机械加工基础入门

本书以机械加工基础知识为主线，以图文并茂的形式、通俗易懂的语言介绍机械加工材料、制造工艺、加工方法、检验，装配调试等基础理论和基本技能。基础与应用相结合，详细介绍机械加工制造流程、工程材料、刀具材料、工件材料的冶炼工艺、毛坯的生产工艺、钢的热处理工艺、机械加工方法、机械加工工艺规程设计、超高速和超精密加工技术、孔轴配合公差、几何公差、表面粗糙度、常用零件的检测器具及检测项目、常用零件的检测方法、装配工艺的制订、装配尺寸链和保证装配精度的方法等。本书在精选传统经典内容的基础上，采用新的国家标准，便于读者学习与查阅。 本书既可作为机械加工技术人员的入门参考资料，又可供高等院校、高职高专机械类或近机类专业的师生使用。

张丽杰，女，副教授，现任陆军军事学院机械设计教研室主任。从事机械设计教学和研究近15年；参与物资装卸设备研究科研2项；发表相关论文30余篇；以设计人申请物流装卸设备方面的专利2项，出版图书《常见机构设计及应用图例》《机械设计实用机构图册等十余种。

第1篇概述 001 第1章机械加工制造流程和内容 002 1.1机械加工制造的流程 002 1.1.1机械加工流程 002 1.1.2主要加工方法 002 1.2生产过程与工艺过程 003 1.2.1生产过程 003 1.2.2工艺过程 003 1.3生产纲领与生产类型 005 1.4基准 006 1.4.1设计基准及其选择 006 1.4.2工艺基准及其选择 009 第2篇材料基础知识 014 第2章机械工程材料概述 015 2.1材料的发展 015 2.2材料的分类 016 2.2.1按照材料的来源分类 017 2.2.2按照材料的结晶状态分类 017 2.2.3根据材料的物理效应分类 017 2.2.4从物理化学属性来分 017 2.2.5根据材料的用途分类 018 2.2.6从材料的发展来分类 019 第3章工程材料 020 3.1工业用钢 020 3.1.1碳素钢及应用 020 3.1.2合金钢及应用 025 3.2铸铁 039 3.2.1铸铁的分类 039 3.2.2常用普通铸铁 040 3.2.3特殊性能铸铁 044 3.3有色金属及其合金 045 3.3.1铜及铜合金 045 3.3.2铝及铝合金 047 3.3.3钛及钛合金 049 3.4陶瓷材料 050 3.4.1陶瓷的分类 050 3.4.2陶瓷的性能与应用 051 3.5高分子材料 051 3.5.1塑料 051 3.5.2橡胶 053 3.6复合材料 055 3.6.1复合材料的分类 056 3.6.2复合材料的性能特点 057 3.6.3常用复合材料 057 3.6.4先进复合材料 059 第4章刀具材料 060 4.1刀具材料应具备的性能 060 4.2高速钢 061 4.3硬质合金 063 4.3.1硬质合金的性能特点 064 4.3.2硬质合金的分类 064 4.3.3硬质合金的应用 065 4.3.4钢结硬质合金 065 4.4涂层刀具 065 4.4.1涂层材料 066 4.4.2复合涂层材料 066 4.5其他刀具材料 067 4.5.1陶瓷 067 4.5.2金刚石 067 4.5.3立方氮化硼（CBN） 067 第3篇制造工艺及方法 068 第5章工件材料的冶炼工艺 069 5.1冶金工艺 069 5.1.1冶金工艺流程 069 5.1.2冶金方法 069 5.2钢铁冶金 070 5.2.1炼钢用原材料 070 5.2.2炼钢的基本任务 073 5.3有色金属冶金 076 5.3.1有色金属分类 076 5.3.2有色金属冶金工艺 077 第6章毛坯的生产工艺 078 6.1常用的毛坯成形方法 078 6.2毛坯的选用原则 079 6.2.1满足材料的工艺性能要求 079 6.2.2满足零件的使用要求 081 6.2.3满足降低生产成本的要求 082 6.2.4符合生产条件 085 6.3常用零件的毛坯成形方法 086 6.3.1轴杆类零件的毛坯成形 