本书内容包括金属切削基本原理、机械加工方法及装备、机械制造工艺与夹具设计原理、制造技术新发展等。为适应培养生产一线应用型机械专业人才的需要,本书强调应用性和能力培养,注重突出知识要点和基本概念,加强理论联系工程实际。通过引用典型实例进行分析,用图、表来表达叙述性的内容,使读者能加深对所学内容的理解,较好地掌握机械制造技术的基本理论,培养读者分析和解决生产实际问题的能力。
本书可作为普通高等院校机械制造技术课程教材,也可供从事机械制造相关工作的工程技术人员参考。
20世纪末、21世纪初,在社会主义经济建设、社会进步和科技飞速发展的推动下,在经济全球化、科技创新国际化、人才争夺白炽化的挑战下,我国高等教育迅猛发展,跨入了高等教育大众化阶段,使高等教育理念、定位、目标和思路等发生了革命性变化,正在逐步形成以科学发展观和终身教育思想为指导的新的高等教育体系和人才培养工作体系。在这个过程中,一大批应用型本科院校和高等职业技术院校异军突起,超常发展,1999年已见端倪。当时我们敏锐地感到,这批应用型本科院校的崛起,必须有相应的应用型本科教材来满足教学需求,否则就有可能回到老本科院校所走过的学术型办学路子。2000年下半年,我们就和机械工业出版社、扬州大学工学院、南京工程学院、河海大学常州校区、淮海工学院、南通工学院、盐城工学院、淮阴工学院、常州工学院、江南大学等12所高校在南京工程学院开会,讨论策划编写出版机电类应用型本科系列教材问题,规划出版38种,并进行了分工,提出了明确的规范要求,得到江苏省各方面的支持和配合。2001年5月开始出书,到2004年7月已出齐38种,还增加了3种急需的教材。据调查,用户反映良好,并反映这个系列教材基本上体现了我在序中提出的四个特点,符合地方应用型工科本科院校的教学实际,较好地满足了一般应用型工科本科院校的教学需要。用户的评价使我们很高兴,但更是对我们的鞭策和鼓励。实际上,这一轮机电类教材存在的问题还不少,需要改进的地方还很多。我们应当为过去取得的进步和成绩而高兴,同时,我们更应当为今后这些进步和成绩的进一步发展而正视自己。我们并不需要刻意去忧患,但确实存在值得忧患的现实而不去忧患就很难有更美好的明天。今后怎么办?这是大家最关注的问题,也是我们亟待研讨和解决的问题。我们应该以对国家对人民对社会对受教育者高度负责的精神重新审视这一问题,以寻求更好的解决方案。我们认为,必须在总结前一阶段经验教训的新起点上,坚持以国家新时期教育方针和科学发展观为指导,坚持高标准、严要求,坚持“质量第一、多样发展、打造精品、服务教学”的方针,把下一轮机电类教材修订、编写、出版工作做大、做优、做精、做强,为建设有中国特色的高水平的地方工科应用型本科院校做出新的更大贡献。
一、坚持用科学的方法指导教材修订、编写和出版工作
应用型本科院校是我国高等教育在推进大众化过程中崛起的一种新的办学类型,它除应恪守大学教育的一般办学基准外,还应有自己的个性和特色,就是要在培养具有创新精神、创业意识和创造能力的工程、生产、管理、服务一线需要的高级技术应用型人才方面办出自己的特色和水平。应用型本科人才的培养既不能简单“克隆”现有的本科院校,也不能是原有专科培养体系的相似放大。应用型人才的培养,重点仍要思考如何与社会需求的对接。既要从学生的角度考虑,以人为本,以素质教育的思想贯穿教育教学的每一个环节,实现人的全面发展;又要从经济建设的实际需求考虑,多类型、多样化地培养人才。但最根本的一条还是坚持面向工程实际,面向岗位实务,按照“本科学历+岗位技术”的双重标准,有针对性地进行人才培养。根据这样的要求,“强化理论基础,提升实践能力,突出创新精神,优化综合素质”应当是工作在一线的本科应用人才的基本特征,也是本科应用型人才的总体质量要求。
