本书主要介绍机械制造技术的相关内容，包括零件成形方法、机械制造中的加工方法、生产过程与组织、金属切削原理及刀具、金属切削机床、工件定位与夹具设计、机械零件加工质量分析与控制、机械加工工艺规程设计、先进制造技术等。本书注重基本理论知识的阐述，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，强调培养学生运用基础理论知识解决生产实际问题的能力。本书引用大量常见的工程案例，使读者了解相关知识来源于工程实践又指导工程实践的实际应用价值，加深读者对所学课程专业知识的理解。 本书可作为高等工科院校机械类专业及相关专业的专业基础课教材，也可作为成人高校机械类本科专业教材，还可供制造企业的工程技术人员参考。

前言 本书是齐鲁工业大学（山东省科学院）机械工程学部组织编写的机械设计制造及自动化专业核心课程指导教材。本书是根据教育部等国家部委关于应用型紧缺人才培养、培训工程的要求，吸收了普通高等院校教学改革的成功经验，把《金属切削原理与刀具》《金属切削机床》《机械制造工艺学》《机床夹具设计》等教材的内容有机地结合在一起，编成一本书，形成一种新的教材体系。 本书注重基本理论知识的阐述，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，强调培养学生运用基础理论知识解决生产实际问题的能力。本书梳理机械制造技术相关教学内容，结合课程特点、思维方法和价值理念，培养学生科学思维、科学精神与工匠精神，达到润物无声的育人效果。课程设置的主导思想是以金属切削理论为基础，以金属切削机床和切削刀具为抓手，以机械制造工艺为主线，以获得合格零件、装备为目标，使读者深入了解和掌握机械装备制造的基本理论和基本技术，同时注重培养学生的实践能力。齐鲁工业大学（山东省科学院）“机械制造技术基础”教学团队基于校（院）人才培养定位和机械类专业人才培养特色，发挥校（院）科教融合特色和优势，定期开展教学研讨，将本领域最新科技进展引入本书。本书借助齐鲁工业大学科教融合2.0实践，挖掘山东省机械设计研究院所完成的工程项目案例，并结合本专业相关合作企业的工作案例，将新的科技研发动态与基础理论知识相融合，融入教材编写和课程教学过程中，培养学生解决机械制造复杂工程问题的能力。本书是在齐鲁工业大学教材建设基金资助下完成的，还获得齐鲁工业大学机械工程学部学科专业建设经费的支持。 本书第1章由张玮负责编写，第2章由张培荣负责编写，第3章由衣明东负责编写，第4章由张鹏负责编写，第5章由周婷婷负责编写，第6章由孙玉晶负责编写，第7章由刘腾云负责编写，第8章由杜劲负责编写。全书由杜劲统稿，夏岩负责统一全部稿件的格式。 由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。 编 者

目录 第1章 绪论 1 1.1 制造业和机械制造技术 1 1.2 常用的机械制造技术 1 1.2.1 材料成形方法 1 1.2.2 金属切削加工方法 8 1.2.3 特种加工工艺 13 1.3 机械产品的生产过程与组织 19 1.3.1 机械产品的生产过程 19 1.3.2 生产类型 20 1.3.3 产品的生产过程与组织 20 习题 22 参考文献 22 第2章 金属切削原理 23 2.1 切削运动与切削用量 23 2.1.1 切削运动 23 2.1.2 工件表面 24 2.1.3 切削用量三要素 25 2.1.4 切削层参数与切削方式 25 2.2 刀具的结构 27 2.2.1 刀具切削部分的组成 27 2.2.2 刀具角度的参考平面 28 2.2.3 刀具的标注角度 29 2.2.4 刀具的工作角度 30 2.3 切削过程的基本规律 34 2.3.1 金属切削过程 34 2.3.2 材料去除机理及切屑控制 38 2.3.3 切削过程中前刀面上的摩擦和积屑瘤现象 41 2.4 切削力 44 2.4.1 切削力的来源与分解 44 2.4.2 切削力的测量与计算方法 45 2.4.3 影响切削力的主要因素 46 2.5 切削热与切削温度 48 2.5.1 切削热的来源与传出 48 2.5.2 切削温度的测量与计算方法 50 2.5.3 切削区的温度及其分布 51 2.5.4 影响切削温度的主要因素 52 2.6 切削加工表面完整性 53 2.6.1 加工表面完整性的概念及影响因素 53 2.6.2 加工表面完整性的表征 54 2.6.3 表面完整性对零件使用性能的影响 57 2.6.4 表面完整性的改善途径 57 习题 59 参考文献 60 第3章 金属切削刀具 61 3.1 刀具材料 61 3.1.1 刀具材料的基本要求 61 3.1.2 常用的刀具材料 62 3.1.3 涂层刀具 66 3.2 刀具的种类 67 3.2.1 车刀 67 3.2.2 孔加工刀具 68 3.2.3 铣刀 71 3.2.4 拉刀类刀具 71 3.2.5 螺纹刀具 72 3.2.6 齿轮刀具 72 3.2.7 数控刀具 73 3.2.8 磨具 73 3.3 工件材料的切削加工性与刀具选择 73 3.3.1 工件材料的切削加工性 73 