金属切削原理及刀具 修订版PDF电子书下载

第一篇 切削原理 1

第一章 基本定义 1

1-1切削运动 1

1-2刀具切削部分的组成要素 2

1-3刀具角度 3

一、刀具切削角度的坐标平面 3

二、刀具标注角度的坐标系（主剖面坐标系） 3

1-4切削层要素 8

1-5刀具角度的换算 10

一、法剖面坐标系 10

二、切深和进给剖面坐标系 12

1-6车刀刃磨时转动角度的修正计算 17

练习题1 18

第二章 刀具材料 19

2-1刀具材料应具备的性能 19

2-2常用的刀具材料 19

一、高速钢 19

二、硬质合金 20

2-3其他刀具材料 21

练习题2 22

第三章 切屑的形成 23

3-1切屑的形成过程 23

3-2第一变形区的变形 23

一、变形区内金属的剪切变形 23

二、变形程度的表示方法 24

3-3前刀面的挤压、摩擦及其对切屑变形的影响 26

一、作用在切屑上的力 26

二、φ与β的关系 27

三、前刀面上的摩擦 27

四、影响前刀面摩擦系数的主要因素 28

3-4积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 29

一、现象 29

二、产生 30

三、影响 30

四、控制 30

3-5切屑变形的变化规律 31

练习题3 32

第四章 切削力 33

4-1切削力的来源、合力、分解 33

4-2计算切削力的经验公式 34

一、切削力的测量 34

二、经验公式的建立步骤 35

4-3切削功率、单位切削力、单位切削功率 37

一、切削功率 37

二、单位切削力和单位切削功率 37

4-4影响切削力的因素 38

一、工件材料 38

二、切削用量 38

三、刀具几何参数 39

四、其他 41

练习题4 41

第五章 切削热和切削温度 42

5-1切削热的产生和传出 42

5-2切削温度的测量方法 42

5-3影响切削温度的主要因素 43

一、切削用量 44

二、刀具几何参数 44

三、工件材料 45

四、其他 45

5-4切削温度的分布 45

5-5切削温度对工件、刀具和切削过程的影响 46

练习题5 47

第六章 刀具的磨损和耐用度 48

6-1刀具磨损的形式 48

6-2刀具磨损的原因 49

6-3刀具磨损过程及磨钝标准 50

一、磨损过程 50

二、刀具的磨钝标准 50

6-4刀具耐用度及其与切削用量的关系 51

一、切削速度与刀具耐用度的关系 51

二、进给量、切削深度与刀具耐用度的关系 52

6-5刀具的破损 52

练习题6 53

第七章 已加工表面的形成及其质量 54

7-1已加工表面的形成过程（第三变形区） 54

7-2已加工表面质量 54

7-3已加工表面粗糙度 55

一、几何因素所造成的粗糙度 55

二、切削过程中不稳定因素所产生的粗糙度 55

7-4表面层材质变化 56

一、加工硬化 56

二、残余应力 57

练习题7 58

第八章 工件材料的切削加工性 59

8-1切削加工性的概念和标志方法 59

一、概念 59

二、常用衡量加工性的标志 59

8-2工件材料的物理机械性能、化学成分及金相组织对切削加工性的影响 60

一、物理机械性能 60

二、化学成分 60

三、金相组织 61

8-3改善材料切削加工性的措施 61

一、调整化学成分 61

二、材料加工前进行合适的热处理 61

三、选择加工性好的材料状态 62

四、其他 62

练习题8 62

第九章 切削液 63

9-1切削液的作用 63

9-2切削液添加剂 63

9-3常用的切削液及其选用 64

一、切削液的类型 64

二、切削液的选用 64

9-4切削液的使用方法 65

练习题9 66

第十章 刀具合理几何参数的选择 67

10-1前角和前刀面形状的选择 67

一、前角γ0 67

二、倒棱 68

三、带卷屑槽的前刀面形状 69

10-2主、副后角的选择 70

一、主后角α0 70

二、副后角α0′ 71

10-3主、副偏角及刀尖形状的选择 71

一、主偏角Kr 71

二、副偏角Kr′ 72

三、刀尖形状 72

10-4刃倾角λs的选择 73

练习题10 76

第十一章 切削用量的制订 77

11-1制订切削用量的原则 77

11-2刀具耐用度的确定 78

一、最高生产率耐用度 78

二、最低成本耐用度（经济耐用度） 79

11-3 ap、f、v的确定 80

11-4切削用量最佳化的设计 86

11-5提高切削用量的途径 88

练习题11 88

第十二章 磨削 89

12-1砂轮特性及其选择 89

一、磨料 89

二、粒度 89

三、结合剂 90

四、硬度 90

五、组织 90

六、形状及用途 91

12-2砂轮表面形貌 92

12-3磨削过程 93

一、磨削运动 93

二、磨粒切除切屑的几何图形 93

三、磨粒切除切屑时与工件的接触状态 95

四、磨削中各参数的关系 95

12-4磨削力及功率 97

一、磨粒受力情况 97

二、磨粒的负前角对磨屑形成的影响 97

三、砂轮上的磨削力 98

四、磨削力对磨削过程的影响 99

五、磨削功率消耗 99

六、磨削用量及单位时间磨除量 99

12-5磨削温度 100