培养应用型人才的关键在于建立应用型人才的培养模式。而培养模式的核心是课程体系与教学内容。应用型的人才培养必须依靠应用型的课程和内容,用学科型的教材难以保证培养目标的实现。课程体系与教学内容要与应用型人才的知识、能力、素质结构相适应。在知识结构上,科学文化基础知识、专业基础知识、专业知识、相关学科知识等四类知识在纵向上应向应用前沿拓展,在横向上应注重知识的交叉、联系和衔接。在能力结构上,既要强化学生运用专业理论解决实际问题的实践能力、组织管理能力和社会活动能力,还要注重思维能力和创造能力的培养,使学生思路清晰、条理分明,有条不紊地处理头绪纷繁的各项工作,创造性地工作。能力培养要贯彻到教学的整个过程之中。如何引导学生去发现问题、分析问题和解决问题应成为我们应用型本科教学的根本。
探讨课程体系、教学内容和培养方法,还必须服从和服务于大学生全面素质的培养。要通过形成新的知识体系和能力延伸来促进学生思想道德素质、文化素质、专业素质和身体心理素质的全面提高。因此,要在素质教育的思想指导下,对原有的教学计划和课程设置进行新的调整和组合,使学生能够适应社会主义现代化建设的需要。我们强调培养“三创”人才,就应当用“三创教育”、人文教育与科学教育的融合等适应时代的教育理念,选择一些新的课程内容和新的教学形式来实现。
研究课程体系,必须看到经济全球化与我国加入世界贸易组织以及高等教育的国际化对人才培养的影响。如果我们的课程内容缺乏国际性,那么我们所培养的人才就不可能具备参与国际事务、国际交流和国际竞争的能力。应当研究课程的国际性问题,增设具有国际意义的课程,加快与国外同类院校的课程接轨。要通过努力借鉴国外同类应用型本科院校的办
序
前言
绪论1
第一章金属切削过程及其控制4
第一节金属切削基本知识4
第二节刀具材料11
第三节金属切削过程的变形16
第四节切削力25
第五节切削热和切削温度31
第六节刀具磨损与刀具使用寿命35
第七节切削加工条件的合理选择41
第八节磨削52
习题与思考题57
第二章机械加工方法及装备59
第一节金属切削机床概述59
第二节车削与车床68
第三节其他加工方法与机床78
习题与思考题110
第三章机床夹具设计原理112
第一节机床夹具概述112
第二节工件在夹具中的定位114
第三节工件在夹具中的夹紧132
第四节典型机床夹具140
第五节现代机床夹具146
第六节机床夹具设计方法158
习题与思考题160
第四章机械加工质量及控制163
第一节机械加工精度概述163
第二节工艺系统的几何误差对加工精度的影响166
第三节工艺系统受力变形引起的误差172
第四节工件残余应力引起的加工误差180
第五节工艺系统热变形引起的加工误差182
第六节加工误差的统计分析186
第七节提高加工精度的工艺措施195
第八节机械加工表面质量197
第九节机械加工中的振动205
习题与思考题212
第五章工艺规程设计217
第一节工艺规程概述217
第二节机械加工工艺规程设计224
第三节工艺尺寸链247
第四节数控加工工艺设计260
第五节计算机辅助工艺规程设计271
第六节机器装配工艺规程设计274
习题与思考题298
第六章典型零件加工304
第一节轴类零件加工304
第二节箱体类零件加工312
第三节圆柱齿轮加工323
习题与思考题329
第七章制造技术新发展331
第一节新制造技术概述331
第二节超精密加工技术333
第三节特种加工技术336
第四节增材制造技术338
第五节智能制造技术340
习题与思考题342
参考文献343