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第1章绪论 1

1.1先进制造技术 1

目 录 1

1.2 21世纪的先进制造工艺技术 3

1.3机械加工技术 4

1.4本课程的内容 7

思考题 8

第2章高速与超高速切削技术 9

2.1概述 9

2.1.1高速切削的概念与高速切削技术 9

2.1.2高速与超高速切削的特点 10

2.1.3高速与超高速切削技术的研究发展现状 11

2.1.4高速与超高速切削对机床的新要求 13

2.2实施高速与超高速切削的关键技术 13

2.3.1 电主轴单元 14

2.3独特的主轴结构单元 14

2.3.2主轴轴承 17

2.3.3电主轴的冷却和轴承的润滑 18

2.3.4电主轴的动平衡 19

2.4高速直线驱动进给单元 20

2.4.1高速直线进给传动方式分析 21

2.4.2高速直线电动机进给单元 22

2.5高速与超高速切削刀具技术及其系统 31

2.5.1适用高速与超高速切削的刀具材料 31

2.5.2高效安全可靠的刀具结构 33

2.5.3高速切削刀具与机床连接的刀柄系统 35

2.5.4高速切削用新型夹头 37

2.5.5高速切削刀具的动平衡性能 38

2.6高性能的数控和伺服驱动系统 40

2.6.1用矢量控制原理的PWM交流变频控制器 40

2.5.6高速与超高速切削刀具的监测技术 40

2.6.2高性能高灵敏度的伺服驱动系统 41

2.6.3精简指令集计算机系统结构的CNC系统 42

2.6.4其他辅助控制技术 43

2.7高速与超高速切削技术的应用领域 43

思考题 44

第3章硬态切削技术 46

3.1硬态切削的概念 46

3.2硬态车削的特点 46

3.3硬态车削的必要条件 47

3.3.1硬态车削刀具 47

3.3.2硬态车削的切削用量 48

3.3.3硬态车削机床 50

3.4硬态车削的应用与展望 50

思考题 51

4.2.1干式切削技术的特点 52

4.2干式切削技术的特点及实施的必要条件 52

第4章干式（绿色）切削技术 52

4.1概述 52

4.2.2实施干式切削的必要条件 53

4.3实施干式（绿色）切削可采用的方法 56

4.3.1风冷却切削 56

4.3.2液氮冷却干式切削 58

4.3.3准（亚）干式切削 59

4.3.4用水蒸气作冷却润滑剂 60

4.3.5射流注液切削 61

4.4干式切削技术的发展现状及应用 62

4.4.1干式切削技术的发展现状 62

4.4.2干式切削技术的应用举例 62

4.5当前的任务 63

4.5.1对切削液的新要求 63

4.5.2切削液的发展趋势 63

4.5.3限制使用切削液中的有害添加剂 64

思考题 65

4.5.4研制新环保型添加剂 65

第5章振动切削与磨削技术 67

5.1概述 67

5.1.1传统切削与振动切削 67

5.1.2振动切削特点 68

5.1.3振动切削机理的几种观点 71

5.1.4振动切削研究现状 73

5.2振动切削过程解析 74

5.2.1振动切削改变实际切削速度 74

5.2.2振动切削改变刀具工作角度 76

5.2.3振动切削过程中的消振作用 77

5.2.4切削力波形改变切削过程 80

5.3.1对振动切削装置的基本要求 82

5.3.2振动切削装置分类 82

5.3典型振动切削装置及其应用 82

5.3.3机械振动切削装置 83

5.3.4超声振动切削装置 85

5.3.5振动切削在难加工材料加工中的应用 86

5.4振动磨削技术 88

5.4.1超声振动磨削 88

5.4.2超声振动清洗砂轮磨削 92

5.4.3超声振动修整砂轮 93

5.5振动研磨技术 94

5.5.1概述 94

5.5.2振动研磨机理 95

思考题 96

第6章加热辅助切削与低温切削技术 97

6.1概述 97

6.1.1加热辅助切削的概念 97

6.1.2加热辅助切削的发展概况 97

6.2加热辅助切削的加热方法与加热辅助切削 98

6.3加热辅助切削机理探讨 102

6.4低温切削技术 105

6.4.1概述 105

6.4.2低温切削特点 106

6.4.3低温切削分类 106

6.4.4低温切削的应用 107

思考题 108

第7章特殊切削加工方法 109

7.1磁化切削 109

7.1.1概念 109

7.1.2磁化切削的分类 109

7.1.3刀具磁化装置 110

7.1.4磁化切削效果 111

7.1.5磁化切削机理探讨 115

7.2.1真空度对铜和铝切削的影响 116

7.2真空中切削 116

7.2.2真空度对中碳钢和钛合金切削的影响 117

7.2.3真空中的高速与超高速切削 119

7.2.4在氧气和氩气气氛中的高速与超高速切削 119

7.3惰性气体保护切削 120

7.4绝缘切削 121

7.5电熔爆切削 121

思考题 121

第8章磨削加工新技术 122

8.1高效磨削新技术 122

8.1.1重负荷荒磨 122

8.1.2缓进给大切深磨削 122

8.1.3高速与超高速磨削 124

8.1.4砂带磨削 125

8.2超硬磨料的高效磨削技术 126

8.2.1超硬磨料的性能分析及应用 126

8.2.2超高速磨削典型新工艺介绍 127

8.3超硬磨料砂轮的修整技术 131

