金屬切削原理與刀具

第1章 刀具基本定義 1
1.1 切削運動及形成的表面 2
1.1.1 切削運動 2
1.1.2 工件上的加工表面 3
1.2 刀具切削部分的幾何角度 3
1.2.1 刀具切削部分的組成 3
1.2.2 刀具靜止角度的參考系和刀具的標注角度 4
1.2.3 刀具工作角度的參考系和刀具的工作角度 6
1.2.4 刀具標注角度的換算 7
1.3 切削要素與切削方式 10
1.3.1 切削用量 10
1.3.2 切削層參數(shù)與金屬切除率 11
1.3.3 切削方式 12
本章小結(jié) 13
思考與練習 13
第2章 刀具材料及其合理選用 16
2.1 刀具材料應具備的性能及刀具材料的種類 17
2.1.1 刀具材料應具備的性能 17
2.1.2 刀具材料的種類 18
2.2 常用刀具材料 18
2.2.1 高速鋼刀具材料 19
2.2.2 硬質(zhì)合金刀具材料 20
2.3 其他刀具材料 22
2.3.1 陶瓷刀具材料 22
2.3.2 超硬刀具材料 23
本章小結(jié) 24
思考與練習 24
第3章 金屬切削過程的基本規(guī)律 25
3.1 切削過程中的金屬變形 26
3.1.1 切削變形的原理 26
3.1.2 積屑瘤與鱗刺 27
3.1.3 影響切削變形的因素及控制措施 29
3.2 切削力和切削功率 30
3.2.1 切削力 30
3.2.2 切削功率 31
3.2.3 影響切削力的因素及控制措施 31
3.3 切削熱與切削溫度 32
3.3.1 切削熱 33
3.3.2 切削溫度 33
3.3.3 影響切削溫度的因素及控制措施 34
3.4 刀具磨損與刀具壽命 35
3.4.1 刀具磨損形式 35
3.4.2 刀具磨損原因 36
3.4.3 刀具磨損過程與磨鈍標準 37
3.4.4 刀具耐用度 38
3.4.5 刀具耐用度的選擇原則 39
本章小結(jié) 40
思考與練習 40
第4章 金屬切削過程基本規(guī)律的應用 41
4.1 切屑的種類及控制 42
4.1.1 切屑的基本形態(tài) 42
4.1.2 切屑的流向與卷曲 43
4.1.3 斷屑的原因和屑形 44
4.1.4 控制切屑的方法 45
4.2 金屬材料切削加工性的改善 47
4.2.1 衡量金屬材料切削加工性的指標 48
4.2.2 影響金屬材料切削加工性的因素 49
4.2.3 改善金屬材料切削加工性的措施 49
4.3 切削液的合理選用 50
4.3.1 切削液的作用 50
4.3.2 切削液的種類 50
4.3.3 切削液的選用 51
4.4 提高已加工表面質(zhì)量的措施 52
4.4.1 已加工表面質(zhì)量概述 52
4.4.2 影響已加工表面粗糙度值的工藝因素及改善措施 53
4.4.3 影響表面層物理力學性能的工藝因素及改善措施 54
4.5 刀具幾何參數(shù)的合理選擇 56
4.5.1 前角的選擇 56
4.5.2 后角的選擇 57
4.5.3 主偏角的選擇 57
4.5.4 副偏角的選擇 58
4.5.5 刃傾角的選擇 58
4.6 切削用量的合理選擇 59
4.6.1 切削用量選擇的基本原則 59
4.6.2 切削用量的選擇方法 60
本章小結(jié) 63
思考與練習 63
第5章 車刀與車削加工技術 64
5.1 車刀的種類與用途 65
5.2 焊接式車刀 66
5.2.1 焊接式車刀的概念及特點 66
5.2.2 硬質(zhì)合金刀片的型號 67
5.2.3 刀槽的形狀和尺寸 68
5.3 機夾式車刀 69
5.4 可轉(zhuǎn)位式車刀 69
5.4.1 可轉(zhuǎn)位式車刀的概念及特點 69
5.4.2 可轉(zhuǎn)位車刀刀片的型號及表示方法 70
5.4.3 可轉(zhuǎn)位車刀刀片的夾固形式 73
5.4.4 可轉(zhuǎn)位車刀的合理使用 74
5.5 其他車刀簡介 75
5.5.1 超硬材料車刀 75
5.5.2 成形車刀 77
5.6 刀桿截面形式選擇 78
5.7 難加工材料的切削性能和加工技術 80
5.7.1 高錳鋼的切削性能和加工技術 80
5.7.2 高強度鋼的切削性能和加工技術 81
5.7.3 不銹鋼的切削性能和加工技術 83
5.7.4 淬火鋼的切削性能和加工技術 84
5.7.5 冷硬鑄鐵的切削性能和加工技術 85
5.7.6 高溫合金的切削性能和加工技術 86
5.7.7 鈦合金的切削性能和加工技術 89
本章小結(jié) 92
思考與練習 92
第6章 孔加工刀具 93
6.1 概述 94
6.1.1 孔加工方法及其特點 94
6.1.2 孔加工刀具的種類與用途 94
6.2 麻花鉆 97
6.2.1 標準麻花鉆的結(jié)構 97
6.2.2 標準麻花鉆的幾何參數(shù) 99
6.2.3 鉆削過程 102
6.2.4 改善鉆頭切削性能的途徑 103
6.3 深孔鉆 104
6.3.1 外排屑深孔鉆 105
6.3.2 內(nèi)排屑深孔鉆 105
6.3.3 深孔鉆切削用量的選擇原則 107
6.4 環(huán)孔鉆 108
6.4.1 外排屑環(huán)孔鉆 108
