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第一章 金属切削技术基础 1

第一节 金属切削过程基本原理 1

一、基本定义 1

（一）工件上的加工表面 1

（二）切削运动 1

（三）切削用量 2

（四）刀具切削部分的结构 3

（五）刀具几何角度 3

（六）切削层参数 4

二、金属切削过程的描述 5

（一）切削时的三个变形区 5

（二）切屑形态 6

（三）切屑形状 7

（四）变形程度的表示方法 8

（五）积屑瘤 9

三、切削力 11

四、切削热与切削温度 15

（一）切削热的产生和传出 15

（二）切削温度及其测量方法 15

（三）影响切削温度的主要因素 17

五、刀具磨损与刀具寿命 19

（一）刀具磨损的形态 19

（二）刀具磨损的原因 20

（三）刀具磨钝标准 21

（四）刀具寿命 22

第二节 刀具几何参数及切削条件的优选 22

一、已加工表面质量 22

（一）表面粗糙度 23

（二）表层组织变化及白层 23

（三）加工硬化及硬化层深度 24

（四）残余应力状态 25

（五）表面质量对产品使用性能的影响 26

二、刀具几何参数的合理选择 26

（一）前角的功用及选择 26

（二）后角的功用及选择 27

（三）主（副）偏角的功用及选择 27

（四）刃倾角的功用及选择 28

三、切削用量的优选 29

（一）粗加工时切削用量选择的基本原则 29

（二）精加工时切削用量选择的基本原则 29

（三）选择切削用量的途径 29

（四）合理切削用量的选择方法 30

四、切削液 34

（一）切削液的作用 34

（二）选择切削液的具体步骤 35

（三）切削液的分类 36

（四）切削液添加剂 36

（五）常用切削液的种类 38

（六）切削液的合理选用 39

（七）切削液的施加方法 41

（八）使用切削液的注意事项 42

（九）切削液的管理 43

（十）其他切削液相关技术 43

（十一）目前市场有代表性的切削液品牌及特点 48

第二章 刀具材料及其合理选用 50

第一节 刀具材料概述 50

一、刀具材料应具备的性能 50

二、刀具材料分类 51

三、刀具材料应用的主要概述 52

第二节 高速钢材料及其刀具选用 53

一、高速钢刀具材料分类及特点 53

（一）普通高速钢的分类及特点 54

（二）高性能高速钢的分类及特点 54

（三）粉末冶金高速钢的分类及特点 55

二、高速钢材料牌号及其应用 55

第三节 硬质合金材料及其刀具选用 61

一、硬质合金刀具材料的分类及特点 62

二、硬质合金材料牌号、性能及其应用 63

（一）国内硬质合金材料的牌号及应用 63

（二）国外硬质合金材料的牌号及应用 66

第四节 金属陶瓷材料及其刀具选用 67

一、金属陶瓷刀具材料的分类及特点 67

二、金属陶瓷材料牌号、性能及其应用 67

（一）国内金属陶瓷材料的牌号及其应用 67

（二）国外金属陶瓷刀具牌号 68

三、金属陶瓷刀具产品 68

第五节 涂层刀具及其选用 69

一、刀具涂层的种类和特点 69

（一）刀具涂层的种类 69

（二）刀具涂层的特点 70

二、CVD、PVD涂层材料的牌号及选用 71

三、各厂商涂层刀具牌号及性能 75

第六节 陶瓷刀具及其选用 77

一、陶瓷刀具特点和分类 77

（一）陶瓷刀具的特点 77

（二）陶瓷刀具的分类 77

二、陶瓷刀具的牌号及选用 81

（一）陶瓷刀具的牌号 81

（二）陶瓷刀具的选用 82

三、各厂商陶瓷刀具牌号及性能 83

第七节 超硬刀具及其选用 83

一、超硬刀具分类和特点 83

（一）PCBN刀具 84

（二）PCD刀具 86

二、PCBN、PCD刀具的牌号及选用 87

（一）PCBN刀具的选用 87

（二）PCD刀具的选用 92

