机械制造工艺与夹具设计

1、介绍了机械制造过程，帮助读者树立加工工艺系统、生产系统的概念，并详细讲解了工序、工步、走刀、生产纲领等重要概念。2、讲述了外圆、内圆（孔）、平面和曲面的典型加工方法。3、归纳了机械加工工艺规程和装配工艺规程制定的原则、方法、要点和实例，以及机械制造工艺窍门。4、解析了轴类、箱体类、套筒类、连杆、圆柱齿轮等典型零件的工艺路线拟定实例，讲解了专用夹具设计、典型夹具结构和设计实例。5、总结了加工质量的影响因素及保证措施。6、介绍了制造相关的各类物料输送装置、自动换刀装置和排屑装置。

本书系统、简明地阐述了机械制造工艺与夹具设计的知识，主要内容包括：机械制造工艺的基本概念和定义；外圆、内圆（孔）、平面和曲面的典型加工方法；机械加工工艺规程和装配工艺规程制定的原则、方法、要点和实例；轴类、箱体类、套筒类、连杆、圆柱齿轮等典型零件的工艺路线拟定实例；机械加工质量的影响因素及保证措施；机床专用夹具设计、典型夹具结构和设计实例；与制造相关的各类物料输送装置、自动换刀装置和排屑装置。本书注重理论联系实际，取材新颖，图文并茂，深入浅出，循序渐进，实例、案例丰富，减少了复杂的数学推证和计算，体现了知识的系统性、全面性、新颖性和实用性。本书可为从事机械设计与制造相关工作的技术人员提供帮助，也可作为高职高专机械（电）类和近机类专业的教材，还可用作自考、职大、电大等成人教育相关课程的教材或参考书。

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第1章 机械制造概论 1
1.1制造业简介1
1.1.1制造业概念1
1.1.2先进制造技术1
1.2机械制造的相关概念2
1.2.1制造过程、工艺过程与工艺系统2
1.2.2生产系统3
1.3机械加工工艺的相关概念4
1.3.1工艺过程的基本概念4
1.3.2生产纲领和生产类型6
1.4课程概述7
1.4.1课程的任务与内容7
1.4.2课程的具体要求8
1.4.3机械制造（冷加工）学科的范畴及学习方法8
思考与练习9

第2章 典型表面的加工方法 10
2.1外圆加工10
2.1.1外圆车削10
2.1.2外圆磨削11
2.1.3外圆加工方法的选择17
2.2孔（内圆）加工18
2.2.1钻、扩、铰、锪、拉孔18
2.2.2镗孔22
2.2.3磨孔24
2.2.4孔的光整加工25
2.2.5孔加工方法的选择27
2.3平面加工28
2.3.1平面车削28
2.3.2平面铣削28
2.3.3平面刨削29
2.3.4平面拉削30
2.3.5平面磨削30
2.3.6平面的光整加工32
2.3.7平面加工方法的选择32
2.4曲（异型）面加工33
2.4.1用成形刀具加工33
2.4.2用简单刀具加工35
2.4.3曲面加工方法的选择37
2.5螺纹加工38
2.5.1车削螺纹38
2.5.2铣削螺纹38
2.5.3攻螺纹和套螺纹39
2.5.4无屑螺纹加工40
2.5.5螺纹磨削40
2.6渐开线齿面加工41
2.6.1成形法41
2.6.2展成法41
2.6.3圆柱齿轮齿面加工方法的选择45
思考与练习45

第3章 机械制造工艺规程的编制47
3.1概述47
3.1.1工艺规程的内容、作用、种类和格式47
3.1.2工艺规程制定的原则、步骤48
3.2机械加工工艺规程的制定50
3.2.1图样分析50
3.2.2毛坯选定50
3.2.3工件装夹方式50
3.2.4定位与定位基准的确立52
3.2.5工艺路线的拟定58
3.2.6工序内容的确定61
3.2.7提高机械加工生产率的工艺措施74
思考与练习76

第4章 机械加工质量及其保证措施 81
4.1机械加工精度及误差影响因素81
4.1.1加工精度与误差概述81
4.1.2工艺系统几何误差的影响82
4.1.3工艺系统受力变形的影响85
4.1.4工艺系统热变形的影响88
4.1.5工件内应力引起的变形92
4.1.6提高加工精度的措施94
4.2机械加工表面质量96
4.2.1表面质量内涵及其对零件使用性能的影响96
4.2.2切削表面粗糙度的影响因素和改进措施98
4.2.3磨削表面粗糙度的影响因素和改进措施99
4.2.4表面力学、物理性能的影响因素及改进措施100
思考与练习102

第5章 机床专用夹具设计 104
5.1夹具概述104
5.1.1夹具的作用和分类104
5.1.2夹具的组成105
5.1.3定位误差的组成及分析106
5.2常见定位方法和定位元件110
5.2.1平面定位和支承元件110
5.2.2外圆定位与定位元件112
5.2.3内孔定位与定位元件114
5.2.4组合定位116
5.3夹紧原理与装置116
5.3.1夹紧装置的组成及设计要求116
5.3.2夹紧力三要素的确定117
5.3.3典型夹紧施力机构/装置119
5.3.4自动定心夹紧机构123
5.3.5机动夹紧装置126
5.4各类机床夹具典型结构示例127
5.4.1钻床夹具127
5.4.2铣床夹具131
5.4.3镗床夹具135
5.4.4车床夹具139
5.4.5组合夹具142
5.5专用夹具设计过程及示例145
5.5.1设计步骤145
5.5.2尺寸、公差和技术要求的标注147
5.5.3专用夹具设计示例一148
5.5.4专用夹具设计示例二150
思考与练习153

