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《机械制造工艺学》 一、内容概述 《机械制造工艺学》是一本系统介绍机械产品制造过程的专业教材，旨在为高职院校学生打下扎实的理论基础和操作技能，使其能够胜任现代机械制造企业的生产、管理和技术服务工作。本书内容涵盖了机械制造的各个环节，从零件的毛坯制造，到机械加工方法，再到装配与调试，以及生产组织与管理，都进行了详尽的阐述。 本书的编写遵循“理论与实践相结合”的原则，在讲解基本概念、原理和方法的同时，注重与实际生产紧密联系，通过大量的案例分析和实例说明，帮助学生理解抽象的理论知识，掌握实际操作技能。全书结构清晰，逻辑严谨，语言通俗易懂，便于学生学习和掌握。 二、章节详细介绍 第一章 绪论 1.1 机械制造的含义与发展 机械制造在国民经济中的地位与作用。 现代机械制造技术的发展趋势：数字化、智能化、绿色化。 高职院校机械制造专业学生应具备的能力和素质。 1.2 机械制造工艺学的作用与任务 工艺规程的作用：指导生产、保证质量、降低成本、提高效率。 工艺规程设计的基本原则：通用性、互换性、经济性、安全性。 工艺人员在生产过程中的职责。 1.3 机械制造工艺过程的组成 工艺过程的构成要素：工序、工步、装配工序、检验工序。 工艺过程的流转：流水线生产、成批生产、单件生产。 工艺过程的组织形式：集中式、分散式。 1.4 生产准备与生产执行 生产准备阶段：工艺设计、工装设计、工艺文件编制。 生产执行阶段：零件加工、部件装配、整机调试。 生产准备与生产执行的相互关系。 第二章 零件的毛坯制造 2.1 毛坯的含义与选择原则 毛坯的定义：经过初步加工，接近零件最终形状和尺寸的原材料。 毛坯选择的原则：材料、精度、成本、生产批量、加工方法。 2.2 铸造毛坯 铸造的基本原理：熔化金属，浇注到铸模中，冷却凝固。 主要铸造方法：砂型铸造（普通砂型、熔模铸造、壳型铸造）、金属型铸造、压力铸造、离心铸造。 铸造工艺要点：起模斜度、浇冒口设计、晶粒细化、缩孔与气孔的防止。 铸件的检验与后处理：清砂、打磨、热处理、表面处理。 2.3 锻压毛坯 锻压的基本原理：利用外力使金属塑性变形，获得所需形状和尺寸。 主要锻压方法： 热锻： 在金属的再结晶温度以上进行锻压，变形抗力小，变形量大。 模锻：使用模具进行锻压，精度高，生产效率高，适用于大批量生产。 自由锻：不使用模具，依靠胎具和手工操作进行锻压，适用于小批量或形状简单的零件。 冷锻： 在金属的常温下进行锻压，变形抗力大，变形量小，但精度高，表面质量好，不需要热处理。 锻压工艺要点：加热温度、变形量控制、模具设计、起模斜度。 锻件的检验与后处理：外观检查、尺寸检查、无损检测、热处理。 2.4 焊接毛坯 焊接的基本原理：将两个或多个金属部件通过加热或加压连接在一起。 常用焊接方法：手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、电阻焊。 焊接工艺要点：坡口形式、焊接顺序、焊接参数控制、变形控制。 焊件的检验与后处理：外观检查、焊缝探伤、热处理。 2.5 冲压毛坯 冲压的基本原理：利用冲模在压力机上对金属板材进行分离或塑性变形。 主要冲压工序：落料、冲孔、切边、弯曲、拉伸、翻边。 冲压工艺要点：冲压模具设计、材料性能、工艺参数控制。 冲压件的检验与后处理：尺寸检查、外观检查、表面处理。 2.6 型材和棒材 标准型材（如工字钢、槽钢、角钢）和棒材（圆钢、方钢）的直接使用。 选材原则与加工前准备。 第三章 机械加工工艺基础 3.1 机械加工工艺基础知识 加工精度与表面粗糙度的概念及影响因素。 表面质量的评定方法（几何参数、物理参数、功能参数）。 工件定位与夹紧的基本原理。 测量工具与测量方法。 3.2 切削加工原理 切削运动：主运动、进给运动、调整运动。 切削力与切削热。 刀具材料与几何参数。 切削用量：切削速度、进给量、切削深度。 切削液的作用与选择。 3.3 车削加工 车削的定义：工件旋转，刀具作直线进给运动的加工方法。 主要车削工序：外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、滚花。 车床类型：普通车床、数控车床。 车削工艺要点：刀具选择、切削用量选择、工件装夹、尺寸控制。 常见车削问题与解决方法。 3.4 铣削加工 铣削的定义：刀具旋转，工件作直线或曲线进给运动的加工方法。 主要铣削工序：平面铣削、沟槽铣削、成形铣削、齿轮铣削。 