第1章機械加工工藝基礎

1．1機械產品開發及生產過程概述

1．2生產類型及其工藝特點

1．2．1生產綱領和生產類型

1．2．2生產類型的工藝特點

1．3機械加工質量

1．3．1加工精度的含義

1．3．2加工表面質量的含義

1．3．3加工表面質量對使用性能的影響

1．4加工精度的獲得方法

1．5機械加工工藝過程組成

1．6設計基準與工藝基準

1．7基本尺寸鏈理論

1．7．1尺寸鏈的概念、組成及特性

1．7．2尺寸鏈的分類

1．7．3尺寸鏈的基本計算方法

1．7．4尺寸鏈計算公式的使用方法

1．7．5工藝尺寸鏈的應用

習題及思考題

第2章機械加工工藝設計

2．1機械加工工藝規程

2．2機械加工工藝性審查

2．2．1零件圖的完整性與統一性審查

2．2．2零件的結構工藝性審查

2．2．3圖樣標注的合理性

2．2．4材料選用合理性

2．3零件圖加工分析

2．3．1零件的結構分析

2．3．2零件的技術要求分析

2．3．3識別零件的主要表面並確定其加工方案

2．3．4確定零件其他加工表面的加工方案

2．3．5定位基準的選擇

2．4毛坯的選擇

2．4．1毛坯的種類

2．4．2毛坯選擇方法

2．5機械加工工藝過程設計

2．5．1工序類型

2．5．2加工階段的劃分

2．5．3工序的集中與分散

2．5．4加工順序的安排

2．6工序設計

2．6．1機床與工藝裝備的選擇

2．6．2切削用量的確定

2．6．3加工餘量的擬定

2．6．4工序尺寸及其公差的確定

2．6．5工序簡圖

2．7工藝方案的生產率和技術經濟分析

2．7．1時間定額與提高生產率的措施

2．7．2工藝方案的技術經濟分析

習題及思考題

第3章數控加工工藝設計

3．1數控加工工藝設計總述

3．1．1數控加工工藝設計步驟及文件

3．1．2數控加工零件工藝分析

3．1．3數控加工工藝過程設計

3．1．4數控加工工序設計

3．1．5數控加工程序

3．2數控車床工藝設計

3．2．1適合加工表面

3．2．2定位基準與工件裝夾

3．2．3刀具

3．2．4工序劃分

3．2．5加工順序

3．2．6走刀路線

3．3數控銑床工藝設計

3．3．1適合加工表面

3．3．2定位基準與工件裝夾

3．3．3刀具

3．3．4數控銑削方式

3．3．5走刀路線

3．4加工中心工藝設計

3．4．1適合加工表面

3．4．2加工中心的選擇

3．4．3加工方案設計

3．4．4加工順序

3．4．5定位基準與工件裝夾

3．4．6走刀路線

習題及思考題

第4章機床夾具設計

4．1概述

4．1．1工件的裝夾

4．1．2夾具的組成、分類和在機械加工中的作用

4．1．3工件在夾具中加工時加工誤差的組成

4．2工件在夾具中的定位

4．2．1工件定位的基本原理

4．2．2工件定位方式及其所件

4．2．3定位誤差的分析和計算

4．3工件在夾具中的夾緊

4．3．1工件的夾緊及對夾緊裝置的基本要求

4．3．2常用典型夾緊機構

4．4夾具件

4．4．1夾具件

4．4．2夾具的分度裝置

4．4．3夾具體

4．5典型機床夾具設計

4．5．1鑽床夾具設計

4．5．2鏜床夾具設計

4．5．3車床夾具設計

4．5．4銑床夾具設計

4．6夾具的設計方法和步驟

4．6．1對機床夾具的基本要求

4．6．2夾具的設計步驟

4．6．3夾具設計實例

習題及思考題

第5章機械加工精度控制

5.1影響機械加工精度的因素

5.2工藝繫統的幾何誤差及磨損

5.2.1機床誤差

5.2.2夾具制造誤差及磨損

5.2.3刀具制造誤差及磨損

5.3工藝繫統的受力變形

5.3.1工藝繫統剛度

5.3.2工藝繫統受力變形對加工精度的影響

5.3.3減少受力變形對加工精度影響的措施

