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目 录1

第一章企业管理中常用的数学方法1

第一节应用统计方法1

一、几种简便的统计方法1

二、控制图14

三、计量值的统计推断20

四、计数值的统计推断25

五、方差分析27

六、相关分析与回归分析33

七、正交试验法37

第二节网络计划技术44

一、网络图45

二、破圈法找关键路线48

三、网络图时间参数的计算48

四、时间坐标50

五、成本分析51

六、非肯定型问题53

第三节生产作业计划中的排序方法55

一、一台机器的排序问题55

二、同顺序两台机器的排序问题56

三、总加工时问57

四、多台机器的排序问题59

第四节线性规划方法62

一、线性规划问题的数学模型62

二、图解法64

三、枚举法65

四、表上作业法65

五、单纯形法68

第五节采购经济批量与生产经济批量70

一、采购经济批量70

二、生产经济批量73

附表1-1 Cp值对应的总体不合格品率表（％）74

附表1-2 Cpk（Cp与k）值对应的总体不合格品率表（％）75

附表1-3 Cpt值对应的总体不合格品率表（％）76

附表1-4 t（f,2α）值表76

附表1-5 t（f,α）值表77

附表1-6 t分布表77

附表1-7 F分布表78

附表1-8正态分布表81

附表1-9正交表82

参考资料84

第二章计算机在机械制造企业中的应用85

第一节计算机应用基本知识85

一、概论85

二、计算机简介89

第二节计算机在企业管理中的应用128

一、管理信息系统128

二、管理信息系统的开发142

三、微型计算机在单项管理中的应用152

第三节计算机在机械工业产品设计和制造中的应用154

一、概述154

二、计算机辅助设计（CAD）155

三、计算机绘图及图形显示161

四、有限元法简介178

五、工程优化方法183

六、计算机辅助制造（CAM）及发展188

第四节工业自动化的发展趋势205

一、工业自动化的发展历程205

二、集成制造系统CIMS产生的背景205

三、CIMS的组成207

参考资料210

第三章工厂供电系统及其经济运行212

第一节工厂供电的一般问题212

一、动力系统与供电系统的基本概念212

二、对工业企业供电的要求和分类215

三、工厂供电系统设计程序及内容216

四、供电系统的频率和电压217

五、供电网络的电压选择219

六、工厂变电所的确定221

七、工业企业电力负荷的计算222

八、导线与电缆的选择230

第二节高压供电网络235

一、高压配电方式235

二、常用高压电器的选择238

三、短路电流计算241

第三节低压供电网络244

一、低压供电网络的配电方式244

二、供电网络中的谐波分量246

三、低压供电的分车间计量与控制246

四、低压供电系统的保护246

一、电费收取办法247

第四节工业企业供电的经济运行247

二、移峰填谷最大负荷的限制248

三、节能方法介绍251

四、功率因数的补偿措施254

五、电子计算机在工厂供电系统中的应用256

六、关于电力定量器和复费率电度表的介绍260

第五节供电网络的继电保护261

一、继电保护概述261

二、继电保护的基本原理和组成262

三、继电保护种类和概括介绍263

四、继电保护的发展趋势268

附录3-1 电工系统图常用的图形符号270

附录3-2电气平面图常用的图形符号272

附录3-3电力电缆型号的组成及意义274

附录3-4 TJ裸铜绞线的载流量安培274

附录3-6矩形铝母线的载流量（安培）275

附录3-5 LJ裸铝绞线的载流量（安培）275

附录3-7 VLV聚氯乙烯绝缘及护套铝芯电力电缆（三芯）在空气中敷设时的载流量（安培）276

附录3-8 VLV聚氯乙烯绝缘及护套铝芯电力电缆（三芯）直埋地中敷设时的载流量（安培）276

附录3-9 ZLQ20、ZLQ30、ZLL12、ZLL120型油浸纸绝缘铝芯电力电缆空中敷设载流量（安培）277

附录3-10 ZLQ2、ZLQ3、ZLQ5、ZLL11、ZLL22型油浸纸绝缘铝芯电力电缆埋地敷设载流量（安培）277

第四章设备的电力传动及控制278

第一节常用公式和计算资料278

一、常用公式278

二、常用计算资料284

第二节电动机常用调速方案297

一、调速系统的静态指标297

二、调速系统的动态指标297

三、直流电动机调速方案298

四、交流电动机调速方案300

第三节可控硅直流调速系统307

一、SCR主回路基本形式307

二、控制回路主要单元310

三、SCR单闭环直流调速系统319

四、SCR双闭环直流调速系统322

五、可逆调速系统332

六、调磁线路342

第四节 晶体管脉宽调速系统343

一、单管不可逆调速系统344