6.4.2 內(nèi)排屑單齒環(huán)孔鉆 108
6.4.3 內(nèi)排屑多齒環(huán)孔鉆 108
6.4.4 環(huán)孔鉆鉆削用量的選擇原則 108
6.5 擴孔鉆 110
6.5.1 擴孔鉆的種類和用途 110
6.5.2 標準擴孔鉆的結(jié)構與幾何參數(shù) 110
6.5.3 擴孔鉆切削用量的選擇原則 111
6.6 锪鉆 112
6.6.1 锪鉆的種類和用途 112
6.6.2 標準锪鉆的結(jié)構和幾何參數(shù) 113
6.6.3 锪鉆切削用量的選擇原則 114
6.7 鉸刀 114
6.7.1 鉸削特點 114
6.7.2 鉸刀的種類和用途 114
6.7.3 鉸刀的結(jié)構與幾何參數(shù) 115
6.7.4 鉸刀的合理使用 117
6.8 孔加工復合刀具簡介 118
6.8.1 復合刀具的種類 118
6.8.2 復合刀具的特點 119
6.8.3 復合刀具的合理使用 120
本章小結(jié) 120
思考與練習 120
第7章 銑刀與銑削加工技術 121
7.1 銑削加工概述 122
7.1.1 銑削運動 122
7.1.2 銑刀的幾何角度 122
7.1.3 銑削用量和切削層參數(shù) 125
7.1.4 銑削力與銑削功率 127
7.1.5 銑削方式 128
7.1.6 銑削特點 129
7.2 尖齒銑刀 130
7.2.1 常用尖齒銑刀的種類和用途 130
7.2.2 尖齒銑刀的主要結(jié)構參數(shù) 132
7.2.3 尖齒銑刀的改進途徑 133
7.3 成形銑刀 135
7.3.1 成形銑刀的種類和用途 135
7.3.2 鏟齒原理 136
7.3.3 成形銑刀的結(jié)構參數(shù) 138
本章小結(jié) 138
思考與練習 139
第8章 拉刀與拉削技術 140
8.1 概述 141
8.1.1 拉削原理 141
8.1.2 拉削方式及特點 141
8.1.3 拉刀的種類和用途 144
8.2 圓孔拉刀的結(jié)構特點 144
8.2.1 圓孔拉刀的組成和幾何參數(shù) 144
8.2.2 圓孔拉刀的容屑槽及分屑槽的結(jié)構尺寸 145
8.3 花鍵拉刀的結(jié)構特點 147
8.3.1 刀齒的組合方式 147
8.3.2 花鍵切削齒的形狀 148
8.4 拉削加工技術 148
8.4.1 拉削表面常見的缺陷及其消除方法 148
8.4.2 拉刀的合理使用 149
8.4.3 拉刀的刃磨 149
本章小結(jié) 150
思考與練習 151
第9章 其他刀具 152
9.1 齒輪刀具 153
9.1.1 齒輪滾刀 153
9.1.2 蝸輪滾刀 157
9.1.3 剃齒刀 159
9.1.4 插齒刀 164
9.2 螺紋刀具 165
9.2.1 螺紋車刀 166
9.2.2 絲錐和板牙 166
9.2.3 螺紋銑刀 167
9.2.4 螺紋滾壓工具 167
本章小結(jié) 167
思考與練習 168
第10章 砂輪與磨削 169
10.1 砂輪的特性與適用范圍 170
10.2 磨削加工技術 173
10.2.1 磨削運動及磨削用量 173
10.2.2 磨粒對工件的作用 174
10.2.3 磨削階段 175
10.2.4 磨削熱與磨削溫度 175
10.2.5 砂輪磨損及修整 177
10.3 先進磨削方法簡介 178
10.3.1 高速磨削 178
10.3.2 強力磨削 179
10.3.3 超精磨削與鏡面磨削 179
10.3.4 砂帶磨削 179
本章小結(jié) 180
思考與練習 180
第11章 數(shù)控刀具 181
11.1 數(shù)控刀具的種類 182
11.2 數(shù)控刀具的特點 182
11.2.1 數(shù)控刀具與傳統(tǒng)刀具的特征比較 182
11.2.2 數(shù)控刀具的特點 184
11.3 數(shù)控車削刀具 184
11.3.1 數(shù)控車削刀具的類型 184
11.3.2 機夾可轉(zhuǎn)位式外圓車刀的ISO代碼 185
11.3.3 機夾可轉(zhuǎn)位式內(nèi)孔車刀的ISO代碼 188
11.3.4 機夾可轉(zhuǎn)位式螺紋車刀 188
11.4 數(shù)控銑削刀具 193
11.4.1 數(shù)控銑刀的種類及適用范圍 193
11.4.2 數(shù)控銑刀刀片ISO代碼 197
本章小結(jié) 200
思考與練習 201
第12章 數(shù)控工具系統(tǒng)簡介 202
12.1 概述 203
12.2 鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng) 203
12.2.1 TSG工具系統(tǒng) 205
12.2.2 TMG工具系統(tǒng) 208
12.3 數(shù)控車削工具系統(tǒng) 210
本章小結(jié) 213
思考與練習 213
第13章 綜合實訓 215
13.1 車刀幾何角度的測量 216
13.2 車刀的刃磨與安裝 221
13.3 車削力的測量 227
參考文獻 234