本书是根据“高等职业学校机械制造与自动化专业教学标准和职业教育机械制造与自动化专业教学资源库建设要求编写的。本书包括机械加工工艺规程设计、机械加工精度分析、机械加工表面质量分析、典型零件加工、装配工艺规程设计共5个项目。每个项目均按工程项目引入、相关任务和项目实施来组织内容，为便于学生有针对性地掌握项目任务知识点，每个项目后均附有学后测评。本书可作为高等职业院校机械设计制造类各专业的教材，也可作为应用型本科院校机械类各专业的教材，以及相关工程技术人员的参考用书。书后附有常见零件的检验方法。
本书针对高等职业院校机械类专业学生的学习特点, 依据认知规律和能力递进的成长规律, 培养学生应用相关知识解决实际问题的能力, 以适应高等职业教育发展的需要。
本书是国家职业教育机械制造与自动化专业教学资源库的配套教材, 从培养实用型、技能型、技术应用型人才出发, 以工作过程要求为导向, 结合车工、铣工、磨工和见习机械制造工程师对学生的知识要求、职业能力和素质要求确定编写结构体系; 以机械零件加工过程、质量检测过程、机械产品装配过程为编写主线; 以“项目引领、任务驱动、工学结合”
为编写模式; 以来自生产企业的实际案例作为编写资源。
本书的主要特点如下:1) 以“零件加工检测与机械产品装配过程” 为导向, 选取典型零件与产品为载体, 按照企业生产工作流程安排教学内容, 重构工作过程知识结构体系, 使学习过程与工作流程紧密结合, 技能应用和职业素养得到同步训练。
2) 构建“项目引领式” 教学单元: 项目引入—任务驱动—项目实施—学后测评, 体现“教中做, 做中学” 的一体化教学模式, 实现教、学、做的统一。
3) 引入行业、企业典型案例, 结合国家职业教育机械制造与自动化专业教学资源库的建设, 提供与本书配套的教学课件、动画及视频等丰富的教学资源, 使复杂问题简单化、抽象内容形象化、动态内容可视化。
4) 本书采用双色印刷, 使读者更容易抓住重点内容。
本书由王道林任主编, 徐年富、白兆川任副主编。编写分工为: 项目1、项目3 和附录由王道林、周传勇编写; 项目2 由王道林、张志英编写; 项目4 由徐年富、王明忠编写; 项目5 由白兆川、王文凯编写。
本书由南京航空航天大学徐锋教授担任主审。
在本书编写过程中, 我们参考了大量资料和文献, 在此对相关作者表示诚挚的谢意!由于编者水平有限, 书中难免有疏漏及不当之处, 恳请广大读者批评指正。
编 者2017 年5 月
前言
项目1 机械加工工艺规程设计 1
任务1. 1 认识机械加工工艺规程 2
1. 1. 1 生产过程与工艺过程 2
1. 1. 2 机械加工工艺过程的组成 2
1. 1. 3 生产纲领与生产类型 4
1. 1. 4 获得加工精度的方法 6
1. 1. 5 机械加工工艺规程 7
任务1. 2 机械加工工艺规程的编制准备 10
1. 2. 1 零件图的工艺分析与审查 10
1. 2. 2 零件的结构工艺性分析 12
1. 2. 3 毛坯的选择 13
任务1. 3 选择定位基准 15
1. 3. 1 基准及其分类 15
1. 3. 2 定位基准的选择 16
任务1. 4 拟订机械加工工艺路线 19
1. 4. 1 拟订机械加工工艺路线的基本
过程 19
1. 4. 2 表面加工方法的选择 19
1. 4. 3 加工阶段的划分 22
1. 4. 4 加工顺序的安排 23
1. 4. 5 工序的集中与分散 24
1. 4. 6 机床及工艺装备的选择 25
任务1. 5 加工余量的确定及工序尺寸 25
1. 5. 1 加工余量的确定 26
1. 5. 2 工序尺寸及其公差的确定 33
任务1. 6 工艺尺寸链的计算 34
1. 6. 1 工艺尺寸链及其建立方法 34
1. 6. 2 工艺尺寸链的计算方法 36
1. 6. 3 典型工艺尺寸链案例的分析与
计算 37
任务1. 7 工艺过程的技术经济分析 42
1. 7. 1 时间定额 42
1. 7. 2 提高机械加工生产率的工艺
措施 43
1. 7. 3 工艺方案的经济性分析 46
项目2 机械加工精度分析 55
任务2. 1 工艺系统制造误差对加工精度的
影响 56
2. 1. 1 认识机械加工精度 56
2. 1. 2 加工原理误差 56
2. 1. 3 机床误差 57
2. 1. 4 刀具与夹具制造误差 62
任务2. 2 工艺系统受力变形对加工精度的
影响 63
2. 2. 1 工艺系统刚度 63
2. 2. 2 误差复映现象 66
2. 2. 3 惯性力和夹紧力的影响 67