三、各厂商PCBN、PCD牌号及性能 93

第八节 各种刀具材料性能的综合比较及选用要点 94

（一）各类刀具材质的力学物理性能综合比较 94

（二）刀具材料的选用要点 95

第三章 车刀 97

第一节 车刀概述 97

一、车刀的分类 97

（一）按照加工工件表面类型 97

（二）按照刀具结构 97

二、车刀的选用 99

（一）刀具的合理选择 99

（二）车刀几何参数的选择 99

（三）车削合理切削用量的选择 100

（四）外圆端面车刀刀杆和刀片的选择 101

（五）内孔加工时刀片型式的选择 102

第二节 硬质合金可转位车刀片 102

一、车刀片型号的表示规则 102

（一）ISO标准可转位车刀片型号表示规则 102

（二）国家标准可转位车刀片型号表示规则 106

二、可转位车刀片断屑槽的应用与选择 108

（一）国家标准断屑槽形 108

（二）部分国内外刀具厂家车刀片断屑槽形 109

三、Wiper（修光刃）车刀片 131

四、车刀片磨损及改进措施 131

第三节 普通车刀 133

一、普通车刀特点、结构及选用 133

（一）外圆车削 134

（二）端面车削 134

（三）内孔车削 134

二、典型产品介绍 134

（一）D系列外圆车刀（株洲钻石） 134

（二）半精加工高温合金材料NM断屑槽形车刀片（株洲钻石） 135

（三）精加工高温合金材料NF断屑槽形车刀片（株洲钻石） 136

（四）螺旋刃平装车刀片（HELI-TURN LD）（伊斯卡） 137

（五）高压冷却系列ISO车刀（ISO TURN JET HP LINE）（伊斯卡） 138

（六）Capto模块化车刀（山特维克可乐满） 139

（七）GC4325车刀片（山特维克可乐满） 139

（八）CAPTOTMJETSTREAM车刀（山高） 140

（九）带PCBN刀片的定制车刀（山高） 140

（十）粗加工铸铁材料负型HK槽形车刀片（厦门金鹭） 140

（十一）ACK20A铸铁车刀片（赣州澳克泰） 141

第四节 切断、切槽 143

一、特点及选用 143

二、典型产品介绍 144

（一）多功能切槽刀（株洲钻石） 144

（二）立装刀片外圆浅槽车刀（株洲钻石） 145

（三）霸王刀系列GROOVE-TURN（伊斯卡） 145

（四）立装自夹式切槽切断系列与端面槽加工系列（TANG-GRIP）（伊斯卡） 146

（五）MINCUT系列迷你端面车削切槽刀（伊斯卡） 147

（六）五角霸王刀系列（PENTACUT）（伊斯卡） 148

（七）切槽、切断刀具（成都锋宜） 149

（八）小径槽刀（山高） 150

（九）X4多刃立装刀片切槽刀（山高） 150

（十）JETSTREAM车刀（山高） 151

（十一）A2自夹持切槽刀（肯纳） 151

（十二）三刃浅槽车刀（山特维克可乐满） 152

（十三）CoroBore？825 SL端面切槽头切刀（山特维克可乐满） 152

（十四）CoroCut？QD切断系统（山特维克可乐满） 153

第五节 螺纹车刀 153

一、特点及选用 153

（一）螺纹车刀特点及应用范围 153

（二）螺纹车刀结构形式及基本尺寸 154

（三）机夹式螺纹车刀切削用量的选用 154

二、典型产品介绍 156

（一）螺纹车刀（株洲钻石） 156

（二）螺纹车刀（成都锋宜） 158

（三）IC1007新PVD涂层螺纹车削刀片（伊斯卡） 160

（四）螺纹车刀（森泰英格） 160

（五）CoroThread 266螺纹车削刀具（山特维克可乐满） 161

第六节 重载车削 162

一、特点及选用 162

（一）重载车削概念 162

（二）刀具结构与特点 162

（三）刀具的选择 162

（四）重载车刀刀片 165

二、典型产品介绍 165

（一）M级ER槽形刀片（株洲钻石） 165

