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第1章 机械加工工艺基础1

1.1 机械产品开发及生产过程概述1

1.2 生产类型及其工艺特点2

1.2.1 生产纲领和生产类型2

1.2.2 生产类型的工艺特点3

1.3 机械加工质量4

1.3.1 加工精度的含义4

1.3.2 加工表面质量的含义5

1.3.3 加工表面质量对使用性能的影响5

1.4 加工精度的获得方法6

1.5 机械加工工艺过程组成8

1.6 设计基准与工艺基准11

1.7 基本尺寸链理论13

1.7.1 尺寸链的概念、组成及特性13

1.7.2 尺寸链的分类14

1.7.3 尺寸链的基本计算方法14

1.7.4 尺寸链计算公式的使用方法16

1.7.5 工艺尺寸链的应用16

习题及思考题18

第2章 机械加工工艺设计20

2.1 机械加工工艺规程20

2.2 机械加工工艺性审查24

2.2.1 零件图的完整性与统一性审查24

2.2.2 零件的结构工艺性审查25

2.2.3 图样标注的合理性27

2.2.4 材料选用合理性28

2.3 零件图加工分析29

2.3.1 零件的结构分析29

2.3.2 零件的技术要求分析30

2.3.3 识别零件的主要表面并确定其加工方案30

2.3.4 确定零件其他加工表面的加工方案34

2.3.5 定位基准的选择34

2.4 毛坯的选择37

2.4.1 毛坯的种类37

2.4.2 毛坯选择方法38

2.5 机械加工工艺过程设计39

2.5.1 工序类型40

2.5.2 加工阶段的划分41

2.5.3 工序的集中与分散42

2.5.4 加工顺序的安排43

2.6 工序设计45

2.6.1 机床与工艺装备的选择45

2.6.2 切削用量的确定46

2.6.3 加工余量的拟定47

2.6.4 工序尺寸及其公差的确定50

2.6.5 工序简图58

2.7 工艺方案的生产率和技术经济分析58

2.7.1 时间定额与提高生产率的措施59

2.7.2 工艺方案的技术经济分析60

习题及思考题62

第3章 数控加工工艺设计65

3.1 数控加工工艺设计总述65

3.1.1 数控加工工艺设计步骤及文件66

3.1.2 数控加工零件工艺分析68

3.1.3 数控加工工艺过程设计68

3.1.4 数控加工工序设计70

3.1.5 数控加工程序72

3.2 数控车床工艺设计73

3.2.1 适合加工表面73

3.2.2 定位基准与工件装夹74

3.2.3 刀具74

3.2.4 工序划分74

3.2.5 加工顺序75

3.2.6 走刀路线75

3.3 数控铣床工艺设计76

3.3.1 适合加工表面76

3.3.2 定位基准与工件装夹77

3.3.3 刀具77

3.3.4 数控铣削方式77

3.3.5 走刀路线78

3.4 加工中心工艺设计80

3.4.1 适合加工表面80

3.4.2 加工中心的选择81

3.4.3 加工方案设计82

3.4.4 加工顺序82

3.4.5 定位基准与工件装夹83

3.4.6 走刀路线83

习题及思考题84

第4章 机床夹具设计87

4.1 概述87

4.1.1 工件的装夹87

4.1.2 夹具的组成、分类和在机械加工中的作用88

4.1.3 工件在夹具中加工时加工误差的组成89

4.2 工件在夹具中的定位89

4.2.1 工件定位的基本原理90

4.2.2 工件定位方式及其所用定位元件92

4.2.3 定位误差的分析和计算98

4.3 工件在夹具中的夹紧104

4.3.1 工件的夹紧及对夹紧装置的基本要求104

4.3.2 常用典型夹紧机构107

4.4 夹具的其他元件112

4.4.1 夹具的连接元件112

4.4.2 夹具的分度装置113

4.4.3 夹具体115

4.5 典型机床夹具设计115

4.5.1 钻床夹具设计115

4.5.2 镗床夹具设计117

4.5.3 车床夹具设计118

4.5.4 铣床夹具设计119

4.6 夹具的设计方法和步骤120

4.6.1 对机床夹具的基本要求120

4.6.2 夹具的设计步骤121

4.6.3 夹具设计实例122

习题及思考题124

第5章 机械加工精度控制129

5.1 影响机械加工精度的因素129

5.2 工艺系统的几何误差及磨损130

5.2.1 机床误差130

5.2.2 夹具制造误差及磨损134

5.2.3 刀具制造误差及磨损135

5.3 工艺系统的受力变形135

5.3.1 工艺系统刚度135

