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《机械加工工艺与实训（第三版）》 内容简介： 本书是一部系统介绍机械加工基础理论、常用工艺方法、设备操作以及相关安全知识的实用教材，旨在帮助读者掌握机械加工的基本技能，了解现代机械制造的发展趋势，并为进一步学习和实践打下坚实基础。本书内容丰富，理论与实践相结合，图文并茂，便于理解和掌握。 第一章 机械加工基础知识 本章将系统阐述机械加工的基本概念、原理和分类。首先，介绍机械加工在国民经济中的重要地位和作用，以及其发展的历史沿革和未来趋势。随后，深入讲解机械加工的基本定义，即利用机械设备和刀具改变工件的形状、尺寸、表面质量和物理机械性能的过程。在此基础上，详细介绍机械加工的分类，包括切削加工、成形加工、表面处理等，并简要说明各类加工方法的特点和适用范围。 接着，本章将重点讲解机械加工中涉及的几个核心概念。尺寸是衡量零件大小和形状的关键参数，我们将详细介绍尺寸的表示方法、公差与配合的概念，以及它们在零件制造中的重要性。表面质量是评价加工精度和零件性能的重要指标，包括表面粗糙度、表面层硬度、表面应力等，我们将阐述这些参数的含义、测量方法及其对零件性能的影响。材料是机械零件制造的基础，本章将介绍几种常用的金属材料及其在机械加工中的特性，如钢、铸铁、铝合金等，分析它们的加工性能、热处理对性能的影响等。 此外，本章还将引入刀具的基本知识。刀具是机械加工中实现切削的关键，我们将介绍刀具的组成、材料、几何角度以及不同类型刀具（如车刀、铣刀、钻头等）的构造和用途，并初步讲解刀具的选择原则。切削液作为机械加工的重要辅助材料，其作用、种类、选用原则以及使用注意事项也将得到详尽介绍。 最后，本章将强调机械加工安全的重要性。机械加工过程中存在诸多安全隐患，如刀具飞溅、设备运转危险、触电等。因此，本章将对机械加工安全的基本要求、安全操作规程、个人防护装备（PPE）的使用以及应急处理措施进行全面阐述，旨在培养读者良好的安全意识和操作习惯。 第二章 金属切削原理 本章将深入探讨金属切削的微观机理和宏观规律，为理解和优化切削加工过程提供理论指导。 首先，我们将详细分析切削过程。通过微观视角，揭示切屑是如何从工件上分离出来的。重点讲解切削层的形成过程，包括塑性变形、断裂以及摩擦等现象。我们将介绍切削层形成的几种基本模式，如带状切屑、屑状切屑、积屑瘤等，并分析不同切削参数对切屑形态的影响。 其次，本章将重点阐述切削力。切削力是切削过程中最基本也是最重要的力学参数，它直接影响刀具的受力、工件的变形、加工精度以及设备的能耗。我们将介绍切削力的组成，包括主切削力、进给力和背压力，并详细讲解影响切削力的主要因素，如切削用量（切削速度、进给量、切削深度）、刀具几何参数、材料的切削性能等。我们将引入切削力公式，并分析其应用。 接着，我们将探讨切削热的产生与散逸。切削热是切削过程中产生的能量耗散，其产生源主要包括塑性变形热、摩擦热等。过高的切削热会导致刀具磨损加剧、工件表面热变形、加工精度下降甚至烧伤。本章将分析切削热的来源，并介绍有效散热的方法，如使用切削液、优化切削参数等。 此外，本章还将引入切削刀具的磨损。刀具磨损是切削过程中不可避免的现象，它直接影响刀具寿命、加工精度和表面质量。我们将详细介绍刀具磨损的类型，如后刀面磨损、前刀面磨损、崩刃、积屑瘤等，分析磨损的原因，并介绍提高刀具寿命的途径，如选择合适的刀具材料、优化几何角度、改进切削工艺等。 最后，本章将概述切削过程中的表面质量形成机理。切削后的工件表面并非光滑平整，而是存在微观的凹凸起伏，即表面粗糙度。我们将分析切削参数、刀具几何参数、材料性能以及切削液对表面粗糙度的影响，并介绍提高表面质量的工艺措施。 