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第一章 机床及切削加工 1

第一节 概述 1

目录 1

第二节 机床的形成运动 3

第三节 使用单刃刀具的机床 6

一、普通车床（中心车床） 6

二、单刃刀具 8

三、典型的车床加工方法 12

四、普通车床上工件和刀具的装夹 17

五、其他类型的车床 19

六、立式车床（立车） 20

七、卧式镗床（卧镗） 21

八、牛头刨床（牛头刨） 22

九、龙门刨床（龙门刨） 27

二、钻床 28

第四节 使用多刃刀具的机床 28

一、多刃刀具 28

三、卧式铣床（卧铣） 32

四、立式铣床（立铣） 39

五、拉床 44

六、丝锥和板牙 46

第五节 磨床 47

一、砂轮 47

二、卧式平面磨床 49

三、立式平面磨床 53

四、外圆磨床 54

五、内圆磨床 56

第六节 机床特性和切削公式小结 58

参考文献 66

习题 66

第一节 概述 70

第二章 金属切削力学 70

第二节 术语和定义 72

第三节 切屑形成 74

一、连续切屑 76

二、有积屑瘤的连续切屑 76

三、不连续切屑 77

第四节 作用在刀具上的力及其测量 78

第五节 单位切削功 79

第六节 刃口合力和“尺寸影响” 81

第七节 工件材料的名义平均剪切强度 83

第八节 切屑厚度 87

一、厄恩斯特和麦钱特的理论 87

二、李和谢弗的理论 91

三、实验验证 94

第九节 金属切削时的摩擦 97

参考文献 104

习题 107

第三章 切削温度 110

第一节 金属切削热的产生 110

第二节 运动材料中的热传递 111

第三节 金属切削中的温度分布 114

一、第一变形区的温度 114

二、第二变形区的温度 118

三、例题 119

四、切削速度对温度的影响 123

第四节 切削温度的测量 124

参考文献 126

习题 126

第四章 刀具耐用度和刀具磨损 129

第一节 概述 129

第二节 渐进式刀具磨损 130

第三节 金属切削时磨损的形式 131

一、月牙洼磨损 131

三、刀具耐用度的标准 132

二、后刀面磨损 132

四、刀具耐用度 135

五、早期的刀具损坏 136

六、积屑瘤的影响 137

七、刀具几何角度的影响 138

八、切削速度和进给量对月牙洼和积屑瘤形成的影响 140

第四节 刀具材料 142

第五节 工件材料 145

一、刀具磨损和可切削性试验 146

二、影响金属可切削性的因素 148

参考文献 150

习题 151

第五章 切削液和表面粗糙度 152

第一节 切削液 152

第二节 冷却剂的作用 152

一、边界润滑 155

第三节 润滑剂的作用 155

二、金属切削中的润滑 156

第四节 表面粗糙度 163

一、理想表面粗糙度 163

二、自然表面粗糙度 168

三、表面粗糙度的测量 170

参考文献 171

习题 172

第一节 概述 173

第六章 金属切削加工的经济性 173

第二节 选择进给量 175

第三节 选择切削速度 176

第四节 最低成本和最少生产时间的刀具耐用度 181

第五节 最佳条件各因素的估算 183

第六节 切削速度不变时的加工计算例题 185

第七节 最大效率的切削加工 188

第八节 端面加工 191

第九节 断续切削加工 195

第十节 各种刀具材料和刀具设计的经济性 196

参考文献 201

习题 202

第七章 刀具的名词和术语 206

第一节 概述 206

第二节 刀具名词术语制度 209

一、英国最大前角制 209

二、美国标准化协会制 210

三、德国制 211

第三节 新国际标准 214

一、刀具的刃磨系统和工作系统 214

二、安装系统 220

三、刀具刃磨系统和工作系统之间的数学关系 222

四、例题 223

五、由工作角度计算刃磨角度 224

参考文献 225

习题 226

第八章 切屑控制 227

第一节 概述 227

第二节 断屑器 229

第三节 切屑卷曲半径的确定 233

第四节 带断屑器时刀具的磨损 237

参考文献 240

习题 241

第九章 机床振动 242

第一节 概述 242

第二节 强迫振动 242

第三节 自激振动 247

第四节 金属切削动力学 249

一、切削厚度变化的影响 250

二、前角和后角变化的影响 259

