金属切削原理与刀具PDF电子书下载

目录 1

1．绪论 1

2．基本定义 4

2.1 工件上的表面和切削用量 4

一、工件上的表面 4

二、切削运动和切削用量 4

2.2 刀具切削部分的几何参数 6

一、刀具切削部分的组成 6

二、确定刀具角度的参考系 6

三、刀具的标注角度 8

四、车刀几何角度的图示方法 12

2.3 刀具角度的换算 13

一、主平面与法平面内的角度换算 13

二、主平面与任意平面内的角度换算 13

2.4 刀具的工作角度 15

一、进给运动对刀具工作角度的影响 16

二、刀具安装位置对工作角度的影响 17

2.5 切削层参数与切削方式 18

一、切削层参数 18

二、切削方式 19

3.1 切削过程的特点 20

3．金属切削过程 20

3.2 塑性变形 21

一、塑性变形和弹性恢复 21

二、应变速度对塑性变形阻抗的影响 22

三、温度对材料机械性能的影响 23

四、应变速度和温度同时变化对材料机械性能的综合影响 24

3.3 切屑形成过程中的摩擦 25

一、高压强时的摩擦 25

二、摩擦表面的状态对摩擦过程的影响 26

3.4 三个切削变形区的分析 27

一、第Ⅰ变形区 27

三、滑动速度的影响 27

二、第Ⅱ变形区 28

三、第Ⅲ变形区 29

3.5 积屑瘤…………………………………………………………………………（31) 31

一、现象 31

二、成因 31

三、影响 32

3.6 切屑变形系数 33

一、变形系数 33

二、实验方法 33

三、影响变形系数的主要因素 33

一、切削力的来源 35

4．切削力 35

4.1 切削力和切削功率的概念 35

二、切削合力及分力 36

三、切削功率 36

4.2 切削力的经验公式 37

一、按指数公式计算切削力 37

二、按单位切削力及单位切削功率计算 39

4.3 影响切削力的因素 42

一、工件材料 42

二、切削用量 43

三、刀具几何参数 44

四、其它因素 47

5．切削热和切削温度 49

5.1 切削热的来源和传散 49

一、热的来源 49

二、热的传散 50

5.2 刀具切削部分的温度分布 50

5.3 切削温度的测定 51

一、关于切削温度的定义 51

二、切削温度的测定 52

一、工件材料 53

二、切削用量 53

5.4 影响切削温度的主要因素 53

三、刀具主要几何参数 54

四、其它因素 54

6．刀具磨损和刀具耐用度 56

6.1 刀具磨损的形式 56

一、前刀面磨损（月牙洼磨损） 56

二、后刀面磨损 56

一、刀具的磨损过程 57

二、刀具的磨钝标准 57

6.2 刀具磨损过程和磨钝标准 57

三、前、后刀面同时发生磨损 57

6.3 刀具磨损的原因 58

一、磨粒磨损 58

二、粘结磨损 58

三、扩散磨损 59

四、氧化磨损 60

6.4 刀具耐用度 61

一、刀具耐用度的定义 61

二、切削速度与刀具耐用度的关系 61

三、影响刀具耐用度的主要因素 63

6.5 刀具的破损 64

一、刀具破损的形式 65

二、刀具破损的防止 66

7.1 刀具材料应具备的性能 68

7．刀具材料 68

7.2 刀具材料的种类 69

7.3 高速钢 71

一、高速钢的特点及分类 71

二、高速钢的性能分析 72

三、粉末冶金高速钢 73

四、高速钢的表面处理与涂层 73

一、硬质合金的特点及分类 74

二、硬质合金的性能分析 74

7.4 硬质合金 74

三、硬质合金的选用 77

四、其它硬质合金 79

7.5 其它刀具材料 80

一、陶瓷刀具材料 80

二、金刚石 81

三、立方氮化硼 81

8．关于提高加工表面质量和生产率的问题 83

8.1 工件材料的切削加工性 83

一、切削加工性的概念和衡量指标 83

二、工件材料的成分和性能对切削加工性的影响 84

三、改善材料切削加工性的途径 86

四、难加工材料切削加工性概述 88

8.2 已加工表面质量 91

一、已加工表面的变化和缺陷 91

二、表面粗糙度 92

三、表面纹理 93

四、表面完整性 93

五、影响已加工表面质量的主要因素 93

六、提高表面质量的其它问题 99

8.3 刀具几何参数的合理选择 100

一、前角及前刀面形状 101

二、后角及后刀面形状 104

