金屬切削原理與數(shù)控機(jī)床刀具

第一章 金屬切削加工的基本概念

第一節(jié) 切削過程中的運(yùn)動和切削用量

一、切削過程中的運(yùn)動

二、切削過程中形成的3個表面

三、切削用量

第二節(jié) 刀具切削部分的組成及刀具的幾何角度

一、刀具切削部分的組成

二、測量標(biāo)注刀具角度的坐標(biāo)參考系

三、刀具的幾何角度

四、刀具工作圖的畫法

第三節(jié) 刀具工作參考系與工作角度

一、刀具工作參考系與工作角度的概念

二、刀具工作角度的計(jì)算

第四節(jié) 金屬切削層

一、切削層參數(shù)

二、正切屑和倒切屑

復(fù)習(xí)思考題

第二章 刀具材料

第一節(jié) 刀具材料應(yīng)具備的性能及種類

一、刀具材料應(yīng)具備的基本性能

二、常用刀具材料的種類

第二節(jié) 高速鋼

一、普通高速鋼

二、高性能高速鋼

三、粉末冶金高速鋼

四、高速鋼的表面處理與涂層

第三節(jié) 硬質(zhì)合金

一、硬質(zhì)合金的組成與特點(diǎn)

二、硬質(zhì)合金的選用

三、其他硬質(zhì)合金

第四節(jié) 其他刀具材料

一、陶瓷

二、金剛石

三、立方氮化硼（CBN）

復(fù)習(xí)思考題

第三章 金屬切削過程中的主要現(xiàn)象及規(guī)律

第一節(jié) 金屬切削過程

一、金屬切削過程的實(shí)質(zhì)

二、切屑的種類

三、金屬切削層的變形系數(shù)

四、積屑瘤

第二節(jié) 切削力與切削功率

一、切削力與切削功率

二、影響切削力的各種因素

第三節(jié) 切削熱和切削溫度

一、切削熱的來源與傳出

二、影響切削溫度的各種因素

三、切削熱的利用與限制

第四節(jié) 刀具磨損與刀具壽命

一、刀具磨損的概念

二、刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

三、刀具壽命

復(fù)習(xí)思考題

第四章 金屬切削加工質(zhì)量及切削用量的選擇

第一節(jié) 工件材料的切削加工性能

一、工件材料切削加工性能的概念及其主要指標(biāo)

二、影響材料切削加工性的各種因素

第二節(jié) 已加工表面質(zhì)量

一、表面質(zhì)量概念及其影響

二、影響表面粗糙度、冷作硬化及殘余應(yīng)力的因素

三、提高表面質(zhì)量的途徑

第三節(jié) 切削液

一、切削液的作用

二、切削液的種類

三、切削液的選用

四、使用切削液注意事項(xiàng)

第四節(jié) 刀具幾何參數(shù)及切削用量的選擇

一、刀具幾何參數(shù)的合理選擇

二、切削用量的合理選擇

復(fù)習(xí)思考題

第五章 數(shù)控機(jī)床刀具概述

第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床刀具的分類

一、按刀具切削部分的材料分類

二、按刀具的結(jié)構(gòu)形式分類

三、按使用機(jī)床或被加工表面分類

四、按刀具的換刀方式分類

第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床刀具的特點(diǎn)

一、數(shù)控機(jī)床刀具與傳統(tǒng)刀具的區(qū)別

二、數(shù)控機(jī)床刀具的特點(diǎn)

第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床刀具的失效形式與可靠性

一、刀具的失效形式

二、數(shù)控機(jī)床刀具的可靠性

復(fù)習(xí)思考題

第六章 數(shù)控車削刀具

第一節(jié) 數(shù)控車削刀具的類型

一、按車刀用途分類

二、按車刀結(jié)構(gòu)分類

三、按切削刃形狀分類

第二節(jié) 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀

一、可轉(zhuǎn)位車刀的組成

二、可轉(zhuǎn)位刀具的優(yōu)點(diǎn)

三、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的ISO代碼

四、可轉(zhuǎn)位車刀刀片的ISO代碼

五、可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊方式

六、可轉(zhuǎn)位刀片的斷屑槽

七、可轉(zhuǎn)位車刀使用時(shí)的注意事項(xiàng)

第三節(jié) 難加工材料的車削

一、難加工材料的特點(diǎn)

二、高錳鋼的車削

三、高溫合金的車削

四、淬火鋼的車削

五、不銹鋼的車削

復(fù)習(xí)思考題

第七章 孔加工刀具

第一節(jié) 鉆削加工與鉆頭

一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)要素

二、麻花鉆的幾何角度

三、麻花鉆的修磨

四、群鉆

五、硬質(zhì)合金鉆頭

第二節(jié) 深孔鉆

一、錯齒內(nèi)孔排屑深孔鉆

二、單刃外排屑深孔鉆（槍鉆）

三、噴吸鉆

第三節(jié) 鉸刀

一、高速鋼鉸刀

二、硬質(zhì)合金鉸刀

三、鉸刀的使用技術(shù)

第四節(jié) 鏜刀

一、單刃鏜刀

二、雙刃鏜刀

復(fù)習(xí)思考題

第八章 數(shù)控銑削刀具

第一節(jié) 銑刀種類與用途

一、按銑刀的用途分類

二、按銑刀齒背形狀分類

三、按銑刀刀齒數(shù)分類

第二節(jié) 銑刀的幾何參數(shù)及銑削要素

一、銑刀的幾何參數(shù)

二、銑削要素

第三節(jié) 銑削方式與銑削特征

一、面銑的銑削方式及其特點(diǎn)

