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編輯推薦： 本书是职业教育十三五改革创新规划教材，依据教育部2014年颁布的《中等职业学校机械加工技术专业教学标准》，并参照相关的国家职业技能标准编写而成。本书主要内容包括机械加工的概念、金属切削的基本知识、机床、夹具、机械加工工艺规程的制订、典型零件的加工、装配工艺基础、设备维修工艺基础和先进加工技术。本书配套有电子教案、多媒体课件等丰富的网上教学资源，可免费获取。本书可作为中等职业学校机械加工技术专业及相关专业学生的教材，也可作为岗位培训用书。 內容簡介： 本书是职业教育十三五改革创新规划教材，依据教育部2014年颁布《中等职业学校机械加工技术专业教学标准》，并参照相关的国家职业技能标准编写而成。 本书主要内容包括机械加工的基本概念、金属切削加工的基本知识、机床、夹具、机械加工工艺规程的制定、典型零件的加工、装配工艺基础、设备维修工艺基础和先进加工技术。本书配套有电子教案、多媒体课件等丰富的网上教学资源，可免费获取。 本书可作为中等职业学校机械类专业教材，也可作为岗位培训用书。 目錄： 目录 绪论 单元1机械加工的基本概念 1.1基本概念 1.2工件的定位基准 1.3工件 课后习题 单元2金属切削加工的基本知识 2.1切削运动和切削要素 2.2切削液 2.3金属切削刀具 2.4刀具寿命及其影响因素 2.5车刀的刃磨 课后习题 单元3机床 3.1机床传动的基本知识 3.2车床 3.3铣床 3.4钻床与镗床 3.5磨床 3.6刨床 3.7组合机床 课后习题 单元4夹具 4.1概述 4.2工件的定位 4.3工件的定位方法和定位元件 4.4工件在夹具中的夹紧 4.5基本夹紧机构 课后习题 单元5机械加工工艺规程的制定 5.1工艺规程 5.2零件图分析 5.3定位基准的选择 5.4拟定工艺路线 5.5加工余量的确定 5.6工艺尺寸链 5.7机床及工艺装备的选择 5.8切削用量的确定 课后习题 单元6典型零件的加工 6.1轴类零件加工 6.2套类零件加工 6.3箱体类零件加工 6.4圆柱齿轮加工 课后习题 单元7装配工艺基础 7.1装配工作的基本内容 7.2装配的组织形式 7.3装配精度 7.4装配尺寸链 7.5装配方法及其选择 7.6典型部件装配 课后习题 单元8设备维修工艺基础 8.1设备使用与维护的任务和工作内容 8.2设备使用与维护的要求、规程及管理制度 8.3设备的计划修理 8.4设备的日常检查和状态监测 课后习题 单元9先进加工技术 9.1数控电火花加工 9.2超声加工 9.3激光加工 9.4数控机床加工 9.53D打印技术 课后习题 参考文献 內容試閱： 前言 本书是职业教育十三五改革创新规划教材，依据教育部2014年颁布《中等职业学校机械加工技术专业教学标准》中机械加工技术课程的主要教学内容和要求，并参照相关的国家职业技能标准编写而成。通过本书的学习，可以使学生掌握必备的机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统、设备的操作与维护及典型零件的加工方法等知识与技能。本书在编写过程中吸收企业技术人员参与，紧密结合工作岗位，与职业岗位对接； 选取的案例贴近生活、贴近生产实际； 将创新理念贯彻到内容选取、教材体例等方面。本书在编写时努力贯彻教学改革的有关精神，严格依据教学标准的要求，努力体现以下特色。（1） 在编写理念上，按照行业发展的新趋势对就业者专业能力的新需求，结合中等职业学校教学实际与学生认知特点，突出针对性和实用性，立足加强学生对知识点和基本技能的理解和掌握。改变单一的考学生的教学观念，树立如何引导、服务和帮助学生掌握知识的新理念。引导学生积极主动地交流与探讨，造就创新与探讨的开放式教学环境。