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机械零件加工技术及质量控制
王莉莉
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2022 年出版
工业技术
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内容简介
本书共八个项目,包括切削加工基础认知、车削加工技术、孔加工技术、钻夹具设计、铣削加工技术、磨削加工技术、机械加工工艺规程编制、零件加工质量检测与控制。
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封面
书名页
内容提要
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前言
第一版前言
项目一 切削加工基础认知
任务一 认识切削加工运动
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、切削运动的类型
1.主运动
2.进给运动
二、工件上形成的表面
三、切削用量三要素及计算
1.切削速度vc
2.进给量f
3.背吃刀量ap
四、切削层参数的表达
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务二 认识刀具材料及刀具几何角度
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、常用刀具材料及选用
(一)刀具材料应具备的性能
(二)常用刀具材料的特点及适用范围
1.高速钢
2.硬质合金
3.超硬刀具材料
二、刀具切削部分几何角度的认知
1.车刀的结构组成
2.建立静止参考系
3.正交平面参考系中刀具几何角度的表达
4.实际切削过程中车刀的工作角度
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务三 认识金属切削加工过程中的物理现象
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、切屑的形成过程
(一)三个切削变形区的形成及产生的物理现象
(二)剪切变形程度的衡量办法
1.变形系数Λh
2.剪切角φ
(三)积屑瘤的形成及其对切削过程的影响
1.积屑瘤的形成
2.积屑瘤对切削过程的影响
3.积屑瘤的控制措施
(四)切屑的类型及控制
二、切削力的产生及影响因素
(一)切削力
1.切削力
2.切削合力及分解
(二)影响切削力的因素
1.工件材料的影响
2.切削用量的影响
3.刀具几何参数的影响
4.刀具磨损
5.切削液
三、切削热的产生及影响因素
(一)切削热的产生与传导
(二)影响切削温度的主要因素
1.切削用量对切削温度的影响
2.刀具几何参数对切削温度的影响
3.工件材料对切削温度的影响
4.刀具磨损对切削温度的影响
5.切削液对切削温度的影响
四、刀具磨损与刀具寿命分析
(一)刀具磨损的形态
(二)刀具磨损的原因
(三)刀具磨损过程
(四)刀具磨钝标准
(五)刀具耐用度
1.刀具耐用度的制订
2.刀具的寿命
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目二 车削加工技术
任务一 认识普通卧式车床机械结构及传动系统
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、机床型号的认知
(一)基本部分
1.机床的类别代号
2.机床的特性代号
3.机床的组别、系别代号
4.机床的主参数和第二参数
5.机床的重大改进顺序号
(二)辅助部分
二、普通车床结构及传动系统认知
(一)普通卧式车床
1.普通卧式车床CA6140的各部分名称及作用
2.卧式车床的内部传动系统
(二)立式车床
(三)转塔车床
(四)仿形车床
三、车削加工的工艺特点
【任务指导】车床结构认知及基本操作实训
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.车床操作安全规程
2.车床结构、名称及各部分用途认知
3.传动系统认知、计算与调整
4.C6132的基本操作
【任务小结】
【任务评价】
任务二 车刀的选择与应用
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、车刀的类型
1.整体车刀
2.焊接车刀
3.机夹可转位车刀
二、车刀的应用
【任务指导】车刀的刃磨及车削表面加工实训
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
(一)刃磨车刀
(二)检测刃磨的车刀角度
(三)项目轴各表面的车削加工
1.车削台阶轴
2.圆锥面的车削加工
(四)自检、互检工件
【任务小结】
【任务评价】
任务三 选择车削加工的切削条件
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、工件材料的切削加工性
(一)衡量切削加工性的指标
(二)影响材料切削加工性的主要因素
(三)改善工件材料切削加工性途径
二、刀具几何角度参数的选用原则
1.前角γo
2.后角αo
3.主偏角κr
4.副偏角
5.刃倾角λs
三、切削用量的合理选择
(一)确定切削用量的办法
(二)切削用量的选择原则
1.粗车
2.半精车或精车
四、切削液的选择
(一)切削液的作用
