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目录 1

第一章 导论 1

一、刀具材料的发展与切削加工 1

二、陶瓷刀具的发展史与各国应用概况 10

1．陶瓷刀具的发展简史 10

2．各国研制和应用陶瓷刀具概况 13

1．刀杆的形状和材料 18

三、陶瓷刀片压制方法的发展 18

第二章 陶瓷刀具材料的分类与特性 24

一、氧化铝陶瓷 24

1．A12O3陶瓷的物理特性 25

2．A12O3陶瓷的化学特性 27

3．切削特性及应用范围 29

二、氧化铝-金属系陶瓷 34

三、氧化铝-碳化物系陶瓷 35

四、氧化铝-碳化物金属陶瓷 40

五、氧化铝-氮化物金属陶瓷 45

六、各国部分陶瓷刀片的牌号及性能 45

一、陶瓷刀片的物理、机械性能及其对切削性能的影响 50

第三章 新型陶瓷刀具的切削性能 50

1．晶粒平均尺寸及密度对切削性能的影响 51

2．硬度对切削性能的影响 53

3．抗弯强度与抗压强度对切削性能的影响 55

4．抗冲击韧件对切削性能的影响 56

5．抗热震性对切削性能的影响 57

6．耐热性对切削性能的影响 57

7．耐磨性对切削性能的影响 58

二、切屑形成及切削速度对切屑形态的影响 60

三、陶瓷刀具切削时的摩擦 66

1．硬质合金刀具与陶瓷刀具前刀面上摩擦系数的对比 66

2切削速度v对摩擦系数μ的影响 67

四、陶瓷刀具的车削力 68

五、新型陶瓷刀具加工时的切削温度 72

六、陶瓷刀具的磨损与耐用度 74

1．概述 74

2．陶瓷刀具的磨损形态 75

3．新型陶瓷刀具的磨损机理 78

4．新型陶瓷刀具的磨损曲线 83

5．新型陶瓷刀具耐用度与切削用量的关系 89

七、新型陶瓷刀具的破损 97

1．概述 97

2．破损形态 97

3．破损试验与评定 100

4．提高陶瓷刀具破损耐用度的措施 103

八、新型陶瓷刀具的加工精度和表面质量 104

1．新型陶瓷刀具的加工精度 105

2．新型陶瓷刀具的加工表面质量 106

第四章 新型陶瓷刀具合理几何参数的选择 113

一、刀具的标注角度 113

1．车刀的标注角度 114

2．端铣刀的标注角度 118

二、前刀面和前角的选择 119

1．关于负前角的讨论 120

2．负倒棱的选用 123

三、后角的选择 127

1．后角αo合理值的选用 128

2副后角αo′的选用 128

1．主偏角kr与副偏角kr′的合理选用 129

四、主偏角、副偏角和刀尖形状的选择 129

2．刀尖形状的选择 131

五、刃倾角的合理选择 132

1．避免产生过大的足以引起振动的Fy力 134

2．-λs要保证形成合理的αo′值 134

六、新型陶瓷车刀合理几何参数选用实例 136

1．半精车高强度钢的新型陶瓷刀具 136

2．半精车硬镍铸铁时车刀几何参数的选用 137

第五章 新型陶瓷刀具切削用量的选择 140

一、刀具耐用度的优化 140

1．最大生产率耐用度 141

2．最低成本耐用度 142

3最大利润耐用度 144

二、金属切除率与切削用量的选择 144

1．切削深度αp的选择 145

2．进给量f的选择 146

3．v与n的计算 147

三、切削用量选择实例 147

2．初选进给量 148

3．计算v及选定n 148

1．决定走刀次数 148

四、陶瓷刀具切削用量参考数值 150

1．苏联ЦМ332陶瓷刀具切削用量推荐表 150

2．国产热压新型陶瓷刀具切削用量推荐表 159

3．日本生产的热等静压新型陶瓷刀具切削用量推荐表 159

4．西德生产的陶瓷刀具切削用量推荐表 161

5．美国研制、生产的陶瓷刀具切削用量推荐表 162

第六章 新型陶瓷刀具的结构设计 175

一、陶瓷刀具结构的发展 175

2．新型陶瓷刀片的尺寸规格 177