（2） 在内容上，继承传统教材核心内容，准确匹配知识、能力和素质三者之间的关系，保证学生全面发展，适应培养高素质劳动者需要，合理协调基础理论知识与基本技能之间的密切关系，将不同的知识连贯起来，培养一专多能、复合型人才，体现学生的柔性发展需要，更好地适应学生在就业过程中的转岗需要以及二次就业需要，适应终身学习需要，为学生工作后进一步发展奠定必要的基本知识与基本技能基础。（3） 在编写体例上，通过单元知识导入介绍现场金属加工工艺流程相关设备及零件，突出实践性和指导性，拉近现场与课堂教学的距离，丰富学生的感性认识，引领学生学习。通过课前知识导入转变学生角色，激发学习兴趣。通过课后习题巩固专业知识，培养专业能力。通过知识拓展丰富学生们的专业知识。（4） 在学习案例上，遵循适度、够用原则，为机械大类各专业培养目标服务，注重通用性教学内容与特殊性教学内容的协调配置，体现出新编教材对机械大类各不同专业既有统一性要求，又有选择上的灵活性或差异性，尽量满足不同专业的培养目标需要。（5） 在教学实施上，引导学生在实训车间或企业生产现场开展设备认识学习，使缺少活泼性的学习内容表现出通俗性、生动性、实用性和指导性等，以此激发学生对该课程的学习热情和学习兴趣，强化理实一体化教学，构建理论与应用之间的桥梁或纽带，培养创新能力和自学能力。本书建议学时为104学时，具体学时分配见下表。 单元建 议 学 时单元建 议 学 时 单元14单元620单元218单元74单元318单元82单元412单元92单元524 总计104 本书由天津劳动保障技师学院李家吉担任主编，河源技师学院曾祥菹、茂名技师学院吴顶东、惠州市技师学院孙怡担任副主编。编写分工为： 李家吉编写单元2、单元3、单元5、单元7、单元8，曾祥菹编写单元4，吴顶东编写单元1、单元9，孙怡编写单元6。参加编写工作的还有天津劳动保障技师学院郭建明、李彪,惠州市技师学院张许梅等。全书由李家吉统稿。本书在编写过程中参考了大量的文献资料，在此向文献资料的作者致以诚挚的谢意。由于编写时间及编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。了解更多教材相关信息请关注微信号： Coibook。编者2016年9月 单元3机床 单元知识导入 图31所示的工程机械车辆、手机外壳模具等工具在现代社会生产与生活中随处可见。它们都是由各种各样的零件装配而成，而其中大多数零件都是经过机器切削加工得到的。 图31常见的生产车辆与生活用具 通常，把用来对金属毛坯件进行切削加工的机器称为金属切削机床，简称机床。通过人工控制进行零件加工的机床称为普通机床。常见的普通机床主要包括车床、铣床、钻床和磨床等。图32所示为使用机床生产的车间现场。 图32使用机床生产的车间现场 3.1机床传动的基本知识 知识目标1 了解金属切削机床的分类及代号。2 了解机床的传动系统图。能力目标1 能讲出机床在加工过程中所需的运动。2 能叙述机床的传动链。课前知识导入 图33金属切削加工 图33所示为金属切削加工应用示例。金属切削机床进行切削加工时，是通过刀具和工件之间的相对运动，切除工件上多余金属，形成具有一定形状、尺寸和表面质量的工件表面，从而获得所需的机械零件。各种类型机床的具体用途和加工方法虽然不同，但工作原理基本相同。学习内容一、 金属切削机床的概念及分类1. 金属切削机床的概念金属切削机床是用刀具对工件进行切削加工的机器，它是切削加工的主要设备，在机械制造工业中，它担负的劳动量占40％~60％。因为它是制造机器和生产工具的机器，所以又称为工作母机，简称机床。2. 机床的分类1 基本分类方法机床可按不同特征进行分类，最基本的是按加工方式及主要用途进行分类，目前我国机床分为12大类： 车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床和其他机床，见表31。 