(二)切削液的选择
1.从工件材料方面考虑
2.从刀具方面考虑
3.从加工方法方面考虑
4.从加工要求方面考虑
【任务指导】零件车削加工实训
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用的设备及相关工具
四、实训步骤
1.选择机床
2.选择刀具
3.确定加工步骤
4.选择刀具几何角度,并刃磨车刀
5.选择切削用量
6.选择切削液
7.选择车床附件
8.完成零件的加工
9.选择量具检测工件
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目三 孔加工技术
任务一 孔加工方法及加工设备认知
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、钻孔及钻床
1.钻床分类及各自结构
2.钻孔的特点
二、扩孔
三、铰孔
四、镗孔及镗床
1.卧式镗床的结构
2.镗孔的方法
3.镗削的工艺特点
五、拉孔及拉床
1.拉削工作原理
2.拉床的结构
3.拉削的工艺特点
六、磨孔
【任务指导】钻削加工实训(一)——钻床结构认知及基本操作
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.选择加工方法和机床
2.台式钻床的结构认知及基本操作
【任务小结】
【任务评价】
任务二 孔加工刀具的选择与实践
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、钻床常用刀具
(一)麻花钻
1.麻花钻的组成
2.麻花钻的结构及几何角度
3.麻花钻切削部分结构的分析与改进
(二)扩孔钻
1.扩孔钻结构
2.扩孔钻的类型
(三)铰刀
1.铰刀结构
2.铰刀的类型
二、镗床常用刀具
1.单刃镗刀
2.双刃镗刀
3.微调镗刀
【任务指导】钻削加工实训(二)——钻削加工操作
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.选择刀具
2.安装刀具
3.划线找出加工孔在工件上的位置
4.在钻床上装夹工件
5.调整机床的转速及进给量
6.起钻
7.自检工件
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目四 钻夹具设计
任务一 机床夹具基础认知
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、机床夹具
二、机床夹具的分类
三、机床夹具的组成
四、机床夹具的作用
五、机床夹具设计要求
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务二 定位元件及定位方式的选择
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、六点定位原理
二、定位元件的选择
(一)工件以平面定位
1.固定支承
2.可调支承
3.自位支承
4.辅助支承
(二)工件以圆柱孔定位
1.定位销
2.圆锥销
3.定位心轴
(三)工件以外圆柱面定位
1.V形块
2.圆孔
3.半圆孔
4.圆锥孔
三、定位方式分析
1.完全定位与不完全定位
2.欠定位
3.过定位
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务三 夹紧装置的设计
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、夹紧装置的组成和设计要求
1.夹紧装置的组成
2.对夹紧装置的要求
二、夹紧力三要素的确定原则
1.夹紧力作用点的选择
2.夹紧力作用方向的选择
3.夹紧力大小的估算
三、典型夹紧机构分析
1.斜楔夹紧机构
2.偏心夹紧机构
3.螺旋夹紧机构
4.其他夹紧机构
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务四 钻夹具装配图的绘制
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、钻床夹具的类型及应用
1.固定式钻模
2.回转式钻模
3.翻转式钻模
4.盖板式钻模
5.滑柱式钻模
二、钻套的应用
1.钻套的种类
2.钻套设计注意事项
三、钻床夹具图绘制的要点
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目五 铣削加工技术
任务一 铣床及铣刀结构认知
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、铣床类型及结构认知
1.卧式升降台铣床
2.立式升降台铣床
3.龙门铣床
二、铣刀类型及应用
(一)加工平面用的铣刀
1.圆柱铣刀
2.面铣刀
(二)加工沟槽用的铣刀
1.三面刃铣刀
2.锯片铣刀
3.立铣刀
4.键槽铣刀
(三)成形铣刀
三、铣床附件及应用
1.平口钳
2.回转工作台
3.万能铣头
4.万能分度头
四、铣削特点
【任务指导】铣削实训(一)——铣床、铣刀与附件的综合应用
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.选择合适的机床和刀具种类
2.铣床结构认知
3.刀具的选择
4.常见表面的加工练习
【任务小结】
【任务评价】
任务二 铣削加工方式的选择及实践
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、铣削加工的工艺范围
