机械制造技术基础（第4版）

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《机械制造技术基础（第4版）》配有慕课——“机械制造技术基础”。

机械制造技术基础（第4版）修订背景

由于“机械制造技术基础”课程的改革力度较大，内容宽泛，这就要求教材的内容要更加精炼、系统，方能给学生建立起完整的知识体系。第3版教材在知识体系方面已经比较合理，从零件成形原理与方法，到工艺装备以及制造过程的设计和质量控制，脉络分明，条理清晰，但是在局部内容的筛选与精炼方面还存在不足，为此，对第3版教材进行了修订工作。

机械制造技术基础（第4版）修订情况

该书在第3版的基础上进行了较大幅度的修订，使得全书内容系统性增强，知识体系更加科学、完整。在内容的编排上追求精练，符合人们的认知规律，从对加工方法的认识到完成加工成形的装备，从加工、装配过程的设计到质量的控制，使得该书更加适合教学使用。

该书主要修订了以下内容：

1. 删除了第七章的内容，原因一是先进制造技术发展快，内容及范围不断扩展，很难以一章的内容体现出有代表性的先进制造技术；二是该部分内容与教材前面的内容关联性和本质联系并不大；三是因为课程学时的限制，多数院校没有时间讲授。

2. 把原来的第五章和第六章的次序进行了调换，这样在知识体系的逻辑和层次上更加合理，在装备和工艺制订讲授完后再讲授加工质量的控制，使得前面内容的知识体系更加系统完整。

3. 将数控加工工艺过程分析与设计内容，放在第五章工艺规程设计中作为第四节，数控加工工艺过程分析与设计本属于工艺规程制订的范畴，该次修订补充后使得内容更加完整。考虑到在机械精度设计课程中已经学习过原来的第六章第四节工艺尺寸链，故对该内容进行了精简。精简后放在该书第五章第三节加工余量及工序尺寸的“三”中，这样使得该部分内容学习的目的更加明确（主要是用来确定工序尺寸或验算设计尺寸在加工过程中是否得到保证），逻辑上更加科学合理。

4. 对第一章第二节中的“八、特种加工”进行了标题升级作为第三节，其目的是提升切削方法实现减材成型或制造的地位，除已编写的特种工艺外，适当增加了水切割、磁流变抛光等概念。

5. 对全书的思考与练习题进行了重新编写。

该次修订工作由卢秉恒教授任主编，赵万华教授、洪军教授任副主编。赵万华教授修订了第一章、第五章和第六章，洪军教授修订了第三章，张俊教授对第二章进行了修订，金涛讲师修订了第三章、第四章以及全书的思考与练习题，张会杰博士编写了第五章的数控加工工艺过程分析与设计一节。全书由卢秉恒教授统稿。在修订过程中，还得到机械工业出版社刘小慧老师的支持和帮助。

机械制造技术基础（第4版）出版工作

2018年3月19日，《机械制造技术基础（第4版）》由机械工业出版社出版发行。

该书共六章，第一章介绍了零件的形成、机械加工与特种加工，第二章讲述了金属切削原理及切削刀具的相关知识，第三章讲解金属切削机床的部件和其比较常见的类型以及数控机床，第四章阐述机床夹具的原理与设计，包括几种现代机床夹具及相关设计的基本步骤，第五章教授机械与数控加工工艺的相关内容，第六章讲授了机械制造质量分析与控制的一些知识点。该书每章章末都设置有思考与练习题并列举了相关参考文献。

2021年9月26日，《机械制造技术基础（第4版）》被国家教材委员会授予首届全国教材建设奖全国优秀教材（高等教育类）一等奖。

卢秉恒，中国工程院院士，机械工程专家。1967年毕业于合肥工业大学机械制造工艺与设备专业，1986年获西安交通大学机械制造与自动化专业博士学位。西安交通大学机械工程学院院长、教授、博士生导师。致力于先进制造技术的研究，主要开展了增材制造、生物制造、微纳制造与电子制造装备等方面的科研和教学工作。