三、主偏角、副偏角及刀尖形状 105

四、刃倾角 108

五、刀具几何参数的综合分析及典型车刀举例 109

8.4 切屑的控制 112

一、切屑的种类及切屑形状的分类 112

二、切屑卷曲、流向及折断机理和控制方法 114

三、影响切屑卷曲、折断和改变流向的主要因素 117

四、断屑试验 118

8.5 切削液 118

一、切削液的作用 118

二、切削液的种类和特性 119

四、切削液的选择和使用 120

三、切削液的添加剂 120

8.6 切削条件的合理选择 125

一、制订切削用量的原则 125

二、刀具耐用度的确定 126

三、切削用量三要素的确定（主要以车削为例） 128

四、切削用量选择举例 135

9．铣削和铣刀 139

9.1 铣刀的种类和用途 139

一、加工平面的铣刀 139

二、加工沟槽的铣刀 140

四、组合成形铣刀 142

三、模具铣刀 142

9.2 圆柱铣刀 144

一、圆柱铣刀的几何参数 144

二、铣削用量和切削层参数 146

三、铣削力和功率 148

四、铣削方式 149

五、圆柱铣刀的铣削特点 151

9.3 面铣刀 151

一、概述 151

二、硬质合金（可转位刀片）面铣刀 152

三、面铣刀的几何参数 154

四、面铣刀的切削层参数 156

六、面铣刀的铣削方式和刀具破损 157

五、铣削力和功率 157

七、面铣刀的铣削特点 159

9.4 铣削用量的选择 159

一、铣削深度αp和铣削弧深度αl 159

二、进给量 160

三、铣削速度 161

9.5 铣刀的改进与先进铣刀 161

一、改进高速钢铣刀结构 161

二、广泛使用硬质合金 163

10.1 概述 165

10．孔加工刀具 165

10.2 麻花钻 170

一、麻花钻的结构 170

二、麻花钻的几何角度 171

三、钻削基本规律 175

10.3 麻花钻存在的问题及改进措施 177

一、麻花钻切削部分结构存在的问题 177

二、标准麻花钻的修磨 178

三、群钻及四刃钻头 179

一、深孔加工的特点 180

10.4 深孔加工及深孔刀具 180

二、外排屑深孔钻 182

三、错齿内排屑深孔钻 183

四、喷吸钻 184

五、套料钻 185

10.5 铰刀 185

一、铰刀的结构 186

二、圆柱铰刀设计要点 186

三、铰刀的合理使用 191

一、拉削过程与拉刀结构 193

11.1 概述 193

11．拉刀 193

二、拉刀分类 194

三、拉削特点 196

11.2 拉削方式 197

一、表面成形方式 197

二、余量切除方式 198

三、分屑槽 199

四、组合拉削方式 200

一、选择拉刀材料、拉削方式和刀齿几何参数 201

二、确定校准齿直径与齿数，确定拉削余量 201

11.3 圆拉刀设计 201

三、选取粗切齿齿升量 203

四、确定容屑槽参数，校验容屑条件 203

五、确定分屑槽参数 208

六、选择柄部形状、尺寸 208

七、计算拉削力，校验拉刀强度及拉床负荷 208

八、确定切削齿齿数及每齿直径 210

九、设计拉刀其它部分及总长 211

11.4 矩形花键拉刀 212

一、内花键余量切除顺序与花键拉刀分类 212

十、拟定技术条件，绘制工作图 212

二、花键拉刀刀齿廓形 213

三、花键拉刀设计要点 215

11.5 键槽拉刀和外拉刀 215

一、键槽拉刀 215

二、外拉刀 216

11.6 拉刀的合理使用 217

一、拉刀的选用、校验和试拉 217

二、选择拉削速度和切削液 218

三、拉削质量及其改进 219

四、拉刀磨损与重磨 222

二、成形车刀的种类和用途 227

一、成形车削的特点 227

12.1 成形车刀 227

12．成形刀具 227

三、成形车刀的装夹和调整 229

四、成形车刀的前角和后角 230

五、成形车刀的廓形设计 233

六、成形车刀加工时的双曲线误差 237

12.2 成形铣刀 238

一、概述 238

三、铲齿成形铣刀刀齿铲削量和铣刀后角 240

二、铲齿成形铣刀 240

四、铲齿成形铣刀廓形设计 243

五、铲齿成形铣刀结构尺寸 243

12.3 成形刀具的刃磨 245

一、成形刀具的刃磨（或重磨）要求 245

二、成形车刀的刃磨 245

三、铲齿成形铣刀的刃磨 246

13．螺纹刀具 248

