本手冊是與機械加工相關的綜合性工具書，緊密結合機械加工從業人員的日常工作需要，從機械加工實用角度選材，為機械加工相關人員提供實用的方法、資料和數據。本手冊以圖表形式介紹相關內容，以利于讀者方便地查閱所需內容及資料，提高讀者的工作效率。本手冊具有內容豐富、簡明實用、查閱便捷的特點。本手冊共分17章，包括：機械制造概述；金屬學基礎知識；鋼的熱處理；常用工程材料；機械加工識圖基礎；公差配合；技術測量；常用機械零件和標準結構；金屬切削加工原理；機械加工工藝規程制定；機械制造安全生產規程；機床夾具設計原理；車削加工；銑削加工；磨削加工；鉗工加工；鉚工及鈑金加工。本手冊適合機械加工相關的工藝人員、高級技工和技術工人在日常工作中學習和使用，也可作為高等院校、職業院校機械類專業師生設計、實驗和學習的參考用書。
1.緊扣機械加工生產需要，涵蓋各工種，內容全面2.學習和查閱并重，提供了一些機械加工操作或講解的視頻，以方便讀者學習
制造業是國民經濟的主體，沒有強大的制造業就沒有國家和民族的強盛。機械制造業是國民經濟的支柱產業，國民經濟中任何行業的發展必須依靠制造業的支持并提供裝備。在國民經濟生產力構成中，制造技術的作用占60%以上。打造具有國際競爭力的機械制造業，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。
我國雖然是制造業大國，但并非制造業強國。機械加工生產水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，機械加工在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。全球化競爭的加劇、能源環境的制約以及依賴于廉價的勞動力是我國制造業進一步發展的瓶頸。機械制造業的發展離不開科技和人才的支撐，其中機械行業從業人員特別是機加工人員的專業技能對機械制造業的發展尤為重要。機械制造業是人才和知識密集的行業，機械加工行業涉及的工種多，包括金屬切削加工、質量檢測、鉗工作業、鉚工作業、鈑金加工、設備調整與維護、安全檢查等各類從業人員。機加工過程中從毛坯到零件，從零件到成品的裝配，以及零件和成品的質量保證等各個環節，涉及知識面非常廣泛，機械加工從業人員需要全面掌握如機械制圖、公差配合、金屬切削原理、機床、刀具、機加工工藝、夾具、量具、輔具等基本知識，還需要了解一些金屬材料學、鑄造、鍛壓、熱處理等相關知識，除了專業技能外，機加工從業人員還有必要了解一些國家及行業標準、安全生產規程等方面的知識。為培養機械加工技術高技能人才，加強工程實踐能力和專業技能的訓練，在深入機械加工制造企業及機械加工應用行業進行廣泛調研的基礎上，針對機械加工中所涉及的內容編寫了本書。本書涵蓋知識面廣，且注重實用技術，貼近生產實際，多采用圖、表和實例，方便機加工從業人員查閱。
本書特別注意理論與實踐相結合，具有較強的綜合性、實踐性和實用性，由淺入深地綜合介紹了現代機械加工人員所應掌握的各種知識。全書內容共分為17章，主要包括機械制造概述、金屬學基礎知識、鋼的熱處理、常用工程材料、機械加工識圖基礎、公差配合、技術測量、常用機械零件和標準結構、金屬切削加工原理、機械加工工藝規程制定、機械制造安全生產規程、機床夾具設計原理、車削加工、銑削加工、磨削加工、鉗工加工、鉚工及鈑金加工。
本書由河北科技大學齊習娟、尹成湖主編并統稿。參與本書編寫和修改的還有魏勝輝、秦志英、趙月靜，張英負責文字錄入和圖表處理工作。在此，還要感謝其他為本書的編寫和出版提供了極大幫助的各位專家和教授，向參考文獻的各位作者一并表示感謝。
由于編寫時間倉促，加之編者水平有限，書中不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者
第1章 機械制造概述 1
