现代机械加工新技术 第3版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 中国制造2025 1

1.2 先进制造技术 1

1.3 21世纪的先进制造工艺技术 3

1.4 机械加工技术 3

1.5 本课程的内容 7

思考题 7

第2章 高速与超高速切削技术 8

2.1 概述 8

2.1.1 高速切削的概念与高速切削技术 8

2.1.2 高速与超高速切削的特点 9

2.1.3 高速与超高速切削技术的研究发展现状 10

2.1.4 高速与超高速切削对机床的新要求 11

2.2 实施高速与超高速切削的关键技术 12

2.3 独特的主轴结构单元 12

2.3.1 电主轴单元的分类 12

2.3.2 主轴轴承 15

2.3.3 电主轴的冷却和轴承的润滑 16

2.3.4 电主轴的动平衡 17

2.3.5 电主轴的选用 18

2.4 高速直线驱动进给单元 18

2.4.1 高速直线进给传动方式分析 19

2.4.2 高速直线电动机进给单元 20

2.5 高速与超高速切削刀具技术及其系统 27

2.5.1 适用高速与超高速切削的刀具材料 28

2.5.2 高效安全可靠的刀具结构 30

2.5.3 高速切削刀具与机床连接的刀柄系统 31

2.5.4 高速切削用新型夹头 33

2.5.5 高速切削刀具的动平衡性能 35

2.5.6 高速与超高速切削刀具的监测技术 36

2.6 高性能的数控和伺服驱动系统 37

2.6.1 用矢量控制原理的PWM交流变频控制器 37

2.6.2 高性能高灵敏度的伺服驱动系统 38

2.6.3 精简指令集计算机系统结构的CNC系统 38

2.6.4 其他辅助控制技术 39

2.7 高速与超高速切削技术的应用领域 39

思考题 40

第3章 硬态切削技术 41

3.1 硬态切削的概念 41

3.2 硬态车削的特点 41

3.3 硬态车削的必要条件 42

3.3.1 硬态车削刀具 42

3.3.2 硬态车削的切削用量 43

3.3.3 硬态车削机床 44

3.4 硬态车削的应用与展望 44

思考题 45

第4章 干式（绿色）切削技术 46

4.1 概述 46

4.2 干式切削技术的特点及实施的必要条件 46

4.2.1 干式切削技术的特点 46

4.2.2 实施干式切削的必要条件 46

4.3 实施干式（绿色）切削可采用的方法 49

4.3.1 风冷却切削 49

4.3.2 液氮冷却干式切削 51

4.3.3 准（亚）干式切削 52

4.3.4 用水蒸气作冷却润滑剂 52

4.3.5 射流注液切削 53

4.4 干式切削技术的发展现状及应用 54

4.4.1 干式切削技术的发展现状 54

4.4.2 干式切削技术的应用举例 54

4.5 当前的任务 55

4.5.1 对切削液的新要求 55

4.5.2 切削液的发展趋势 55

4.5.3 限制使用切削液中的有害添加剂 56

4.5.4 研制新环保型添加剂 56

思考题 57

第5章 复合加工技术 58

5.1 概述 58

5.2 复合加工技术分类 58

5.3 振动切削加工技术 60

5.3.1 振动切削加工概述 60

5.3.2 振动切削过程 66

5.3.3 典型振动切削装置及其应用 73

5.3.4 振动磨削技术 78

5.3.5 振动研磨技术 84

5.4 加热与低温切削加工技术 86

5.4.1 加热切削加工技术概述 86

5.4.2 加热切削方法 87

5.4.3 加热辅助切削机理探究 90

5.4.4 低温切削技术 93

5.5 磁化切削加工技术 95

5.5.1 概述 95

5.5.2 磁化切削方法 95

5.5.3 刀具磁化装置 96

5.5.4 磁化切削效果 97

5.5.5 磁化切削机理探究 101

5.6 复合加工技术的应用及其评价 102

5.6.1 复合加工技术的应用 102

5.6.2 复合加工技术的评价 102

思考题 103

第6章 特殊切削加工方法 104

