本教材围绕机械制造工程各主题,系统构筑机械制造基础知识体系结构,从金属切削基本规律的认识到工艺系统的构建以及典型零件加工,后介绍了特种加工与先进制造技术。修订后教材共分八章,主要内容包括:金属切削加工的基础理论、加工方法与装备、机械加工精度、机械加工表面质量、机械加工工艺规程的制订、机器装配工艺、工件的安装与机床夹具、先进制造技术简介等。
《机械制造工程学》自2009年4月出版以来,已经使用了7年,获得了使用该教材院校师生的好评,被评选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,同时也是国家级精品课程的配套教材。随着制造技术的飞速发展及信息化和工业化的深度融合,特别是互联网技术的发展,正对传统制造业的发展方式带来颠覆性、革命性的影响,智能制造、网络制造、柔性制造已成为生产方式变革的必然方向。相应地,机械制造工程学的课程内容以及教育教学改革也要适应制造业的变化,教材也应进行必要的修订。
本次修订仍保持了第1版原有的内容和基本风格。以机械制造工艺为主线,从培养学生综合素质与应用能力出发,将机械设备、刀具、夹具、加工质量有机地结合起来,形成“低重心、宽结构、重素质、强实践”的教材结构体系。新版教材对原来的章节进行了整合,由原来的9章内容整合为8章内容,进一步优化了教学内容。全书贯穿了国家颁布的新标准,增加了3D打印技术、生物制造技术等现代先进制造技术的内容,以满足学生对制造工程的新理论、新技术学习的需要。
本书第1章为金属切削加工的基础理论,保留了第1版中第1章和第2章的基本内容,着重强调了刀具材料选用、切削用量选择的原则与方法;第2章为加工方法与装备,着重介绍了各种机床的结构特点与应用范围,强调了加工方法的工艺特点及选用原则;第3章和第4章重点介绍了影响零件加工质量的因素以及提高加工精度、表面质量的措施与方法;第5章为机械加工工艺规程,增加了典型零件先进制造工艺;第6章为机器装配工艺,着重强调了装配工艺与方法的选择;第7章为工件的安装与机床夹具;第8章为先进制造技术简介,介绍了常见的特种加工工艺方法以及3D打印、生物制造技术等新工艺新方法。
本书由中国农业大学谭豫之、李伟组织编写。第1章由谭豫之编写;第2章、第3章由刘景云编写;第4章由张春龙、朱红梅编写,第5章由张俊雄、张康编写,第6章由张俊雄、袁挺、张康编写;第7章由张宾、张康编写;第8章由张俊雄、张文强编写;绪论由李伟、谭豫之编写。
全书由谭豫之、李伟任主编,刘景云、张俊雄任副主编,由谭豫之负责统稿。
本书承蒙北京信息科技大学韩秋实教授、北京航空航天大学张德远教授担任主审。在审阅过程中,韩秋实教授、张德远教授提出了很多宝贵的建议和意见,在此表示衷心的感谢。
本书在编写过程中,得到了中国农业大学教务处的支持,并得到机械工业出版社的大力协助,在此谨向有关老师与同志表示诚挚的感谢。本书配套的CAI课件得到了中国第一汽车集团公司发动机分公司技术人员的大力支持,其中的大量图片与资料属于现场录制,在此向多年来支持机械工程生产实践的中国第一汽车集团公司表示真诚的感谢。
由于机械制造工程学是一门内涵丰富并不断发展的交叉学科,加之笔者资料与水平有限,书中难免有不足与错误之处,恳请读者批评指正。
编者机械制造工程学第2版机械制造工程学是研究机械加工系统的组成与功能的一门学科,是一门将传统制造技术与现代制造技术相联,并与实际生产技术紧密结合的应用技术,是面向机械工程学科各专业的一门重要的专业基础课。本书紧紧围绕课程内容从培养学生综合素质与应用能力出发,以机械制造工艺为主线,将机械设备、刀具、夹具、加工质量有机地结合在一起,形成“低重心、宽结构、重素质、强实践”的结构体系。