086 6.3.2盘套类零件的毛坯成形 086 6.3.3箱体机架类零件的毛坯成形 087 第7章钢的热处理工艺 088 7.1钢的退火和正火 088 7.1.1退火 088 7.1.2正火 089 7.2钢的淬火和回火 090 7.2.1淬火 090 7.2.2回火 091 7.3其他热处理 091 第8章机械加工方法 093 8.1车削加工 093 8.1.1普通卧式车床 093 8.1.2工件的安装 095 8.1.3车床附件 095 8.1.4车刀及其刃磨 099 8.1.5车削加工的基本操作 101 8.2铣削加工 107 8.2.1铣床 108 8.2.2铣刀 108 8.2.3工件的装夹 109 8.2.4刀具的装夹 110 8.2.5常用铣削方法 111 8.3磨削加工 112 8.3.1磨削过程 112 8.3.2磨削特点 112 8.3.3磨床结构 113 8.3.4磨削加工的基本操作 114 8.4钳工加工 118 8.4.1钳工定义、特点及作用 118 8.4.2钳工基本操作划分 119 8.4.3钳工设备 119 8.4.4钳工基本操作 121 8.5数控机床加工 130 8.5.1教学用小型数控机床及其操作面板 130 8.5.2教学用小型数控机床的手动操作 136 8.5.3常用数控加工指令及含义 140 8.5.4数控机床相关要求及操作规程 146 第9章机械加工工艺规程设计 148 9.1机械加工质量及其控制 148 9.1.1机械加工质量的概念 148 9.1.2影响加工精度的主要工艺因素 150 9.1.3机械加工表面质量 159 9.2零件的工艺分析及毛坯的选择 163 9.2.1毛坯的分类 164 9.2.2毛坯选择的内容 164 9.2.3毛坯选择的基本原则 164 9.2.4零件的结构分析及毛坯选择 166 9.2.5汽车零件的毛坯选择 169 9.2.6零件热处理的技术条件和工序位置 170 9.2.7典型零件材料和毛坯的选择及加工工艺分析 172 9.3工艺路线的制订 177 9.3.1表面加工方法的选择 177 9.3.2定位基准的选择 178 9.3.3加工阶段的划分 181 9.3.4加工顺序的安排 182 9.3.5工序的集中程度的确定 183 9.4提高机械加工劳动生产率的途径 184 9.4.1时间定额 184 9.4.2提高劳动生产率的工艺途径 185 9.5工艺方案的比较与技术经济分析 186 9.6数控加工工艺 186 9.6.1基本概念 186 9.6.2数控加工工艺概述 190 9.6.3数控加工工艺内容的选择 190 9.6.4数控加工工艺性分析 191 9.6.5加工方法选择及加工方案的确定 191 9.6.6数控加工工艺路线的设计 192 9.6.7数控加工工序的设计 193 9.7计算机辅助工艺设计 196 9.7.1CAPP的基本原理 196 9.7.2CAPP系统的设计方法 197 第10章超高速和超精密加工技术 202 10.1超高速加工技术 202 10.1.1超高速加工的原理 202 10.1.2超高速加工技术的优越性 203 10.1.3超高速切削机床 204 10.1.4超高速切削的刀具技术 206 10.2超精密加工技术 206 10.2.1超精密加工的特征 206 10.2.2超精密加工的设备 207 10.2.3超精密切削加工的刀具 208 10.3微细加工技术 209 10.3.1纳米加工的物理实质 209 10.3.2纳米级加工精度 210 10.3.3纳米加工中的LIGA技术 211 10.3.4原子级加工技术 211 第11章孔轴配合公差 212 11.1极限与配合的基本术语与定义 212 11.1.1孔和轴 212 11.1.2尺寸的术语及定义 212 11.1.3偏差和公差的术语及定义 213 11.1.4配合的术语及定义 214 11.2标准公差与基本偏差 216 11.2.1标准公差与标准公差等级 216 