第三章 常用切削刀具与量具 本章将聚焦于机械加工中最直接的工具——切削刀具和用于测量零件的量具，详细介绍它们的类型、结构、选用原则和使用方法。 第一节 常用切削刀具 本节将分类介绍机械加工中最常见的切削刀具。 车刀： 作为车床加工的核心刀具，我们将详细介绍其结构组成（刀体、刀杆、刀片等），以及不同类型的车刀，包括外圆车刀、内圆车刀、端面车刀、切槽车刀、螺纹车刀等。每种刀具都将配以图示，清晰展示其外形和用途。我们将深入讲解车刀几何角度（主偏角、副偏角、前角、后角、刀尖圆弧半径等）的含义及其对切削过程的影响，并提供选择车刀的原则和方法。 铣刀： 广泛应用于铣床上，用于加工平面、沟槽、成形面等。本节将介绍不同类型的铣刀，如圆柱铣刀、端面铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、成形铣刀等，并通过图解展示它们的结构特点。我们将分析不同铣刀的用途，以及铣削过程中刀具几何参数的选择。 钻头： 用于在实体材料上钻孔。本节将介绍麻花钻的结构、组成部分（钻体、钻柄、钻心、沟槽、横刃等），以及不同材料钻头的选择（如高速钢钻头、硬质合金钻头）。我们将讲解钻削的工艺参数，如钻削速度、进给量，以及钻孔前准备工作的重要性。 镗刀： 用于扩大已有孔或提高孔的尺寸精度和表面质量。本节将介绍单刃镗刀、多刃镗刀等类型，并说明其在加工中的应用。 锯片铣刀与切槽刀： 用于切割和切槽。将分别介绍其结构特点和适用范围。 铰刀： 用于加工精密孔，提高其尺寸精度和表面粗糙度。本节将介绍其结构、类型（如直槽铰刀、螺旋铰刀）和使用方法。 磨削砂轮： 虽然不直接进行切削，但磨削也是一种重要的加工方式，砂轮是其关键工具。本节将简要介绍砂轮的组成（磨料、结合剂、气孔）、种类（按磨料、结合剂、粒度、硬度、形状等分类）以及选择原则。 第二节 常用量具 量具是保证零件加工尺寸精度的重要工具，本节将重点介绍。 钢尺与卷尺： 最基本、最常用的长度测量工具。将介绍其读数方法和使用注意事项。 游标卡尺： 具有较高的测量精度，是车间中最常用的测量工具之一。我们将详细讲解游标卡尺的结构（主尺、游标、测量爪、深度尺等），清晰展示读数方法，并提供日常维护和保养要点。 千分尺： 精度更高的测量工具，用于测量较小的尺寸或要求更高的精度。本节将介绍外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺等类型，并详细讲解其读数方法。 百分表与千分表： 用于测量微小尺寸的变化或作为指示比对的测量工具。将介绍其结构、工作原理和使用方法。 角度量具： 如角度尺、万能角度尺等，用于测量和检查工件的角度。 胎具与样板： 用于批量生产中，检查零件形状和尺寸的专用量具。 第四章 车床操作技能实训（以普通车床为例） 本章是本书的核心实训部分，将以最常见的普通车床为例，系统介绍车床的操作流程、常见加工工艺以及相关的安全注意事项。 第一节 普通车床的结构与操作 车床的组成： 本节将详细分解普通车床的结构，介绍其主要部件，如床身、床头箱、进给箱、挂轮架、溜板箱、拖板、尾座、刀架等。每一部分都将配以清晰的图示，并讲解其功能和工作原理。 车床的操作流程： 从启动前的准备工作开始，详细讲解车床的开机、变速、进给变速、刀架的移动、工件的安装与拆卸、刀具的装夹与调整等一系列操作步骤。强调每一步操作的准确性和安全性。 工件的安装与对刀： 详细介绍不同形式的工件安装方法，如三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖等。着重讲解对刀的基本方法，包括外圆对刀、内圆对刀、端面对刀等，以及如何保证对刀的准确性。 