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绪论 1

情境1 工艺与工艺规程 2

任务1.1 工艺与工艺规程的基本概念 2

1.1.1 生产过程 2

1.1.2 工艺过程 2

1.1.3 机械加工工艺过程的组成 3

任务1.2 工艺规程 6

1.2.1 生产纲领和生产类型 6

1.2.2 工艺文件的格式和内容 8

1.2.3 工艺规程的作用 10

1.2.4 制订工艺规程的原始资料 10

思考题 11

情境2 零件的分析 13

任务2.1 材料性能 13

2.1.1 力学性能 13

2.1.2 工艺性能 20

2.1.3 改善工件材料可加工性的措施 21

任务2.2 工件材料的可加工性 22

2.2.1 工件材料可加工性的衡量指标 22

2.2.2 工件材料可加工性的影响因素 24

任务2.3 常用的工程材料 25

2.3.1 非合金钢 25

2.3.2 铸铁 30

2.3.3 合金钢 37

2.3.4 有色金属及其合金 43

2.3.5 非金属材料 47

2.3.6 复合材料 52

任务2.4 材料的结构与凝固 53

2.4.1 金属的晶体结构 53

2.4.2 金属结晶 56

2.4.3 合金的晶体结构 58

任务2.5 材料的热处理 63

2.5.1 热处理定义及分类 63

2.5.2 热处理原理及作用 64

2.5.3 钢铁材料的热处理 67

2.5.4 钢的表面热处理 72

2.5.5 热处理在图样上标注 73

任务2.6 零件的工艺性分析 74

2.6.1 零件的技术性分析 74

2.6.2 零件结构工艺性分析 75

思考题 78

情境3 毛坯的选择 81

任务3.1 选择毛坯时应考虑的因素 81

任务3.2 毛坯的种类与制造方法 81

任务3.3 毛坯的形状与尺寸的确定 82

思考题 83

情境4 常用机械加工方法 84

任务4.1 机床的分类和型号编制 84

4.1.1 机床分类 84

4.1.2 机床的型号编制 84

任务4.2 车削加工 86

4.2.1 车床的组成 86

4.2.2 车削加工工艺 90

4.2.3 车刀的类型 91

4.2.4 车刀的安装要求 92

4.2.5 车刀的材料及选用 92

任务4.3 铣削加工 93

4.3.1 铣床 93

4.3.2 铣床附件 97

4.3.3 工件装夹 101

4.3.4 铣削加工工艺 103

4.3.5 铣削平面 103

4.3.6 铣削斜面 105

4.3.7 铣削台阶面 107

4.3.8 铣削沟槽 108

任务4.4 磨削加工 111

4.4.1 磨床的运动和类型 111

4.4.2 M1432A型万能外圆磨床 113

4.4.3 砂轮 114

4.4.4 磨削加工过程 118

4.4.5 磨削热和磨削温度 118

4.4.6 平面磨床的种类和应用 120

4.4.7 外圆面磨削的基本方法及工艺特点 122

4.4.8 内圆磨削的基本方法及工艺特点 123

任务4.5 刨削加工 124

4.5.1 刨削加工原理及其特点 125

4.5.2 刨床 125

4.5.3 刨刀 126

任务4.6 钻削加工 127

4.6.1 钻床 127

4.6.2 钻头 128

4.6.3 钻床夹具 131

4.6.4 钻削加工方法 134

任务4.7 镗削加工 136

4.7.1 镗床及镗刀 136

4.7.2 镗削加工 138

任务4.8 齿轮加工 140

4.8.1 圆柱齿轮的功用、结构特点和精度要求 140

4.8.2 齿轮精度等级与公差组 141

4.8.3 齿轮加工机床 142

4.8.4 齿轮材料的选择 143

4.8.5 齿轮的毛坯 144

4.8.6 齿轮的热处理 144

4.8.7 铣齿 144

4.8.8 滚齿 145

4.8.9 插齿 146

4.8.10 剃齿 148

4.8.11 珩齿 149

4.8.12 磨齿 149

4.8.13 研齿 150

思考题 151

情境5 金属切削加工的基础知识 152

任务5.1 切削要素及刀具的几何参数 152

5.1.1 工件表面 152

5.1.2 切削运动 152

5.1.3 切削要素 153

5.1.4 刀具的几何角度 155

任务5.2 金属切削过程 157

5.2.1 切屑 157

5.2.2 积屑瘤 160

5.2.3 切削力 162

5.2.4 切削热与切削温度 163

5.2.5 影响切削温度的因素 164

任务5.3 切削液 166

5.3.1 切削液的作用机理 166

5.3.2 切削液的分类与选择 168

任务5.4 刀具磨损与使用寿命 172

5.4.1 刀具磨损和破损的形式 172

5.4.2 刀具磨损和破损的原因 174

5.4.3 刀具磨钝标准 175

5.4.4 刀具使用寿命及其影响因素 175

思考题 176

情境6 工艺路线的拟定 177

任务6.1 制定工艺规程原则和步骤 177

任务6.2 加工方法和加工方案的选择 178

任务6.3 加工顺序的安排 181

6.3.1 加工阶段的划分 182

6.3.2 工序集中与工序分散 184

6.3.3 工序顺序的安排 185

思考题 186

情境7 工序尺寸的确定 187

任务7.1 加工余量 187

任务7.2 工艺尺寸链 191

7.2.1 尺寸链概述 191

7.2.2 尺寸链的计算方法 193

7.2.3 工艺尺寸链的应用 194

思考题 199

情境8 典型零件工艺 201

任务8.1 阶梯轴的加工 201

8.1.1 加工零件 201

8.1.2 基准的概念及分类 201

8.1.3 粗基准的选择 203

8.1.4 精基准的选择 204

8.1.5 切削用量的选择 206

8.1.6 轴类零件加工工艺的编制 207

任务8.2 蜗杆轴的加工 211

8.2.1 加工零件 211

8.2.2 螺纹车刀的几何形状与安装 212

8.2.3 螺纹的加工方法 212

8.2.4 螺纹的检测 213

8.2.5 毛坯选择 213

8.2.6 工艺路线拟定 213

8.2.7 工艺过程分析 215

8.2.8 工序尺寸计算 216

8.2.9 确定设备、工艺装备 217

任务8.3 箱体零件的加工 228

8.3.1 加工零件 228

8.3.2 箱体的功用和结构特点 228

8.3.3 箱体的技术要求 228

8.3.4 箱体的材料、毛坯和热处理 229

8.3.5 箱体零件机械加工工艺过程 229

8.3.6 箱体零件机械加工工艺过程分析 229

8.3.7 箱体的孔分类 230

8.3.8 孔系加工 231

8.3.9 箱体上的平面加工 234

8.3.10 箱体零件加工工艺的编制 234

思考题 237

情境9 工艺规程的验证 241

任务9.1 生产效率与工艺成本 241

9.1.1 时间定额 241

9.1.2 生产率与经济性 242

9.1.3 工艺过程的技术经济分析 245

任务9.2 机械加工精度 247

9.2.1 概述 247

9.2.2 工艺系统的几何误差 248

9.2.3 工艺系统受力变形引起的误差 252

9.2.4 工艺系统热变形引起的误差 259

9.2.5 工件残余应力引起的加工误差 263

9.2.6 提高加工精度的工艺措施 264

任务9.3 机械加工表面质量 267

9.3.1 基本概念 267

9.3.2 加工表面几何特性的形成及其影响因素 269

9.3.3 加工表面物理力学性能的变化及其影响因素 271

9.3.4 机械加工中的振动 273

思考题 276

参考文献 277