一、来源 100

二、影响因素 100

12-6磨削表面质量 101

一、粗糙度 101

二、表面烧伤 101

三、残余应力 102

四、磨削裂纹 102

12-7砂轮磨损与耐用度 102

一、磨损的基本形态及恶化型式 102

二、表示砂轮磨损的参数 103

三、砂轮耐用度 104

四、砂轮的修整 104

12-8高效磨削 105

一、高精度、高光洁表面磨削 105

二、高效率磨削 106

练习题12 107

第二篇 切削刀具 109

第一部分 标准通用刀具 109

第十三章 车刀 109

练习题13 111

第十四章 铣刀 112

14-1铣刀的几何角度 112

14-2铣削参数 113

一、铣削要素 113

二、切削层参数 114

14-3铣削力和功率 115

一、铣削力 115

二、铣削功率 116

14-4铣削方式 116

练习题14 118

第十五章 麻花钻 119

15-1麻花钻的几何参数 119

15-2钻削要素 122

15-3钻削力、扭矩 123

15-4麻花钻的修磨 123

一、麻花钻几何参数存在的缺点 123

二、麻花钻常见的修磨方法 124

三、群钻 125

15-5麻花钻的刃磨 127

一、钻削时的实际切削角度 127

二、麻花钻的刃磨方法 127

练习题15 128

第二部分 标准专用刀具 129

第十六章 盘形齿轮铣刀 129

16-1盘形齿轮铣刀的分组 129

16-2盘形齿轮铣刀加工斜齿圆柱齿轮 130

练习题16 131

第十七章 插齿刀 132

17-1插齿刀的工作原理及用途 132

17-2直齿插齿刀的切削刃及其前、后刀面 133

17-3正前角插齿刀的齿形误差及其修正方法 134

一、齿形误差 134

二、齿形误差的修正方法 135

17-4插齿刀加工齿轮时的验算 136

一、被切齿轮过渡曲线干涉的验算 137

二、被切齿轮根切的验算 138

三、被切齿轮顶切的验算 138

17-5插齿刀的刃磨及变位系数X0的测定 139

一、刃磨 139

二、重磨后变位系数的测定 139

练习题17 140

第十八章 齿轮滚刀 141

18-1齿轮滚刀的工作原理 141

18-2滚刀与插齿刀的比较 143

18-3滚刀的合理使用 143

一、滚刀的选用和合理安装 143

二、滚刀的刃磨 144

三、重磨后的齿形误差及检验 144

练习题18 146

第十九章 剃齿刀 147

19-1剃齿刀的用途和工作原理 147

19-2剃齿刀使用前的验算 149

练习题19 150

第三部分 专用刀具设计 151

第二十章 成形车刀 151

20-1成形车刀的特点、类型和装夹 151

一、特点 151

二、类型 151

三、装夹 152

20-2成形车刀的前、后角 153

20-3成形车刀的廓形设计 156

一、廓形设计的必要性 156

二、棱体成形车刀 156

三、圆体成形车刀 158

20-4成形车刀加工圆锥面时的误差 160

一、棱体成形车刀 160

二、圆体成形车刀 161

三、避免或减少误差的措施 162

20-5成形车刀的附加切削刃及宽度、样板 162

一、附加切削刃及宽度 162

二、样板 163

20-6成形车刀设计举例 164

练习题20 173

附录 成形车刀设计参考资料（部分） 174

第二十一章 铲齿成形铣刀 179

21-1齿背曲线的铲齿加工 179

一、对铣刀后刀面的要求 179

二、铲齿过程 179

21-2铲齿量及后角 180

一、铲齿量K及端面顶刃后角αf 180

二、法向后角及其改善 181

21-3 γf＞0°时刀齿廓形的计算 182

21-4铣刀的结构参数 184

21-5成形铣刀设计举例 187

练习题21 191

附录 铲齿成形铣刀设计参考资料（部分） 193

第二十二章 拉刀 199

22-1拉削特点 199

22-2拉刀的结构 200

22-3拉削图形 200

一、同廊拉削图形 200

二、分块（轮切）拉削图形 200

三、综合拉削图形 201

22-4圆孔拉刀设计 202

一、切削部 202

二、校准部 206

三、其他部分与总长度 207

四、强度与拉床拉力的校验 208

22-5圆孔拉刀设计举例 209

练习题22 213

附录 圆孔拉刀设计参考资料（部分） 216

第二十三章 蜗轮滚刀 226

23-1工作原理和切削方式 226

一、工作原理 226

二、切削方式 226

23-2径向进给的蜗轮滚刀设计 227

一、结构设计 227

二、齿形设计 234

23-3蜗轮飞刀 238

23-4径向进给蜗轮滚刀设计举例 239

练习题23 242

附录 径向进给蜗轮滚刀设计参考资料（部分） 244

第二十四章 花键滚刀齿形的求法 251

24-1花键滚刀法向齿形的求法 251

一、作图法 251

二、计算法 252

24-2工件节圆半径r的确定 253

一、r最小值的确定 253

二、过渡曲线高度及带角花键滚刀 255

24-3用近似圆弧代替理论齿形 256

一、三点共圆法 256

二、最小二乘法 257

三、代用圆弧引起的齿形误差 258

练习题24 259

主要参考文献 260