表31机床分类及代号 类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床锯床其他机床 代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨二磨三磨牙丝铣刨拉电割其 2 其他分类法① 按工件大小和机床质量分为仪表机床、中小型机床、大型机床10~30t、重型机床30~100t和超重型机床100t以上。② 按加工精度分为相对精度级机床和绝对精度级机床两种。大部分车床、磨床和齿轮加工机床有3种精度产品，即3个相对精度级。相对精度级在机床别号中分别用汉语拼音字母P普通精度级，在型号中P省略、M精密级、G高精度级表示。有些用于高精度精密加工的机床要求加工精度很高，即使是普通精度级产品，其绝对精度级也超过Ⅳ级，这些机床通常称为高精度精密机床，如坐标镗床、坐标磨床、螺纹磨床等。③ 按自动化程度分为手动操作机床、半自动机床和自动机床三种。半自动机床和自动机床在机床型号中分别用汉语拼音字母Ｂ和Z表示。④ 按机床的自动控制方式分为仿形机床、数控机床和加工中心等，在机床型号中分别用汉语拼音字母F、K、H表示。⑤ 按机床适用范围分为通用机床、专门化机床和专用机床三种。⑥ 按机床的结构布局形式分为立式机床、卧式机床、龙门式机床等。二、 机床的基本组成为了实现加工过程中所必需的各种运动，机床应具备以下三个基本部分。 1. 动力源提供运动和动力的装置称为动力源，如各种电动机。可以几个运动共用一个动力源，也可以每个运动单独使用一个动力源。2. 传动装置传递运动和动力的装置称为传动装置。它可以改变运动性质、方向和速度，通过它将动力源与执行件或执行件与执行件之间联系起来，并保持某种确定的运动关系。机床的传动装置有机械、液压、气压、电气等多种形式。3. 执行件执行运动的部件称为执行件，如主轴、刀架、工作台等。其任务是带动工件或刀具完成旋转或直线运动，并保持准确的运动轨迹。三、 机床的传动链传动链是指由动力源、传动装置和执行件按一定规律组成的传动联系。机床加工过程中所需的各种运动都是通过相应的传动链来实现的。根据性质，传动链可分为两类。1. 外联系传动链外联系传动链是联系动力源和执行件之间的传动链。它使执行件得到预定速度的运动，并传递一定的动力。其传动比的变化只影响生产率或表面粗糙度，不影响工件表面形状的形成。如卧式车床的从电动机到机床主轴之间的传动链是外联系传动链。2. 内联系传动链内联系传动链是联系两个执行件，使它们保持传动联系的传动链。其传动比要求严格，否则将影响工件表面形状的形成。例如，在卧式车床上用螺纹车刀车削螺纹时，要求主轴转一转，刀具准确移动一个螺纹的导程； 否则影响螺纹的螺距误差。所以，车削螺纹传动链属于内联系传动链。机床的传动链中使用多种传动机构，常用的有带传动、定比齿轮副、齿轮齿条、丝杠螺母、蜗杆蜗轮、滑移齿轮变速机构、离合器机构、交换齿轮、挂轮架以及电器、液压、气动和机械无级变速器等传动机构。四、 机床传动系统及传动系统图1. 传动系统实现一台机床加工过程中全部切削运动和辅助运动的所有传动链，就组成了一台机床的传动系统。机床有多少个运动，就有多少条传动链。2. 传动系统图机床传动系统图是指按照国家GBT 44602013规定的图形符号画出机床各个传动链的综合简图。它能清晰地表示机床传动系统中各个零件及其相互连接关系，是分析机床运动、计算机床转速和进给量的重要工具。传动系统图是用以了解及分析机床运动源与执行件或执行件与执行件之间的传动联系及传动结构的一种示意图。图34所示为CA6140型卧式车床的传动系统图。传动系 统图用规定的简图符号表示传动系统中的各传动元件，并按照运动传递顺序，以展开图形式绘在一个能反映机床外形及主要部件相互位置的投影面上。