1.1機械制造的概念1
1.1.1制造與制造技術1
1.1.2工藝與機械制造工藝3
1.1.3生產過程、生產綱領與生產類型6
1.1.4機械制造工程師10
1.2鑄造11
1.2.1砂型鑄造11
1.2.2鑄造鋁合金的熔煉22
1.2.3鑄造鐵合金的熔煉24
1.2.4鑄造合金的澆注28
1.2.5鑄件的清理、檢驗及其主要缺陷29
1.2.6各種鑄造方法的特點32
1.2.7鑄造新技術33
1.3鍛壓34
1.3.1坯料的加熱和鍛件的冷卻34
1.3.2自由鍛造37
1.3.3模鍛和胎模鍛42
1.3.4沖壓44
1.4表面成形方法49
1.4.1概述49
1.4.2工件上的表面成形原理50
1.4.3發生線的形成方法與表面成形運動分析53
1.5金屬切削機床的分類與型號編制58
1.5.1機床的分類58
1.5.2金屬切削機床型號的編制方法59
1.5.3專用機床和機床自動線的型號62
1.5.4機床的相對精度分級與絕對精度分級63
1.6機床運動的傳動原理圖和傳動系統圖65
1.6.1機床的運動65
1.6.2機床運動的傳動原理圖67
1.6.3機床傳動系統圖70
1.7機床附件型號編制方法74
第2章 金屬學基礎知識 77
2.1金屬與合金的晶體結構77
2.1.1純金屬的晶體結構77
2.1.2合金的晶體結構77
2.1.3二元合金相圖77
2.2鐵碳合金相圖77
2.2.1鐵碳合金的組元與基本組織77
2.2.2鐵碳合金相圖分析77
2.2.3鐵碳合金相圖的應用77
第3章 鋼的熱處理 78
3.1熱處理方式78
3.2熱處理工藝方法的名稱、定義和目的79
3.3滲碳層深度及應用86
第4章 常用工程材料和熱處理 87
4.1金屬材料的性能和分類87
4.1.1金屬材料的物理、化學和力學性能87
4.1.2金屬材料的分類87
4.2鑄造材料87
4.2.1鑄造材料的牌號87
4.2.2鑄造材料的牌號及性能應用舉例87
4.3鋼87
4.3.1常用鋼材牌號的表示方法87
4.3.2結構鋼的牌號、性能和應用舉例87
4.3.3特殊用鋼的牌號、性能和應用舉例87
4.4非鐵金屬及其合金87
4.4.1非鐵金屬及其合金的表示方法87
4.4.2銅和銅合金87
4.4.3鋁和鋁合金87
4.5常用工程塑料87
4.5.1常用工程塑料的特性及應用87
4.5.2常用工程塑料選用實例87
第5章 機械加工識圖基礎 88
5.1機械圖樣識讀基礎知識88
5.1.1機械圖樣88
5.1.2圖紙幅面、對中方向符號、分區代號和比例90
5.1.3標題欄及其填寫93
5.1.4字體與圖線95
5.1.5不同材料的剖面符號97
5.2投影與識讀形體組合體視圖98
5.2.1投影與視圖98
5.2.2視圖106
5.2.3識讀機械零件的形體組合體108
5.3機械零件的視圖表達117
5.3.1視圖117
5.3.2機械零件的剖視圖120
5.3.3斷面圖124
5.3.4局部放大圖與簡化畫法127
5.3.5軸測圖130
5.4識讀機械零件圖的技術標注134
5.4.1尺寸注法134
5.4.2典型結構的尺寸標注138
5.4.3尺寸公差標注142
5.4.4幾何公差標注144
5.4.5表面結構標注147
5.4.6熱處理標注152
5.5識讀裝配圖154
5.5.1裝配圖的形式和表達的內容154
5.5.2裝配圖中零、部件序號及其編排方法155
5.5.3明細表及其填寫159
5.5.4焊接件圖樣與焊縫符號161
第6章 公差與配合164
6.1公差與配合164
6.1.1術語及定義164
6.1.2公差等級與標準公差166
6.1.3基本偏差與極限偏差168
6.1.4線性尺寸和角度尺寸的未注公差168
6.1.5公差等級及公差帶的選用188
6.1.6配合的選擇與應用191
