金屬切削原理及刀具（第2版）

第1章基本定義

1.1切削運(yùn)動與切削用量

1.1.1切削運(yùn)動

1.1.2工件表面

1.1.3切削用量

1.2刀具的幾何參數(shù)

1.2.1刀具的組成

1.2.2刀具角度參考系

1.2.3刀具的標(biāo)注角度

1.2.4刀具的工作角度

1.3刀具標(biāo)注角度的換算

1.3.1法平面與正交平面內(nèi)前、后角換算

1.3.2垂直于基面的任一剖面與正交平面的前、后角換算

1.3.3背平面與假定工作平面內(nèi)的角度換算

1.3.4最大前角γmax和最小后角αmin的確定

1.3.5副切削刃上副前角γ′o和副刃傾角λ′s的確定

1.4切削層參數(shù)與切削方式

1.4.1切削層參數(shù)

1.4.2切削方式

思考題與練習(xí)題

第2章刀具材料

2.1刀具材料應(yīng)具備的性能

2.1.1高的硬度和良好的耐磨性

2.1.2足夠的強(qiáng)度和韌性

2.1.3高的耐熱性

2.1.4良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能

2.1.5良好的工藝性

2.1.6經(jīng)濟(jì)性

2.2高速鋼

2.2.1通用型高速鋼

2.2.2高性能高速鋼

2.2.3粉末冶金高速鋼

2.3硬質(zhì)合金

2.3.1硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)

2.3.2切削工具用硬質(zhì)合金的分類及牌號表示規(guī)則

2.3.3硬質(zhì)合金各組別的要求及作業(yè)條件推薦

2.3.4常用硬質(zhì)合金及其性能

2.3.5新型硬質(zhì)合金

2.4涂層刀具

2.4.1涂層刀具的性能與特點(diǎn)

2.4.2涂層刀具的發(fā)展方向

2.5其他刀具材料

2.5.1陶瓷刀具

2.5.2金剛石刀具

2.5.3立方氮化硼刀具

2.5.4刀具材料的選用原則

2.5.5刀具材料的發(fā)展

思考題與練習(xí)題

第3章金屬切削的變形過程

3.1研究金屬切削變形過程的意義和方法

3.1.1研究金屬切削變形過程的意義

3.1.2研究金屬切削變形過程的試驗(yàn)方法

3.2金屬切削層的變形

3.2.1變形區(qū)的劃分

3.2.2變形程度的表示方法

3.3前刀面上的摩擦及積屑瘤現(xiàn)象

3.3.1前刀面上的擠壓與摩擦及其對切屑變形的影響

3.3.2積屑瘤的形成及其對切削過程的影響

3.4切屑變形的變化規(guī)律

3.4.1工件材料

3.4.2刀具幾何參數(shù)

3.4.3切削速度

3.4.4切削厚度

3.5切屑的類型及其變化規(guī)律

3.6切屑的卷曲與折斷

思考題與練習(xí)題

第4章切削力

4.1切削力的來源、切削合力及其分解和切削功率

4.1.1切削力的來源

4.1.2切削合力及其分解

4.1.3工作功率

4.2切削力的測量及切削力指數(shù)公式

4.2.1測定機(jī)床功率及計(jì)算切削力

4.2.2用測力儀測量切削力

4.2.3切削力的指數(shù)公式

4.3影響切削力的因素

4.3.1被加工材料的影響

4.3.2切削用量對切削力的影響

4.3.3刀具幾何參數(shù)對切削力的影響

4.3.4刀具材料對切削力的影響

4.3.5切削液對切削力的影響

4.3.6刀具磨損對切削力的影響

4.4切削方程式

4.4.1切削方程式的一般形式

4.4.2麥錢特（MEMerchant）切削方程式

4.4.3李和謝弗（Lee and Shaffer）切削方程式

4.5切削力理論公式

思考題與練習(xí)題

第5章切削熱和切削溫度

5.1切削熱的產(chǎn)生和傳出

5.2切削熱對切削過程的影響

5.3切削溫度

5.3.1切削溫度的定義

5.3.2切削溫度的測量

5.3.3切削溫度的分布

5.3.4影響切削溫度的主要因素

5.4切削溫度對切削變形的影響

思考題與練習(xí)題

第6章切削摩擦學(xué)

6.1金屬切削時的摩擦特點(diǎn)

6.2金屬切削的摩擦機(jī)理

6.3切削時的摩擦系數(shù)

6.4切削液

6.4.1切削液的分類

6.4.2切削液的作用

6.4.3切削液的潤滑機(jī)理

6.4.4切削液的添加劑

6.4.5切削液的選用原則

6.4.6切削液的使用方法

6.5刀具磨損

6.5.1刀具磨損的形態(tài)