在阅读传动系统图时，首先要了解该机床所具有的执行件及其运动方式，以及执行件之间是否要保持传动联系，然后分析从运动源至执行件或执行件至执行件之间的传动顺序、传动结构及传动关系。3.2车床 知识目标1 了解车床的型号。2 掌握车床的夹具及常用附件。3 熟悉车床的分类、组成及加工范围。能力目标1 能识读车床的型号。2 能叙述各类车床的特点及用途。3 能说出车床的加工范围。课前知识导入 图35所示的固定顶尖、法兰和挖掘机齿圈，类似于此的各类轴、套、盘类零件在机械设备中被广泛应用。仔细观察这些零件，都具有一个共同的特点，都是以轴线为回转中心的回转零件。对于这些零件应该选用什么机床加工？ 图35轴套类零件 学习内容车床是切削加工的主要设备，它能完成多种切削加工，因此，在机械制造中，车床是应用最为广泛的机械加工设备。一、 车床的型号我国机床型号是按照GBT 153752008《金属切削机床型号编制方法》编制的。每一台机床的型号必须反映出机床的类别、结构特性和主要技术参数等。如CA6140型车床的代号和数字的含义如下。 二、 车床的种类车床的种类很多，按用途和结构不同，可分为卧式车床、立式车床、转塔车床、多轴自动和半自动车床、多刀车床、仿形车床及专门化车床、数控车床、车削中心等。1. 常用车床卧式车床的主要部件及功用CA6140型车床的外形结构如图36所示，由床身、主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床脚、丝杠、光杠、操纵杆等部分组成。 图36CA6140型卧式车床 1 床身床身是车床精度要求很高的带有导轨山形导轨和平导轨的一个大型基础部件，用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。2 主轴箱又称床头箱主轴箱支撑并传动主轴带动工件作旋转主运动。箱内装有齿轮、轴筹，组成变速传动机构，变换主轴箱的手柄位置，可使主轴得到多种转速。主轴通过卡盘等夹具装夹工件，并带动工件旋转，以实现车削。3 交换齿轮箱又称挂轮箱交换齿轮箱把主轴箱的转动传递给进给箱。更换箱内齿轮，配合进给箱内的变速机构，可以得到车削各种螺距螺纹或蜗杆的进给运动，并满足车削时对不同纵、横向进给量的需求。4 进给箱又称走刀箱进给箱是进给传动系统的变速机构，它把交换齿轮箱传递过来的运动，经过变速后传递给丝杠，以实现车削各种螺纹； 传递给光杠，以实现机动进给。5 溜板箱溜板箱接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵、横向进给运动。其上还装有一些手柄及按钮，可以很方便地操纵车床来选择诸如机动、手动、车螺纹及快速移动等运动方式。6 刀架刀架部分由两层滑板中、小滑板、床鞍与刀架体共同组成，用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。7 尾座尾座安装在床身导轨上，并沿此导轨纵向移动，以调整其工作位置。尾座主要用来安装后顶尖，以支撑较长工件，也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。8 床脚前后两个床脚与床身前后两端下部联为一体，用以支撑安装在床身上的各个部件。同时通过地脚螺栓和调整垫块使整台车床固定在工作场地上，并使床身调整到水平状态。9 丝杠丝杠主要用于车削螺纹。它是车床上主要的精密件之一，为长期保持丝杠的精度，一般不用丝杠作自动进给。10 光杠光杠将进给箱的运动传递给溜板箱，使床鞍、中滑板作纵向、横向自动进给。11 操纵杆操纵杆是车床控制机构的主要零件之一。在操纵杆的左端和溜板箱的右侧各装有一个操纵手柄，操作者可以方便自如地操纵手柄以控制车床主轴的正转、反转或停车。2. 