11.2.2基本偏差 216 11.2.3孔、轴公差带代号及配合代号 217 11.2.4孔、轴的常用公差带和优先、常用的配合 222 11.3公差与配合的选用 224 11.3.1基准制的选择 224 11.3.2公差等级的选择 224 11.3.3配合的选择 226 11.4线性尺寸的未注公差 229 第12章几何公差 230 12.1几何公差概述 230 12.1.1零件几何要素及其分类 230 12.1.2几何公差的特征项目及符号 231 12.2几何公差在图样上的标注 232 12.2.1被测要素的标注 233 12.2.2基准要素的标注 235 12.2.3几何公差标注示例 235 12.3几何公差带 236 12.3.1公差带图的定义 236 12.3.2各类几何公差带的定义、标注及解释 236 12.4公差原则 250 12.4.1公差原则的有关术语 250 12.4.2公差原则的内容 252 12.5几何公差的选用 257 12.5.1几何公差值及有关规定 257 12.5.2几何公差项目选择 259 12.5.3几何公差等级（公差值）的选择 260 第13章表面粗糙度 262 13.1表面粗糙度概述 262 13.1.1表面粗糙度轮廓的界定 262 13.1.2表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响 263 13.2表面粗糙度的评定标准 263 13.2.1取样长度和评定长度 263 13.2.2表面粗糙度轮廓的中线 264 13.2.3表面粗糙度轮廓的评定参数 265 13.3表面粗糙度的选用 267 13.3.1表面粗糙度轮廓幅度参数的选择 267 13.3.2表面粗糙度参数值的选择 267 13.4表面粗糙度的标注 269 13.4.1表面粗糙度轮廓的基本图形符号和完整图形符号 269 13.4.2表面粗糙度轮廓技术要求在完整图形符号上的标注 269 13.4.3表面粗糙度轮廓代号在零件图上标注的规定和方法 273 第4篇检验 276 第14章常用零件的检测器具及检测项目 277 14.1测量器具的分类及常用术语 277 14.1.1分类 277 14.1.2测量器具的常用术语 277 14.2光滑工件尺寸的检验 278 14.2.1验收原则 278 14.2.2验收极限 278 14.2.3验收方式的选择 279 14.2.4测量器具的选择 279 14.3几何公差的检测 280 14.3.1形位误差的检测原则 281 14.3.2形位误差的评定准则 281 14.3.3常用的形位误差检测方法 282 第15章常用零件的检测方法 289 15.1轴类零件的检测 289 15.1.1光轴 289 15.1.2主轴 290 15.2箱体类零件的检测 293 15.2.1箱体类零件主要技术要求 293 15.2.2箱体类零件的检测 294 15.3齿轮的检测 299 15.3.1齿轮传动的使用要求 299 15.3.2齿轮精度的评定指标及其检测 300 15.3.3齿轮副的精度评定指标及其检测 305 15.4结合件的检测 307 15.4.1普通螺纹的测量 307 15.4.2键和花键的检测 309 15.4.3轴承的检测 311 第5篇装配调试 313 第16章装配工艺的制订 314 16.1制订装配工艺规程的基本原则 314 16.2装配工艺规程的内容、制订方法与步骤 315 16.2.1制订装配工艺规程的原始资料 315 16.2.2制订装配工艺规程的步骤及其内容 316 第17章装配尺寸链 323 17.1装配尺寸链的概念 323 17.2装配尺寸链的种类及查找方法 324 17.3装配尺寸链的计算方法 327 17.3.1极值法 328 17.3.2概率法 329 第18章保证装配精度的方法 330 18.1互换法 330 18.2选择装配法 332 18.3修配法 335 18.4调整法 340 参考文献 344