（二）重载车刀——PLRNR5050T25（刀具型号）YBC252/LNUX40-1（刀片牌号／型号） （株洲钻石） 166

（三）束魔车刀（伊斯卡） 167

（四）燕尾IQ车刀（伊斯卡） 168

（五）非标重载车槽刀（山高） 169

（六）熊掌刀片（山特维克可乐满） 169

（七）铁路车轮重车刀（山特维克可乐满） 170

第四章 铣刀 172

第一节 铣刀概述 172

一、铣刀的分类 172

（一）按功能分类 172

（二）按产品结构分类 173

二、铣刀的几何角度 173

三、铣削方式 174

（一）端铣的铣削方式 174

（二）圆周铣的铣削方式 174

四、铣刀选择的通用原则 175

五、铣削过程中常见问题的解决方法 177

第二节 面铣刀 180

一、平面铣削的特点 180

（一）平面铣削工艺的特点 180

（二）平面铣削接触方式 180

（三）面铣刀及其平面铣削分类 182

二、面铣刀的选用 184

（一）面铣刀直径的选择 184

（二）铣刀齿数的选择 184

（三）刀具角度的选择 185

（四）铣刀片的选择 185

三、典型产品介绍 186

（一）株洲钻石面铣刀 186

（二）哈一工面铣刀 190

（三）森泰英格面铣刀 192

（四）厦门金鹭面铣刀 194

（五）三韩45°双面螺旋刃面铣刀 195

（六）山特维克可乐满面铣刀 195

（七）山高面铣刀 198

（八）瓦尔特面铣刀 198

第三节 方肩铣刀 199

一、方肩铣刀特点 199

二、方肩铣刀的选用 200

（一）方肩铣刀选择注意事项 200

（二）方肩铣刀的应用及注意事项 201

三、典型产品介绍 202

（一）伊斯卡方肩铣刀 202

（二）株洲钻石方肩铣刀 205

（三）厦门金鹭方肩铣刀 207

（四）山特维克可乐满产品介绍 208

（五）山高方肩铣刀 210

（六）瓦尔特方肩铣刀 211

第四节 切槽铣刀 212

一、切槽铣刀的种类 212

（一）立铣刀 212

（二）三面刃铣刀 212

（三）锯片铣刀 212

（四）T形槽铣刀 212

二、常用切槽铣刀的选用方法 213

（一）立铣刀选择方法 213

（二）三面刃铣刀的选用依据 214

（三）锯片铣刀的应用 214

三、典型产品介绍 215

（一）厦门金鹭切槽铣刀 215

（二）伊斯卡切槽铣刀 216

（三）泰珂洛（Tungaloy）切槽铣刀 217

（四）山特维克可乐满切槽铣刀 220

（五）山高槽铣刀 222

第五节 模具铣刀 222

一、模具铣刀的特点和应用 222

（一）不同加工方式的模具铣刀选用 222

（二）不同模具型面加工模具铣刀结构选用 224

（三）模具加工中仿形加工刀具的选用 226

（四）模具铣刀实际应用问题及对策 230

二、典型产品介绍 230

（一）株洲钻石仿形铣刀 230

（二）江西杰浩整体硬质合金铣刀 233

（三）山高模具铣刀 235

（四）山特维克可乐满仿形铣刀 236

（五）伊斯卡柳叶型铣刀 238

（六）哈一工球头铣刀 239

（七）黛杰多功能铣削加工刀具仿形加工球头刀系列 239

第六节 插铣刀 240

一、插铣的特点及应用 240

二、插铣的应用范围 241

三、典型产品介绍 243

（一）厦门金鹭插铣刀 243

（二）山高插铣刀具产品介绍 245

（三）山特维克可乐满插铣刀 247

第五章 孔加工刀具 249

第一节 钻头 249

一、钻头的分类与选用 249

（一）钻头的分类 249

（二）钻头的选用 250

二、可转位刀片钻头 250

（一）特点及选用 250

（二）典型产品介绍 251

三、深孔钻头 255

（一）深孔钻头特点及选用 255

（二）典型产品介绍 258

四、复合钻头 265