立式车床立式车床与卧式车床的主要区别在于，前者主轴的回转轴线是竖直的，而后者主轴的回转轴线是水平的。立式车床有一个水平回转工作台，能承受较大的质量，便于找正和装夹形状复杂且较笨重的工件，又由于工件和工作台的质量均匀地作用在工作台底座的导轨和推力轴承上，因此能长期保持其工作精度。如图37所示，立式车床由底座、工作台、立柱、横梁、垂直刀架和侧刀架等部分组成。工作台安装在底座上，工件装夹在工作台上并由其带动作主运动旋转运动； 进给运动由垂直刀架和侧刀架来实现。两刀架的进给运动可同时进行，也可独立进行。侧刀架可沿立柱上的导轨移动作垂直进给，还可沿其刀架滑座的导轨作横向进给。垂直刀架可沿横梁上的导轨移动作横向进给，也可沿其刀架滑座的导轨作垂直进给。中小型立式车床的垂直刀架上通常带有转塔刀架，在转塔刀架上可安装几组刀具，供轮流切削之用。横梁可根据工件的高度沿立柱导轨调整位置。 图37立式车床 3. 转塔车床转塔车床与卧式车床相比，其结构上的主要区别在于它没有尾座和丝杠，而在尾座的位置上装有一个带溜板箱的只能在床身导轨上纵向移动且能装夹多把刀具的后刀架，故工件在一次安装后可以进行多道工序的加工，精度容易保证，效率高。转塔车床根据后刀架的结构不同，可以分为转塔式转塔车床和回转式转塔车床，图38所示为转塔式转塔车床的转塔刀架，图39所示为回转式转塔车床的回转刀架。这两种车床的后刀架均设有定程机构，加工到位时可以自动停止进给，并快速返回原位。 图38转塔刀架 图39回转刀架 转塔车床主要由床身、前溜板箱、后溜板箱、进给箱、主轴箱、前刀架、后刀架等部分组成。车床的主运动是由电动机经主轴箱传递给主轴并带动卡盘旋转的运动； 进给运动是由主轴经进给箱传递给光杠并带动前、后溜板箱使两刀架移动来实现的。前刀架既可以在床身导轨上作纵向移动，也可以作横向移动，以适应加工较大直径的外圆柱面、内外端面及沟槽的需要。后刀架只能作纵向进给，它上面安装的多把刀具主要用于对工件进行钻、扩、铰或镗孔加工等。由于没有丝杠，所以只能用丝锥或板牙加工内、外螺纹，且加工精度较低。4. 多刀半自动车床多刀半自动车床是指能自动完成装卸工件及切削运动和辅助运动的车床。图310所示为液压半自动车床的外观图。它主要由床身、主轴箱、前刀架、后刀架、液压卡盘、液压装置和电气装置等部分组成。 图310液压半自动车床 主轴箱正面装有操纵板、插销板调整程序、预选转速和进给量和一些其他供调整、操纵用的旋钮和按钮。插销板和行程开关是发布指令的装置，指令由电路、油路和一些机构传递给被控制的工作部件，控制它们的行程、速度和方向，使车床完成规定加工程序的工作循环。三、 车床的用途及加工范围车床主要用于加工各种回转表面内、外圆柱面，圆锥面，成形表面等及回转体的端面，车削各种螺纹，也可用于钻孔、扩孔、铰孔，用丝锥、板牙进行内外螺纹的加工，如图311所示。车床的特点及应用见表32。 图311车床的典型加工表面 表32车床的特点及应用 类型特点及应用 卧式车床这类车床适用于加工中小型轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主。由于加工范围很广也称万能车床立式车床这类车床主要用于加工大型圆盘类零件转塔车床这类车床主要用于成批生产工序较多的盘套类零件及连接件的加工多刀半自动车床这类车床主要用于形状较复杂的盘套类零件的粗加工和半精加工，适用于成批和大量生产 四、 车床附件安装工件时，应使工件相对于车床主轴轴线有一个确定的位置，并能使工件在受到外力如重力、切削力和离心力等的作用时，仍能保持其既定位置不变。为了安装形状各异、大小不同的工件，车床上常备有卡盘、花盘、顶尖、中心架、跟刀架等附件，见表33。

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