机械制造技术基础（中国轻工业“十四五”规划立项教材）

机械制造技术基础是职业本科机械电子工程技术专业和智能制造工程技术专业的核心课程，是关于机械制造的基础综合性课程，主要包含《互换性原理与几何量公差》、《工程材料与热处理》、《金属切削原理》、《金属切削机床》及《机械制造工艺学》等课程中的主 要和基本内容，本教材以机械加工工艺过程为主线，将尺寸公差与配合、几何公差、表面粗糙度、工程材料、金属切削基本原理、机械加工方法与装备、机械制造工艺等内容进行了有机整合，在保证知识体系完整的同时，突出重点，强调理论联系实际，强化职业技能的 培养。

主要讲授课程《机械制造技术基础》、《工程材料》、《机械制造装备》，主持江苏省产学研项目、江苏省工业感知及智能制造装备工程研究中心开放基金项目等省、市厅级多项教科研课题。近5年本专业教师出版教材1部，评为江苏省重点建设教材。在省级及以上期刊 发表论文9篇，其中，核心期刊1篇，EI收录3篇，SCI收录4篇，授权发明专利2项。

目录 1 绪论 1 1.1 机械制造业在国民经济中的地位 1 1.2 机械制造业的发展趋势 1 1.2.1 集成化与智能化 2 1.2.2 绿色与自动化 2 1.2.3 虚拟化 2 1.2.4 深化特种加工技术 2 1.2.5 敏捷化 3 1.2.6 信息化 3 1.3 机械制造技术分类 3 1.4 课程任务与学习目标 4 2 尺寸公差与配合 5 2.1 基本术语 5 2.1.1 孔轴的术语和定义 6 2.1.2 尺寸的术语和定义 6 2.1.3 尺寸偏差、公差及公差带的术语和定义 7 2.1.4 配合的术语和定义 8 2.2 极限与配合国家标准 10 2.2.1 标准公差系列 10 2.2.2 基本偏差系列 12 2.2.3 ISO配合制 13 2.3 极限与配合的选择 22 【学后测评】 25 3 几何公差 27 3.1 基本术语和特征符号 28 3.1.1 零件的几何要素及其分类 28 3.1.2 几何公差的特征项目及其符号 28 3.1.3 几何公差的标注 29 3.2 几何公差与公差带 30 3.2.1 形状公差与公差带 30 3.2.2 方向公差与公差带 32 3.2.3 位置公差与公差带 34 3.2.4 跳动公差与公差带 36 3.3 几何公差的选择 38 3.3.1 几何公差特征项目的选择 38 3.3.2 基准的选择 38 3.3.3 几何公差等级和公差值的选择原则 39 3.3.4 几何公差的未注公差值 42 【学后测评】 43 4 表面粗糙度 45 4.1 基本术语 45 4.1.1 表面粗糙度的主要术语 45 4.1.2 表面粗糙度的主要评定参数 47 4.2 识读表面粗糙度的符号、代号及标注 49 4.3 表面粗糙度的选择 52 【学后测评】 55 5 工程材料 57 5.1 工程材料的分类 57 5.2 金属材料的力学性能 60 5.2.1 力学性能 60 5.2.2 工艺性能 70 5.3 常用钢铁材料 71 5.3.1 碳素钢 72 5.3.2 合金钢 78 5.3.3 铸铁 83 5.4 非铁金属及其合金 87 5.4.1 铝及铝合金 88 5.4.2 铜及铜合金 90 5.4.3 滑动轴承合金 91 5.4.4 粉末冶金材料 92 【学后测评】 93 6 金属切削加工基础 96 6.1 切削加工的运动分析及切削要素 97 6.1.1 零件表面的形成方法 97 6.1.2 切削运动 99 6.1.3 切削要素 101 6.2 金属切削刀具 104 6.2.1 常用刀具类型及刀具结构 105 6.2.2 刀具标注角度 106 6.2.3 刀具材料 110 6.3 切削过程中的物理现象 114 6.3.1 切削过程 114 6.3.2 切削力和切削功率 117 6.3.3 切削热和切削温度 120 6.3.4 刀具磨损和寿命 122 6.4 工件材料的切削加工性 125 6.4.1 材料切削加工性 125 6.4.2 影响切削加工性的因素及其改善措施 126 6.5 切削液 127 6.5.1 切削液的作用 127 6.5.2 切削液的分类、特点及应用 129 【学后测评】 130 7 金属切削机床与典型表面加工方法 134 7.1 金属切削机床 135 7.1.1 金属切削机床分类及型号编制方法 135 7.1.2 金属切削机床的基本构造 139 7.1.3 常用机床传动系统 141 7.1.4 数控机床与加工中心 146 7.2 外圆表面加工 150 7.2.1 车削加工 150 7.2.2 磨削加工 159 7.2.3 研磨加工 167 7.2.4 外圆表面加工方案分析 168 7.3 内圆表面加工 169 7.3.1 钻扩铰加工 169 7.3.2 镗削加工 173 7.3.3 拉削加工 175 7.3.4 磨孔加工 177 7.3.5 孔的研磨和珩磨加工 178 7.3.6 内圆表面加工方案分析 179 7.4 平面加工 180 7.4.1 铣削加工 180 7.4.2 刨插削加工 184 7.4.3 磨削平面 187 7.4.4 平面加工方案分析 188 【学后测评】 188 8 机械加工工艺规程的制订 192 8.1 基本概念 192 8.1.1 生产过程与工艺过程 192 8.1.2 机械加工工艺过程的组成 193 8.1.3 生产纲领、生产类型及其工艺特征 196 8.1.4 机械加工工艺规程 198 8.2 零件的结构工艺性分析 202 8.3 毛坯的选择 206 8.3.1 毛坯的种类 206 8.3.2 毛坯尺寸和形状的确定 207 8.4 定位基准的选择 208 8.4.1 基准及其分类 208 8.4.2 定位粗基准的选择 209 8.4.3 定位精基准的选择 211 8.5 工艺路线的拟定 212 8.5.1 零件表面加工方法和加工方案的选择 212 8.5.2 加工顺序的安排 213 8.5.3 工序的集中与分散 217 8.6 工序设计 218 8.6.1 加工余量的确定 218 8.6.2 工序尺寸及其公差的确定 220 8.7 机械加工的生产率和技术经济性分析 226 8.7.1 机械加工时间定额的组成 226 8.7.2 提高机械加工生产率的途径 227 8.7.3 机械加工技术经济分析的方法 230 【学后测评】 233 9 典型零件机械加工工艺实例 238 9.1 轴类零件机械加工工艺设计与实施 238 9.1.1 轴类零件的结构特点与技术要求 238 9.1.2 轴类零件的加工工艺分析和定位基准选择 238 9.1.3 轴类零件的材料及热处理 239 9.1.4 案例实施 240 9.2 板类零件机械加工工艺设计与实施 243 9.2.1 板类零件的结构特点与技术要求 243 9.2.2 板类零件的加工工艺分析和定位基准选择 243 9.2.3 板类零件的材料及热处理 244 9.2.4 案例实施 244 9.3 盘类零件机械加工工艺设计与实施 246 9.3.1 盘类零件的结构特点与技术要求 246 9.3.2 盘类零件的加工工艺分析和定位基准选择 247 9.3.3 盘类零件的材料及热处理 247 9.3.4 案例实施 248 参考文献 251