6.1 真空中切削 104

6.1.1 真空度对铜和铝切削的影响 104

6.1.2 真空度对中碳钢和钛合金切削的影响 104

6.1.3 真空中的高速与超高速切削 106

6.1.4 在氧气和氩气气氛中的高速与超高速切削 107

6.2 惰性气体保护切削 108

6.3 绝缘切削 108

6.4 电熔爆“切削” 108

6.5 射流加工技术 109

6.5.1 概述 109

6.5.2 高压水射流加工装置 111

6.5.3 高压水射流切除与切断机理 112

6.5.4 高压水射流（WJ、AWJ）切割应用范围 112

思考题 113

第7章 磨削加工新技术 114

7.1 高效磨削新技术 114

7.1.1 重负荷荒磨 114

7.1.2 缓进给大切深磨削 114

7.1.3 高速与超高速磨削 115

7.1.4 砂带磨削 116

7.2 超硬磨料的高效磨削技术 117

7.2.1 超硬磨料的性能分析及应用 117

7.2.2 超高速磨削典型新工艺介绍 118

7.3 超硬磨料砂轮的修整技术 121

7.3.1 超硬磨料砂轮修整的概念 121

7.3.2 超硬砂轮修整方法 122

7.4 高精度小粗糙度磨削技术 124

7.4.1 砂轮表面磨粒应有微刃性和等高性 124

7.4.2 磨床要有足够好的性能 124

7.4.3 工艺参数选择要合理 125

7.5 磨削加工最新技术 126

7.6 先进磨削方法在难加工材料加工中的应用举例 127

7.6.1 高温合金的缓进给大切深磨削 127

7.6.2 钛合金的磨削 128

7.6.3 热喷涂（焊）层的磨削 133

7.7 超硬砂轮在线电解修整ELID磨削技术及应用 133

7.7.1 ELID磨削原理 133

7.7.2 ELID磨削机理与应用 134

思考题 135

第8章 高强度钢与超高强度钢的切削加工 136

8.1 概述 136

8.2 高强度钢与超高强度钢的切削加工特点 137

8.3 切削高强度钢与超高强度钢的有效途径 140

8.4 高强度与超高强度钢的钻孔与攻螺纹 146

8.4.1 高强度钢与超高强度钢的钻孔 146

8.4.2 高强度钢与超高强度钢的攻螺纹 147

思考题 148

第9章 不锈钢的切削加工 149

9.1 概述 149

9.2 不锈钢的切削加工特点 152

9.3 不锈钢的车削加工 154

9.4 不锈钢的铣削加工 159

9.5 不锈钢的钻削加工 161

9.6 不锈钢的铰孔 163

9.7 不锈钢攻螺纹 165

思考题 167

第10章 高温合金的切削加工 168

10.1 概述 168

10.2 高温合金的切削加工特点 169

10.3 高温合金的车削加工 173

10.3.1 正确选择刀具材料 173

10.3.2 选择合理的刀具几何参数 175

10.3.3 确定合理的切削用量 177

10.3.4 选用性能好的冷却润滑剂 178

10.3.5 车削高温合金推荐的切削条件 179

10.4 高温合金的铣削加工 179

10.5 高温合金的钻削加工 182

10.6 高温合金的铰孔 185

10.7 高温合金攻螺纹 186

10.8 高温合金的拉削 187

思考题 189

第11章 钛合金的切削加工 190

11.1 概述 190

11.1.1 钛合金的分类 190

11.1.2 钛合金的性能特点 190

11.2 钛合金的切削加工特点 193

11.3 钛合金的车削加工 196

11.3.1 正确选择刀具材料 196

11.3.2 选择合理的刀具几何参数 197

11.3.3 切削用量选择 198

11.4 钛合金的铣削加工 199

11.4.1 正确选择刀具材料 199

11.4.2 选择合理的刀具几何参数 199

11.4.3 铣削方式的选择 200

11.4.4 铣削用量 200

11.5 钛合金的钻削加工 205

11.6 钛合金攻螺纹 209

11.6.1 选择性能好的刀具材料 209

11.6.2 改进标准丝锥结构 209