二、可逆调速系统360

三、PWM系统与SCR系统的比较372

第五节伺服系统375

一、伺服系统的构成375

二、对伺服系统的要求377

三、伺服系统的基本类型386

四、实用线路391

五、微处理器在直流传动控制系统中的应用397

参考资料402

第一节流体静压支承概述403

一、流体静力润滑原理403

第五章流体静压支承403

二、流体静压支承的特点405

三、流体静压支承的结构406

四、流体静压轴承的材科415

五、气体与液体两种静压支承的比较417

六、供给装置418

第二节液体静压轴承的设计与制造421

一、液体静压轴承的主要计算公式421

二、液体静压轴承的设计步骤429

三、液体静压轴承的制造437

第三节气体静压轴承的设计与制造440

一、气体静压轴承的设计440

二、空气静压轴承的稳定性448

三、高速稳定性的试验452

一、流体流体静压主辅的支承形式460

第四节流体静压主轴460

二、流体静压主轴的刚性分析473

三、流体静压主轴的装配与调试482

第五节流体静压导轨484

一、流体静压导轨的结构485

二、流体静压导轨的计算公式491

三、流体静压导轨的制造与调整494

四、流体静压导轨的应用实例495

第六节流体静压支承的发展500

一、超精密加工用轴承501

二、混合型轴承504

三、超高速主轴506

四、静压支承的标准化系列化508

主要符号说明512

参考资料514

第一节金属板料冲压515

一、带齿圈压板精密冲裁515

第六章锻压技术515

二、双凹模对向冲裁529

三、聚氨酯橡胶冲裁534

四、几种成形方法介绍539

第二节金属挤压成形545

一、冷挤压工艺过程546

二、常用材料的冷挤压564

三、冷挤压模具570

四、温热挤压579

五、冷挤压压力机582

六、新的挤压方法583

第三节金属特种成型585

一、高能高速锻造成型585

二、金属等温变形工艺589

三、精密模锻工艺592

四、粉末锻造成形工艺597

五、摆动辗压成形工艺602

六、成形轧制工艺606

第四节金属塑性成形模具的寿命610

一、金属塑性成形与模具610

二、各类塑性成形模具性能指标614

三、模具的失效形式与分析617

四、提高模具寿命的途径627

五、模具表面强化处理634

六、模具材料的选用641

参考资料656

第七章铸造657

第一节铸铁657

一、铸铁的分类与用途657

二、普通灰铸铁661

三、孕育铸铁673

四、蠕墨铸铁690

五、可锻铸铁699

六、球墨铸铁706

七、特种铸铁725

第二节铸铁的熔炼739

一、熔炼设备与双联739

二、铸件质量的概念746

三、冲天炉的熔炼工艺751

四、铸造焦炭777

五、冲天炉的消烟除尘783

第三节造型工艺789

一、铸造用砂（原砂）789

二、铸造粘结剂796

三、新的造型方法806

参考资料821

第八章成组加工技术与现代机床夹具822

第一节概述822

一、导论822

三、现代机床夹具的分类826

二、现代机床夹具的作用与效果826

第二节现代机床夹具的设计基础829

一、通用可调夹具的设计基础829

二、成组夹具的设计基础832

三、拼拆式夹具的设计基础837

第三节现代机床夹具的优化设计与评价839

一、满荷点法840

二、ABC分析法841

三、零件特征频数统计信息矩阵分析法842

四、最优数法及其评价849

第四节现代机床夹具的设计方法及其典型结构形式853

一、通用可调夹具的设计方法853

二、成组夹具的设计方法856

三、拼拆式夹具的设计方法860

四、现代机床夹具典型结构形式概论862

第五节传统机床夹具的改良设计方法866

一、专用夹具可调化866

二、通用夹具组合化867

三、组合夹具功能扩大化868

第六节现代机床夹具的精度分析869

一、现代机床夹具影响加工精度的误差分析869

二、保证工件加工精度的工艺措施889

三、现代机床夹具的精度计算889

第七节现代机床夹具的技术管理893

一、现代机床夹具的设计管理893

二、现代机床夹具的编号896

三、现代机床夹具的图样校对899

四、现代机床夹具的订货制造、保管、调整、检验901

第八节现代机床夹具实例介绍选编903

一、车用工具实例介绍903

二、钻用夹具实例介绍904

三、铣用夹具实例介绍907

第一节金属切削原理912

一、概述912

第九章金属切削刀具912

二、基本概念913

三、切削过程中的塑性变形与应力918

四、切削力与切削温度922

五、刀具磨损与耐用度925

六、切削液928

七、已加工表面质量932

八、材料的可加工性935

九、新技术在切削理论研究中的应用937

第二节刀具材料941

一、概述941

二、碳素工具钢与合金工具钢943

三、高速钢944

