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第1章　机床导论3

1.1　机床的历史3

1.1.1 普通机床4

1.1.2　标准机床5

1.1.3 计算机数控机床6

1.1.4 过去半个世纪金属加工业的发展8

复习题11

第2章 机械行业的机遇15

2.1　金属制造工业的发展历程15

2.1.1 新技术15

2.1.2 学徒培训16

2.1.3 机床操作员17

2.1.4 维护机械师17

2.1.5 机械师17

2.1.6 压印工和印模工17

2.1.7 数控机床操作员／程序员18

2.1.8 技术员18

2.1.9 技师18

2.1.10 质量控制检查员18

2.1.11 仪器制作者19

2.1.12 职业19

2.1.13 贸易组织19

复习题20

2.2　得到工作20

2.2.1 评定你的能力20

2.2.2 发现你的兴趣所在20

2.2.3 做简历20

2.2.4 面试注意事项21

2.2.5 记住的要点22

复习题22

第3章 安全25

3.1　车间里的安全25

3.1.1 工作中的安全问题25

3.1.2 车间里的安全问题25

复习题29

第4章 工艺33

4.1　工程制图33

4.1.1 视图和线型33

4.1.2 制图术语和符号33

4.1.3 测量单位34

4.1.4 加工方法34

4.1.5 基本尺寸35

4.1.6 尺寸公差35

4.1.7 英制尺寸35

4.1.8 米制尺寸35

4.1.9 尺寸系统35

4.1.10 交流35

复习题38

4.2　不同工件的加工工艺38

4.2.1 圆形工件的加工方法38

4.2.2 用卡盘夹紧加工的工件40

4.2.3 平面工件的加工41

复习题43

第5章　测量48

5.1　测量基础48

5.1.1 英制系统48

5.1.2 米制系统48

5.1.3 分数测量48

5.1.4 直尺48

5.1.5 外卡钳49

5.1.6 内卡钳50

复习题50

5.2　直角尺和平台51

复习题54

5.3　千分尺54

5.3.1 英制千分尺的原理54

5.3.2　游标千分尺55

5.3.3 米制千分尺56

5.3.4 米制游标千分尺56

5.3.5 复合英制-米制千分尺57

5.3.6 千分尺调整57

5.3.7 测试千分尺的精度57

5.3.8 特殊用途的千分尺58

5.3.9 螺纹千分尺59

复习题60

5.4　游标卡尺60

5.4.1 游标卡尺60

5.4.2 米制游标卡尺62

5.4.3 直接读数式带表卡尺63

复习题63

5.5 内径、深度和高度的测量器具64

5.5.1 内径测量器具64

5.5.2　深度测量器具67

5.5.3 高度测量器具69

复习题71

5.6　量块72

5.6.1 量块的制造72

5.6.2 量块组72

复习题75

5.7　角度测量75

5.7.1 万能活动量角器75

5.7.2 正弦尺77

5.7.3 复合正弦板或正弦台79

复习题79

5.8　量规79

5.8.1 基本术语80

5.8.2 固定量规80

5.8.3 圆柱塞规80

5.8.4 普通环规81

5.8.5 锥形塞规81

5.8.6 锥形环规82

5.8.7 螺纹塞规82

5.8.8 螺纹环规83

5.8.9 卡规83

复习题84

5.9 比较测量84

5.9.1 比较仪84

5.9.2 百分表84

5.9.3 机械和电子式比较仪86

5.9.4 光学比较仪87

5.9.5 机械-光学比较仪89

5.9.6 气压计或气压比较仪90

复习题92

5.10　坐标测量系统93

5.10.1 测量单元的要素94

5.10.2 测量单元的控制方式94

5.10.3 坐标测量系统的优点95

复习题96

5.11　光波测量96

5.11.1 光学平晶的测量96

5.11.2 激光测量98

5.11.3 激光测准仪98

复习题99

5.12　表面粗糙度测量99

5.12.1 表面粗糙度定义100

5.12.2 用轮廓仪测量表面粗糙度100

复习题101

第6章 划线工具及工艺105

6.1　基本的划线材料、工具及辅助工具105

复习题110

6.2　粗划线及半精划线110

6.2.1 划孔的位置、槽和倒圆110