11.6.3 采用跳齿结构 209

11.6.4 采用修正齿丝锥 210

11.6.5 切削液的选用 210

11.6.6 螺纹底孔直径的选取 210

11.6.7 攻螺纹速度的选取 211

思考题 211

第12章 工程陶瓷材料的切削加工 212

12.1 概述 212

12.1.1 陶瓷材料的分类 212

12.1.2 陶瓷制品的制备 213

12.1.3 陶瓷的组织结构 214

12.2 工程陶瓷材料的性能及脆性破坏机理探讨 214

12.2.1 与切削加工相关的陶瓷材料的性能 215

12.2.2 陶瓷材料脆性破坏机理探讨 216

12.3 工程陶瓷材料的切削 217

12.3.1 陶瓷材料的切削加工特点 217

12.3.2 几种常用陶瓷材料的切削加工 221

12.4 工程陶瓷材料的磨削 233

12.4.1 陶瓷材料的磨削特点 233

12.4.2 正确选择金刚石砂轮的性能参数 237

12.4.3 新型金刚石砂轮的开发 243

12.4.4 提高陶瓷材料磨削效率的其他方法 246

12.4.5 陶瓷材料的研磨与抛光 246

12.5 陶瓷材料加工性的评价 246

思考题 247

第13章 复合材料与复合构件的切削加工 248

13.1 概述 248

13.1.1 复合材料的概念 248

13.1.2 复合材料的分类 248

13.1.3 复合材料的发展与应用 250

13.1.4 复合材料的增强相（或分散相） 252

13.1.5 复合材料的增强机理 253

13.2 纤维增强树脂基复合材料FRP简介 253

13.2.1 FRP的性能特点 253

13.2.2 影响FRP性能的其他因素 254

13.2.3 常用的FRP 255

13.3 FRP的切削加工 257

13.3.1 FRP的切削加工特点 257

13.3.2 FRP的车削加工 258

13.3.3 FRP的钻孔 263

13.3.4 FRP的铣削加工 275

13.3.5 切断加工 275

13.4 碳纤维／碳（Cf/C）复合材料的切削加工 277

13.5 金属基复合材料的切削加工 277

13.5.1 切削加工特点 277

13.5.2 不同加工方法的切削加工特点 280

13.6 碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料Cf/SiC的切削加工 289

13.7 复合构件的钻孔技术 289

13.7.1 CFRP与Ti合金叠层复合构件钻孔 289

13.7.2 复合装甲构件钻孔 290

思考题 291

第14章 难加工材料切削过程的有限元仿真技术 292

14.1 概述 292

14.1.1 有限元法简介 292

14.1.2 常用的有限元分析软件简介 293

14.2 材料性能实验手段 295

14.2.1 材料动态力学性能实验法 295

14.2.2 直角切削试验法 296

14.3 常用的材料本构方程（模型） 296

14.4 切削仿真的应用实例 299

14.4.1 切削变形 299

14.4.2 切削力 304

14.4.3 切削温度 307

14.4.4 刀具磨损 307

14.4.5 加工表面残余应力 309

14.4.6 典型有限元软件的建模过程范例 310

思考题 316

第15章 切削加工过程切削力预测技术 317

15.1 概述 317

15.1.1 切削过程中的切削力 317

15.1.2 切削力模型 317

15.2 切削力理论预测模型 318

15.2.1 直角切削模型 318

15.2.2 斜角切削模型 319

15.3 钻削力预测模型 320

15.3.1 钻头几何角度［120］ 320

15.3.2 钻削力理论模型 323

15.4 典型难加工材料的钻削力预测 326

15.4.1 1Cr18Ni9Ti的钻削力 326

15.4.2 Ti6A14V的钻削力 327

15.4.3 GH4169的钻削力 327

思考题 328

参考文献 329