典型表面时定位误差的分析计算97

5.3.4工件以一面两孔定位时定位误差的分析计算101

5.3.5夹紧装置的设计计算106

5.4典型数控机床夹具设计要点115

5.4.1数控铣床夹具115

5.4.2数控钻床夹具116

5.4.3加工中心机床夹具117

5.5专用夹具的设计方法及步骤117

5.5.1设计机床夹具的基本原则117

5.5.2机床夹具设计的程序118

5.5.3总图上的标注119

第6章 典型零件加工121

6.1轴类零件加工121

6.1.1概述121

6.1.2典型主轴类零件加工工艺分析123

6.1.3主轴加工中的几个工艺问题126

6.1.4 CA6140车床主轴加工定位基准的选择127

6.1.5 CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排128

6.1.6轴类零件的检验128

6.1.7丝杠加工129

6.2箱体加工130

6.2.1概述130

6.2.2零件的结构工艺性131

6.2.3箱体加工工艺过程及分析133

6.2.4箱体类零件的孔系加工134

6.2.5孔系加工的精度分析137

6.3齿轮加工140

6.3.1概述140

6.3.2齿轮的材料、毛坯及热处理141

6.3.3齿轮加工的一般工艺路线142

6.3.4齿坯机械加工143

6.3.5圆柱齿轮齿面（形）加工方法145

6.3.6圆柱齿轮零件加工工艺过程示例145

6.4套筒类零件的加工147

6.4.1概述147

6.4.2套筒类零件的内孔加工148

6.4.3孔的精密加工150

6.4.4套筒类零件加工工艺分析153

6.5连杆加工156

6.5.1概述156

6.5.2连杆的加工工艺过程157

6.5.3连杆机械加工工艺过程分析157

第7章 机械加工方法及设备158

7.1金属切削机床的基本知识158

7.1.1金属切削机床的分类158

7.1.2金属切削机床型号的编制158

7.1.3机床的传动系统与运动计算162

7.1.4机床的传动联系及传动原理图164

7.1.5机床的基本要求165

7.2车削加工与车床165

7.2.1车床的用途及分类165

7.2.2 CA6140型卧式车床的工艺范围及其组成166

7.2.3 CA6140型卧式车床概述167

7.3磨削加工与磨床170

7.3.1砂轮的特性170

7.3.2磨削原理171

7.3.3 M1432A型万能外圆磨床173

7.4齿轮加工与齿轮加工机床173

7.4.1齿轮的加工方法与齿轮加工机床的类型173

7.4.2 Y3150E滚齿机174

7.4.3齿形的其它加工方法177

7.5数控加工工艺分析的一般步骤与方法177

7.5.1数控加工工艺分析一般步骤与方法178

7.5.2数控加工零件工艺性分析178

7.5.3加工方法的选择与加工方案的确定179

7.5.4工序与工步的划分179

7.5.5零件的安装与夹具的选择180

7.5.6刀具的选择与切削用量的确定180

7.5.7对刀点与换刀点的确定181

7.5.8加工路线的确定182

7.5.9数控加工工序与数控加工工步的划分182

第8章 典型阶梯轴类零件加工项目设计185

8.1选择车刀、车床和工件安装方式185

8.1.1车刀类型与选用185

8.1.2工件的安装189

8.2拟定加工工艺189

第2篇 实验篇194

实验1外圆车刀几何角度的测量194

实验2切削变形200

实验3车削力测定204

实验4切削温度的测定210

实验5车床三向力静刚度测定215

实验6加工误差统计分析的常规方法220

实验7切削用量对加工质量的影响224

实验8安装方法对零件加工精度的影响227

实验9线切割机床加工操作实验229

实验10切削加工质量的综合实验232

实验11组合夹具拆装实验234

实验12机床夹具运用实验236

实验13曲轴状态检查实验239

实验14平面度误差测量244

实验15用投射仪检查轴系两端轴同轴度误差247

实验16用激光导向准直仪确定轴系理论中线251

实验17数控操作实验252

实验18数控车床加工实验256

实验19数控铣床加工实验264

实验20数控机床伺服系统控制270

实验21卧式车床结构剖析276

实验22滚齿机床的调整280

实验23机床几何精度的检验288

第3篇 习题篇294

习题或模拟试题294

模块1金属切削加工基本理论习题294

模块2金属切削加工工艺理论习题302

模块3机床夹具设计习题303

模块4机械加工设备及刀具习题324

模块5机械制造技术基础模拟试题338

参考答案341

模块1金属切削加工基本理论习题参考答案341

模块2金属切削加工工艺理论习题参考答案342

模块3机床夹具设计习题参考答案345

模块4机械加工设备及刀具习题参考答案347

模块5机械制造技术基础模拟试题参考答案348

附录一 综合实验典型零件图352

附录二 组合夹具元件及其功能355

参考文献359