6.2幾何公差199
6.2.1直線度、平面度公差199
6.2.2圓度、圓柱度公差及應用201
6.2.3平行度、垂直度、傾斜度的公差及應用205
6.2.4同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差及應用208
6.2.5形狀和位置公差未注公差值210
6.3表面結構213
6.3.1表面結構的術語參數213
6.3.2輪廓的算術平均偏差Ra和輪廓最大高度Rz的系列數值213
6.3.3表面粗糙度的應用舉例215
6.3.4表面粗糙度與尺寸公差等級的對應關系218
6.3.5表面粗糙度與尺寸公差、形狀公差的對應關系218
6.3.6各種加工方法達到的表面粗糙度219
第7章 技術測量222
7.1概述222
7.1.1測量術語與測量方法222
7.1.2車間常用量具與使用224
7.2長度測量量具233
7.2.1游標類量具233
7.2.2螺紋測量量具237
7.2.3表類量具243
7.3角度測量量具248
7.3.1刀口形直角尺248
7.3.2萬能角度尺249
7.3.3正弦規249
7.4精密量規251
7.4.1塞尺251
7.4.2半徑樣板252
7.4.3中心孔規252
7.4.4螺紋樣板253
7.4.5光滑極限量規254
7.4.6普通螺紋量規262
7.4.7量針267
7.5其他測量儀268
7.5.1水平儀268
7.5.2圓度儀269
7.5.3表面粗糙度測量269
第8章 常用機械零件和標準結構 272
8.1帶與帶輪272
8.1.1V帶傳動272
8.1.2平帶與帶輪272
8.1.3同步帶272
8.2鍵、花鍵和銷272
8.2.1鍵272
8.2.2花鍵272
8.2.3銷連接272
8.3螺紋272
8.3.1螺紋用途和特征272
8.3.2螺紋的術語272
8.3.3普通螺紋和梯形螺紋的標注方法272
8.3.4管螺紋272
8.3.5裝配圖中螺紋緊固件的畫法272
8.3.6螺紋緊固件的類型和標記272
8.4滾動軸承272
8.4.1滾動軸承類型及代號272
8.4.2軸承的畫法272
8.4.3滾動軸承常用的裝配結構272
8.5齒輪272
8.5.1漸開線圓柱齒輪272
8.5.2齒條272
8.5.3錐齒輪272
8.5.4圓柱蝸桿和蝸輪272
8.6標準尺寸272
8.7標準角度、錐度與圓錐272
8.8標準結構272
8.8.1中心孔272
8.8.2T形槽272
8.8.3退刀槽272
8.8.4砂輪越程槽272
8.8.5零件的倒角和倒圓272
8.8.6圓柱形軸伸272
8.8.7圓形階梯軸過渡圓角半徑272
8.8.8鑄造斜度與過渡斜度272
第9章 金屬切削原理及刀具 273
9.1金屬切削加工基本知識273
9.1.1切削運動與工件表面273
9.1.2切削用量276
9.1.3刀具組成要素與刀具參考系278
9.1.4刀具角度282
9.1.5刀具材料286
9.1.6切削層參數290
9.1.7切削方式292
9.2金屬切削過程293
9.2.1金屬切削變形293
9.2.2切屑的類型300
9.2.3切屑形狀（成形）與控制303
9.2.4積屑瘤現象及影響305
9.3工件材料的切削加工性307
9.3.1衡量工件材料切削加工性的指標307
9.3.2影響工件切削加工性的因素308
9.4切削力和切削功率310
9.5切削熱與切削溫度315
9.6刀具磨損與刀具壽命322
9.6.1刀具磨損的形態323
9.6.2刀具磨損的原因324
9.6.3刀具磨損過程326
9.6.4刀具磨鈍標準327
9.6.5刀具的使用壽命（耐用度）及影響因素328
9.6.6刀具使用壽命的合理選擇329
9.6.7刀具的破損形式331
9.7切削液332