四、硬质合金945

五、陶瓷948

六、超硬刀具材料948

一、车刀的先进结构950

第三节切刀950

二、镗刀980

三、刨刀983

第四节钻头985

一、麻花钻的结构形式985

二、各种新型钻头992

三、钻头的加工工艺997

四、硬质合金钻头1007

第五节深孔加工刀具1013

一、概述1013

二、深孔加工时的切削力与稳定性1023

三、深孔刀具1026

第六节加工中心使用的工具系统和刀具的选用1033

第七节数控机床用刀具1036

一、数控加工系统概述1036

三、数控刀具的结构与材质1037

二、数控机床上使用的切削刀具1037

四、数控刀具的磨损与监控1044

五、在数控车床上测量刀具磨损用传感器1046

六、数控机床上的刀具误差和自动补偿1047

参考资料1049

第十章精密加工及其测量1050

第一节实现精密加工的必备条件1050

一、必须具备高精密的加工设备1050

二、消除和降低对精密设备的各种干扰1060

三、选择适宜精密加工的刀具和磨具1065

四、提高零件材质、热处理工序和定位基准的质量1069

五、提高精密设备微量进给机构的精度1069

六、保持稳定的环境温度1071

第二节精密加工及其测量1073

一、概述1073

二、精密孔的加工1083

三、精密外圆的加工1105

四、精密平面加工1127

五、精密成型加工1138

参考资料1177

第十一章计算机优化设计1178

第一节概述1178

第二节坐标轮换法1179

一、原理1179

二、源程序1181

三、算例1182

四、坐标轮换法优缺点1187

第三节一维搜索的最优化方法1187

一、原理1187

二、计算步骤1189

三、框图1189

四、源程序1189

一、原理1192

第四节鲍威尔法1192

二、计算步骤1194

三、框图1194

四、源程序1194

五、算例1198

第五节变尺度法1199

一、原理1199

四、源程序1202

三、框图1202

二、DFP变尺度法的计算步骤1202

五、程序说明1207

六、算例1207

第六节复合形法1208

一、原理1208

二、框图1211

三、源程序1211

五、算例1215

四、程序说明1215

第七节惩罚函数法1218

一、原理1218

二、算法1220

三、框图1220

四、源程序（一）1221

五、程序说明1223

六、算例1224

七、源程序（二）1232

第十二章数控机床1238

第一节数控机床的基本概念1238

一、概述1238

二、对数控机床的控制要求1245

三、数控机床的工作原理1252

四、数控机床的分类1253

一、研制与发展的简史1257

第二节数控机床的发展简况1257

二、数控装置的发展简况1258

三、数控机床结构发展的简况1258

第三节数控机床的环节与元件简介1267

一、程序编制1267

二、信息介质1268

三、阅读装置1269

四、数控装置1270

五、进给伺服机构1270

六、进给传动链1273

七、伺服马达1275

八、伺服执行机构1281

九、导轨1284

十、位置检测装置1290

第四节数控机床运行时的动、静态特性1293

一、数控机床运行中的一些物理现象1294

二、数控机床进给运动的形态特性1295

三、数控机床进给运动的静态特性1308

四、数控机床结构设计的特点1315

第五节数控机床设计的结构措施1315

一、低惯量1315

二、低摩擦1318

三、高刚度1319

四、高谐振1327

五、高精度1327

第六节数控机床的验收标准1328

一、数控机床考核的内容1328

二、国外数控机床的定位精度标准1328

三、超程和欠程试验1330

四、综合切削试验1332

五、摆角切削试验1334

六、镗孔切削试验1338

七、重复切削精度1341

八、附录1346

第七节数控机床的选型、调试、使用和维修1346

一、选型1346

二、调试1347

三、使用1347

四、维修1348

第八节普通机床进行数控改造精化问题1348

一、普通机床进行数控改造精化的条件1348

二、普通机床进行数控改造的重点1348

三、伺服进给传动链的设计计算简介1349

参考资料1355

第十三章机床数控1357

第一节数字控制及其应用1357

一、数控概念1357

二、数控应用简介1358

一、数控系统概述1360

第二节机床数字控制系统1360

二、CNC系统的主要特点1362

三、数控系统的控制类型和结构形式1363

四、数控系统的主要数据指标1363

五、数控系统的功能介绍1364

第三节 接口电路的设计与PC1382

一、接口电路的功能及其设计思想1382

二、接口电路功能设计举例1383

三、PC——可编程序控制器1385