第3 版前言

第2 版前言

第1 版前言

第1 章　绪论 1

1. 1　制造业、制造系统与制造技术 1

1. 2　机械制造业在国民经济中的地位和作用 1

1. 3　本课程的性质、任务及目的 2

第2 章　金属切削基本知识 4

2. 1　概述 4

2. 1. 1　机械零件的种类及其表面形成原理 4

2. 1. 2　切削运动和切削用量 7

2. 1. 3　刀具切削部分的几何参数 9

2. 1. 4　切削层参数与切削方式 14

2. 2　金属切削过程的基本规律 15

2. 2. 1　金属切削过程 16

2. 2. 2　切削力 20

2. 2. 3　切削热和切削温度 25

2. 2. 4　刀具磨损与刀具寿命 28

2. 3　切削条件的合理选择 31

2. 3. 1　工件材料的切削加工性 31

2. 3. 2　刀具材料 33

2. 3. 3　刀具几何参数的合理选择 36

2. 3. 4　切削液的作用和选择 38

2. 3. 5　切削用量的合理选择 40

2. 4　磨削 45

2. 4. 1　磨削运动及磨削用量 45

2. 4. 2　砂轮特性及其选择 46

2. 4. 3　磨削过程 50

2. 4. 4　高效磨削方法简介 54

2. 5　典型案例分析及复习思考题 54

2. 5. 1　典型案例分析 54

2. 5. 2　复习思考题 55

第3 章　零件表面加工方法及刀具 57

3. 1　外圆表面加工 57

3. 1. 1　外圆表面加工的技术要求及方案选择 57

3. 1. 2　外圆车削 58

3. 1. 3　外圆磨削 59

3. 2　平面加工 61

3. 2. 1　平面加工的技术要求及方案选择 61

3. 2. 2　铣削加工 62

3. 2. 3　刨削加工 68

3. 2. 4　平面磨削 69

3. 3　孔加工方法 70

3. 3. 1　孔加工的技术要求及方案选择 70

3. 3. 2　钻孔 71

3. 3. 3　扩孔 74

3. 3. 4　锪孔 74

3. 3. 5　铰孔 75

3. 3. 6　镗孔 76

3. 3. 7　拉削加工 78

3. 3. 8　高精度孔的磨削与珩磨 81

3. 4　圆柱齿轮加工 83

3. 4. 1　圆柱齿轮的技术要求及方案选择 83

3. 4. 2　齿轮加工方法概述 85

3. 4. 3　滚齿加工 86

3. 4. 4　插齿加工 88

3. 4. 5　剃齿加工 89

3. 4. 6　珩齿和磨齿加工 90

3. 5　螺纹加工 90

3. 5. 1　螺纹加工的技术要求及方案选择 91

3. 5. 2　螺纹加工的方法 92

3. 6　典型案例分析及复习思考题 96

3. 6. 1　典型案例分析 96

3. 6. 2　复习思考题 98

第4 章　金属切削机床 100

4. 1　概述 100

4. 1. 1　金属切削机床的定义及其在国民经济中的地位 100

4. 1. 2　金属切削机床分类与机床型号编制 100

4. 2　常用普通机床 103

4. 2. 1　车床 103

4. 2. 2　铣床 119

4. 2. 3　孔加工机床 121

4. 2. 4　齿轮加工机床 124

Ⅸ

4. 2. 5　磨床 125

4. 3　数控机床 127

4. 3. 1　概述 127

4. 3. 2　数控机床分类 127

4. 3. 3　数控车床 129

4. 3. 4　数控铣床 133

4. 3. 5　加工中心 135

4. 4　典型案例分析及复习思考题 145

4. 4. 1　典型案例分析 145

4. 4. 2　复习思考题 148

第5 章　机床夹具设计 150

5. 1　概述 150

5. 1. 1　基准及其分类 150

5. 1. 2　工件在工艺系统内的安装 152

