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出版者:化学工业

作者:贾庆祥

出品人:

页数:233

译者:

出版时间:2006-2

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502580957

丛书系列:

图书标签:

• 数控加工
• CNC
• 数控机床
• 加工技术
• 机械制造
• 工业技术
• 模具加工
• 金属加工
• 自动化
• 编程

《机械制造工艺学》 内容简介 《机械制造工艺学》是一部系统阐述现代机械零件制造过程中所需掌握的理论知识、技术方法、工艺流程及设备选用的综合性教材。本书旨在为机械工程领域的学生、研究人员及工程师提供扎实的理论基础和实用的操作指南，帮助他们理解和掌握机械制造的本质，并能独立设计和优化生产工艺。 本书内容涵盖了机械制造的各个核心环节，从原材料的选择与预处理，到金属切削原理、夹具设计，再到表面处理、质量检验，以及现代制造技术如数控加工、精密加工、自动化制造等。全书结构严谨，逻辑清晰，语言精练，配以丰富的插图、表格和实例，力求使读者能够深入浅出地掌握机械制造工艺学的精髓。 第一篇 机械制造基础 本篇为全书的基石，重点介绍机械零件制造的基本概念、基本原理以及相关的材料和基础知识。 第一章 绪论 1.1 机械制造的定义与发展 详细阐述机械制造的含义，分析其在国民经济中的地位和作用。 追溯机械制造技术的发展历程，从手工制造到机械化、自动化，再到信息化、智能化，探讨其演变规律和未来趋势。 介绍现代机械制造系统（CIMS）的概念及其构成要素。 1.2 机械制造工艺学的作用与研究内容 明确本书的学习目标和重要性。 系统介绍机械制造工艺学的研究范畴，包括零件设计、工艺规程设计、工装夹具设计、生产组织与管理等。 强调工艺学在提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期、提高生产效率方面的关键作用。 1.3 机械零件的类型与技术要求 分类介绍常见的机械零件，如轴类、盘类、套筒类、齿轮类、箱体类等，并分析其结构特点。 深入讲解机械零件的技术要求，包括尺寸精度、形状和位置精度、表面粗糙度、材料性能、硬度要求等，并介绍其常用的表示方法和检验手段。 探讨技术要求对制造工艺选择的影响。 第二章 材料及预处理 2.1 常用机械材料的性能与选用 详细介绍黑色金属（铸铁、铸钢、碳钢、合金钢）和有色金属（铝合金、铜合金、钛合金等）及其合金的典型性能（力学性能、物理性能、化学性能）和应用范围。 讨论非金属材料（工程塑料、橡胶、陶瓷）在机械制造中的应用。 提供选择材料的基本原则和方法，考虑强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、导热性、导电性、密度、成本等因素。 2.2 材料的热处理工艺 阐述热处理的目的，包括提高硬度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。 详细介绍各种热处理工艺：退火（退火、正火）、淬火（油淬、水淬、盐浴淬火）、回火（低温回火、中温回火、高温回火）、渗碳、渗氮、调质等。 讲解热处理工艺参数（温度、保温时间、冷却速度）的确定依据及其对材料性能的影响。 介绍感应加热淬火、激光淬火等表面热处理方法。 2.3 材料的预加工 介绍材料的铸造工艺：砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造等，分析其优缺点和适用范围。 讲解锻压工艺：自由锻、模锻、冲压等，以及热镦、弯曲、冲孔等基本工序。 介绍挤压、轧制、拉伸等型材加工方法。 阐述材料的切割、锯切、冲剪等预处理工序，并介绍相应的设备和刀具。 第二篇 金属切削原理与工艺 本篇深入研究金属切削过程的机理，以及各种切削加工方法的原理、工艺特点和应用。 第三章 金属切削原理 3.1 金属切削运动与切削要素 定义主运动、进给运动和调整运动。 介绍切削速度、进给量、切削深度等切削用量及其对切削过程的影响。 分析切削速度对刀具寿命、加工效率、表面质量的影响。 3.2 切削力与切削热 阐述切削力产生的根源，并介绍切削力在不同方向上的分量（主切削力、切向力、背压力）。 讲解切削力对刀具、工件和机床的影响，以及提高切削力利用率的方法。 分析切削热的产生来源，探讨切削热对刀具磨损、工件变形、尺寸精度和表面质量的影响。 介绍切削液的作用和类型。 3.3 刀具磨损与刀具寿命 详细介绍刀具磨损的机理，包括磨损、粘着磨损、扩散磨损、疲劳磨损等。 