（一）复合钻头的结构组成及特点 265

（二）典型产品介绍 267

五、可换头钻头 268

（一）特点及选用 268

（二）典型产品介绍 269

六、整体硬质合金钻头 273

（一）特点及选用 273

（二）典型产品介绍 273

第二节 镗刀 277

一、镗刀的特点 277

二、镗刀的选用 279

（一）粗镗刀的选用 279

（二）精镗刀的选用 281

三、镗削过程中可能出现的问题与对策 281

（一）粗镗削过程中可能出现的问题与对策 281

（二）精镗削过程中可能出现的问题与对策 282

四、典型产品介绍 283

（一）松德镗刀 283

（二）成都成量镗刀 287

（三）森泰英格镗刀 288

（四）伊斯卡镗刀 289

（五）株洲钻石镗刀 290

（六）山特维克可乐满镗刀 290

（七）山高镗刀 293

（八）肯纳镗刀 294

第三节 铰刀 294

一、铰刀的特点及选用 295

（一）铰刀的种类 295

（二）铰刀的特点 295

（三）铰刀的选用 295

二、铰孔中常见的缺陷及解决措施 297

三、典型产品介绍 300

（一）株洲钻石铰刀 300

（二）伊斯卡铰刀 300

（三）山高铰刀 302

（四）玛帕铰刀 303

第四节 螺纹孔加工 304

一、丝锥 304

（一）丝锥的特点 304

（二）攻丝中常出现的问题与解决方案 306

二、螺纹铣削 306

（一）螺纹铣削的特点及应用 306

（二）螺纹铣刀的选用 307

（三）螺纹铣削问题与对策 310

三、典型产品介绍 310

（一）株洲钻石丝锥 310

（二）山特维克可乐满丝锥 311

（三）肯纳丝锥 312

（四）欧士机丝锥 312

（五）锋宜螺纹铣刀 313

（六）伊斯卡螺纹铣刀 314

（七）肯纳螺纹铣刀 315

（八）山特维克可乐满螺纹铣刀 315

（九）山高螺纹铣刀 315

第六章 难加工材料用刀具 317

第一节 材料切削加工性分析及影响因素 317

一、切削加工性分级 317

二、影响材料切削加工性的因素 318

第二节 难加工材料的切削加工特点 318

第三节 淬火钢的切削加工 318

一、淬火钢切削加工的特点 319

二、切削淬火钢的具体措施 319

三、典型产品介绍 320

（一）HM系列铣刀（株洲钻石） 320

（二）XPRO-STAR涂层刀具（普威特） 320

（三）CoroCut切槽刀片（山特维克可乐满） 320

（四）CAPTOTMMDT切槽刀（山高） 321

第四节 高强度和超高强度钢的切削加工 321

一、高强度和超高强度钢的切削加工特点 321

二、切削高强度和超高强度钢的具体措施 322

三、典型产品介绍 322

（一）CoroDrill？870钻头（山特维克可乐满） 322

（二）CoroCut？QD切槽刀（山特维克可乐满） 322

（三）非标曲轴轴颈铣刀（山高） 323

（四）POWER 4TM仿形铣刀（山高） 323

（五）RPHT1204MOE-442刀片（斯特拉姆） 324

第五节 不锈钢的切削加工 324

一、不锈钢的分类 324

二、不锈钢的相对加工性 325

三、不锈钢难切削的原因 325

四、切削不锈钢的具体措施 326

五、典型产品介绍 327

（一）八边形面铣刀FMA07系列（株洲钻石） 327

（二）BMR03系列球头铣刀（株洲钻石） 327

（三）HR5405铣削系列（株洲华锐） 328

（四）PBM3铣刀系列（株洲华锐） 328

（五）PAM3铣刀系列（株洲华锐） 329

（六）SM30N车刀片（牡丹江工具） 329

（七）方肩铣刀“魔方”（山高） 329

（八）仿形铣刀Power4（山高） 330

（九）PrecimasterTM铰刀（山高） 330

（十）仿形铣刀MT2467694（肯纳） 331