6.2.2 在带有型芯孔的铸件上划线111

6.2.3 在轴上划键槽112

复习题112

6.3　精划线112

6.3.1 游标高度尺113

6.3.2 用正弦尺、量块和游标高度尺精确划线115

复习题116

第7章 手工工具和钳工作业119

7.1　夹持、锤击和装配工具119

7.1.1 平口钳119

7.1.2　铁锤119

7.1.3 螺丝刀120

7.1.4 扳手120

7.1.5　钳子122

复习题123

7.2　钳工工具123

7.2.1　锯、锉和刮123

7.2.2　手锯123

7.2.3　锉刀124

7.2.4 刮刀128

复习题128

7.3　螺纹加工工具与工艺128

7.3.1 手工丝锥128

7.3.2 螺纹板牙131

复习题132

7.4　精加工工艺——铰、拉削、研磨132

7.4.1 手用铰刀132

7.4.2 拉削124

7.4.3　研磨135

复习题137

7.5　表面精加工工艺137

7.5.1 加压抛光137

7.5.2 电解抛光138

7.5.3 珩磨138

7.5.4 滚抛139

7.5.5 黑色氧化涂层（发蓝工艺）140

复习题141

第8章 金属切削技术145

8.1　号码金属切削的物理性质145

8.1.1 研究金属切削原理的必要性145

8.1.2 金属切削术语145

8.1.3 金属的塑性流动146

8.1.4 切屑的种类147

复习题149

8.2　金属的可加工性149

8.2.1 晶粒结构150

8.2.2 温度和摩擦的影响151

8.2.3　表面粗糙度152

8.2.4 切削液的影响152

复习题153

8.3　切削刀具153

8.3.1 刀具材料153

8.3.2 切削刀具专用术语155

8.3.3 车刀角度155

8.3.4 切削刀具形状157

8.3.5 刀具寿命157

8.3.6 加工原理158

复习题160

8.4　加工条件和刀具寿命161

8.4.1 加工条件161

8.4.2 经济实效162

8.4.3 加工费用分析162

复习题163

8.5　硬质合金切削刀具163

8.5.1 硬质合金的生产163

8.5.2 硬质合金的应用164

8.5.3　硬质合金的分类165

8.5.4 刀具的几何结构167

8.5.5 切削速度和进给量169

8.5.6　使用硬质合金刀具的机械加工171

8.5.7　使用硬质合金刀具的建议171

8.5.8 硬质合金刀具的刃磨173

8.5.9 硬质合金刀具的问题173

复习题176

8.6　金刚石刀具、陶瓷刀具和金属陶瓷刀具176

8.6.1 金刚石刀具177

8.6.2 陶瓷刀具179

8.6.3 金属陶瓷刀具183

复习题184

8.7　聚晶刀具184

8.7.1 聚晶刀具的制作185

8.7.2 聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具185

8.7.3 PCBN刀具的类型186

8.7.4 聚晶金刚石（PCD）刀具188

8.7.5 金刚石涂层刀具189

复习题190

8.8　切削液的类型和应用190

8.8.1 加工过程中产生的热量191

8.8.2 优质切削液的特征191

8.8.3 切削液的类型192

8.8.4 切削液的作用193

8.8.5 切削液的应用195

复习题198

第9章 金属切割锯床201

9.1　金属切割机床的种类201

9.1.1 切割原材料的方法201

9.1.2 水平带锯的部件202

9.1.3　锯条202

9.1.4 锯切203

复习题204

9.2　廓形带锯的零部件与附件204

9.2.1 廓形带锯机的零部件204

9.2.2 带锯机的应用206

9.2.3 切削液206

9.2.4 动力进给207

9.2.5 带锯机锯条的类型与应用207

9.2.6 工作需求208

9.2.7 带锯长度209

复习题209

9.3　廓形带锯的操作209

9.3.1 锯切外部轮廓210

9.3.2 精度和表面粗糙度211

9.3.3　锯切内部轮廓211

9.3.4 摩擦锯割213

9.3.5 高速锯割214

9.3.6 带锉加工214

9.3.7 其他带具215

9.3.8 带锯附件216

复习题217

第10章　钻削机械221

10.1　钻床221

10.1.1 常用的操作221