四、PC程编语言及编程方法1390

五、可编程装置PU1400

第四节数控机床的伺服系统1400

、概述1400

二、伺服系统的分类1401

三、脉冲——相位调制式伺服系统各部环节的作用和工作原理1402

四、相位伺服系统的工作原理1421

五、对随动系统特性的要求1423

六、各种闭环伺服系统的比较1430

第五节数控机床的程序编制1436

一、手工编程方法1436

二、点位程编的应用1437

三、连续轨迹程编的应用1438

四、一个简单几何形状的手工编程1441

五、计算机辅助NC程编1443

六、一种简单的零件程编语言——SPPL1444

七、后置处理器1449

八、工业实用的处理器语言——APT1452

附录13-1 ISO和EIA程编纸带代码表1454

附录13-2 EIA标准和ISO标准准备功能G的比较1455

附录13-3 EIA标准和1SO标准辅助功能M的比较1457

第一节试验通则1460

一、成批生产机床或定型产品的验收试验1460

第十四章金属切削机床的性能试验1460

二、新产品或试制品的样机试验1461

三、试验室（专题）试验研究1463

第二节热变形试验1463

一、影响温升及热变形的因素1463

二、试验方法及仪器1466

第三节噪声测量与试验1468

一、有关基本概念1468

二、试验方法及仪器1474

第四节静刚度试验1485

一、概述1485

二、试验方法及仪器1489

第五节机床振动和动刚度试验1492

一、振动及动刚度试验目的1493

二、有关基本概念1493

四、机床振动的分类1499

三、振动研究的三个方面1499

五、机床振动的判别指标1500

六、机床振动的试验内容和方法1501

七、正弦激振的试验技术1509

八、正弦激励时模态参数的识别1514

九、随机和瞬态激励时传递函数的测试和分析1519

第六节位置精度试验1524

一、有关基本概念1524

二、试验条件1525

三、试验方法1526

四、测试数据的整理1527

五、位置误差的表示方法1529

六、试验所需仪器1530

第七节主轴回转运动精度试验1530

一、有关基本概念1530

二、主轴回转运动误差对加工精度的影响1532

三、试验方法及测试仪器1536

四、测量结果的处理1540

第八节直线运动不均匀性试验1542

一、表征运动不均匀性的特征量及有关术语1543

二、运动不均匀性——爬行产生的原因1543

三、试验方法及测量仪器1545

四、试验数据的处理1547

第九节 计算机辅助试验（CAT）1548

一、机床升温及热变形计算机辅助试验1548

二、运动不均匀性计算机辅助试验1549

三、回转运动精度计算机辅助试验1550

参考资料1552

第十五章机电设备故障分析与可靠性设计基础1553

第一节引言1553

第二节机电产品工作能力分析1554

一、现代机电产品的发展动向1554

二、产品的工作能力1554

三、工作能力的耗损或劣化1554

二、失效和故障的形成过程1555

一、定义1555

四、工作能力的劣化过程分类1555

第三节失效和故障的基本概念1555

三、故障的分类1557

四、预防和排除故障的条件1557

第四节故障物理学1558

一、基本概念1558

二、材料性能和状态的变化规律1558

三、损伤过程的典型规律1558

第五节可靠性的基本概念1560

一、可靠性的定义1560

二、可靠性科学1560

三、可靠性研究的发展概要1561

四、可靠性的评价指标1561

五、可靠性的等级1562

一、可靠性的概率分布1563

六、产品可靠性与经济性1563

第六节故障模型1563

二、故障形成的一般性过程1564

三、渐变性故障模型1565

四、突变性故障模型1566

五、产品的极限状态1568

第七节可靠性中的几项基本技术1569

一、冗余和贮备1569

二、可靠性的分配1570

三、可靠性的预测1570

四、可靠性试验1571

第八节 电子产品的可靠性简述1574

一、电子元器件的可靠性1574

二、整机的可靠性1575

一、机械产品可靠性研究特点1576

二、机械产品中起主要作用的过程1576

第九节机械产品的可靠性简述1576

三、磨损与机械产品的可靠性1578

第十节可靠性设计1579

一、复杂系统的构成和分析1579

二、可靠性设计的基本原理1580

三、可靠性设计的方法1582

四、可靠性数据1583

五、设计审查表1584

一、人—机系统设计1585

第十一节人一机系统、维修性和寿命周期费用的设计1585

二、维修性设计1587

三、有效性和寿命周期费用设计1589

第十二节可靠性的保证1592

一、可靠性的管理1592

二、设计阶段的可靠性管理1593

三、制造（生产）过程对可靠性的影响1593

四、使用维修过程对可靠性的影响1595