二、平面铣削的方式
(一)周铣与端铣的工作特点
1.周铣
2.端铣
(二)周铣的分类
(三)顺铣与逆铣的适用范围
(四)端铣的分类
1.对称铣削
2.不对称铣削
【任务指导】铣削加工实训(二)——铣削加工基本操作
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.铣削加工方式选择
2.确定工件装夹方案
3.确定铣削加工用量
4.对刀
5.铣削操作练习(以X6132卧式铣床为例)
6.自检工件
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目六 磨削加工技术
任务一 磨床结构认知
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、M1432A型万能外圆磨床结构及应用
1.外圆磨床的结构
2.万能外圆磨床的工艺范围
二、平面磨床结构及应用
三、无心外圆磨床结构及应用
【任务指导】磨削加工实训(一)——磨床选择与基本操作
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
【任务小结】
【任务评价】
任务二 砂轮特性与磨削过程分析
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、砂轮的选择
(一)砂轮的组成
(二)影响砂轮特性的五要素
1.磨料
2.粒度
3.结合剂
4.硬度
5.组织
(三)砂轮的形状和尺寸
二、砂轮的代号标记
三、磨削过程中的物理现象
(一)砂轮的微观特征
(二)磨屑的形成过程
(三)磨削力
(四)磨削过程三阶段
(五)磨削温度的概念及影响因素
1.磨削温度概念
2.影响磨削温度的因素
【任务指导】磨削加工实训(二)——砂轮的选择及平衡安装
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.选择砂轮
2.砂轮的平衡
3.砂轮的安装
4.砂轮的修整
【任务小结】
【任务评价】
任务三 磨削方式选择与实践
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、磨削工艺范围
二、磨削加工的特点
三、磨削方式及应用
(一)外圆磨床磨削外圆
1.外圆磨床工件的装夹
2.外圆磨床磨削方式
(二)无心外圆磨削
1.无心磨削外圆的方式
2.无心外圆磨削的特点
(三)磨削平面
1.平面磨床上工件的装夹
2.磨削平面的方式
(四)磨削内圆
1.内圆磨削特点
2.内圆磨削方式
【任务指导】磨削加工实训(三)——磨削方式选择及实践
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.分析零件的结构及加工技术要求,选择磨削方式
2.将工件在磨床上装夹
3.选择机床的切削用量及调整机床转速
4.对刀
5.磨削加工
6.清理现场
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目七 机械加工工艺规程编制
任务一 机械加工工艺规程认知
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、机械加工工艺过程的组成
1.工序
2.安装
3.工位
4.工步
5.走刀
二、生产类型及其工艺特征
(一)零件的生产纲领
(二)零件的生产类型
三、工艺规程作用及内容
(一)工艺规程的作用
(二)工艺规程的内容及形式
1.机械加工工艺过程卡片
2.机械加工工序卡片
四、工艺规程的设计原则
五、工艺规程设计所需原始资料
六、加工工艺规程的设计步骤
【任务实施】
1.计算传动轴的生产纲领
2.确定传动轴的生产类型及工艺特征
【任务小结】
【任务评价】
任务二 产品图样结构工艺性审查
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、分析零件技术要求及其合理性
二、零件的结构工艺性审查内容
1.零件结构应有利于达到所要求的加工质量
2.零件结构应有利于减少加工和装配的劳动量
3.零件结构应有利于提高劳动生产率,与生产类型相适应
4.零件结构应方便刀具的进退
【任务实施】
1.看懂传动轴的结构形状
2.明确传动轴的装配位置和作用
3.审查零件技术要求是否合理
4.审查零件的结构工艺性
5.确定轴的加工关键表面
【任务小结】
【任务评价】
任务三 毛坯的选择
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、选择毛坯考虑的因素
二、毛坯的种类
(一)铸件
1.砂型铸造
2.金属模铸造
3.金属压力铸造
4.熔模铸造
5.离心铸造
(二)锻件
(三)冲压件
(四)型材
(五)焊接件
三、毛坯图绘制
1.毛坯形状与尺寸的确定
2.毛坯图的绘制
【任务实施】
1.分析零件结构,选择毛坯类型
2.绘制传动轴毛坯简图
【任务小结】
【任务评价】
任务四 定位基准的选择
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、基准的分类
1.设计基准
2.工艺基准
二、定位基准的选择原则
1.粗基准选择的原则
2.精基准的选择原则
三、辅助基准的应用
1.辅助基准的定义
2.定位基准在工序图中的标记
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务五 工艺路线的拟订
