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《机械制造工艺学》 内容简介 《机械制造工艺学》是一本深入探讨机械零件制造过程各个环节的综合性教材。本书旨在为读者系统性地介绍现代机械制造技术的基础理论、核心方法和实际应用，帮助读者理解并掌握如何将设计图纸转化为具备特定功能和精度要求的实体产品。本书内容涵盖了从毛坯制造、机械加工到装配调试的全过程，强调工艺流程的优化、生产效率的提升以及产品质量的保证。 第一篇 制造工艺基础 第一章 机械制造基础知识 本章首先概述了机械制造在国民经济中的地位和作用，并介绍了机械制造工艺学作为一门独立学科的发展历程和研究对象。我们将详细探讨机械制造过程的基本概念，包括工艺过程、工序、工步等，以及它们之间的逻辑关系。随后，本章将引入制造的精度、表面质量和生产率等关键评价指标，并解释它们对产品性能和成本的影响。此外，还会简要介绍机械制造技术的发展趋势，如自动化、智能化、绿色制造等，为后续内容的学习奠定基础。 第二章 制造零件的材料与热处理 材料是制造零件的根本。本章将重点介绍常用金属材料（如各种钢铁、铝合金、铜合金等）的性能特点、化学成分及其与机械性能的关系。我们将深入探讨不同材料在切削加工、塑性变形等工艺过程中的表现差异。在此基础上，本章将详细介绍热处理工艺，包括退火、正火、淬火、回火等基本操作及其对材料组织和性能的影响。通过讲解热处理的目的（如消除内应力、提高硬度、改善塑性等）和关键工艺参数（如加热温度、保温时间、冷却方式），帮助读者理解如何通过热处理优化材料性能以满足特定零件的使用要求。 第三章 互换性与测量技术 互换性是现代大批量生产的基石。本章将详细阐述互换性的基本概念，包括尺寸极限、公差、配合等。我们将介绍不同类型的配合（如基孔制、基轴制）及其选择原则，并讲解如何进行公差设计以保证零件的装配和功能。在测量技术方面，本章将介绍常用的测量仪器和方法，如游标卡尺、千分尺、百分表、量块等，以及它们的使用技巧和注意事项。此外，还将介绍形位公差的测量方法和评定标准，强调精确测量在保证产品质量中的重要性。 第二篇 毛坯制造工艺 第四章 铸造工艺 铸造是将熔融金属浇注到预制模型中，冷却凝固后获得具有一定形状和尺寸的零件毛坯的工艺方法。本章将介绍各种主要的铸造方法，包括砂型铸造（如普通砂型、表面砂型）、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造等，并分析它们的适用范围、优缺点以及工艺特点。我们将深入讲解铸造过程中涉及的关键要素，如铸型材料的选择、浇注系统和冒口的设计、金属液体的流动性与凝固过程、以及铸件的冷却和清砂等。同时，还会探讨影响铸件质量的因素，如气孔、缩松、裂纹等缺陷的产生原因和防治措施。 第五章 锻压工艺 锻压是利用金属材料的可塑性，通过压力使其产生变形以获得所需形状和性能的毛坯或零件的工艺方法。本章将重点介绍热锻和冷锻工艺。热锻部分将详细讲解模锻（开放模锻、闭式模锻）和自由锻（镦粗、拔长、弯曲、冲孔等）的操作技巧和设备。冷锻部分将介绍冷镦、冷挤压等工艺，并分析其在提高材料利用率、改善零件精度和表面质量方面的优势。本章还将讨论锻压过程中材料的变形机理、应力应变分析，以及影响锻件质量的因素，如锻造裂纹、折叠等。 第六章 焊接工艺 焊接是将两个或多个零件通过加热或加压或两者并用，使其连接成为一体的工艺方法。本章将介绍不同种类的焊接方法，包括电弧焊（如焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊）、电阻焊（如点焊、缝焊）、气焊等。我们将详细分析各种焊接方法的原理、工艺特点、设备要求以及适用的材料范围。本章还将重点讲解焊接过程中涉及的工艺参数控制，如焊接电流、电压、焊接速度、焊条角度等，以及焊接变形和焊接缺陷的产生原因和预防措施。 第七章 压力加工工艺（板材成形） 本章专门讨论对金属板材进行成形加工的工艺方法。我们将详细介绍冷冲压工艺，包括落料、冲孔、弯曲、拉深、胀形、翻边等基本工序。针对每种工序，本章将讲解其原理、工艺要点、模具结构和设计原则。同时，还会讨论影响冲压件质量的因素，如回弹、起皱、裂边、凸模和凹模间隙的选择等。此外，还将介绍一些特殊的板材成形工艺，如旋压、辊压等。 第三篇 机械加工工艺 第八章 切削加工工艺基础 切削加工是利用切削工具从工件上去除多余材料以获得所需形状、尺寸和表面质量的加工方法。