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《现代机械制造工艺学》 内容简介： 本书是一部系统阐述现代机械制造过程中所涉及的各类工艺技术、方法与原理的专业教材。全书共分为十三章，旨在为读者构建一个全面而深入的机械加工知识体系，并为理解和掌握先进制造技术奠定坚实基础。 第一章 机械制造工艺基础 本章首先对机械制造过程的本质、发展历程及其在国民经济中的重要地位进行阐述。重点介绍了制造业的基本组成部分，包括原材料、工装、设备、人员和信息，并系统梳理了制造工艺的演变趋势，从传统加工到自动化、智能化制造。随后，详细讲解了零件的工艺分析方法，包括零件的结构分析、材料分析、精度和表面粗糙度要求分析等，为后续工艺设计奠定基础。最后，本章对制造过程中的基本概念，如工序、装夹、测量等进行了定义和解释。 第二章 金属切削原理 本章深入探讨了金属切削过程中的基本物理和力学原理。详细介绍了切削过程的几何要素，如刀具的几何参数（前角、后角、主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径等）和切削运动（主运动、进给运动、修正运动），并阐述了它们对切削过程的影响。重点分析了切削力的大小、方向和分布，以及切削热的产生和传递机制。在此基础上，详细讲解了刀具磨损的类型、原因和磨损判据，以及刀具寿命的影响因素。最后，本章还介绍了切削参数（切削速度、进给量、切削深度）的选择原则以及刀具材料的性能要求。 第三章 常用金属切削机床 本章系统介绍了各种常用的金属切削机床的工作原理、结构特点、性能参数和适用范围。包括： 车削机床： 重点介绍普通车床、万能外圆磨床、卧式车床、立式车床、数控车床等，阐述其主运动、进给运动的实现方式以及加工原理。 铣削机床： 详细介绍卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、万能铣床、数控铣床等，分析其刀具运动、工件运动以及 Milling 加工的工艺特点。 钻削与镗削机床： 介绍钻床、摇臂钻床、镗床等，讲解其加工原理和精度控制。 磨削机床： 重点介绍外圆磨床、平面磨床、内圆磨床、无心磨床等，阐述磨削的作用、磨削液的作用以及磨削加工的精度要求。 特种加工机床： 简要介绍电火花加工（EDM）、电解加工（ECM）、激光加工（LAM）等先进加工设备的原理和应用。 第四章 常用切削刀具 本章详细介绍了各种类型金属切削刀具的结构、材料、几何参数和选用原则。 车刀： 包括外圆车刀、内孔车刀、端面车刀、偏刀等，阐述其刀刃角度和刀尖形状对加工的影响。 铣刀： 包括圆柱铣刀、面铣刀、三面刃铣刀、角铣刀、T型槽铣刀、燕尾槽铣刀等，分析其齿形、齿数和安装方式。 钻头与扩孔钻： 介绍麻花钻、中心钻、扩孔钻、铰刀等，阐述其刃磨方式和加工精度。 镗刀： 包括单刃镗刀、多刃镗刀、可调镗刀等，介绍其调整方法和加工特点。 成形刀具： 介绍用于加工特定形状的刀具，如滚刀、砂轮等。 刀具材料： 详细介绍高速钢（HSS）、硬质合金（Carbide）、陶瓷刀具（Ceramic）、立方氮化硼（CBN）和金刚石刀具（Diamond）的性能特点、适用范围和选用依据。 刀柄与刀杆： 介绍各类刀柄和刀杆的结构和连接方式，以及其对加工稳定性的影响。 第五章 夹具设计基础 本章系统讲解了夹具在机械加工中的作用、基本组成以及设计原则。 夹具的作用： 强调夹具对提高加工精度、保证互换性、提高生产效率、改善劳动条件和实现流水生产的关键作用。 夹具的基本组成： 介绍定位元件（定位销、定位块、V型块）、夹紧元件（压板、卡板、楔块、液压夹紧装置）、对刀元件（定位挡块、导向孔）、连接元件（夹具体、基础件）等。 定位基准： 详细阐述基准的种类（工艺基准、测量基准、装配基准）和选择原则，以及定位原理（六点定位、五点定位、四点定位等）。 夹具设计的基本原则： 强调夹具的通用性、互换性、刚性、可靠性、经济性等。 定位与夹紧： 深入分析定位原理，包括刚性定位、弹性定位；详细介绍各种夹紧机构的原理和应用。 第六章 磨削与抛光工艺 本章重点介绍磨削和抛光技术在提高零件表面质量、尺寸精度和几何形状精度方面的应用。 磨削加工原理： 阐述磨削过程的特点，如磨粒切削、磨削力的作用、磨削热的产生和影响。 磨削方法： 详细介绍外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削、螺纹磨削、齿轮磨削等。 磨削液的作用： 阐述磨削液在冷却、润滑、清洗和防锈方面的作用。 