5.3.2 工艺系统受力变形对加工精度的影响137

5.3.3 减少受力变形对加工精度影响的措施141

5.4 工艺系统的热变形142

5.4.1 工艺系统的热源142

5.4.2 热变形对加工精度的影响143

5.4.3 减小热变形对加工精度影响的措施145

5.5 其他影响加工精度的因素及改进措施146

5.5.1 加工原理误差146

5.5.2 测量误差147

5.5.3 调整误差148

5.5.4 残余应力148

5.6 加工误差的统计学分析150

5.6.1 加工误差的统计学规律150

5.6.2 分布图分析法153

5.6.3 点图分析法157

5.7 控制加工精度的途径161

习题及思考题162

第6章 机械加工表面质量控制165

6.1 影响加工表面质量的因素165

6.1.1 影响表面粗糙度的工艺因素165

6.1.2 影响零件表层物理力学性能的因素168

6.2 机械加工中的振动173

6.2.1 机械加工动力学系统173

6.2.2 机械加工中的受迫振动176

6.2.3 机械加工中的自激振动177

6.3 控制机械加工表面质量的措施181

习题及思考题185

第7章 机器装配工艺设计187

7.1 机器装配与装配精度187

7.1.1 机器装配的概念187

7.1.2 装配系统图与装配工艺系统图188

7.1.3 装配精度190

7.2 装配的组织形式及生产纲领190

7.3 装配尺寸链192

7.3.1 装配尺寸链的概念192

7.3.2 装配尺寸链的建立192

7.3.3 装配尺寸链的计算方法193

7.4 保证装配精度的装配方法198

7.4.1 互换装配法199

7.4.2 分组装配法199

7.4.3 修配装配法202

7.4.4 调整装配法205

7.5 装配工艺规程设计208

7.5.1 装配工艺规程设计的步骤、方法和内容209

7.5.2 装配工艺规程设计的步骤和内容209

习题及思考题213

第8章 先进制造技术与模式216

8.1 非传统加工方法216

8.1.1 电火花加工217

8.1.2 电化学加工219

8.1.3 高能束加工220

8.1.4 超声波加工224

8.2 增材制造225

8.2.1 光敏树脂液相固化成型226

8.2.2 熔融沉积快速成型226

8.2.3 薄片分层叠加成型227

8.2.4 选择性激光粉末烧结成型228

8.3 成组技术229

8.4 计算机辅助工艺过程设计232

8.5 计算机辅助机床夹具设计236

8.6 先进制造模式239

8.6.1 并行工程239

8.6.2 精益生产240

8.6.3 敏捷制造245

8.7 基于模型的机械制造工艺（面向工业4.0）248

8.7.1 工业4.0与中国制造2025248

8.7.2 基于模型的定义与基于模型的企业249

8.7.3 基于模型的零件制造工艺251

8.7.4 基于模型的装配工艺252

8.7.5 基于模型的机床夹具设计253

习题及思考题253

第9章 复杂工程问题求解能力实训255

9.1 轴类零件加工工艺258

9.1.1 工程案例分析258

9.1.2 轴类零件加工工艺总述263

9.2 盘套类零件加工工艺267

9.2.1 工程案例分析267

9.2.2 盘套类加工工艺总述271

9.3 箱体类零件加工工艺273

9.3.1 工程案例分析273

9.3.2 箱体类加工工艺总述277

9.4 异形零件加工工艺279

9.4.1 工程案例分析279

9.4.2 异形类零件加工工艺总述283

9.5 工序尺寸设计284

9.5.1 零件加工分析284

9.5.2 工序尺寸设计方法286

9.5.3 机械加工工艺289

9.6 数控与圆柱齿轮加工工艺292

9.6.1 工程案例分析292

9.6.2 圆柱齿轮类加工工艺296

9.7 装配工艺297

9.7.1 装配图分析298

9.7.2 装配工艺过程设计302

9.7.3 装配尺寸链分析305

习题及思考题306

附录A 平面尺寸链计算方法316

附录B 常见工艺性差现象319

附录C 标准公差系列327

附录D 机械加工表层结构RZ、Ha数据328

附录E 可转位刀片型号329

附录F 机夹可转位车刀型号331

附录G 数控加工工具系统334

附录H 工件典型定位方式337

附录I 常见加工需要限制的自由度340

附录J 常见定位方式定位误差343

附录K 正态分布F（z）值345

附录L 机械制造工艺术语（中英对照）346

主要参考文献359