任务2. 3 工艺系统热变形对加工精度的
影响 68
2. 3. 1 机床热变形对加工精度的影响 69
2. 3. 2 工件热变形对加工精度的影响 69
2. 3. 3 刀具热变形对加工精度的影响 70
任务2. 4 工件内应力变形对加工精度的
影响 71
2. 4. 1 内应力及其产生原因 71
2. 4. 2 减小或消除内应力的方法 72
任务2. 5 调整误差的影响因素 72
2. 5. 1 试切法调整 72
2. 5. 2 按定程机构调整 73
2. 5. 3 用样件或样板调整 73
任务2. 6 加工误差的综合分析 73
2. 6. 1 加工误差的性质 74
2. 6. 2 分布曲线法 74
Ⅴ
2. 6. 3 点图法 80
任务2. 7 保证加工精度的途径 82
2. 7. 1 减小原始误差法 82
2. 7. 2 补偿或抵消误差法 83
2. 7. 3 转移原始误差法 84
2. 7. 4 均分与均化原始误差法 84
2. 7. 5 就地加工法 85
2. 7. 6 加工过程积极控制法 86
项目3 机械加工表面质量分析 92
任务3. 1 认识机械加工表面质量 92
3. 1. 1 机械加工表面质量的含义 93
3. 1. 2 表面质量对零件使用性能的
影响 93
任务3. 2 影响机械加工表面粗糙度的
因素 95
3. 2. 1 影响机械加工表面粗糙度的几何
因素 95
3. 2. 2 影响机械加工表面粗糙度的物理
因素 96
3. 2. 3 影响磨削加工表面粗糙度的
因素 97
任务3. 3 影响表面物理力学性能的工艺
因素 99
3. 3. 1 表层残余应力 99
3. 3. 2 表层加工硬化 99
3. 3. 3 表层金相组织变化 100
任务3. 4 控制表面质量的工艺途径 101
3. 4. 1 减小表面粗糙度值的加工方法 102
3. 4. 2 改善表面物理力学性能的加工
方法 106
项目4 典型零件加工 112
任务4. 1 车床主轴的加工 113
4. 1. 1 认识车床主轴 113
4. 1. 2 主轴机械加工工艺过程分析 115
4. 1. 3 主轴加工的主要工序分析 123
4. 1. 4 主轴的检验 127
任务4. 2 套类零件的加工 128
4. 2. 1 认识套类零件 128
4. 2. 2 套类零件机械加工工艺过程
分析 130
4. 2. 3 套类零件内孔表面的加工方法 133
4. 2. 4 套类零件的检验 139
任务4. 3 箱体类零件的加工 139
4. 3. 1 认识箱体类零件 139
4. 3. 2 箱体机械加工工艺过程分析 142
4. 3. 3 箱体孔系的加工 147
4. 3. 4 箱体的检验 151
任务4. 4 连杆的加工 151
4. 4. 1 认识连杆 151
4. 4. 2 连杆机械加工工艺过程分析 153
4. 4. 3 连杆的检验 158
任务4. 5 圆柱齿轮的加工 159
4. 5. 1 认识齿轮 159
4. 5. 2 齿坯的机械加工 161
4. 5. 3 齿形加工方法 161
4. 5. 4 圆柱齿轮机械加工工艺过程
分析 173
4. 5. 5 齿轮的检验 175
项目5 装配工艺规程设计 183
任务5. 1 认识装配工艺规程 184
5. 1. 1 装配的生产类型及其特点 184
5. 1. 2 装配工作内容 185
5. 1. 3 机器装配精度 187
任务5. 2 保证装配精度的工艺方法 188
5. 2. 1 互换装配法 188
5. 2. 2 选配装配法 189
5. 2. 3 修配装配法 192
5. 2. 4 调整装配法 193
任务5. 3 装配尺寸链的计算 194
5. 3. 1 装配尺寸链及其建立方法 194
5. 3. 2 装配尺寸链的计算方法 197
5. 3. 3 装配尺寸链的计算实例 198
任务5. 4 制订装配工艺规程 202
5. 4. 1 制订装配工艺规程的原则 202
5. 4. 2 制订装配工艺规程的原始资料 203
5. 4. 3 制订装配工艺规程的步骤 203
附录 211
附录A 轴类零件的检验方法 211
附录B 套类零件的检验方法 218
附录C 丝杠(螺纹) 类零件的检验
方法 222
附录D 箱体类零件的检验方法 225
附录E 床身导轨的检验方法 226
附录F 齿轮的检验方法 228
参考文献 233
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