第二节 常用车削加工工艺与实训 本节将围绕几种最基本的车削加工工序，提供详细的实训指导。 外圆车削： 工艺分析： 讲解外圆车削的目的（减小工件外径）、切削原理、切削用量的选择原则（切削速度、进给量、切削深度），以及对刀和安装刀具的方法。 实训步骤： 提供详细的实训步骤，包括工件安装、对刀、设定切削用量、进行粗车、半精车、精车等。强调在每个阶段需要注意的事项，以及如何通过测量检查工件尺寸。 质量控制： 讲解如何通过调整切削用量、刀具角度以及切削液的使用来控制外圆的尺寸精度和表面粗糙度。 端面车削： 工艺分析： 讲解端面车削的目的（加工工件端面）、切削原理、切削用量的选择，以及对刀和安装刀具的方法。 实训步骤： 提供详细的实训步骤，包括工件安装、对刀、设定切削用量、进行粗车、精车等。强调如何保证端面的平面度和垂直度。 质量控制： 讲解如何通过调整切削用量、刀具角度以及切削液的使用来控制端面的平面度、垂直度以及表面粗糙度。 车槽： 工艺分析： 讲解车槽的目的、刀具的选择（槽刀）、切削用量、切削方式（一次切入或分次切入）等。 实训步骤： 提供详细的实训步骤，包括槽刀的装夹、槽宽和槽深的控制、以及如何避免槽底毛刺。 车螺纹： 工艺分析： 讲解车螺纹的基本原理、刀具（螺纹车刀）的几何形状、螺距、牙型角等关键参数。重点讲解车螺纹的进给方式，包括半自动进给和手动进给。 实训步骤： 提供详细的实训步骤，包括螺纹车刀的刃磨与对刀、挂轮架的挂轮计算与操作、以及如何进行粗车、中间车、精车。强调如何控制螺纹的精度和光洁度。 钻孔与扩孔： 工艺分析： 讲解在车床上进行钻孔的注意事项，如如何利用尾座的中心架固定工件、钻头的选择与安装、切削用量的选择等。 实训步骤： 提供详细的实训步骤，包括工件的定位、钻孔的操作、以及扩孔的操作。 锥度车削： 工艺分析： 讲解锥度车削的不同方法，如利用刀架溜板、尾座偏心等。 实训步骤： 提供详细的实训步骤，根据不同方法进行锥度车削。 第三节 车床安全操作规程与维护保养 车床安全操作规程： 本节将重申和细化车床操作的安全要求，包括工作前检查、操作过程中的注意事项、禁止行为、紧急停机操作、工件与刀具的固定、防护装置的使用、工作区域的整洁等。 车床的维护保养： 讲解日常的清洁、润滑、检查以及定期保养的内容，旨在延长车床的使用寿命，保证其工作精度。 第五章 现代机械加工技术简介 本章将简要介绍一些现代机械加工技术，拓宽读者的视野，了解行业前沿。 数控加工技术： 介绍数控机床的基本概念、工作原理、数控编程的基础知识（G代码、M代码），以及数控加工在提高加工精度、效率和自动化程度方面的优势。 磨削加工： 简要介绍磨削加工的原理、特点及其在提高零件精度和表面质量方面的作用。 特种加工： 如电火花加工（EDM）、激光加工、超声波加工等，介绍其基本原理和应用领域。 智能制造与工业4.0： 简要介绍这些前沿概念，以及它们在机械加工领域的发展趋势。 本书特色： 内容全面： 涵盖了机械加工的基础理论、常用工艺、设备操作、安全知识以及现代技术简介。 图文并茂： 大量采用示意图、结构图和操作图，帮助读者更直观地理解概念和操作步骤。 强调实践： 实训章节提供了详细的操作步骤和指导，适合读者动手实践。 突出安全： 在各个章节中都强调安全操作的重要性，并有专门的安全章节。 贴近实际： 内容紧密结合生产实际，具有较强的实用性。 本书适合职业院校、技工学校、高等院校相关专业的学生阅读，也可作为从事机械加工行业的初学者和从业人员的参考书。通过学习本书，读者将能够掌握机械加工的基本技能，提高操作水平，为未来的职业发展奠定坚实的基础。
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