第6章 典型零件加工工艺 154
6.1轴类零件的加工154
6.1.1轴类零件的分类、技术要求154
6.1.2轴类零件的材料、毛坯及热处理155
6.1.3轴类零件的装夹方式155
6.1.4轴类零件工艺过程示例156
6.1.5轴类零件的检验160
6.1.6细长轴加工问题难点和工艺措施160
6.2支架、箱体类零件的加工161
6.2.1支架、箱体零件特点及加工要求161
6.2.2箱体类零件工艺过程特点分析162
6.2.3箱体零件的高效自动化加工166
6.3圆柱齿轮加工167
6.3.1齿轮概述167
6.3.2圆柱齿轮齿面（形）加工方法168
6.3.3圆柱齿轮零件加工工艺过程示例169
6.4套筒类零件加工工艺171
6.4.1套筒类零件概述171
6.4.2套筒类零件加工工艺过程示例172
6.4.3防止零件变形的措施173
6.5连杆加工173
6.5.1连杆的结构、材料与主要技术要求173
6.5.2连杆的机械加工工艺过程176
6.5.3连杆加工工艺过程分析176
6.5.4连杆的检验177
思考与练习178

第7章 装配工艺规程的编制 179
7.1以减速器装配案例引入装配工艺规程179
7.2装配精度与装配尺寸链183
7.3装配方法187
7.4装配方法使用实例193
7.5装配辅助工序内容197
7.6装配的组织形式198
7.7典型零件装配199
7.7.1螺纹连接的装配199
7.7.2键连接的装配207
7.7.3销连接的装配208
7.7.4齿轮传动机构的装配209
7.8减速器装配工艺编制213
思考与练习216

第8章 机械制造的物料流装置 218
8.1工件储运装置218
8.1.1物料储存装置218
8.1.2工件输送装置221
8.1.3物料供给适配装置226
8.2刀具自动更换装置237
8.2.1刀具自动更换装置类型237
8.2.2刀库240
8.3自动排屑装置241
8.3.1排屑装置的分类242
8.3.2排屑装置的选用244
思考与练习245

参考文献 246

机械制造工艺指制造产品的方法、技巧和程序，是机械加工过程中的重要组成部分，用于指导生产。机械制造工艺的优劣，直接影响着产品质量、生产流程以及生产效率，对企业的经济效益也有重要影响。面对当前国内机械制造发展的现状，为适应新时期机械制造类人才培养的需要，在广东省高等教育学会职业教育研究会的指导下，我们编写了本书。
本书根据机械行业发展情况，系统、简明地阐述了机械制造工艺与夹具设计的知识。第1章机械制造概论简要介绍了机械制造过程，帮助读者树立加工工艺系统、生产系统的概念，并详细讲解了工序、工步、走刀、生产纲领等重要概念。第2章以表面加工归类方式系统介绍了各种常用表面的典型加工工艺方法。第3章讲解了机械制造工艺规程编制的相关内容。如果说第2、3章解决了宏观上机械制造“会做”的问题，那么第4章则讲述了在加工质量上如何“做好”“做精”的问题，从逻辑上递进一层。为巩固前面所学知识、理论联系实际，第5章选取典型的生产中的实际零件编制机械制造工艺，对前面章节的理论知识进行实际应用，也直接为生产提供了参考素材。所有的机械零件都是为了组装成机械组件或机械设备，第6章讲解机械零件装配的工艺规程制定。第7、8章为工艺装备的知识，为前述各章制造工艺提供了相关的“硬件”物质保证，尤其物料流装置是现代制造的流水线、自动线的物质基础。全书还穿插讲解了提高效率、改进加工质量的各种措施。
本书取材新颖，图文并茂，深入浅出，循序渐进，实例、案例丰富，避免了复杂的数学推证和计算，体现了知识的系统性、全面性、新颖性和实用性。
本书可为从事机械设计与制造相关工作的技术人员提供帮助，也可作为高职高专机械（电）类和近机类专业的教材，还可用作自考、职大、电大等成人教育相关课程的教材或参考书。
本书由广东轻工职业技术学院赵战峰、朱派龙主编，中山职业技术学院吕晓娟、哈尔滨职业技术学院季东军、广东轻工职业技术学院孙永红参与编写。其中，朱派龙编写第1章、第3章，季东军编写第2章，孙永红编写第4章，越战峰编写第5章、第7章，吕晓娟编写第6章、第8章，全书由广东轻工职业技术学院邝子奇教授级高工审阅。广东轻工职业技术学院潘朝、何海林、李祖辉等也为本书的编写提供了帮助，在此一并表示感谢！
由于编者水平所限，书中不妥之处在所难免，恳请广大读者指正、赐教！

编者