10.1.2 钻床的主要类型221

复习题223

10.2　钻床附件224

10.2.1 刀具夹具224

10.2.2 工件夹具225

10.2.3 夹紧力226

复习题228

10.3　麻花钻228

10.3.1 麻花钻的各部分228

10.3.2 钻头刀尖的特性229

10.3.3 钻头尺寸系列230

10.3.4 钻头的类型230

10.3.5　钻削过程及问题232

复习题235

10.4　切削速度和进给量235

10.4.1 切削速度236

10.4.2 进给量237

10.4.3 切削液237

复习题237

10.5　钻孔238

10.5.1 钻床安全规范238

10.5.2 钻削提示238

10.5.3 车床顶尖孔239

10.5.4 利用中心钻钻定心孔240

10.5.5 钻削时用平口钳夹紧工件241

10.5.6 精确划线的钻孔241

10.5.7 钻大孔242

10.5.8 在V形块中钻圆形工件243

复习题243

10.6　铰刀244

10.6.1 铰刀244

10.6.2　铰孔余量246

10.6.3 铰削速度和进给量246

10.6.4 铰孔提示247

10.6.5 铰直孔247

10.6.6　铰锥孔248

复习题248

10.7　钻床操作248

10.7.1 锪沉头孔249

10.7.2　锪埋头孔249

10.7.3 攻螺纹250

10.7.4 配作孔的位置251

10.7.5 钻模夹具252

复习题252

第11章 车床257

11.1　普通车床部件257

11.1.1 车床规格和容量257

11.1.2 车床的部件257

11.1.3 设置车床转速259

11.1.4　设置进给量259

11.1.5 安全销和安全离合器260

复习题260

11.2　车床附件260

11.2.1 工件夹紧装置260

11.2.2 切削刀具夹紧装置265

11.2.3 小刀架工装系统266

复习题269

11.3 切削速度、进给量与背吃刀量269

11.3.1 切削速度269

11.3.2 车床进给量270

11.3.3 背吃刀量270

11.3.4 千分尺刻度环271

11.3.5 计算加工时间272

复习题272

11.4　车床安全273

11.4.1 安全预防273

复习题274

11.5　装、拆和对中车床顶尖274

11.5.1 安装车床顶尖274

11.5.2 拆卸车床顶尖275

11.5.3 对中车床顶尖275

复习题276

11.6　刃磨车刀277

11.6.1 刃磨普通用途的刀具277

复习题278

11.7 在顶尖之间进行端面车削278

11.7.1 准备车刀用于加工278

11.7.2 在顶尖间安装工件278

11.7.3 在顶尖间车端面279

复习题281

11.8　在顶尖之间进行机械加工281

11.8.1 安装刀具281

11.8.2 在两顶尖间安装工件282

11.8.3 平行车削282

11.8.4 粗车283

11.8.5 精车284

11.8.6 在车床上锉磨284

11.8.7 在车床上抛光285

11.8.8 车轴肩285

复习题287

11.9　滚花、切槽和成形车削287

11.9.1 滚花287

11.9.2 开槽289

11.9.3 在车床上成形车削290

复习题293

11.10　锥度与锥度车削293

11.10.1 自锁锥度293

11.10.2 大锥度293

11.10.3　标准锥度294

11.10.4 车床主轴头锥度294

11.10.5 锥度计算294

11.10.6 锥度车削296

11.10.7 检测锥度299

复习题300

11.11　螺纹及螺纹切削301

11.11.1 螺纹301

11.11.2 螺纹车床的刻度盘306

11.11.3　螺纹切削306

复习题315

11.12 中心架、跟刀架和心轴316

11.12.1 中心架317

11.12.2 跟刀架318

11.12.3 心轴318

11.12.4 偏心轴319

复习题320

11.13　在卡盘中加工321

11.13.1 装卸车床卡盘321

11.13.2 在卡盘中安装工件323

11.13.3 在卡盘中进行粗车和精车加工326

11.13.4 用聚晶立方氮化硼刀具车削淬硬钢327