分析影响刀具寿命的主要因素，如切削用量、材料、刀具几何参数、切削液、机床刚性等。 介绍刀具寿命的计算方法和确定方法。 探讨提高刀具寿命的途径。 3.4 切削过程的质量与效率 分析切削过程对工件表面质量的影响，包括表面粗糙度、加工硬化层、残余应力等。 讨论切削过程的效率，包括切削效率、生产效率等。 介绍提高加工质量和效率的策略。 第四章 车削加工 4.1 车削加工的原理与分类 阐述车削加工的基本原理，即工件旋转，刀具作直线或直线运动。 介绍外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、沟槽车削、滚花等基本车削工序。 分类介绍车削机床，如普通车床、仪表车床、重型车床、数控车床等。 4.2 车刀的类型与几何参数 介绍车刀的结构组成（刀体、刀片、刀柄）。 分类介绍外圆车刀、内圆车刀、端面车刀、偏刀、切槽刀、螺纹车刀等。 详细讲解刀具的主偏角、副偏角、前角、后角、刀尖圆弧半径等几何参数，以及它们对切削过程的影响。 4.3 车削加工工艺 分析工件的装夹方式，如三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、顶尖架、吸盘等。 讲解普通车床的工艺操作，如退磁、对刀、挂轮、进给等。 介绍车削加工中的精度控制，包括粗车、精车、半精车、修光等。 讨论车削加工中的常见问题及解决办法，如振动、烧刀、表面粗糙度不合格等。 介绍车削加工的专用夹具。 第五章 铣削加工 5.1 铣削加工的原理与分类 阐述铣削加工的基本原理，即铣刀的旋转运动和工件的直线运动（或铣刀的直线运动）。 介绍端面铣削、圆周铣削、键槽铣削、齿轮铣削、成形铣削等主要铣削工序。 分类介绍铣床，如卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、万能铣床、数控铣床等。 5.2 铣刀的类型与几何参数 介绍铣刀的种类，如圆柱铣刀、面铣刀、三面刃铣刀、角铣刀、T形槽铣刀、成形铣刀、梳齿铣刀等。 讲解铣刀的几何参数，如刀齿角度、前角、后角、螺旋角等，及其对加工过程的影响。 5.3 铣削加工工艺 分析工件的装夹方式，如平口钳、分度头、回转工作台、卡盘、压板等。 讲解铣削加工中的装夹与对刀。 介绍顺铣与逆铣的原理、优缺点及应用。 讨论铣削加工中的精度控制与表面质量要求。 介绍铣削加工中的常见问题与解决办法。 第六章 钻削、镗削与扩孔加工 6.1 钻削加工 介绍钻削加工的原理，用于加工通孔和盲孔。 介绍钻头的种类（麻花钻、中心钻、深孔钻等）和结构。 讲解钻削加工的工艺要领，包括钻削深度、钻削速度、进给量、排屑等。 讨论钻孔时的装夹与定位。 介绍钻削加工的常见问题与解决办法。 6.2 镗削加工 介绍镗削加工的原理，用于扩大已有的孔或加工精度较高的孔。 介绍镗刀的类型（单刃镗刀、多刃镗刀、可调镗刀）和结构。 讲解镗削加工的工艺特点，包括切削用量选择、刀具补偿等。 讨论镗削加工在提高孔的尺寸精度和表面质量方面的作用。 6.3 扩孔与锪孔加工 介绍扩孔加工的目的和方法。 介绍锪孔加工，用于加工沉头孔或沉孔。 讲解扩孔刀具的结构与使用。 第七章 磨削加工 7.1 磨削加工的原理与特点 阐述磨削加工的原理，利用磨料对工件表面进行微量切削。 分析磨削加工的特点：高精度、低表面粗糙度、加工硬层浅。 介绍磨削加工在精密制造和超精密制造中的重要地位。 7.2 磨具与磨削参数 介绍砂轮的组成（磨料、结合剂、气孔）、砂轮的性能参数（粒度、硬度、结合剂强度、组织）。 讲解磨削用量（磨削深度、横向进给量、工件纵向进给量、砂轮转速、工件转速）的选择原则。 介绍磨削液的作用和种类。 7.3 磨削加工的类型 介绍外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削、磨齿、磨螺纹等常见的磨削加工方法。 讲解各种磨削方式的工艺特点和应用。 7.4 磨削加工的工艺问题 分析磨削过程中的常见问题，如砂轮烧伤、磨削裂纹、表面粗糙度不合格等。 探讨影响磨削质量的因素，如砂轮的选择与修整、切削用量、冷却等。 介绍砂轮的修整方法与目的。 第三篇 现代制造技术与质量控制 本篇介绍当前机械制造领域的前沿技术，以及保证产品质量的关键方法。 第八章 数控加工技术 8.1 数控加工概述 阐述数控加工的概念、特点和优势。 介绍数控机床的基本组成（数控系统、伺服系统、机床本体）。 讲解数控加工的基本原理，即通过程序控制刀具和工件的运动。 8.2 数控编程基础 介绍数控编程语言（G代码、M代码）的基本指令和常用格式。 讲解平面铣削、车削、钻孔等基本加工指令的应用。 介绍刀具半径补偿、刀具长度补偿等概念。 给出简单的数控程序编写实例。 