9.7.1切削液的作用332
9.7.2切削液的類型及選用333
9.7.3切削液的添加劑334
9.7.4切削液的使用方法336
9.8刀具合理幾何參數選擇336
9.8.1合理刀具角度的選擇336
9.8.2刃形及參數選擇339
9.8.3切削刃刃區剖面型式342
9.8.4刀面型式及參數342
9.9切削用量選擇343
9.9.1選擇切削用量的原則343
9.9.2切削用量選擇343
第10章 機械加工工藝規程的制訂345
10.1機械加工基本知識345
10.1.1機械加工工藝過程的組成345
10.1.2工藝規程的概念和作用349
10.1.3工藝規程的文件形式和工藝附圖350
10.1.4機械加工工藝過程制定的要求、依據和程序355
10.2機械加工工藝過程的制定360
10.2.1機械加工工藝過程的制定程序360
10.2.2切削加工零件結構工藝性分析363
10.2.3定位基準選擇372
10.2.4表面加工方法372
10.2.5工序的加工順序安排379
10.3毛坯及其加工余量382
10.3.1工件毛坯的種類及其加工方法選擇382
10.3.2軋制件尺寸、偏差與加工余量385
10.3.3鑄件395
10.3.4鍛件403
10.4工序間的加工余量410
10.4.1加工總余量（毛坯余量）與工序余量410
10.4.2軸的加工余量412
10.4.3槽的加工余量416
10.4.4孔的加工余量416
10.4.5平面加工余量422
10.4.6螺紋加工余量423
10.4.7工序尺寸計算425
10.5工藝尺寸鏈426
10.5.1尺寸鏈的基本概念426
10.5.2尺寸鏈的計算428
10.5.3幾種典型工藝尺寸鏈的分析與計算432
10.5.4工藝尺寸跟蹤圖表法437
10.6時間定額的確定442
10.6.1時間定額及其組成442
10.6.2基本時間的計算443
10.6.3輔助時間的計算448
第11闡 機械制造安全操作規程 464
11.1職業道德、職業要求和生產現場管理464
11.2安全生產知識464
11.2.1安全生產常識464
11.2.2常用機械設備的安全防護通則464
11.2.3安全生產常用標志464
11.3安全操作規程464
11.3.1機械加工通用安全操作規程464
11.3.2車削安全操作規程464
11.3.3銑削安全操作規程464
11.3.4磨削安全操作規程464
11.3.5鉗工安全操作規程464
11.3.6數控工安全操作規程464
11.3.7鍛造通用安全操作規程464
11.3.8金屬造型安全操作規程464
11.3.9金屬熔化安全操作規程464
11.4設備維護保養464
11.4.1設備維護守則464
11.4.2設備三級保養與使用464
11.4.3金屬切削機床安全隱患排查表464
11.4.4機械設備機械部分一級保養規范464
11.4.5精密、數控設備機械部分一級保養規范464
11.4.6鍛壓設備機械部分一級保養規范464
11.4.7機械設備機械部分二級保養規范464
11.4.8普通銑床機械部分二級保養規范464
11.4.9普通磨床機械部分二級保養規范464
11.4.10機械設備電氣部分二級保養規范464
11.4.11數控機床（含加工中心）電氣部分二級保養規范464
11.5工藝守則464
第12章 機床夾具設計原理 465
12.1夾具概述465
12.1.1夾具的組成465
12.1.2夾具的功能和作用467
12.1.3機床夾具的類型467
12.2工件在夾具中的定位469
12.2.1工件定位的概念469
12.2.2定位方式和定位元件475
12.2.3典型定位方式及其表示方法494
12.3定位誤差分析計算498
12.3.1定位誤差的概念498
