本书是由美国佐治亚理工学院梁越昇（Steven YLiang）教授和密歇根大学石昭明（Albert JShih）教授合著、施普林格出版社出版的英文教材Analysis of Machining and Machine Tools的中文译本。本书强调运用广博的工程力学知识去理解物理现象和解决问题，主要内容包括单齿刀具切削工艺，多齿刀具切削工艺，磨削加工工艺，机床部件，机床精度与检测，机械加工力学，切削剪切应力，切削温度与热分析，机床颤振，电火花加工，电化学加工、化学加工及化学机械抛光，激光和电子束加工，以及生物医学加工。
本书可作为机械类本科高年级学生及研究生相关课程的教材，也可供机械制造工程师及相关企业研发人员参考。
First published in English under the title
Analysis of Machining and Machine Tools
by Steven YLiang，Albert JShih
Copyright  Springer Science+business Media New York,2016
This edition has been translated and published under licence from Springer Science+business Media，LLC,part of Springer Nature
北京市版权局著作权合同登记图字：01-2019-0266号。

第1章绪论
11基本定义
12机械加工技术发展历程
13加工工艺与系统概述
14机床制造总体要求
课后习题
第2章单齿刀具切削工艺
21切削相关运动
22单齿切削机床
课后习题
第3章多齿刀具切削工艺
31铣床与铣削工艺
32钻削工艺
课后习题
第4章磨削加工工艺
41磨床与磨削加工概述
42砂轮型号
43平面磨削
44圆柱面磨削
45特种磨削工艺
课后习题
第5章机床部件
51床身
52滑动与滚动导轨
53电动机
54主轴
55刀具
56控制系统
课后习题
第6章机床精度与检测
61机床可接受精度
62机床精度
63随机误差与公差范例
64机床误差检验
课后习题
第7章机械加工力学
71正交切削模型
72正交切削力
73应力
74剪切角
75速度
76剪切应变和剪切应变率
77切削能
课后习题
第8章切削剪切应力
81应变率和温度
82正应力影响
83非均匀应变
课后习题
第9章切削温度与热分析
91切削温度的测量
92切削热生成
93切削温度分布
课后习题
第10章机床颤振
101加工动力学
102阿诺德型颤振
103再生颤振
课后习题
第11章电火花加工
111电火花加工概述
112电火花成形加工和电火花线切割
加工
113电火花加工材料去除机理和放电
介质
114电火花加工脉冲与过程监控
115电火花电源
116电火花加工表面完整性
117小结
课后习题
第12章电化学加工、化学加工及
化学机械抛光
121电化学加工
122化学加工
123化学机械抛光
课后习题
第13章激光和电子束加工
131激光加工
132电子束加工
课后习题
第14章生物医学加工
141软组织斜角切削
142针尖切削刃
143切削力和穿刺力
144针尖磨削
145活检针尖优化
146生物医学磨削：牙科、颅底神经外科、
斑块旋磨术
147高频电刀加工和热剂量模型
148小结
课后习题
参考文献

在目前已有的制造工艺中，机械加工制造无疑是其中最重要的工艺之一。这主要是由于机械加工制造可以任意塑造产品的形状，并且可以精密、高效、低成本地控制产品的质量和性能。如果没有严密的制造科学与工程技术，就不可能制造出具有复杂形状与功能的零部件，以满足当今航空航天、汽车、能源、生物医学、消费电子工业及许多其他领域的需求。
制造工艺的高效实施依赖于大量的技术支撑，包括机床、刀具、工艺方案、工艺参数及其错综复杂关系的设计、选择和优化。全面、深入地理解这些技术对实现优质高效的机械加工过程至关重要。这些问题背后的技术不仅是单纯的技艺和经验，而是比它们更重要的科学。只有通过科学推理并掌握问题的本质，才可以成功应对生产设计、工艺规划、机床与刀具优化中复杂的具体问题及其相互关系。
毋庸置疑，科学的理论和系统的准则是高效、有竞争力的制造工艺的必要支撑。基于此认识，作者撰写了本书，以传播机械制造与机床中的基本科学原理和力学知识。本书尽力通过加工力学和物理学的形式，而非借助于大量的实验数据、经验观测及专用的准则呈现系统和定量的知识。目前，诸如材料性能、加工数据和推荐参数等信息，均可在网络或者商品目录中获取。然而，本书作者相信系统的知识比零散的信息更加重要，因为知识只能来自于严密的科学分析与推理的结果。人们需要掌握知识而不是信息，这样才能真正有效地处理未知情形，如新材料、新刀具、新机床及新结构。本书的主要目的是提供一个学习、训练甚至掌握基本理论、基本准则的平台，以便能有效地实施加工过程，进一步激发机械制造和机床中所涉及的科学认知发展。
本书的主要特点之一是每一章都配有大量的例题和习题。这些例题和习题均以现实工业应用的形式呈现，并与工程实践相结合。同时，本书将科学原理和理论基础与解决工程问题的解决方法相融合，以增强学生的分析推理能力。
本书第1章首先介绍了机械加工技术与机床的总体要求，第2章介绍了最简单的单齿刀具切削工艺，第3章介绍了较复杂的多齿刀具切削工艺，第4章着重介绍了刀齿随机分布的磨削加工工艺。在第1～4章讨论了加工工艺特征之后，第5章通过分析基础部件的形式阐述了机床装备的特性，而第6章则介绍了机床的精度与检测，第7章介绍了机械加工力学，第8章则进一步讨论了切削中的剪切应力，阐释了单位切削能的变化。除了力以外，第9章讨论了加工热的问题，包括热的产生和由此引起的切削温度的分布。第10章综述了加工过程的动态稳定性及与各种颤振模态间的相关性。本书第2～10章为传统加工的内容，第11～14章则讨论了非传统加工工艺。第11章介绍了电火花加工，第12章涵盖了多种电化学加工、化学加工及化学机械抛光，第13章详细阐述了激光和电子束加工。第14章则讨论了生物医学材料的机械加工工艺。
本书针对的目标读者是本科高年级学生、研究生、机械制造工程师及企业研发人员。本书强调运用广博的工程力学知识去理解加工中的物理现象和解决工程问题。为了深入掌握本书的内容，建议读者预先学习材料力学、静力学、动力学、控制理论及热传导等知识。对于研究生，本书介绍的科学原理和相关应用也可支撑其从事的研究工作。
本书的内容是佐治亚理工学院梁越昇（Steven YLiang）教授和密歇根大学安娜堡分校石昭明（Albert JShih）教授多年教学经验的积累。本书的逐渐完善，承蒙许多往届采用该手稿作为教材的研究生和本科生的协助，他们提出了许多有益的建议和修改意见。作者要特别感谢以下各位承担的本书的校对、编辑等工作及他们的贡献，他们分别是：佛罗里达大学黄勇（Yong Huang）博士、德克萨斯A&M大学戴礼荣（Bruce LTai）博士、华盛顿州立大学陈鲲仁（Roland Chen）博士、密歇根大学陈雷（Lei Chen）博士及东华大学刘瑶（Yao Liu）博士（2019年3月入职中北大学）等。

作者