3.3.2 刀具的选择 78 3.4 切削用量的选择和提高 84 3.4.1 切削用量的选择 85 3.4.2 提高切削用量的途径 86 习题 87 参考文献 87 第4章 金属切削机床 88 4.1 金属切削机床基本知识 88 4.1.1 机床的分类 88 4.1.2 机床的型号编制 89 4.1.3 机床加工零件表面的成形方法与所需运动 91 4.1.4 机床的组成与性能 98 4.2 常见的金属切削机床 99 4.2.1 车床 99 4.2.2 铣床 101 4.2.3 磨床 103 4.2.4 钻床 106 4.2.5 数控机床 107 4.2.6 加工中心 109 4.3 复合数控机床及其他机床 111 4.3.1 复合数控机床 111 4.3.2 其他机床 112 习题 116 参考文献 116 第5章 工件的定位与夹紧 117 5.1 概述 117 5.1.1 夹具的作用 117 5.1.2 夹具的分类 117 5.1.3 夹具的组成 118 5.2 定位基准及定位原理 119 5.2.1 定位基准 119 5.2.2 六点定位原理 121 5.2.3 常见的定位形式 122 5.3 常见的定位方式和定位元件及设计要求与材料 124 5.3.1 常见的定位方式及定位元件 125 5.3.2 定位元件的设计要求与材料 135 5.4 定位误差分析 136 5.4.1 定位误差及其产生原因 136 5.4.2 定位误差的计算方法 138 5.4.3 典型例题 138 5.5 工件在夹具中的夹紧 140 5.5.1 夹紧装置的组成及要求 140 5.5.2 夹紧力的确定 141 5.5.3 典型夹紧机构 144 习题 147 参考文献 149 第6章 机械零件加工质量分析与控制 150 6.1 机械加工精度与获得方法 150 6.1.1 机械加工精度的基本概念 150 6.1.2 研究机械加工精度的目的和方法 150 6.1.3 获得机械加工精度的方法 151 6.2 工艺系统的几何误差 153 6.2.1 机械加工过程中的原始误差 153 6.2.2 工艺系统原始误差对机械加工精度的影响及其控制 154 6.2.3 机床误差对机械加工精度的影响 154 6.2.4 工艺系统其他几何误差对加工精度的影响 164 6.3 工艺系统的受力变形及其对工件精度的影响 166 6.3.1 基本概念 166 6.3.2 工艺系统受力变形对加工精度的影响 172 6.3.3 减少工艺系统受力变形的途径 177 6.4 工艺系统的热变形及其对工件精度的影响 179 6.4.1 工艺系统的热源与热平衡 179 6.4.2 机床热变形对加工精度的影响 181 6.4.3 工件热变形对加工精度的影响 184 6.4.4 刀具热变形对加工精度的影响 184 6.4.5 减少工艺系统热变形的方法 185 6.5 加工误差的统计分析方法 185 习题 186 参考文献 188 第7章 机械加工工艺规程设计 189 7.1 基本概念 189 7.1.1 生产过程与机械加工工艺过程 189 7.1.2 机械加工工艺过程的组成 189 7.1.3 生产类型 190 7.2 机械加工工艺规程设计 192 7.2.1 机械加工工艺规程设计原则及原始资料 192 7.2.2 机械加工工艺规程设计的内容及步骤 193 7.2.3 制定机械加工工艺规程时要解决的主要问题 194 7.3 加工余量及其确定方法 201 7.3.1 加工余量的概念 201 7.3.2 影响加工余量的因素 201 7.3.3 确定加工余量的方法 203 7.4 加工工艺尺寸的分析计算 204 7.4.1 尺寸链的基本概念 204 7.4.2 加工尺寸链概述 208 7.4.3 加工工艺尺寸计算举例 209 7.4.4 加工尺寸链的应用 216 7.5 工艺方案的生产率及技术经济性分析 217 7.5.1 生产率分析 217 7.5.2 技术经济性分析 218 7.6 提高机械加工生产率的工艺措施 221 7.6.1 缩短单件时间定额 221 7.6.2 采用先进的工艺方法 223 7.6.3 实行多台机床看管 224 7.6.4 进行高效及自动化加工 224 7.7 装配工艺规程设计 224 7.7.1 机器装配的生产类型及其特点 224 7.7.2 达到装配精度的工艺方法 226 7.7.3 装配尺寸链 228 7.7.4 装配工艺规程的制定 236 习题 239 参考文献 241 第8章 先进制造技术 242 8.1 先进制造技术概论 242 8.1.1 先进制造技术的内容 242 8.1.2 先进制造技术的特点 243 8.1.3 先进制造技术的发展趋势 245 8.2 典型先进制造模式简介 246 8.2.1 智能制造 246 8.2.2 敏捷制造 249 8.2.3 并行工程 251 8.2.4 虚拟制造系统 253 8.3 几种常用的先进制造技术 255 8.3.1 高速及超高速切削加工技术 255 8.3.2 增材制造技术 259 8.3.3 复合加工技术 265 8.3.4 微纳米制造技术 268 习题 270 参考文献 270