11.13.5 在卡盘中切断工件328

复习题329

11.14　钻、镗、铰和攻丝329

11.14.1 在卡盘中的工件上钻中心孔和钻孔329

11.14.2 镗330

11.14.3 铰331

11.14.4 攻丝332

11.14.5 在车床上磨削332

复习题333

第12章 铣床337

12.1　立式铣床337

12.1.1 立式铣床的种类337

12.1.2 重型立式铣床338

12.1.3 滑枕式立式铣床的零部件338

复习题338

12.2　切削速度、进给量、背吃刀量338

12.2.1 切削速度338

12.2.2 进给量和背吃刀量340

复习题342

12.3　立铣刀342

12.3.1 高速钢立铣刀342

12.3.2 硬质合金立铣刀343

12.3.3　机械加工343

12.3.4 立铣刀的失效345

复习题348

12.4　立式铣床加工348

12.4.1 对中立铣头348

12.4.2 安装平口钳349

12.4.3 刀具的安装和拆卸349

12.4.4 加工长方体351

12.4.5 加工矩形端面352

12.4.6 使用聚晶立方氮化硼刀具铣削淬火钢354

12.4.7 孔的加工和精加工355

12.4.8　切槽或键槽358

复习题360

12.5　特殊的铣削加工361

12.5.1 回转工作台361

12.5.2 圆角铣削加工362

12.5.3　在立式铣床上进行坐标镗削364

12.5.4 立式铣床附件366

复习题366

12.6　卧式铣床及其辅助装置367

12.6.1 卧式铣床367

12.6.2 专用铣床367

12.6.3　特殊铣床367

12.6.4 铣床的主要组成部件368

12.6.5 铣床的附加装置370

复习题372

12.7 铣刀372

12.7.1 铣刀的材料373

12.7.2 圆柱铣刀373

12.7.3 标准柄式螺旋铣刀374

12.7.4 侧面铣刀374

12.7.5 面铣刀374

12.7.6 角度铣刀375

12.7.7 成形铣刀375

12.7.8 锯片铣刀376

12.7.9 立铣刀376

12.7.10　T形槽铣刀376

12.7.11 燕尾槽铣刀377

12.7.12 月牙键槽铣刀377

12.7.13 飞刀377

复习题377

12.8　铣床调试378

12.8.1 铣床安全操作措施378

12.8.2 铣床调试378

12.8.3 铣削加工提示378

12.8.4 安装和拆卸铣刀杆379

12.8.5 安装及拆卸铣刀380

12.8.6 调整万能铣床的工作台381

12.8.7 调整铣床平口钳381

复习题382

12.9　卧铣加工383

12.9.1 进刀至工件表面383

12.9.2 铣削平面384

12.9.3 面铣385

12.9.4 侧铣385

12.9.5　跨铣386

12.9.6 组合铣削386

12.9.7 锯片铣刀及切断386

复习题387

12.10　分度头387

12.10.1 分度头部件387

12.10.2 分度方法388

12.10.3 大量程分度头392

12.10.4 线性分度393

复习题394

12.11　齿轮394

12.11.1 齿轮和齿轮装置394

12.11.2 齿轮的分类394

12.11.3 齿轮术语396

复习题398

12.12　齿轮切削398

12.12.1 渐开线齿轮铣刀399

12.12.2 米制齿轮和齿轮切削401

12.12.3 轮齿测量402

复习题403

12.13　螺旋铣削403

12.13.1 螺旋线术语403

12.13.2 螺旋线的加工404

12.13.3 螺旋角的确定404

12.13.4 工作台摆动方向的确定405

12.13.5 变速齿轮的计算405

12.13.6 主轴的旋转方向407

12.13.7 小导程螺旋线的切削加工407

复习题409

12.14 凸轮、齿条、蜗杆和离合器铣削加工409

12.14.1 凸轮及其铣削加工409

12.14.2 齿条铣削加工413

12.14.3 蜗杆与蜗轮414

12.14.4 离合器415

复习题416

第13章　坐标镗床和坐标磨床421

13.1　坐标镗床421

13.1.1 坐标镗床部件421

13.1.2 附件和小工具422

复习题424

13.2　坐标磨床424