本书第1章为金属切削加工的基础知识,在本章中扩充了刀具新材料的内容;第2章为金属切削过程的基本规律;第3章为机床与刀具;第4章为机械加工精度;第5章为机械加工表面质量;第6章为机械加工工艺规程的制订,增加了典型零件先进制造工艺;第7章为机器装配工艺;第8章为工件的安装与夹具;第9章为特种加工与先进制造技术。
本书由中国农业大学李伟组织编写。第1、2章由谭豫之编写;第3章由刘景云编写;第4章由朱红梅编写;第5~7章由张康编写;第6章第七节及绪论由李伟编写;第8章由张宾编写;第9章由张俊雄编写。
全书由李伟、谭豫之担任主编,张康、刘景云担任副主编,由谭豫之统稿。
本书承蒙清华大学王先逵教授、吉林大学于骏一教授主审。在审阅过程中,王先逵教授、于骏一教授提出了很多宝贵的建议和意见,在此表示衷心的感谢。
本书是国家级精品课程、北京市精品课程“机械制造工程”立项项目,是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。在编写过程中,得到了教育部、北京市教育局及中国农业大学教务处的支持,并得到机械工业出版社的大力协助,在此表示诚挚的感谢。在编写过程中,参阅了韩秋实教授主编的《机械制造技术基础》等大量的文献与资料,但限于篇幅,没能一一附列,在此向原作者表示歉意与感谢。本书配套的CAI课件得到了中国第一汽车集团公司发动机分公司技术人员的大力支持,其中的大量图片与资料属于现场录制,在此向多年来支持机械工程生产实践的中国第一汽车集团公司表示真诚的感谢。
由于机械制造工程学是一门内涵广阔并不断发展的交叉学科,加之笔者资料与水平有限,书中难免有不足与错误之处,恳请读者批评指正。
编者
第2版前言
第1版前言
绪论1
0.1机械制造业的地位和作用1
0.2机械制造业的发展2
0.3课程的研究对象和特点5
第1章金属切削加工的基础理论7
1.1金属切削基本知识7
1.2金属切削过程13
1.3切削力与切削功率18
1.4切削热与切削温度25
1.5刀具的磨损与刀具使用寿命29
1.6切削条件的合理选择33
练习题51
第2章加工方法与装备53
2.1金属切削机床基本知识53
2.2车削61
2.3钻削、镗削、拉削75
2.4铣削86
2.5磨削91
2.6齿轮加工104
练习题120
第3章机械加工精度121
3.1概述121
3.2工艺系统的几何误差123
3.3工艺系统的受力变形128
3.4工艺系统的受热变形137
3.5内应力对加工精度的影响1423.6加工误差的统计分析法145
3.7提高加工精度的途径151
练习题152
第4章机械加工表面质量154
4.1表面质量的含义及其对零件使用性能的影响154
4.2表面粗糙度及其影响因素158
4.3控制加工表面质量的措施168
4.4振动对表面质量的影响及其控制171
练习题176
第5章机械加工工艺规程177
5.1概述177
5.2机械加工工艺规程的制订185
5.3毛坯的选择188
5.4定位基准的选择191
5.5工艺路线的拟订195
5.6加工余量及工序尺寸的确定200
5.7工艺过程的生产率和经济性215
5.8典型零件先进制造工艺220
练习题241
第6章机器装配工艺245
6.1装配工作的基本内容245
6.2装配精度与装配尺寸链的建立247
6.3装配方法及装配尺寸链的计算250
6.4装配工艺规程的制订262
练习题273
第7章工件的安装与机床夹具274
7.1概述274
7.2工件的定位276
7.3工件的夹紧286
7.4典型夹具303
练习题323
第8章先进制造技术简介327
8.1概述327
8.2超精密加工技术328
8.3超高速加工技术334
8.4增材制造技术339
8.5生物制造技术346
8.6特种加工方法350
练习题368
参考文献369