二、圓周銑削的銑削方式及其特點(diǎn)

三、銑削特征

第四節(jié) 常用銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

一、立銑刀

二、模具銑刀

三、面銑刀

第五節(jié) 數(shù)控銑刀的合理使用技術(shù)

一、銑刀與銑削用量的選擇

二、銑刀直徑的確定與刀片的安裝

三、數(shù)控銑削加工中的對刀技術(shù)

四、銑刀軸線與已加工表面的位置關(guān)系

復(fù)習(xí)思考題

第九章 數(shù)控工具系統(tǒng)

第一節(jié) 刀具快換、自動更換和尺寸預(yù)調(diào)

一、刀具的快速更換

二、自動換刀

三、數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)

第二節(jié) 鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng)

一、TSG整體式工具系統(tǒng)

二、TMG模塊式工具系統(tǒng)

三、新型高速銑削用的工具系統(tǒng)

第三節(jié) 數(shù)控車削工具系統(tǒng)

一、通用型數(shù)控車削工具系統(tǒng)的發(fā)展

二、更換刀具頭部的數(shù)控車削工具系統(tǒng)的發(fā)展

復(fù)習(xí)思考題

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書共9章，主要內(nèi)容包括金屬切削加工的基本概念、刀具材料、金屬切削過程中的主要現(xiàn)象及規(guī)律、金屬切削加工質(zhì)量及切削用量的選擇、數(shù)控機(jī)床刀具概述、數(shù)控車削刀具、孔加工刀具、數(shù)控銑削刀具、數(shù)控工具系統(tǒng)。 本書為本科及高職學(xué)院機(jī)械制造工藝與設(shè)備、數(shù)控技術(shù)及模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)的金屬切削原理與刀具課程教材。同時(shí)也可供職工大學(xué)、業(yè)余大學(xué)有關(guān)專業(yè)使用，供有關(guān)工廠企業(yè)、研究單位從事機(jī)械制造的技術(shù)人員參考。

21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭，這種競爭是全方位的。目前，隨著國內(nèi)數(shù)控機(jī)床用量的劇增，特別是隨著高剛度整體鑄造床身、高速運(yùn)算數(shù)控系統(tǒng)和主軸動平衡等新技術(shù)的采用以及刀具材料的不斷發(fā)展，現(xiàn)代切削加工朝著高速、高精度和強(qiáng)力切削方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床刀具與工具系統(tǒng)的性能、質(zhì)量和可靠性以及刀具管理系統(tǒng)的水平，直接影響到我國制造業(yè)數(shù)百萬臺昂貴的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率的高低和加工質(zhì)量的好壞，也直接影響到整個機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益?？梢哉f數(shù)控刀具及其管理系統(tǒng)水平的高低，正在成為制約我國制造業(yè)發(fā)揮數(shù)控機(jī)床加工效率的“瓶頸”?！肮び破涫?，必先利其器”，本書正是在這樣的背景下，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐與總結(jié)，在收集國內(nèi)外大量最新技術(shù)發(fā)展成果的基礎(chǔ)上編寫的。

數(shù)控機(jī)床刀具、工具系統(tǒng)和刀具管理系統(tǒng)是發(fā)揮數(shù)控機(jī)床加工效率、保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)。只有先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，沒有與之相配套的先進(jìn)刀具、工具系統(tǒng)和刀具管理系統(tǒng)，或者沒有掌握刀具的合理使用技術(shù)，數(shù)控機(jī)床的效能就得不到充分發(fā)揮。本書正是從數(shù)控加工生產(chǎn)實(shí)際的角度出發(fā)，以切削過程的基本理論為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控機(jī)床刀具合理使用技術(shù)、發(fā)揮數(shù)控機(jī)床效能為目標(biāo)，在介紹數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)、已加工表面粗糙度成因、刀具材料的種類及其選用原則以及數(shù)控刀具的特點(diǎn)、失效形式與可靠性等基本知識的基礎(chǔ)上，分析了數(shù)控車削刀具、數(shù)控銑削刀具和孔加工刀具的種類、特點(diǎn)及合理使用技術(shù)，并給出各種典型材料的實(shí)用刀具。同時(shí)，結(jié)合國內(nèi)外數(shù)控工具系統(tǒng)的最新發(fā)展成果，介紹了數(shù)控工具系統(tǒng)、刀具預(yù)調(diào)儀和刀具管理系統(tǒng)等方面的知識及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。全書系統(tǒng)性、綜合性強(qiáng)，與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密。

本書的適用對象為大、中專及職業(yè)技術(shù)院校學(xué)生和從事數(shù)控加工實(shí)踐與研究的工程技術(shù)人員，本書也可作為從事數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用和模具設(shè)計(jì)與制造等人員的培訓(xùn)教材或技術(shù)參考書籍。

本書第2～7章和第9章由北方工業(yè)大學(xué)徐宏海編寫，第1章和第8章由首鋼工學(xué)院王犇編寫。北方工業(yè)大學(xué)張超英為本書的編寫提供了大量的技術(shù)資料。全書由徐宏海負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和定稿。

在本書的編寫過程中，得到了北方工業(yè)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)和同事的大力支持和幫助，中國科學(xué)院研究生院于華教授、成都英格數(shù)控刀具模具有限公司王虹總經(jīng)理等為本書的編寫提出了許多寶貴的意見并提供了豐富的資料，在此一并致謝。

由于編者水平有限，數(shù)控刀具、工具系統(tǒng)和刀具管理系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速，所以本書難免有不足之處，望讀者和各位同仁提出寶貴意見。

編者

2005年6月2100433B