8.3 数控加工工艺 分析数控加工与传统加工的区别和联系。 讲解数控加工的工件装夹与对刀方法。 讨论数控加工的切削用量选择原则。 介绍数控加工中的路径规划与优化。 讲解数控加工中的故障诊断与排除。 8.4 数控加工的应用 列举数控加工在航空航天、汽车制造、模具制造、医疗器械等领域的应用实例。 探讨数控加工在提高生产效率、加工精度、柔性化生产方面的作用。 第九章 精密加工与超精密加工 9.1 精密加工的定义与特点 介绍精密加工的精度范围和技术要求。 分析精密加工在提高产品性能、延长使用寿命方面的作用。 9.2 精密加工方法 介绍电火花加工（EDM）的原理、类型（穿孔、打孔、线切割）及应用。 介绍激光加工的原理、特点及应用。 介绍超声波加工的原理与应用。 介绍离子束加工、电子束加工等。 9.3 超精密加工技术 介绍超精密加工的概念和精度要求。 讲解超精密车削、超精密磨削、超精密抛光等技术。 介绍纳米加工技术。 第十章 表面处理与防护 10.1 表面处理的目的与分类 阐述表面处理的意义，包括提高耐磨性、耐腐蚀性、美观性、导电性等。 分类介绍表面处理方法：物理方法、化学方法、电化学方法。 10.2 常见表面处理工艺 介绍电镀（镀镍、镀铬、镀铜、镀锌等）的原理、工艺过程及应用。 介绍阳极氧化（铝合金阳极氧化）的原理、工艺及应用。 介绍化学氧化、着色等方法。 介绍热喷涂、PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）等先进涂层技术。 介绍喷漆、电泳、钝化等。 10.3 表面防护技术 介绍防锈、防腐蚀技术。 讲解对工件进行表面清洁和预处理的重要性。 第十一章 质量检验与测量 11.1 质量检验的基本原则与方法 阐述质量检验在生产过程中的作用。 介绍质量检验的常用方法：量具检验、量仪检验、检验设备检验。 讲解统计质量控制（SQC）的基本概念和工具。 11.2 尺寸测量技术 介绍常用量具：游标卡尺、千分尺、百分表、量块等。 介绍各种量仪：测长仪、影像测量仪、三坐标测量机（CMM）等。 讲解测量误差的产生原因及控制方法。 11.3 表面质量检验 介绍表面粗糙度仪的工作原理和测量方法。 介绍表面形貌的检验方法。 11.4 材料性能检验 介绍硬度试验（洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度）的原理和方法。 介绍拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等力学性能测试方法。 介绍金相检验的方法。 11.5 现代质量检测技术 介绍无损检测技术（如超声波探伤、射线探伤）。 介绍在线测量与自动检测技术。 第四篇 生产组织与管理 本篇关注机械制造过程中的组织、规划与管理，旨在提升整体生产效率和效益。 第十二章 工艺规程设计 12.1 工艺规程的编制原则与内容 阐述工艺规程在生产中的指导性作用。 讲解工艺规程的编制原则：经济性、先进性、可靠性、通用性等。 详细介绍工艺规程的主要内容：零件图、加工工序、工步、定位与夹紧方法、机床选择、刀具和量具、切削用量、操作要点、检验方法等。 12.2 工序设计与优化 介绍工序的划分原则，如以加工对象、加工内容、加工设备为依据。 探讨工序的组织方式，如集中工序、分散工序。 讲解如何优化工序，以缩短加工周期，提高生产效率。 12.3 工装夹具设计 阐述工装夹具在保证加工精度、提高生产效率、减轻劳动强度方面的作用。 介绍夹具的基本组成要素：定位元件、夹紧元件、对刀元件、分度元件、连接元件等。 讲解常用夹具的设计原则与方法，如通用夹具、专用夹具、组合夹具。 举例说明典型零件的夹具设计。 第十三章 生产组织与管理 13.1 生产组织形式 介绍专业化生产、联合生产、流水线生产、单件生产、成批生产等不同的生产组织形式。 分析各种生产组织形式的特点、优缺点及适用范围。 13.2 生产计划与调度 介绍生产计划的编制过程，包括短期计划、中期计划、长期计划。 讲解生产调度的基本原理和方法。 介绍看板管理、准时生产（JIT）等生产管理模式。 13.3 生产成本分析与控制 分析机械制造过程中的主要成本构成：材料成本、人工成本、设备折旧、能源消耗等。 探讨降低生产成本的途径，如优化工艺、提高设备利用率、减少废品率等。 13.4 安全生产与环境保护 强调机械制造过程中的安全生产的重要性，介绍常见的安全隐患和防护措施。 讲解机械制造对环境的影响，以及环境保护的要求和措施。 《机械制造工艺学》力求全面、深入地展现机械制造领域的广阔天地，为读者构建起一座连接理论与实践的桥梁。本书内容丰富，理论扎实，实践性强，是机械工程及相关专业师生和从业人员不可多得的参考书。