6.5.2刀具磨損的機(jī)理

6.5.3刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

6.5.4刀具耐用度的經(jīng)驗(yàn)公式及刀具耐用度的分布

6.6刀具破損

6.6.1刀具破損的主要形式

6.6.2刀具破損的防止

6.7合理耐用度的選用原則

6.7.1刀具壽命的選擇

6.7.2切削用量與生產(chǎn)率的關(guān)系

思考題與練習(xí)題

第7章工件材料的切削加工性

7.1切削加工性及其衡量指標(biāo)

7.1.1切削加工性的概念

7.1.2切削加工性的衡量指標(biāo)

7.2影響切削加工性的因素

7.2.1工件材料物理力學(xué)性能對切削加工性的影響

7.2.2化學(xué)成分對切削加工性的影響

7.2.3金屬組織對切削加工性的影響

7.3改善切削加工性的途徑

7.4難加工材料的切削加工性

思考題與練習(xí)題

第8章已加工表面質(zhì)量

8.1已加工表面質(zhì)量的概念

8.2已加工表面的形成過程

8.2.1已加工表面的形成

8.2.2切削表面的受力過程

8.3已加工表面粗糙度

8.3.1表面粗糙度產(chǎn)生的原因

8.3.2影響表面粗糙度的因素

8.4加工硬化

8.4.1加工硬化產(chǎn)生的原因

8.4.2影響加工硬化的因素

8.5殘余應(yīng)力

8.5.1殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因

8.5.2影響殘余應(yīng)力的因素

8.6精密切削加工的表面質(zhì)量

8.6.1刀具方面的措施

8.6.2切削條件方面的措施

思考題與練習(xí)題

第9章刀具合理幾何參數(shù)的選擇及切削用量優(yōu)化

9.1概述

9.2刀具合理幾何角度及其選擇

9.3制定切削用量的原則

9.4切削用量三要素的確定

9.4.1背吃刀量的選擇

9.4.2進(jìn)給量的選擇

9.4.3切削速度的確定

9.4.4機(jī)床功率校驗(yàn)

9.5切削用量優(yōu)化的概念

思考題與練習(xí)題

第10章高速切削

10.1概念

10.1.1高速加工技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

10.1.2高速加工技術(shù)的內(nèi)涵

10.2理論基礎(chǔ)及特點(diǎn)

10.2.1高速切削機(jī)理的研究

10.2.2高速加工技術(shù)的特點(diǎn)

10.3高速切削加工的結(jié)構(gòu)體系

10.4相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀

10.4.1高速切削的機(jī)床技術(shù)

10.4.2高速切削的刀具技術(shù)

思考題與練習(xí)題

第11章車刀

11.1車刀的種類與用途

11.2焊接車刀

11.2.1焊接車刀刀片的選擇

11.2.2焊接式車刀刀槽的選擇

11.2.3焊接式車刀刀桿截面形狀和尺寸選擇

11.3機(jī)夾車刀

11.4可轉(zhuǎn)位車刀

11.4.1可轉(zhuǎn)位車刀刀片

11.4.2可轉(zhuǎn)位車刀夾緊結(jié)構(gòu)的選擇

11.4.3可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的設(shè)計(jì)計(jì)算

思考題與練習(xí)題

第12章成形車刀

12.1成形車刀種類和用途

12.2徑向成形車刀前角和后角

12.3徑向成形車刀的廓形設(shè)計(jì)

12.3.1徑向成形車刀廓形設(shè)計(jì)的必要性

12.3.2徑向成形車刀廓形修正計(jì)算的基本原理和方法

12.3.3成形車刀附加刀刃

12.4成形車刀加工圓錐面時的誤差

12.4.1雙曲線誤差產(chǎn)生的原因

12.4.2避免或減少雙曲線誤差的方法

12.5成形車刀的樣板與技術(shù)條件

12.5.1成形車刀的樣板設(shè)計(jì)

12.5.2成形車刀的技術(shù)要求

思考題與練習(xí)題

第13章孔加工刀具

13.1孔加工刀具種類和用途

13.2麻花鉆

13.2.1麻花鉆的結(jié)構(gòu)和幾何角度

13.2.2切削要素

13.2.3鉆削力和功率

13.2.4麻花鉆幾何形狀的改進(jìn)

13.2.5硬質(zhì)合金麻花鉆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

13.2.6麻花鉆的刃磨

13.3深孔鉆結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

13.3.1深孔加工特點(diǎn)