三、切削加工的稳定性 261

四、再生颤振 264

参考文献 265

习题 266

第十章 磨削 267

第一节 概述 267

第二节 砂轮 267

一、砂粒（磨料）的种类 269

二、粒度（砂粒大小） 269

三、结合剂 270

四、组织 270

五、砂轮的选用 270

第三节 磨削条件对砂轮性能的影响 272

第四节 切削砂粒密度的确定 275

第五节 砂轮的试验 275

第六节 磨削过程分析 276

一、清磨时间的估算 280

二、砂轮的等效直径 285

三、易磨削材料的金属切除参数 287

四、例题 289

五、难磨削材料的金属切除参数 290

第七节 砂轮的磨损 291

参考文献 293

习题 295

第十一章 制造系统与自动化 296

第一节 概述 296

第二节 制造系统 297

第三节 组合机床自动线 301

一、组合机床自动线的经济性 302

二、例题 305

第四节 自动机床 306

一、自动机床的经济性 307

二、例题 308

第五节 数控（NC）机床 309

一、数控机床的经济性 311

二、例题 312

第六节 各种自动化系统经济性比较 313

第七节 成组加工 314

第八节 计算机的应用 315

第九节 成批生产中零件的输送 316

第十节 展望 317

参考文献 318

习题 319

第十二章 零件的切削加工工艺性 321

第一节 概述 321

第二节 标准化 322

第三节 工件材料的选择 323

第四节 工件材料的形状 326

第五节 零件形状 328

一、分类 328

二、回转体零件［（L/D）≤0.5］ 335

三、回转体零件［0.5＜（L/D）＜3］ 338

四、回转体零件［（L/D）≥3］ 339

五、非回转体零件［（A/B）≤3,（A/C）≥4］ 343

六、非回转体零件［（A/B）＞3］ 348

七、非回转体零件［（A/B）＜3,（A/C）＜4］ 348

第六节 零件的装配 353

第七节 精度和表面光洁度 355

第八节 零件定位的运动学设计 358

第九节 设计原则总结 361

参考文献 364

习题 365

第十三章 电加工 368

第一节 概述 368

第二节 电火花加工 369

一、电火花加工的工作原理 369

二、工具伺服进给机构的操作 371

三、工具蚀耗和工具材料 372

四、液体介质 373

五、已加工表面的特性 374

六、金属的去除 374

七、加工精度 375

八、改变电参数的影响 375

九、应用 376

第三节 电化学加工 377

一、电化学加工的原理 377

二、电解液 378

三、金属去除率 379

四、已加工表面的特性 381

五、工具进给速度和电源电压对精度的影响 381

六、工具形状的修正 382

七、应用 382

第四节 电解磨削 383

参考文献 385

习题 386

附录Ⅰ 测力仪设计 387

第一节 概述 387

第二节 位移计式测力仪 388

第三节 应变片式测力仪 392

参考文献 395

附录Ⅱ 实验 397

第一节 实验一：切屑形成的研究 397

一、概述 397

二、实验设备 399

三、实验步骤 399

第二节 实验二：双向切削力测力仪的定标 400

一、概述 400

二、实验设备 401

三、实验步骤 401

四、实验结果分析 402

一、概述 404

第三节 实验三：直角切削时切削速度和进给量的影响 404

二、实验设备 405

三、实验条件的选择 405

四、实验步骤 406

五、讨论 407

第四节 实验四：直角切削时前角的影响 408

一、概述 408

四、讨论 409

三、实验步骤 409

二、实验设备 409

第五节 实验五：润滑剂的影响 410

一、概述 410

二、实验设备 411

三、实验条件的选择 411

四、实验步骤 412

五、讨论 412

二、实验设备 413

第六节 实验六：刀具磨损 413

一、概述 413

三、实验条件的选择 414

四、实验步骤 414

五、讨论 415

第七节 实验七：车削表面的粗糙度 415

一、概述 415

二、实验设备 416

三、实验条件的选择 416

四、实验步骤 417

五、讨论 417

第八节 实验八：切削温度测量 417

一、概述 417

二、实验设备 420

三、实验条件的选择 420

四、实验步骤 420

五、讨论 421