（十一）叶片叶根成型粗铣刀MX1766240（肯纳） 331

（十二）叶片叶根成型精铣刀MP1605757（肯纳） 331

（十三）仿形铣刀F2334/F2334R（瓦尔特） 332

第六节 钛合金的切削加工 332

一、钛合金的分类 332

二、钛合金难切削的原因 332

三、切削钛合金的具体措施 333

四、典型产品介绍 334

（一）XPRO-HRc70涂层刀具（普威特） 334

（二）插铣刀（山高） 334

（三）玉米铣刀（山高） 334

（四）GRAFLEX镗刀（山高） 335

（五）JABROTMJS522铣刀（山高） 335

（六）玉米铣刀5230VS（斯特拉姆） 335

（七）MR系列刀具（江西杰浩） 335

第七节 高温合金的切削加工 336

一、高温合金的分类 336

二、高温合金难切削的原因 337

三、切削高温合金的具体措施 337

四、典型产品介绍 338

（一）CBN车刀片CB7015（山特维克可乐满） 338

（二）高压冷却HPC车刀（山特维克可乐满） 338

（三）机夹式钻头CD880（山特维克可乐满） 339

（四）整体硬质合金钻头CoroDrill Delta-C？R846（山特维克可乐满） 339

（五）FEEDMAX钻头（山高） 340

第八节 复合材料的切削加工 340

一、纤维增强树脂基复合材料（FRP）的性能特点 340

二、切削纤维增强树脂基复合材料的具体措施 341

三、典型产品介绍 342

（一）复合材料加工用刀具（江西杰浩） 342

（二）CoroDrill？452沉孔钻（山特维克可乐满） 343

（三）金刚石镀层钻头（山高） 344

（四）JABROTM JC840金刚石镀层铣刀（山高） 344

（五）复合材料加工用钻头（伊斯卡） 345

第七章 工具系统 346

第一节 工具系统 346

一、工具系统的简介 346

二、工具系统的分类 346

（一）按结构分类 346

（二）按设计分类 347

三、工具系统与刀具的连接方式 348

四、工具系统装刀器 349

五、工具系统的规格 349

第二节 整体式数控工具系统（TSG） 350

一、TSG工具系统概述 350

（一）TSG工具系统简介 350

（二）TSG工具系统表示方法 350

二、TSG数控工具系统特点及选用 352

三、整体式数控工具系统（TSG）的典型产品 353

（一）山特维克可乐满整体式工具系统 353

（二）山高整体式工具系统 354

第三节 模块化数控工具系统（TMG） 358

一、TMG工具系统概述 358

（一）TMG工具系统简介 358

（二）TMG数控工具系统的类型 358

（三）TMG模块型号的表示方法 359

（四）常见的模块式数控工具系统 359

二、模块式镗铣类数控工具系统特点及选用 361

（一）模块化工具系统的特点 361

（二）模块式工具系统的选用 362

三、TMG工具系统的典型产品 363

（一）森泰英格TMG工具系统 363

（二）山高EPB-Graflex？模块化系统 364

（三）山特维克可乐满TMG工具系统 365

（四）伊斯卡模块式夹持系统 370

第四节 高速铣削用工具系统 370

一、高速铣削工具系统概述 370

（一）高速铣削工具系统简介 370

（二）高速铣削工具系统的动平衡 371

二、HSK工具系统 372

（一）HSK工具系统概述 372

（二）HSK工具系统的特点及选用 374

（三）HSK刀柄典型产品 379

三、KM工具系统 381

（一）KM工具系统概述 381

（二）KM工具系统的特点及选用 382

（三）KM刀柄典型产品 383

四、Big-plus工具系统 383

（一）Big-plus工具系统概述 383

（二）Big-plus工具系统的特点及选用 384