铣床类型：卧式铣床、立式铣床、数控铣床。 铣削工艺要点：刀具选择（面铣刀、侧铣刀、端铣刀、成形铣刀）、切削用量选择、工件装夹。 铣削加工的特点与应用。 3.5 钻削与镗削加工 钻削： 在工件上加工孔的工序，包括钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、磨孔。 钻床类型：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、数控钻床。 钻削工艺要点：钻头选择、钻削顺序、切削用量、冷却润滑。 镗削： 对已钻或已铸的孔进行扩大和光整的加工方法，精度较高。 镗床类型：卧式镗床、立式镗床、坐标镗床。 镗削工艺要点：镗刀选择、镗削用量、定位精度。 3.6 磨削加工 磨削的定义：利用磨具对工件表面进行精加工，以获得高精度和低表面粗糙度。 主要磨削工序：外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削。 砂轮的选择与修整。 磨削工艺要点：砂轮选择、磨削用量、冷却润滑、工件装夹。 3.7 齿轮加工 齿轮的类型与精度要求。 常用齿轮加工方法：滚齿法、插齿法、剃齿法、磨齿法。 滚齿工艺要点：刀具选择、切削用量、进给量。 3.8 螺纹加工 螺纹的分类与精度。 螺纹加工方法：车削螺纹、铣削螺纹、磨削螺纹、攻丝、套丝。 螺纹加工的工艺要点。 第四章 热处理与表面处理 4.1 热处理工艺基础 热处理的目的：改善材料的组织性能，获得所需的力学性能。 常用热处理工艺： 退火： 降低材料硬度，消除内应力，改善切削性能。 正火： 细化晶粒，提高材料的强度和韧性。 淬火： 提高材料的硬度和耐磨性，但会产生内应力。 回火： 消除淬火内应力，获得所需的硬度和韧性。 淬火介质的选择与回火温度的控制。 4.2 表面热处理 表面淬火：火焰加热淬火、感应加热淬火。 化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗。 表面热处理的目的与工艺要点。 4.3 表面涂层与防腐处理 电镀：镀铬、镀镍、镀锌。 阳极氧化：铝合金的表面处理。 喷涂：防锈漆、防腐漆。 化学转化膜：磷化、钝化。 各种表面处理方法的特点、适用范围及工艺要求。 第五章 零部件的装配 5.1 装配的基本知识 装配的定义与重要性。 装配公差的计算与分配。 互换性装配与选择性装配。 5.2 装配工艺 轴承的装配：压入法、热装法、冷装法。 齿轮传动装配：啮合间隙的调整、轴向窜动的控制。 连接件装配：螺纹连接、键连接、销连接。 密封件的装配。 5.3 装配顺序的确定 由下往上，由里往外，由小到大的原则。 流水线装配与工装夹具的应用。 5.4 调整与试运转 润滑与清洁。 空载试运转与负荷试运转。 噪音、振动、发热的检查与调整。 5.5 机械设备的调试 静态调试与动态调试。 运行参数的调整与优化。 第六章 生产组织与管理 6.1 生产计划与调度 生产计划的编制：日计划、周计划、月计划。 生产调度的基本原理与方法。 看板管理与准时化生产（JIT）。 6.2 质量管理 全面质量管理（TQM）。 质量控制方法：统计过程控制（SPC）、检验与测试。 质量管理体系（ISO9000）。 6.3 成本管理 制造成本的构成：直接材料、直接人工、制造费用。 降低制造成本的途径：工艺优化、材料代用、提高劳动生产率。 6.4 安全生产与环境保护 生产过程中的安全隐患识别与防范。 职业健康安全管理体系。 绿色制造与可持续发展。 6.5 生产过程的自动化与智能化 数控技术在生产中的应用。 机器人技术与柔性制造系统（FMS）。 工业互联网与智能工厂。 三、学习目标 通过本课程的学习，学生将能够： 掌握机械制造工艺学基本概念、原理和方法。 理解零件毛坯制造的各种方法及其工艺特点。 熟练掌握机械加工的基本工艺方法，包括车削、铣削、钻削、磨削等。 了解热处理与表面处理的基本原理和工艺应用。 掌握机械零部件的装配方法、顺序确定及调试技能。 初步掌握生产组织与管理的基本知识，包括计划调度、质量管理、成本管理等。 培养分析和解决实际生产问题的能力，具备独立完成或参与工艺规程设计的能力。 树立质量意识、成本意识和安全意识。 四、适用对象 本教材适用于高等职业技术学院、技师学院等相关专业的学生，以及机械制造行业的初级技术人员和工人。
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