本章将首先介绍切削运动的基本概念（主运动、进给运动、调整运动）以及切削过程中的基本力（切削力、进给力、背压力）和切削热。我们将详细分析刀具材料（如高速钢、硬质合金、陶瓷刀具等）的性能特点及其在不同切削条件下的应用。随后，本章将深入探讨切削过程中的几何学，包括刀具几何角度、切削用量（切削速度、进给量、切削深度）的选择原则及其对加工质量、刀具寿命和生产效率的影响。 第九章 车削加工工艺 车削是在车床上借助于工件的旋转运动和刀具的直线或曲线进给运动来加工回转表面的工艺方法。本章将详细介绍不同类型的车床（如普通车床、仪表车床、数控车床）及其结构特点。我们将重点讲解车削加工中的基本工序，包括外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、锥度车削、成形车削等。对于每种工序，本章将分析其工艺要点、刀具选择、切削用量确定以及加工精度和表面粗糙度要求。 第十章 铣削加工工艺 铣削是利用铣刀在铣床上加工平面、沟槽、齿轮等零件的工艺方法。本章将介绍不同类型的铣床（如卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、数控铣床）及其适用范围。我们将详细讲解铣削加工中的基本工序，包括平面铣削、沟槽铣削、键槽铣削、齿轮铣削、曲面铣削等。本章还将深入分析铣削过程中切削参数的选择、刀具磨损的特点、以及影响加工质量的因素，如铣削振动、表面粗糙度等。 第十一章 钻削与镗削加工工艺 钻削是在工件上加工孔的工艺方法，而镗削是进一步扩大或提高孔的精度和表面质量的工艺方法。本章将分别介绍钻孔、扩孔、锪孔、沉头孔、绞孔、钻铰孔以及镗削等基本工序。我们将讲解各种加工方法的原理、适用的刀具（钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等）、工艺参数的选择以及对加工精度和表面质量的要求。本章还将讨论如何选择合适的加工顺序来获得高精度的孔。 第十二章 磨削与精加工工艺 磨削是一种利用磨具对工件表面进行精加工的工艺方法，适用于获得高精度和低表面粗糙度的零件。本章将介绍各种磨削方法，如外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削、螺纹磨削、齿轮磨削等。我们将讲解磨削过程中砂轮的选择、磨削参数的确定、磨削液的作用以及磨削过程中可能出现的缺陷（如烧伤、砂痕等）。此外，本章还将介绍其他精加工方法，如研磨、抛光、珩磨等，并阐述它们在提高零件表面质量方面的作用。 第四篇 装配与调试 第十三章 机械装配工艺 装配是将制造好的零件或部件按照设计要求组合成整机的过程。本章将介绍机械装配的基本原则和方法，包括基准的确定、装配顺序的选择、以及装配过程中常用的工具和设备。我们将详细讲解不同类型的装配，如整体装配、部件装配、分组装配等，并分析它们各自的优缺点。本章还将重点讨论装配过程中可能遇到的问题，如零件的尺寸偏差、形位公差不符、以及如何进行调整和修正以保证装配精度和功能。 第十四章 调试与验收 调试是装配完成后，对整机或部件进行性能测试和调整，使其达到设计要求的运行状态的过程。本章将介绍调试的基本内容，包括空载试验、负载试验、以及各种性能指标的检测。我们将讲解不同类型机械设备的调试方法和注意事项。此外，本章还将阐述产品的验收标准和程序，包括如何进行最终检验、填写验收报告以及处理不合格品。 第五篇 生产管理与发展 第十五章 生产组织与管理 高效的生产组织和管理是实现规模化生产和降低成本的关键。本章将介绍生产计划的制定、生产调度、物料供应、质量控制等方面的基本知识。我们将探讨不同类型的生产模式，如单件生产、成批生产、大量生产，以及它们的特点和适用性。此外，本章还将介绍精益生产、敏捷制造等现代生产管理理念。 第十六章 机械制造技术的发展趋势 本章将展望机械制造技术未来的发展方向。我们将探讨先进制造技术，如增材制造（3D打印）、智能制造、数字化制造、柔性制造等。此外，还将讨论绿色制造、可持续制造以及工业4.0等概念对机械制造领域的影响，以及如何应对这些挑战和机遇。 《机械制造工艺学》力求理论与实践相结合，通过丰富的图表、实例和练习题，帮助读者建立起系统性的机械制造知识体系，为他们在机械设计、工艺规划、生产管理等领域的工作打下坚实的基础。
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