5. 1. 3　机床夹具的组成及分类 153

5. 2　工件在夹具中的定位 154

5. 2. 1　工件的六点定位原理 154

5. 2. 2　常见的定位方式与定位元件 157

5. 3　定位误差的分析与计算 166

5. 3. 1　定位误差的概念及产生的原因 166

5. 3. 2　定位误差的分析与计算 167

5. 3. 3　加工误差不等式 172

5. 4　工件在夹具中的夹紧 172

5. 4. 1　夹紧装置的组成及基本要求 172

5. 4. 2　确定夹紧力的原则 173

5. 4. 3　常用的夹紧机构 175

5. 5　典型机床夹具 183

5. 5. 1　钻床夹具 183

5. 5. 2　铣床夹具 190

5. 5. 3　镗床夹具 195

5. 6　夹具设计的方法和步骤 199

5. 6. 1　明确夹具的设计任务 200

5. 6. 2　定位基准和定位方案的确定 200

5. 6. 3　对刀元件或导向元件的选择和确定 202

5. 6. 4　夹紧方案的确定 202

5. 6. 5　夹具总图的绘制 203

5. 6. 6　夹具有关尺寸和技术要求的标注 204

5. 7　典型案例分析及复习思考题 205

5. 7. 1　典型案例分析 205

5. 7. 2　复习思考题 206

Ⅹ　机械制造技术基础　第3 版

第6 章　机械加工质量及其控制 210

6. 1　机械加工质量的基本概念 210

6. 1. 1　机械加工精度 210

6. 1. 2　机械加工表面质量 211

6. 2　影响机械加工误差的主要因素 213

6. 2. 1　机床误差 213

6. 2. 2　刀具误差 216

6. 2. 3　工艺系统的弹性变形 216

6. 2. 4　工艺系统的热变形 222

6. 2. 5　工件内应力 224

6. 2. 6　其他因素 225

6. 2. 7　提高和保证加工精度的措施 226

6. 3　机械加工表面质量的形成及影响因素 228

6. 3. 1　表面粗糙度的形成及影响因素 228

6. 3. 2　加工表面硬化及其影响因素 230

6. 3. 3　表面金相组织变化与磨削烧伤 231

6. 3. 4　表面层的残余应力 233

6. 3. 5　工艺系统的振动 234

6. 3. 6　提高零件表面质量的工艺途径 235

6. 4　机械加工质量的统计分析 236

6. 4. 1　加工误差的性质 236

6. 4. 2　正态分布曲线法（直方图法） 236

6. 4. 3　控制图法 239

6. 5　典型案例分析及复习思考题 241

6. 5. 1　典型案例分析 241

6. 5. 2　复习思考题 243

第7 章　机械加工工艺规程 245

7. 1　基本概念 245

7. 1. 1　生产过程和机械加工工艺过程 245

7. 1. 2　机械加工工艺过程的组成 245

7. 1. 3　生产纲领与生产类型 247

7. 1. 4　机械加工工艺规程 247

7. 1. 5　设计机械加工工艺规程的步骤 250

7. 1. 6　工艺过程的技术经济分析 253

7. 2　工艺路线的拟订 254

7. 2. 1　定位基准的选择 254

7. 2. 2　加工方法的选择 257

7. 2. 3　加工阶段的划分 257

7. 2. 4　工序内容的合理安排 260

7. 2. 5　安排加工顺序的原则和方法 260

7. 3　工序具体内容的确定 262

Ⅺ

7. 3. 1　加工余量和工序尺寸的确定 262

7. 3. 2　机床及工艺装备的选择 264

7. 3. 3　时间定额的确定 265

7. 4　工艺尺寸链 267

7. 4. 1　尺寸链的概念 267

7. 4. 2　工艺尺寸链的计算公式（极值法） 268