5.4工藝繫統的熱變形

5.4.1工藝繫統的熱源

5.4.2熱變形對加工精度的影響

5.4.3減小熱變形對加工精度影響的措施

5.5其他影響加工精度的因素及改進措施

5.5.1加工原理誤差

5.5.2測量誤差

5.5.3調整誤差

5.5.4殘餘應力

5.6加工誤差的統計學分析

5.6.1加工誤差的統計學規律

5.6.2分布圖分析法

5.6.3點圖分析法

5.7控制加工精度的途徑

習題及思考題

第6章機械加工表面質量控制

6.1影響加工表面質量的因素

6.1.1影響表面粗糙度的工藝因素

6.1.2影響零件表層物理力學性能的因素

6.2機械加工中的振動

6.2.1機械加工動力學繫統

6.2.2機械加工中的受迫振動

6.2.3機械加工中的自激振動

6.3控制機械加工表面質量的措施

習題及思考題

第7章機器裝配工藝設計

7.1機器裝配與裝配精度

7.1.1機器裝配的概念

7.1.2裝配繫統圖與裝配工藝繫統圖

7.1.3裝配精度

7.2裝配的組織形式及生產綱領

7.3裝配尺寸鏈

7.3.1裝配尺寸鏈的概念

7.3.2裝配尺寸鏈的建立

7.3.3裝配尺寸鏈的計算方法

7.4保證裝配精度的裝配方法

7.4.1互換裝配法

7.4.2分組裝配法

7.4.3修配裝配法

7.4.4調整裝配法

7.5裝配工藝規程設計

7.5.1裝配工藝規程設計的步驟、方法和內容

7.5.2裝配工藝規程設計的步驟和內容

習題及思考題

第8章先進制造技術與模式

8.1非傳統加工方法

8.1.1電火花加工

8.1.2電化學加工

8.1.3高能束加工

8.1.4超聲波加工

8.2增材制造

8.2.1光敏樹脂液相固化成型

8.2.2熔融沉積快速成型

8.2.3薄片分層疊加成型

8.2.4選擇性激光粉末燒結成型

8.3成組技術

8.4計算機輔助工藝過程設計

8.5計算機輔助機床夾具設計

8.6先進制造模式

8.6.1並行工程

8.6.2精益生產

8.6.3敏捷制造

8.7基於模型的機械制造工藝(面向工業4.0)

8.7.1工業4.0與中國制造2025

8.7.2基於模型的定義與基於模型的企業

8.7.3基於模型的零件制造工藝

8.7.4基於模型的裝配工藝

8.7.5基於模型的機床夾具設計

習題及思考題

第9章復雜工程問題求解能力實訓

9.1軸類零件加工工藝

9.1.1工程案例分析

9.1.2軸類零件加工工藝總述

9.2盤套類零件加工工藝

9.2.1工程案例分析

9.2.2盤套類加工工藝總述

9.3箱體類零件加工工藝

9.3.1工程案例分析

9.3.2箱體類加工工藝總述

9.4異形零件加工工藝

9.4.1工程案例分析

9.4.2異形類零件加工工藝總述

9.5工序尺寸設計

9.5.1零件加工分析

9.5.2工序尺寸設計方法

9.5.3機械加工工藝

9.6數控與圓柱齒輪加工工藝

9.6.1工程案例分析

9.6.2圓柱齒輪類加工工藝

9.7裝配工藝

9.7.1裝配圖分析

9.7.2裝配工藝過程設計

9.7.3裝配尺寸鏈分析

習題及思考題

附錄A平面尺寸鏈計算方法

附錄B常見工藝性差現像

附錄C標準公差繫列

附錄D機械加工表層結構Rz、Ha數據

附錄E可轉位刀片型號

附錄F機夾可轉位車刀型號

附錄G數控加工工具繫統

附錄H工件典型定位方式

附錄I常見加工需要限制的自由度

附錄J常見定位方式定位誤差

附錄K正態分布F(z)值

附錄L機械制造工藝術語（中英對照）

主要參考文獻

機械制造工藝學是本書內容的傳統稱謂，其實質是高階、高層次機械制造技術。它承接機械制造基礎課程，在金屬切削原理、常用金屬加工方法、金屬切削機床等內容基礎上，深入闡述保證或提高機械零件加工精度與機器裝配質量等的方法與技術。