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这本书的语言风格真是太让人耳目一新了。它摆脱了传统技术文档那种僵硬、冰冷的腔调，融入了一种成熟的、带有洞察力的叙事口吻。阅读过程中，我感觉更像是在聆听一位经验极其丰富的前辈在毫无保留地分享他的“看家本领”，而不是在啃一本冰冷的教材。作者的表达充满了画面感，他会用一些非常形象的比喻来描绘那些在高速运转的机械臂下发生的物理现象，让你仿佛能“听见”切削时的声音，“看见”材料的形变过程。这种富有温度和生命力的文字，极大地激发了我继续读下去的内在动力。它成功地将原本可能让人望而生畏的工程知识，转化成了一场引人入胜的知识探险，让人在不知不觉中，就被深深地吸引和感染了。

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我原本以为这会是一本晦涩难懂的理论著作，毕竟涉及到精密制造领域，总少不了大量的数学推导和物理原理的阐述。然而，作者的叙事方式却展现出一种令人惊讶的亲和力。他似乎总能找到最贴近实际操作的类比，将抽象的算法和复杂的控制逻辑，巧妙地转化成我们日常生活中都能理解的场景。比如，在解释某个运动补偿机制时，作者没有直接堆砌微分方程，而是用了一个类比于慢跑者在不平坦路面上如何调整步伐以保持稳定的例子，这种叙事技巧极大地降低了读者的心理门槛。更值得称赞的是，书中对历史脉络的梳理也十分到位，它没有割裂技术与应用的关系，而是清晰地展示了某项技术是如何从实验室走向车间的，这种“带着读者见证发展”的过程，让知识的获取不再是单向灌输，而变成了一场富有探索乐趣的旅程。读完几章后，我感觉自己不只是记住了知识点，而是真正理解了其背后的设计哲学。

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从学术研究的角度来看，这本书的引用和参考资料部分也做得非常严谨和专业。它不像有些工具书那样只罗列最新成果，而是非常注重对经典理论的溯源。在介绍每一个技术模块时，作者都会清晰地标注出其理论基础源自哪位先驱的哪篇论文或哪部里程碑式的著作。这种对知识产权和学术传承的尊重，使得整本书的论述显得格外扎实可靠，为深度学习者提供了坚实的学术基础和进一步探索的路径。我注意到，书中对于不同技术流派之间的争论和演进也进行了客观的描述，没有偏袒任何一方，而是清晰地呈现了技术路线的选择往往是受制于当时的材料学、计算能力等综合因素的权衡结果。这种历史的、多视角的分析，让读者能够跳出单一技术的框架，去审视整个技术生态系统的复杂性。

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这本书的实战性内容编排得相当有条理，完全不像某些理论书籍那样高高在上，遥不可及。作者非常注重“动手去做”的重要性，书中穿插了大量来自真实工业场景的案例分析。这些案例并非仅仅是简单的结果展示，而是深入剖析了从接收图纸、确定工艺路线到实际编程、直至最终产品检验的每一个细微环节。最让我印象深刻的是，书中对“异常处理”的论述部分。很多教材只教你如何做对的事情，但这本书却花了很大篇幅去讨论当设备出现微小偏差、刀具发生非预期磨损时，操作人员应该如何快速反应和修正参数，这种对“不完美”的探讨，才是一个成熟工程师必备的素养。它教会我的不仅是“怎么做”，更是“万一做错了该怎么办”，这种前瞻性的指导，极大地提升了这本书的实用价值和指导意义。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种磨砂的质感，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是下了功夫的精品。内页的纸张选择也非常考究，印刷的清晰度和色彩的还原度都达到了专业级别的水准，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。当然，最吸引我的还是它排版的匠心独运之处。信息的层级划分非常清晰，无论是章节的标题还是图表的标注，都采用了恰到好处的字体大小和粗细对比，使得复杂的技术内容在视觉上得到了极大的简化。特别是那些关键公式和定义，都有专门的留白和边框突出显示，即便是一个初学者也能迅速抓住重点。翻阅过程中，我甚至能感觉到编辑在尝试用视觉语言来辅助理解，比如某些逻辑流程图的绘制，完全跳脱了传统教科书的呆板，更像是一份精心制作的技术手册，让人在阅读的同时，不自觉地就建立起对整个知识体系的宏观把握。这种对阅读体验的极致追求，无疑为这本书增添了极高的收藏价值。

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