砂轮的选择与修整： 介绍砂轮的种类、粒度、硬度、结合剂等参数，以及砂轮的动平衡和修整方法。 抛光工艺： 介绍抛光的基本原理，常用的抛光方法（手工抛光、机械抛光、电化学抛光、超声波抛光）及其适用范围。 第七章 表面热处理与表面加工 本章介绍提高零件表面性能的各种热处理和表面加工方法。 表面热处理： 感应加热淬火： 介绍感应加热淬火的原理、设备、工艺参数以及对零件性能的影响。 火焰加热淬火： 介绍火焰加热淬火的特点和应用。 化学热处理： 详细介绍渗碳、渗氮、碳氮共渗等化学热处理工艺，阐述其改变零件表面成分和组织，从而提高硬度、耐磨性和耐腐蚀性的原理。 表面加工： 表面强化处理： 介绍滚压、喷丸、激光强化等表面强化技术。 表面涂层： 简要介绍 PVD、CVD 等涂层技术及其在提高零件表面性能方面的应用。 第八章 测量与检验技术 本章系统介绍机械制造过程中常用的测量与检验技术，确保产品质量。 测量基准与测量工具： 介绍测量基准的重要性，以及常用测量工具（游标卡尺、千分尺、高度尺、角度尺、百分表、千分表等）的使用方法和精度。 尺寸与公差测量： 讲解尺寸公差、形位公差的含义，以及测量尺寸、直径、角度、平面度、直线度、平行度、垂直度、同轴度等形位公差的方法。 表面粗糙度测量： 介绍表面粗糙度的表征参数（Ra, Rz 等）和测量方法（轮廓仪、比较样板）。 坐标测量机（CMM）： 介绍 CMM 的基本原理、功能及其在复杂零件测量中的应用。 量仪与量规： 介绍量仪（如万能量表）和各种量规（如塞规、环规、螺纹规）的原理和使用。 统计质量控制（SQC）： 简要介绍统计过程控制的概念和常用工具（控制图）。 第九章 数控加工技术 本章重点介绍数控（CNC）加工技术在现代机械制造中的核心地位和应用。 数控加工原理： 讲解数控加工的基本原理，即通过数字信息控制机床的运动。 数控系统： 介绍数控系统的组成（输入装置、信息处理装置、伺服系统、反馈装置）和功能。 数控编程： 介绍数控编程的基本规则，包括坐标系、G指令、M指令、地址字等，以及简单的数控加工程序编写。 数控机床： 介绍数控车床、数控铣床、加工中心（MC）等数控机床的结构特点和操作方法。 CAM 技术： 介绍计算机辅助制造（CAM）在生成加工路径和数控程序中的作用。 第十章 自动化与机器人技术在机械加工中的应用 本章探讨自动化和机器人技术如何提高机械加工的效率、精度和安全性。 自动化生产线： 介绍自动化生产线的概念、组成和优势，以及其在流水线生产中的应用。 工业机器人： 介绍工业机器人的类型、构成、运动学和控制原理，以及其在装卸工件、焊接、喷涂、搬运等方面的应用。 柔性制造系统（FMS）： 介绍 FMS 的概念、特点及其在实现多品种、小批量生产中的作用。 智能制造： 简要介绍智能制造的发展趋势，包括物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）在制造领域的应用。 第十一章 模具设计与制造基础 本章介绍模具在塑料、橡胶、金属成形等领域的重要作用，以及模具的设计和制造工艺。 模具的分类： 介绍注射模、压铸模、冲压模、锻造模等。 模具设计基本原理： 讲解模具的结构组成、主要零件（型腔、型芯、分型面、浇注系统、排气系统、冷却系统等）的设计考虑。 模具材料： 介绍常用的模具钢材及其性能要求。 模具制造工艺： 简要介绍模具制造中的加工方法，如电加工、精密磨削等。 第十二章 绿色制造与可持续发展 本章关注机械制造过程中的环保和可持续发展问题。 绿色制造概念： 介绍绿色制造的理念和目标，包括节能、减排、无污染。 环保加工技术： 探讨减少切削液污染、推广低能耗加工方法、回收利用废料等。 可持续发展： 强调在整个产品生命周期中，从设计、制造到报废处理，都应考虑对环境的影响。 第十三章 现代机械制造技术发展趋势 本章展望未来机械制造技术的发展方向。 智能化制造： 讨论人工智能、机器学习在质量预测、工艺优化、设备维护等方面的应用。 增材制造（3D 打印）： 介绍 3D 打印技术在原型制造、复杂结构零件制造中的潜力。 数字化与网络化： 强调数字化设计、数字化制造、数字化管理的融合。 先进材料的应用： 讨论高性能合金、复合材料等在新一代制造技术中的作用。 本书内容涵盖了机械加工的理论基础、实践操作、先进技术和发展趋势，是机械制造相关专业学生、工程师及技术人员的理想参考书。通过对本书的学习，读者将能全面掌握现代机械制造的核心知识，并为从事相关领域的工作打下坚实基础。
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