8.3.1超硬磨料砂轮修整的概念 131

8.3.2超硬砂轮修整方法 131

8.4高精度小粗糙度磨削技术 134

8.4.1砂轮表面磨粒应有微刃性和等高性 134

8.4.2磨床要有足够好的性能 135

8.4.3工艺参数选择要合理 135

8.5磨削加工最新技术 136

8.6先进磨削方法在难加工材料加工中的应用举例 137

8.6.1高温合金的缓进给大切深磨削 137

8.6.2钛合金的磨削 139

8.6.3热喷涂（焊）层的磨削 144

8.7超硬砂轮在线电解修整ELID磨削技术及应用 145

8.7.1 ELID磨削原理 145

8.7.2 ELID磨削机理与应用 145

思考题 147

第9章复合加工技术 148

9.1概述 148

9.2机械去除与电解复合加工技术 149

9.3磁场辅助研抛加工技术 153

思考题 155

第10章高能束加工与射流加工技术 156

10.1激光加工技术 156

10.1.1概述 156

10.1.2激光加工的基本设备 160

10.1.3激光加工工艺及应用 163

10.2电子束加工技术 167

10.2.1概述 167

10.2.2电子束加工装置 168

10.2.3电子束加工的应用 169

10.3.1概述 172

10.3离子束加工技术 172

10.3.2离子束加工装置 174

10.3.3离子束加工的应用 176

10.4射流加工技术 179

10.4.1概述 179

10.4.2高压水射流加工装置 181

10.4.3高压水射流切除与切断机理 182

10.4.4高压水射流（WJ、AWJ）切割应用范围 183

思考题 183

第11章不锈钢的切削加工 184

11.1概述 184

11.2不锈钢的切削加工特点 188

11.3不锈钢的车削加工 190

11.4不锈钢的铣削加工 196

11.5不锈钢的钻削加工 199

11.6不锈钢的铰孔 201

11.7不锈钢攻螺纹 203

思考题 206

第12章高温合金的切削加工 207

12.1概述 207

12.2高温合金的切削加工特点 208

12.3高温合金的车削加工 212

12.3.1正确选择刀具材料 212

12.3.2选择合理的刀具几何参数 215

12.4高温合金的铣削加工 220

12.5高温合金的钻削加工 223

12.6高温合金的铰孔 226

12.7高温合金攻螺纹 227

12.8高温合金的拉削 228

思考题 232

13.1.1钛合金的分类 233

13.1概述 233

第13章钛合金的切削加工 233

13.1.2钛合金的性能特点 234

13.2钛合金的切削加工特点 237

13.3钛合金的车削加工 240

13.3.1正确选择刀具材料 240

13.3.2选择合理的刀具几何参数 242

13.3.3切削用量选择 242

13.4钛合金的铣削加工 244

13.4.1正确选择刀具材料 244

13.4.2选择合理的刀具几何参数 244

13.4.3铣削方式的选择 245

13.4.4铣削用量 245

13.5钛合金的钻削加工 250

13.6.1选择性能好的刀具材料 254

13.6钛合金攻螺纹 254

13.6.2改进标准丝锥结构 255

13.6.3采用跳齿结构 255

13.6.4采用修正齿丝锥 255

13.6.5切削液的选用 256

13.6.6螺纹底孔直径的选取 257

13.6.7攻螺纹速度的选取 257

思考题 258

第14章工程陶瓷材料的切削加工 259

14.1概述 259

14.1.1陶瓷材料的分类 259

14.1.2陶瓷制品的制备 260

14.1.3陶瓷的组织结构 261

14.2工程陶瓷材料的特性及脆性破坏机理探讨 262

14.2.1与切削加工相关的陶瓷材料的性能 262

14.3工程陶瓷材料的切削 265

14.3.1陶瓷材料的切削加工特点 265

14.2.2陶瓷材料脆性破坏机理探讨 265

14.3.2几种陶瓷材料的切削加工 270

14.4工程陶瓷材料的磨削 284

14.4.1陶瓷材料的磨削特点 285

14.4.2正确选择金刚石砂轮的性能参数 289

14.4.3新型金刚石砂轮的开发 298

14.4.4提高陶瓷材料磨削效率的其他方法 301

14.4.5陶瓷材料的研磨与抛光 301

思考题 302

第15章复合材料的切削加工 303

15.1概述 303

15.1.1复合材料的概念 303

15.1.2复合材料的分类 303

15.1.3复合材料的发展与应用 305

15.1.5复合材料的增强机理 308

15.1.4复合材料的增强相（或分散相） 308

15.2纤维增强树脂基复合材料FRP简介 309

15.2.1 FRP的性能特点 309

15.2.2影响FRP性能的其他因素 310

15.2.3常用的FRP 311

15.3 FRP的切削加工 313

15.3.1 FRP的切削加工特点 313

15.3.2 FRP的车削加工 314

15.3.3 FRP的钻孔 321

15.3.4 FRP的铣削加工 335

15.3.5切断加工 336

15.4碳／碳（C/C）复合材料的切削加工 337

15.5金属基复合材料的切削加工 337

15.5.1切削加工特点 337

15.5.2不同加工方法的切削加工特点 341

思考题 351

参考文献 352