12.3.2定位誤差的分析計算499
12.4夾緊裝置508
12.4.1夾緊裝置概述508
12.4.2確定夾緊力510
12.4.3常用夾緊機構513
12.5夾具的其他裝置523
12.5.1引導裝置524
12.5.2對刀裝置532
12.5.3夾具的連接裝置533
12.5.4夾具的分度裝置535
12.6組合夾具542
12.6.1組合夾具的特點542
12.6.2組合夾具的元件及其作用542
12.6.3組合夾具的組裝545
12.7夾具的設計方法548
12.7.1夾具的設計步驟、方法和應考慮的主要問題548
12.7.2夾具設計實例554
第13章 車削加工567
13.1車床567
13.1.1車床概述567
13.1.2CA6140型臥式車床的傳動系統571
13.2車刀588
13.2.1車刀的分類588
13.2.2切削刀具用可轉位刀片的型號規格590
13.2.3車刀幾何參數選擇597
13.2.4車刀的手工刃磨601
13.2.5車刀的安裝603
13.3工件裝夾與車床附件605
13.3.1用三爪卡盤裝夾工件606
13.3.2用四爪單動卡盤裝夾工件606
13.3.3用頂尖裝夾工件607
13.3.4中心架與跟刀架的使用610
13.3.5用芯軸裝夾工件611
13.3.6用花盤、直角鐵及壓板、螺栓安裝工件612
13.4車螺紋613
13.4.1螺紋車刀613
13.4.2螺紋車削方法621
13.4.3螺紋加工的切削用量選擇623
13.4.4車螺紋時的質量問題、產生原因與解決方法628
13.5其他典型表面車削629
13.5.1車削圓錐面629
13.5.2車削偏心工件633
13.5.3車削成形面637
13.5.4車削球面641
13.5.5滾壓加工常用工具及應用644
13.5.6冷繞彈簧647
第14章 銑削加工 649
14.1銑床及其銑削工藝范圍649
14.1.1銑床649
14.1.2銑削工藝范圍651
14.2銑刀653
14.2.1銑刀的種類及用途653
14.2.2銑刀角度及其選擇654
14.2.3銑刀的安裝方式660
14.2.4常用銑刀的規格662
14.3平面銑削的工件裝夾方式681
14.3.1平面銑削方式及其特點681
14.3.2平面銑削的工件裝夾方式683
14.4銑削用量及其選擇689
14.4.1銑削用量各要素的定義及計算689
14.4.2銑削用量的選擇690
14.5分度頭及其應用695
14.5.1分度頭簡介695
14.5.2分度頭的分度計算696
14.6典型零件表面銑削708
14.6.1直角溝槽和鍵槽的銑削708
14.6.2凸輪的銑削710
14.6.3牙嵌式離合器的銑削718
14.6.4成形面的銑削730
14.6.5弧形面的銑削733
14.6.6刀具齒槽的銑削743
第15章 磨削加工 747
15.1普通磨料磨具747
15.1.1普通磨料的品種、代號、特點和應用747
15.1.2普通磨料粒度748
15.1.3普通磨具結合劑代號性能及應用750
15.1.4磨具的硬度代號及應用751
15.1.5磨具組織號及其應用751
15.1.6磨具的強度752
15.1.7磨具的形狀尺寸752
15.1.8普通磨料磨具的標記756
15.2超硬磨料磨具757
15.2.1超硬磨料的品種、代號及應用757
15.2.2超硬磨料的粒度758
15.2.3超硬磨具的結合劑759
15.2.4超硬磨具的濃度和硬度760
15.2.5超硬磨具結構、形狀和尺寸761
15.2.6超硬磨具的標記769
15.3外圓磨削770
15.3.1外圓磨削方法770
15.3.2外圓磨削的工件裝夾773
15.3.3外圓磨削砂輪784
15.3.4外圓磨削用量選擇792
15.3.5外圓磨削的檢測控制794