13.2.1 坐标磨床部件424

13.2.2 磨头径向磨削425

13.2.3　磨削方法425

13.2.4 砂轮427

13.2.5 磨削余量427

13.2.6 工件装夹与定位428

13.2.7 磨削顺序428

13.2.8 使用立方氮化硼砂轮进行坐标磨削429

复习题431

第14章 计算机时代的加工435

14.1 计算机435

14.1.1 计算机的历史435

14.1.2 计算机的作用436

复习题437

14.2　计算机数字控制437

14.2.1 计算机数字控制理论437

14.2.2 计算机在CNC中的作用437

14.2.3 计算机的类型438

14.2.4 计算机的功能438

14.2.5　计算机数字控制的性能438

14.2.6 计算机数字控制的优点439

14.2.7　笛卡儿坐标440

14.2.8 编程系统443

14.2.9 CNC位置控制系统444

14.2.10 控制系统445

14.2.11　输入介质446

14.2.12 计算机控制类型446

14.2.13 程序格式448

14.2.14 插补449

14.2.15 程序规划450

复习题453

14.3　车削加工中心454

14.3.1 车削加工中心的分类454

14.3.2 编程注意事项461

14.3.3 程序设计464

14.3.4 车削加工中心调试469

14.3.5 程序运行测试469

复习题469

14.4　CNC组合加工中心机床470

14.4.1 组合机床的种类470

14.4.2 加工中心附件473

14.4.3 程序设计478

14.4.4 组合加工中心机床调试480

复习题483

14.5 CAD/CAM484

14.5.1 CAD/CAM系统中的CAD技术484

14.5.2 CAD的发展484

14.5.3 应用系统484

14.5.4 实体484

14.5.5 实体模型与CAD/CAM485

14.5.6 CAD/CAM的工作485

14.5.7 CAD几何模型与CAM几何模型485

14.5.8 切割处的定位486

14.5.9 加工工件488

14.5.10 刀具路径和操作过程488

复习题489

第15章 磨削加工493

15.1 磨料的种类493

15.1.1 氧化铝493

15.1.2 碳化硅494

15.1.3 锆铝化合物494

15.1.4 碳化硼495

15.1.5 人造金刚石496

15.1.6 陶瓷氧化铝496

15.1.7 磨料产品497

15.1.8 砂轮497

15.1.9 为特殊的工作选择磨削砂轮502

15.1.10 搬运和保管磨削砂轮503

15.1.11 砂轮等级503

15.1.12 砂轮的检测504

15.1.13 金刚石砂轮505

15.1.14 立方氮化硼505

15.1.15 涂附磨具507

复习题509

15.2 平面磨床及其附件509

15.2.1 磨削加工510

15.2.2 表面磨削510

15.2.3 砂轮的安全使用与保管512

15.2.4 夹具装置515

15.2.5 磨削液517

15.2.6 表面粗糙度518

复习题519

15.3 平面磨削加工519

15.3.1 装夹待磨削工件520

15.3.2 磨床安全规范520

15.3.3 磨削加工520

15.3.4 使用CBN砂轮磨平面524

15.3.5 成型磨削527

15.3.6 切断操作529

复习题530

15.4 外圆磨床530

15.4.1 外圆磨床530

15.4.2 机床磨削准备531

15.4.3 内圆磨床534

15.4.4 无心磨床536

15.4.5 无心磨削的方法536

复习题537

15.5 万能工具磨床538

15.5.1 万能工具磨床的组成538

15.5.2 附件539

15.5.3 铣刀术语539

15.5.4 刀具后角540

15.5.5 磨削刀具后角的方法541

15.5.6 检查刀具后角的方法541

15.5.7 刀具磨削操作和设置542

复习题548

第16章 冶金学553

16.1 钢铁的冶炼及性能553

16.1.1 金属材料的性能553

16.1.2 铁基金属的制备554

16.1.3 直接炼铁554

16.1.4 直接炼钢557

16.1.5 小型钢厂559