二、新型陶瓷刀片的形状和合理选择 177

1．可转位刀片的标记 177

3．新型陶瓷刀片的精度等级 180

4．可转位陶瓷车刀片的选择 182

三、机夹可转位陶瓷车刀刀杆形状和尺寸的选择 185

2．刀杆尺寸的选择 186

四、机夹可转位陶瓷车刀的夹紧机构 186

1．对可转位车刀夹紧机构的要求 187

2．几种典型的上压式夹紧机构 187

五、机夹可转位新型陶瓷车刀的几何角度及换算 190

2．后角αo的计算 192

1．前角γo的计算 192

3．刃倾角λs的计算 193

4．主偏角kr的计算 193

5．副偏角kr′的计算 193

6．副后角αo′的计算 193

7．车刀刀杆角度的换算 195

8．新型陶瓷车刀结构设计实例 198

六、新型陶瓷刨刀的设计 200

1．概述 200

2．新型陶瓷刨刀设计要点 201

4．新型陶瓷精刨刀的结构设计和几何参数的选择 202

3．新型陶瓷粗刨刀的结构设计及几何角度的选择 202

七、新型陶瓷铣刀的设计与应用 204

1．概述 204

2．机夹可转位新型陶瓷铣刀的特点 206

3．可转位新型陶瓷铣刀片的型式、尺寸和选用 208

4．机夹可转位陶瓷铣刀的定位与夹紧机构 212

5．机夹可转位新型陶瓷铣刀几何参数的选择 217

6．机夹可转位新型陶瓷铣刀的结构型式 221

7．应用实例 223

8．机夹可转位新型陶瓷铣刀的合理使用 225

1．焊接结构的新型陶瓷刀具 230

八、其他形式结构的新型陶瓷刀具 230

2．粘结结构的新型陶瓷刀具 231

第七章 新型陶瓷刀具的使用 233

一、对机床及工序安排的要求 233

1．对机床的要求 233

2．对工序安排的要求 237

二、对零件结构工艺性的要求 238

1．零件“切入、“切出处均应倒角 238

2．零件上的空刀槽及槽形要适于陶瓷刀具加工 239

三、对零件毛坯的要求 240

1．对铸件的要求 240

3．对热处理件的要求 241

2．对锻件的要求 241

四、零件材料的选择 242

五、断屑及安全防护的要求 243

1．断屑压板断屑法 243

2．利用刀具几何参数及切削用量断屑法 244

3在刀具上附加一运动来断屑 246

4．安全防护方面的要求 246

六、对刀具结构的要求 247

七、新型陶瓷刀具的刃磨和检验 248

1．金刚石砂轮刃磨陶瓷刀具 249

八、技术管理 256

2．陶瓷刀片刃磨后的检验 256

1．切削试验 257

2．设计与制造刀具 257

3．专人负责管理与刃磨 257

4．不断为新型陶瓷刀具开发新的领域 257

5．注意积累新型陶瓷刀具的切削数据 258

第八章 新型陶瓷刀具在国内外的应用实例 259

一、在各种工件材料和工种上的应用实例 260

1．精车超高强度调质钢 261

2．车削高强度调质钢 264

3．精车大型精密零件 266

4．车削硬镍铸铁、耐磨铸铁、冷硬铸铁、高铬铸铁和含硼铸铁 268

5．精镗深孔 270

6．铣削ZGMn13高锰钢 271

7．车削镍基102喷涂耐磨材料 272

8．车削含硼塑料 273

二、切削淬硬钢，推动以切削代磨削工艺的发展 273

1．精车淬硬W18Cr4V高速钢 276

2．精车淬硬碳素工具钢 276

3．精车淬硬合金工具钢 276

4．精镗高强度合金钢导弹头部 276

5．精车淬硬钢螺纹量规 276

6．刨削淬硬钢平板 279

7．精铣淬硬铸铁 280

三、技术经济效益分析 280

四、新型陶瓷刀具使用实例一览表 282

附表 287

附表1 m/min→m/s换算表 287

附表2 kgf/mm2GPa换算表 288

附表3 原光洁度等级、代号与表面粗糙度Ra、Rz值对照表（根据GB131-83等） 289

附表4 常用硬度对照表 290

附表5 硬质合金刀具与陶瓷刀具切削性能对比表 294

参考资料 294