13.1 螺纹刀具的类型及用途 248

一、切削加工用的螺纹刀具 248

二、滚压加工用的螺纹刀具 250

一、丝锥结构及其几何参数 252

13.2 丝锥 252

二、常用丝锥结构特点及应用范围 255

三、典型丝锥简介 255

14．齿轮刀具 259

14.1 齿轮刀具的类型 259

一、成形法齿轮刀具 259

二、展成法齿轮刀具 260

14.2 渐开线，渐开线齿轮啮合的基本知识 261

一、渐开线的形成及其基本性质 261

二、标准渐开线齿轮的主要参数及计算尺寸 262

三、渐开线齿轮啮合 263

一、盘状铣刀与指状铣刀的结构 264

14.3 成形齿轮铣刀 264

二、盘状齿轮铣刀的选用 265

三、用标准盘状齿轮铣刀加工斜齿圆柱齿轮 266

14.4 插齿刀 266

一、插齿刀的工作原理、类型及应用 266

二、插齿刀的构造特点 269

三、插齿刀的使用 273

四、插齿工艺的发展 278

14.5 齿轮滚刀 280

一、齿轮滚刀的工作原理、类型及应用 280

二、滚刀切削刃及切削角度的形成方法 282

三、滚刀的基本蜗杆 283

四、滚刀的前刀面与后刀面 286

五、滚刀侧铲面齿形 289

六、滚刀的结构 290

七、滚刀的合理使用 294

14.6 蜗轮滚刀 297

一、蜗轮滚刀的工作原理及工作方式 297

二、蜗轮滚刀的结构特点 299

三、蜗轮滚刀的设计步骤及示例 301

四、用齿轮滚刀加工蜗轮 304

五、用蜗轮飞刀加工蜗轮 305

一、盘形剃齿刀的工作原理 306

14.7 剃齿刀的结构特点及使用 306

二、盘形剃齿刀的结构 308

三、剃齿刀的使用 310

15．组合刀具及自动化机床用刀 315

15.1 组合刀具 315

一、组合刀具的种类 315

二、组合刀具的优点 316

三、组合铰刀的设计和使用特点 317

15.2 自动化机床用刀具 318

一、自动线刀具 318

二、数控机床用刀具简介 322

16．磨削 327

16.1 砂轮特性及其选择 327

一、磨料及其选择 327

二、粒度及其选择 330

三、结合剂及其选择 331

四、砂轮硬度及其选择 331

五、砂轮组织及其选择 333

六、浓度及其选择 334

七、砂轮的形状及尺寸 334

一、磨削运动及磨削用量 336

16.2 磨削运动和磨削要素 336

二、磨削要素 337

16.3 磨削过程 339

一、砂轮工作表面的形貌特征 339

二、磨屑的形成过程 340

三、磨削力及功率 341

四、磨削热及磨削温度 343

16.4 砂轮钝化及其修整 344

一、砂轮钝化的形式 344

二、砂轮磨损的原因 345

三、评价砂轮磨削性能的常用指标 346

四、砂轮的修整 347

一、磨削表面粗糙度 348

二、磨削表面的烧伤 348

16.5 磨削表面质量 348

三、残余应力及裂纹 349

16.6 几种先进磨削方法简介 350

一、高速磨削 350

二、大切深缓进给强力磨削 351

三、砂带磨削 351

四、低粗糙度磨削 353

17.1 概述 355

17．特种加工简介 355

17.2 电火花加工 357

一、电火花加工原理和用途 357

二、电火花加工的设备 357

三、影响电火花加工的因素 358

四、电火花线切割加工 359

17.3 电解加工 360

一、电解加工的原理和特点 360

二、影响电解加工的因素 361

一、电解磨削的原理和特点 362

二、电解珩磨的原理和特点 362

17.4 电解机械加工 362

三、电解抛光的原理和特点 363

17.5 喷射加工 363

一、磨料喷射加工 364

二、液体喷射加工 365

17.6 超声加工 366

一、超声加工的原理和特点 366

二、影响超声加工的因素 367

17.7 激光加工 369

一、激光加工的原理和特点 369

二、激光发生器 369

三、影响激光打孔的因素 370

四、激光束切割 371

17.8 电子束加工 371

一、电子束加工的原理和特点 371

二、电子束加工的应用 372

17.9 离子束加工 372

一、离子束加工的原理和特点 372

二、离子束加工的应用 373

附录一 可转位车刀设计 374

附录二 拉刀设计 393

参考文献 411

后记 413