感謝讀者和用戶對本書第1版的支持！在吸收第1版使用反饋信息的基礎上，結合編者十餘年國企車輛研發經驗和十多年高校教學經驗，布局第2版內容。在第1版的基礎上，本書增加了復雜工程問題求解能力實訓內容，強化了數控加工工藝和增材制造等內容，增加了與工業4.0相關的機械制造工藝等內容，增添了機械制造工藝學理論的支撐素材（書後附錄），貫徹了新的國家標準。為了便於讀者參與國際交流與學習，附錄L列出了機械制造工藝術語中英文對照。

我們在編寫過程中仍然延續第1版的基本寫作思想：
“寫一本容易讀的書；
寫一本實用性強的書。”力求使教師易教，學生易懂。一方面，讀者讀起來感覺內容很“簡單”；
另一方面，我們努力使書中內容與工程現實接軌，努力縮小校園教育與社會職場需求的差距。

本書主要特點如下：

(1) 體繫完整，結構合理本書具有完整的機械制造工藝學知識體繫。在內容結構上，努力使知識闡述更加循序漸進、循循善誘，更加符合人類認知規律，並富有啟發性。

(2)  重點突出，易讀易懂突出工藝設計的課程主線，加強機械制造工藝與產品結構協同設計意識。全書敘述簡明，論述精煉，適應快節奏生活，追求良好的閱讀體驗。本書進行了易讀性和易懂性設計，避免大量專業知識湧現對讀者造成壓迫感和窒息感。

(3) 能力培養，接軌職場機械制造工藝是機械行業的一項重要工程實用技術。本書強化了實用性知識內容的闡述，強化了理論闡述與工程實際的聯繫，采用統一的理論與方法貫穿全書。追求以不變之理應萬變事物的能力，切實提升讀者處理復雜工程問題的能力。縮小校園教育與職場需求的差距，拉近學校人纔培養與社會人纔需求的距離。

(4) 階梯難度，學教發展面向不同讀者的需求，內容采用梯級化設計，前八章為一般機械制造工藝理論講解，第9章為復雜工程問題求解能力培養內容。既面向各類型高校學生大眾的需求，也面向高校及社會卓越人纔需求。順應當前學習與教學方式變革，滿足如“大眾教育 卓越人纔培養”“理論 應用案例”“必修 選修”“課堂教學 課外自學”等多種教學與人纔培養模式的需要，適應專業認證和卓越人纔培養的需求。

(5) 融合數控，典型示範針對當前傳統機械加工方式與數控加工方式並存的現狀，融合傳統機械加工工藝設計與數控加工工藝設計內容，配備典型機械制造工藝設計等內容，起拋磚引玉的示範作用。

(6) 體現發展，面向未來在內容取舍等多方面反映行業技術發展變化。增加了基於模型的工藝設計（工業4.0時代的機械制造工藝設計），強化了增材制造（3D打印）等反映新技術發展的內容。面向智能制造和工業4.0等制造業變革，引入工業信息化、智能化思想與觀念，適應信息物理繫統（cyberphysical system, CPS）在制造業的推廣應用。

本書內容按階梯難度設計以適應多種課時安排，可以方便依據教學計劃編排授課內容。特別建議除課堂教學外，另配備一定數量的實驗課、習題課、課程設計等內容。

對用本書作為教材的教師來說，可以通過電子郵件tonglichang@126.com與作者聯繫，可以獲得相關的教學支撐資料。

對於自學讀者，在閱讀本書之外，選一本機械制造工藝手冊作為參考資料，作為對本書內容的補充，預期將會收到較好的學習效果。

本書編寫分工如下：
第4、5章主要由佟志忠編寫，其餘部分由常同立編寫。全書由常同立組織編寫，並完成統稿和校稿工作。常悅參與書的結構設計和易讀性設計。郭志鵬、潘正琦、和建增協助編寫。東北林業大學王述洋教授對本書進行了審閱。

由於編者水平有限，書中缺點和錯誤在所難免，懇請讀者不吝指正。

編者

2018年1月