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、加工方案的确定
二、典型表面加工方法的选择
1.外圆表面的加工方案
2.内表面的加工方案
3.平面的加工方案
三、加工阶段的划分
1.各加工阶段的任务
2.工艺过程划分阶段的作用
四、工序顺序的安排
(一)机械加工工序的安排
(二)辅助工序的安排
(三)热处理工序的安排
1.预备热处理
2.最终热处理
3.去除内应力处理
(四)工序的集中与分散确定
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
任务六 工序余量的确定与工序尺寸的计算
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、加工余量的确定
1.加工余量的基本概念
2.影响加工余量的因素
3.加工余量的确定办法
二、工序尺寸和公差的计算
(一)基准重合时工序尺寸与公差的计算
1.工序尺寸的计算及公差的确定步骤
2.案例分析
(二)基准不重合时工序尺寸与公差的计算
1.尺寸链的定义
2.尺寸链的组成
3.尺寸链图的画法
4.尺寸链特性
5.尺寸链计算
6.工艺尺寸链的应用实例
【任务实施】
一、确定重要表面各段各工序的尺寸和公差
二、绘制工序简图
【任务小结】
【任务评价】
任务七 工时定额的制订
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、工时定额的组成要素
1.基本时间
2.辅助时间
3.布置工作地时间
4.休息和生理需要时间
5.准备终结时间
二、提高生产率的工艺途径
1.缩减基本时间的工艺途径
2.缩减辅助时间的工艺途径
3.缩减布置工作地时间的工艺途径
4.采用新工艺和新方法
【任务实施】
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
项目八 零件加工质量检测与控制
任务一 机械零件加工精度的检测与控制
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、机械零件加工精度的认知
(一)加工精度和加工误差的关系
(二)获得加工精度的方法
1.获得尺寸精度的方法
2.获得加工形状精度的方法
3.获得加工位置精度的方法
(三)影响加工精度的误差分类
(四)研究加工精度的方法
二、工艺系统的几何误差对加工精度的影响
(一)加工原理误差
(二)机床的几何误差
1.机床主轴回转误差
2.机床导轨误差
(三)刀具误差
(四)夹具误差
三、工艺系统受力变形对加工精度的影响
(一)工艺系统受力变形现象
(二)工艺系统的刚度
(三)工艺系统受力变形对加工精度的影响
1.切削力作用点位置变化引起的加工误差
2.切削力大小变化引起的加工误差
3.切削过程中受力方向变化引起的工件形状误差
(四)减小工艺系统受力变形的措施
四、工件内应力变化对加工精度的影响
(一)内应力产生的情况
1.毛坯制造或淬火等热处理
2.对细长轴进行冷校直
3.金属切削带来的内应力
(二)减小或消除内应力变形误差的途径
五、工艺系统的热变形对加工精度的影响
(一)工艺系统的热源
(二)工艺系统的热变形对加工精度的影响
1.机床的热变形对加工精度的影响
2.工件的热变形对加工精度的影响
3.刀具的热变形对加工精度的影响
(三)减小工艺系统热变形的措施
1.减少热源的发热
2.用热补偿方法减小热变形(均衡温度场)
3.采用合理的机床部件结构减小热变形的影响
4.加速达到工艺系统热平衡状态
六、统计分析法中加工误差的分类
1.系统性误差
2.随机性误差
七、控制和提高零件加工精度的途径
【任务指导】加工精度检测与分析实训
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.圆柱度误差值的测量
2.径向全跳动误差值的测量
3.端面圆跳动误差值的测量
4.实训总结
【任务小结】
【任务评价】
任务二 零件表面质量的检测与控制措施
【学习目标】
【任务描述】
【任务分析】
【知识链接】
一、表面质量指标
1.加工表面的几何特征
2.加工表面层物理力学性能的变化
二、表面质量对零件使用性能的影响
1.表面质量对耐磨性的影响
2.表面质量对疲劳强度的影响
3.表面质量对耐蚀性的影响
4.表面质量对配合质量的影响
5.表面质量对其他性能的影响
三、影响加工表面质量的因素
(一)影响表面粗糙度的因素
1.车削加工对表面粗糙度的影响因素
2.磨削加工影响表面粗糙度的因素
(二)影响加工表面层质量的其他因素
1.表面层加工硬化
2.表面层材料金相组织的变化
3.表面层残余应力
四、控制和提高加工表面质量的工艺途径
1.减小残余拉应力、防止磨削烧伤和磨削裂纹
2.采用冷压强化工艺
3.采用精密和光整加工工艺
【任务指导】加工表面质量检测与分析实训
一、实训目的
二、实训内容
三、实训使用设备及相关工具
四、实训步骤
1.比较法检测工件表面粗糙度值
2.粗糙度仪检测表面粗糙度值
3.观色法确定工件表面是否有烧伤及烧伤的程度
4.磁粉探伤法检测工件表面裂纹
5.实训总结
【任务小结】
【任务评价】
综合练习题
参考文献
封底
展开全部
版权信息
出版社:中国电力出版社
出版时间:2022
作者:王莉莉
温馨提示:
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