7. 4. 3　工艺尺寸链的应用 269

7. 5　设计机械加工工艺规程的实例 272

7. 5. 1　主轴机械加工工艺规程的设计实例 272

7. 5. 2　箱体机械加工工艺规程设计实例 279

7. 6　计算机辅助工艺规程设计 284

7. 6. 1　概述 284

7. 6. 2　CAPP 的发展历程 285

7. 6. 3　CAPP 的发展趋势 288

7. 7　数控加工工艺规程 288

7. 7. 1　数控加工工艺的概念 288

7. 7. 2　数控加工内容的选择 289

7. 7. 3　数控加工工艺的特点 289

7. 7. 4　数控加工工艺性分析 289

7. 7. 5　数控加工工艺路线的设计 291

7. 7. 6　数控加工工序的设计 292

7. 7. 7　数控加工工艺文件 292

7. 8　典型案例分析及复习思考题 293

7. 8. 1　典型案例分析 293

7. 8. 2　复习思考题 297

第8 章　机械装配工艺基础 301

8. 1　机械装配工艺规程的制订 301

8. 1. 1　机械装配生产类型及其特点 301

8. 1. 2　制订机械装配工艺规程的原始资料和基本原则 302

8. 1. 3　制订装配工艺规程的方法和步骤 303

8. 1. 4　机械结构的装配工艺性 307

8. 2　保证机械装配精度的方法 308

8. 2. 1　装配精度 308

8. 2. 2　装配尺寸链的建立 308

8. 2. 3　保证装配精度的方法———解装配尺寸链 309

8. 3　机械装配工艺规程实例 318

8. 3. 1　某型号柴油机装配工艺路线实例 319

8. 3. 2　某型号柴油机装配工艺过程卡片实例 319

8. 3. 3　某型号柴油机装配工序卡片实例 320

8. 4　复习思考题 323

参考文献 325

机械制造技术基础（第二版）配套教材

《机械制造技术基础（第二版）》有配套用书——《机械制造技术基础学习辅导与习题解答》。

机械制造技术基础（第二版）课程资源

《机械制造技术基础（第二版）》配有慕课——“机械制造技术基础”。

第3版前言

第2版前言

第1版前言

绪论

第一章机械加工方法

第一节零件的成形原理

第二节机械加工方法

思考与练习题

参考文献

第二章金属切削原理与刀具

第一节刀具的结构

第二节刀具材料

第三节金属切削过程及其物理

现象

第四节切削力与切削功率

第五节切削热和切削温度

第六节刀具磨损与刀具寿命

第七节切削用量的选择及工件

材料加工性

第八节高速切削及刀具

思考与练习题

参考文献

第三章金属切削机床

第一节概述

第二节金属切削机床部件

第三节常见的金属切削机床

第四节高速加工机床

思考与练习题

参考文献

第四章机床夹具原理与设计

第一节概述

第二节工件在夹具中的定位

第三节定位误差分析

第四节工件在夹具中的夹紧

第五节各类机床夹具

第六节现代机床夹具

第七节机床夹具设计的基本步骤

思考与练习题

参考文献

第五章机械制造质量分析与控制

第一节机械加工精度的基本概念

第二节影响加工精度的因素及其分析

第三节加工误差的综合分析

第四节机械加工表面质量

第五节机械加工过程中振动的基本

概念

思考与练习题

参考文献

第六章工艺规程设计

第一节概述

第二节机械加工工艺规程设计

第三节加工余量及工序尺寸

第四节工艺尺寸链

第五节机械加工工艺过程的技术

经济分析及工艺文件

第六节制订机械加工工艺规程实例

——车床主轴箱箱体工艺规

程的制订

第七节机器装配工艺规程设计

思考与练习题

参考文献

第七章先进制造技术

第一节快速成形制造技术

第二节精密超精密加工技术

第三节微机械及其微细加工技术