16.1.6 钢的化学成分560

16.1.7 钢的分类561

复习题562

16.2 钢的热处理562

16.2.1 热处理设备563

16.2.2 热处理名词563

16.2.3 工具钢的选择564

16.2.4 钢的分类566

16.2.5 碳钢的热处理567

16.2.6 表面硬化方法572

16.2.7 中碳钢的表面硬化574

复习题574

16.3　金属的测试与有色金属575

16.3.1 硬度测试575

16.3.2　破坏性测试577

16.3.3 有色金属和合金580

复习题582

第17章 先进制造技术585

17.1　快速数字制造585

17.1.1 技术进展585

17.1.2 实体成像方案585

17.1.3 快速数字制造585

17.1.4 快速制造技术的产生过程586

17.1.5 实体成像硬件构成586

17.1.6 实体成像软件构成588

17.1.7 实体成像加工用料588

复习题588

17.2　深冷处理／加工588

17.2.1 技术资料589

17.2.2 冷处理与深冷处理589

17.2.3 应力松弛590

17.2.4 耐磨性591

17.2.5 冶金变化592

17.2.6 深冷加工的优点592

复习题593

17.3　QQC金刚石涂层593

17.3.1 金刚石工具的发展594

17.3.2 金刚石的特性594

17.3.3 金刚石喷涂技术的突破595

17.3.4 金刚石状碳596

17.3.5 预测未来596

17.3.6 切割工具技术596

17.3.7 金刚石涂层技术596

复习题596

17.4　直接金属沉积597

17.4.1 直接金属沉积技术597

17.4.2 从CAD模型到金属零件597

17.4.3 三大制造优势598

17.4.4 直接金属沉积工艺598

17.4.5 直接金属沉积的应用598

17.4.6 从原型到产品599

17.4.7 回顾599

复习题600

17.5　电子化制造600

17.5.1 网络互联标准600

17.5.2　机床的连接600

17.5.3 作为网络驱动设备的机床601

17.5.4 标准操作系统601

17.5.5 约束理论602

17.5.6 将机床作为智能伙伴602

17.5.7 以太网连接602

17.5.8 工厂车间的直接网络数控602

17.5.9 世界范围内的网络化工厂车间603

17.5.10 总结603

复习题603

17.6 STEP-NC与网络制造604

17.6.1 什么是STEP604

17.6.2 工作步604

17.6.3 STEP的优点604

17.6.4 STEP与基本图形转换规范605

17.6.5　发展605

17.6.6 第一步606

17.6.7 在美国的STEP生产商607

17.6.8 高级模型607

复习题608

17.7　光学／激光／图像测量608

17.7.1 接触测量与非接触测量608

17.7.2 光学比较器609

17.7.3 激光检测610

17.7.4 扫描探针611

17.7.5 逆向工程612

17.7.6 视频检测612

17.7.7 扫描CMM613

17.7.8 检测技术的发展613

复习题613

17.8　电火花加工613

17.8.1 EDM的使用614

17.8.2 EDM的原理614

17.8.3 EDM电路类别614

17.8.4 电极615

17.8.5 电火花加工工艺615

17.8.6 电火花线切割机618

复习题620

17.9　机器人技术620

17.9.1 机器人需求621

17.9.2 应用灵活性621

17.9.3 机器人的类型621

17.9.4 机器人的构成621

17.9.5　传感器类型621

17.9.6 基于视觉的机器人技术622

17.9.7 人工智能622

17.9.8 下一代制造系统623

17.9.9 机器人技术的优点624

17.9.10 安全预警624

复习题624

17.10　制造业智能控制624

17.10.1 制造智能要素625

17.10.2 管理智能系统625

复习题628

17.11　多功能复合机床629

17.11.1 计算机管理系统629

17.11.2 多任务加工的定义629

17.11.3 附件631

复习题633

附录635