（三）Big-plus刀柄典型产品 384

第五节 其他工具系统 385

一、液压刀柄 385

（一）液压刀柄概述 385

（二）液压刀柄的典型产品 386

二、热缩刀柄 388

（一）热缩刀柄概述 388

（二）热缩刀柄的典型产品 390

三、弹簧夹头刀柄 392

（一）弹簧夹头刀柄概述 392

（二）弹簧夹头刀柄的典型产品 392

四、强力夹头刀柄 396

（一）强力夹头刀柄概述 396

（二）强力夹头刀柄的典型产品 397

五、面铣刀刀柄 398

（一）面铣刀刀柄概述 398

（二）面铣刀刀柄的典型产品 398

第八章 典型应用领域刀具整体解决方案 401

第一节 汽车零部件解决方案 401

一、株洲钻石公司的解决方案 401

（一）缸体的加工 401

（二）缸盖的加工 402

（三）曲轴加工 404

（四）连杆加工 405

（五）活塞加工 405

二、伊斯卡公司的解决方案 407

（一）缸体的加工 407

（二）缸盖的加工 413

（三）连杆加工 416

（四）凸轮轴加工 416

三、山高公司的解决方案 417

（一）发动机缸体的加工 417

（二）曲轴的加工 418

（三）传动系零件的加工 419

（四）齿轮的加工 420

（五）阀座和连杆的加工 421

四、玛帕公司的解决方案 422

（一）缸孔的加工 422

（二）凸轮轴孔的加工 422

（三）液压零部件加工 423

第二节 电力能源装备零部件解决方案 423

一、株洲钻石公司的解决方案 423

（一）风电主轴 423

（二）风电主轴承座 425

（三）风电轮毂 426

（四）汽轮机汽缸 427

（五）汽轮机转子 428

二、伊斯卡公司的解决方案 428

（一）汽轮机叶片 428

（二）汽轮机汽缸的加工 430

三、松德公司的解决方案 431

（一）风能传动系统 431

（二）石油阀门类端面密封槽加工 432

四、成都锋宜公司的解决方案 435

五、株洲华锐公司的解决方案 438

六、山高公司的解决方案 442

（一）钻井设备零部件 442

（二）海上设备零件 443

（三）海底设备零件 444

（四）管道和平板设备零件 444

（五）汽轮机刀具解决方案 445

第三节 航空航天零部件加工解决方案 446

一、钛合金高效加工 447

（一）山特维克可乐满公司的钛合金加工解决方案 447

（二）伊斯卡公司的钛合金加工解决方案 449

（三）山高公司的钛合金加工解决方案 452

二、高温合金高效加工 454

（一）山特维克可乐满公司的高温合金加工解决方案 454

（二）伊斯卡公司的高温合金加工解决方案 458

（三）株洲钻石公司的高温合金加工解决方案 459

三、铝合金材料高效加工 460

（一）伊斯卡公司的铝合金加工解决方案 460

（二）山特维克可乐满公司的铝合金加工解决方案 462

四、复合材料高效加工 463

第四节 轨道交通 470

一、株洲钻石公司的解决方案 470

（一）火车轮 470

（二）道岔的制造 471

（三）道岔导轨机械型面加工 471

二、伊斯卡公司的解决方案 472

（一）英格索尔在轨道交通加工领域的应用 472

（二）非标定制刀具在轨道交通加工领域的重要性 473

第五节 医疗行业解决方案 473

一、山高Jabro整硬铣刀在医疗行业的解决方案 473

二、伊斯卡在医疗行业的解决方案 477

三、山特维克可乐满在医疗零件加工方面的解决方案 479

第六节 其他领域的解决方案 481

一、成量可转位刀具在船用柴油机加工中的应用 481

二、齿轮铣刀的应用 486

（一）英格素尔在齿轮铣刀方面的应用 486

（二）哈一工在齿轮铣刀方面的应用 487

（三）山特维克可乐满齿轮铣刀CoroMill？170 487

参考文献 490