13.3.2深孔鉆的類型及其結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

13.4鉸刀

13.4.1鉸刀的種類和用途

13.4.2鉸刀的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)

13.4.3鉸刀的合理使用

13.5鏜刀

13.5.1單刃鏜刀

13.5.2雙刃鏜刀

思考題與練習(xí)題

第14章銑削與銑刀

14.1銑刀的種類和用途

14.2銑刀的幾何角度

14.2.1圓柱銑刀的幾何角度

14.2.2端銑刀的幾何角度

14.2.3銑刀幾何角度的特點(diǎn)

14.3銑削參數(shù)和銑削基本規(guī)律

14.3.1銑削要素

14.3.2銑削切削層參數(shù)

14.3.3銑削力和銑削功率

14.3.4銑削方式

14.3.5銑削特點(diǎn)

14.3.6銑削用量的選擇

14.4成形銑刀

14.4.1成形銑刀的鏟齒

14.4.2鏟齒成形銑刀的結(jié)構(gòu)要素

14.4.3前角γf＞0°成形銑刀的廓形設(shè)計(jì)

14.5尖齒銑刀結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

思考題與練習(xí)題

第15章拉削與拉刀

15.1概述

15.2拉刀結(jié)構(gòu)組成

15.3拉削圖形

15.4拉刀設(shè)計(jì)

15.4.1圓孔拉刀設(shè)計(jì)基本公式及資料

15.4.2拉刀強(qiáng)度及拉床拉力校驗(yàn)

15.4.3圓孔拉刀的技術(shù)條件

15.5花鍵拉刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

思考題與練習(xí)題

第16章數(shù)控加工與高速加工刀具

16.1數(shù)控加工刀具的特點(diǎn)

16.1.1數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn)

16.1.2數(shù)控加工刀具的選擇

16.1.3數(shù)控加工切削用量的確定

16.2數(shù)控刀具管理系統(tǒng)及刀具狀態(tài)的在線監(jiān)測

16.2.1數(shù)控刀具管理系統(tǒng)

16.2.2數(shù)控刀具狀態(tài)的在線監(jiān)測

16.3高速切削刀具的構(gòu)造特點(diǎn)

16.3.1高速切削對刀具系統(tǒng)的要求

16.3.2常規(guī)7∶24錐度刀柄存在的問題

16.3.3多種新型刀柄的開發(fā)與應(yīng)用

16.3.4高速切削加工用刀柄的選用

16.3.5高速切削中刀具系統(tǒng)的動平衡

16.3.6高速回轉(zhuǎn)刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

思考題與練習(xí)題

第17章磨削與砂輪

17.1概述

17.2砂輪的特性及選擇

17.2.1砂輪的特性

17.2.2砂輪的安裝和修整

17.3磨削加工類型與磨削運(yùn)動

17.3.1外圓磨削

17.3.2內(nèi)圓磨削

17.3.3平面磨削

17.3.4無心磨削

17.4磨削過程

17.4.1磨粒切除切屑的幾何圖形

17.4.2磨粒切除切屑時與工件的接觸狀態(tài)

17.4.3磨削方式及磨削中各參數(shù)的關(guān)系

17.5磨削力及功率

17.5.1磨粒的受力情況

17.5.2磨粒的負(fù)前角對磨削力的影響

17.5.3砂輪上的磨削力及其影響因素

17.5.4磨削功率消耗

17.5.5磨削用量及單位時間磨除量

17.6磨削溫度及工件表面狀態(tài)

17.6.1磨削溫度及工件表面燒傷

17.6.2磨削工件表層狀態(tài)

17.7先進(jìn)磨削方法簡介

17.7.1高速磨削

17.7.2緩進(jìn)給磨削

17.7.3砂帶磨削

17.7.4精密、高精密、超精密磨削

17.7.5非球面磨削

17.7.6平面珩磨

思考題與練習(xí)題

第18章切削過程的有限元模擬與仿真技術(shù)

18.1切削過程的有限元模擬與仿真技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

18.2切削加工過程的有限元模擬的關(guān)鍵技術(shù)

18.2.1有限元模擬建模方法與步驟

18.2.2切屑分離標(biāo)準(zhǔn)

18.2.3自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)

18.2.4刀-屑表面的接觸

18.3切削過程的有限元模擬的實(shí)現(xiàn)

18.3.1DEFORM-3D軟件切削過程有限元模擬

18.3.2AdvantEdgeFEM軟件切削過程的有限元模擬

18.3.3Abaqus軟件切削過程有限元模擬

18.3.4有限元仿真與試驗(yàn)誤差分析

18.4切削過程的有限元模擬的發(fā)展方向

思考題與練習(xí)題

參考文獻(xiàn)