15.3.6磨削外圓常見質量問題及改進措施799
15.4內圓磨削802
15.4.1內圓磨削方法802
15.4.2內圓磨削的工件裝夾806
15.4.3內圓磨削的砂輪811
15.4.4內圓磨削的磨削用量814
15.4.5內圓磨削的檢測控制820
15.4.6內圓磨削常見的工件缺陷、產生原因及解決方法822
15.5圓錐面磨削823
15.5.1圓錐面各部分名稱及計算824
15.5.2圓錐面的磨削方法825
15.5.3圓錐面的檢測與控制829
15.5.4圓錐面磨削產生缺陷的原因及消除措施834
15.6平面磨削835
15.6.1平面的磨削方法835
15.6.2平面磨削的工件裝夾838
15.6.3平面磨削砂輪及磨削用量841
15.6.4平面磨削的檢測控制845
15.6.5平面磨削常見的工件缺陷、產生原因及解決方法848
15.7無心磨削849
15.7.1無心磨削的形式及特點849
15.7.2無心磨削常用方法851
15.7.3無心磨削用量的選擇856
15.7.4無心外圓磨削參數的調整控制860
15.7.5無心磨削常見缺陷及消除方法866
15.8成形磨削869
15.8.1成形面與成形面的磨削方法869
15.8.2成形砂輪的修整方法870
15.8.3圓弧形導軌磨削實例874
15.9高效精密磨削876
15.9.1高速磨削876
15.9.2寬砂輪磨削884
15.9.3緩進給磨削885
15.9.4恒壓力磨削892
15.9.5低粗糙度磨削897
15.9.6砂帶磨削910
第16章 鉗工 922
16.1鉗工常用設備和工量具922
16.2劃線924
16.2.1劃線的種類924
16.2.2常用劃線工具及用途925
16.2.3劃線基準930
16.2.4劃線程序932
16.2.5劃線實例933
16.3鋸削934
16.3.1鋸削常用工具和鋸條的選擇935
16.3.2鋸削方法938
16.4鏨削940
16.4.1鏨削工具940
16.4.2鏨子的淬火與回火941
16.4.3鏨削方法942
16.5銼削945
16.5.1銼刀及其選用945
16.5.2銼削方法947
16.6刮削951
16.6.1通用刮研工具952
16.6.2刮刀955
16.6.3刮削用顯示劑的種類及應用959
16.6.4刮削余量960
16.6.5刮削精度960
16.6.6刮削要點961
16.6.7刮削面缺陷的分析962
16.7研磨963
16.7.1研磨的類型和特點963
16.7.2研具965
16.7.3研磨劑與研磨膏967
16.7.4研磨軌跡與研具壓砂970
16.7.5研磨余量、速度和壓力的選擇971
16.8攻螺紋與套螺紋972
16.8.1攻螺紋用絲錐及工具972
16.8.2套螺紋用板牙與板牙架976
16.8.3螺紋加工工藝981
16.8.4攻螺紋、套螺紋產生廢品及刀具損壞的原因和防止985
第17章 鉚工及鈑金加工 987
17.1鉚接987
17.1.1鉚接形式987
17.1.2鉚接方法988
17.1.3鉚接工具990
17.1.4鉚釘993
17.1.5鉚釘孔徑選擇999
17.1.6單面鉚接999
17.1.7鉚接常見缺陷產生原因及防止措施1001
17.2鈑金加工1003
17.2.1板料沖壓的特點和基本工序1003
17.2.2沖壓設備1004
17.2.3沖壓工藝1011
17.2.4沖模構造1013
17.2.5沖壓件的結構工藝性1016
17.3板料的彎曲與矯正1021
17.3.1彎曲與矯正的概念1021
17.3.2矯正方法1022
17.3.3彎曲參數計算1025
參考文獻 1032
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