第一篇 高速加工理论基础 3
第1章 导论 3
参考文献 10
第2章 高速切削切屑变形机理 13
2.1 高速切削时材料的变形特点 13
2.1.1 切屑变形的一般规律 13
2.1.2 高速切削条件下的切屑形态 15
2.1.3 高速切削难加工材料的切屑变形特点 18
2.2 集中剪切滑移的形成模型分析 21
2.2.1 镍基高温合金塑性变形的基本机理 21
2.2.2 镍基高温合金的集中剪切滑移机理 22
2.2.3 集中剪切滑移的形成模型分析 27
2.3 集中剪切滑移切削模型与切削方程式 33
2.3.1 典型切削模型 33
2.3.2 集中剪切滑移的切削模型假设 36
2.3.3 集中剪切滑移的切削方程式 37
2.4 高速切削切屑变形的有限元模拟分析 40
2.4.1 钛合金切削过程建模 41
2.4.2 锯齿状切屑形成过程的有限元模拟与分析 44
参考文献 52
第3章 高速加工特性 54
3.1 高速切削的切削力 54
3.1.1 铣削力的特征和测量 54
3.1.2 铣削速度对铣削力的影响 59
3.1.3 每齿进给量对铣削力的影响 61
3.1.4 径向切深对铣削力影响 63
3.1.5 刀具磨损对铣削力的影响 64
3.2 高速切削的热力学问题 68
3.2.1 高速切削时的切削热与切削温度的特点 68
3.2.2 切削温度的测量 71
3.2.3 难加工材料的高速切削温度实验与分析 77
3.2.4 切削温度对加工过程的影响 83
3.3 高速切削的加工表面完整性 84
3.3.1 高速切削条件下的已加工表面粗糙度 84
3.3.2 高速切削条件下的已加工表层加工硬化 87
3.3.3 高速切削条件下的已加工表层金相组织 90
3.3.4 高速切削条件下的已加工表层残余应力 91
参考文献 92
第4章 高速加工中的刀具磨损与刀具涂层技术 94
4.1 高速加工参数对刀具磨损的影响 94
4.2 高速加工中刀具磨损的测定与分析 96
4.3 高速加工应用中的刀具涂层 100
参考文献 104
第5章 高速加工安全性与刀具监控技术 107
5.1 高速加工安全性基本概念 107
5.2 高速加工安全性分析 108
5.3 高速加工危险源分析 109
5.4 高速加工安全装置 111
5.4.1 主动安全防护装置 112
5.4.2 被动安全防护装置 113
5.5 高转速刀具的安全性分析 117
5.5.1 基于安全技术的刀具分类及危险分析 117
5.5.2 高速铣削刀具的安全标准 119
5.5.3 高速切削刀具安全标准测试方法 120
参考文献 121
第6章 高速切削条件下的机械加工过程模拟 123
6.1 加工过程的分析模拟 123
6.1.1 描述加工过程的解析法 123
6.1.2 分析模拟在齿轮刮削过程的应用 124
6.2 高速加工数值模拟 128
6.2.1 切削过程有限元模拟研究现状 130
6.2.2 有限元仿真模型 131
6.2.3 切削加工模拟 132
6.2.4 刀具磨损有限元模拟 138
参考文献 143
第二篇 高速加工应用与实践技术第7章 高速加工机床 151
7.1 高速加工机床设计的关键要素 151
7.2 高速切削机床关键部件 153
7.2.1 高频电主轴 153
7.2.2 高动态进给驱动 154
7.2.3 直线电机设计原理 156
7.2.4 安全性要求 159
7.3 高速加工机床的选购 160
7.3.1 调研 160
7.3.2 订购准备工作 161
7.3.3 交货期间的工作 164
7.3.4 安装和生产启动 164
参考文献 165
第8章 高速加工中的刀具技术 166
8.1 高速切削刀具面临的挑战 166
8.2 高速切削刀具材料 167
8.2.1 高速切削刀具材料的类型 167
8.2.2 高速切削刀具材料的合理选择 183
8.3 高速切削刀具连接技术 187
8.3.1 高速切削刀具系统 187
8.3.2 机床主轴与刀具系统的连接 188
8.3.3 刀柄与刀具的连接 196
8.4 高速切削刀具的其他技术 200
参考文献 203
第9章 高速加工CAD/CAM技术 207
9.1 NC编程 207
9.2 NC程序对高速切削技术的影响 209
9.2.1 CAD/CAM系统间的数据传输 211
9.2.2 CAM系统公差 214
9.2.3 NC程序刀具轨迹插补方法 217
9.3 NC程序的数据传输 232
参考文献 234
第10章 高速切削加工冷却润滑技术 236
10.1 高速切削过程中冷却润滑方式的分类 236
10.1.1 外冷／内冷切削 236
10.1.2 气／液／固单态及多态混合冷却润滑切削 237
10.1.3 高温／常温／低温／超低温冷却润滑切削 238
10.1.4 干式／微量润滑／湿式切削 239
10.2 高速切削过程中切削介质的作用机理 240
10.2.1 切削介质的冷却作用 240
10.2.2 切削介质的减摩润滑作用 245
10.2.3 切削介质的其他作用 249
10.3 新型高速切削冷却润滑方法及其应用 249
10.3.1 低温风冷切削技术 249
10.3.2 微量润滑切削技术 253
10.3.3 低温微量润滑切削技术 260
10.3.4 其他新型冷却润滑技术 266
参考文献 270
第11章 高速加工经济性分析 272
11.1 高速切削经济性分析概述 272
11.2 高速切削经济性目标函数 276
11.3 高速切削经济效益分析实例 278
参考文献 284
第12章 高速钻削及其动态特性分析 286
12.1 高速钻削加工简介 286
12.2 高速钻削加工的主要影响因素 288
12.2.1 高速钻削刀具 288
12.2.2 高速钻削的冷却 289
12.2.3 机床的影响 289
12.3 孔加工质量及钻削过程稳定性 290
12.3.1 切削参数对加工过程稳定性的影响分析 291
12.3.2 加工过程稳定性与钻孔质量的相互关系 292
12.3.3 切削参数对钻孔质量的影响分析 295
参考文献 296
第13章 高速加工应用技术 298
13.1 高速加工中的切削参数选择 298
13.2 高速加工数控编程策略 312
13.3 高速铣削加工中的冷却润滑方式选择 320
13.4 高速加工在模具制造业中的应用 323
13.4.1 现代模具制造的特点 323
13.4.2 模具高速加工工艺及策略 324
13.4.3 模具高速加工示例 325
13.5 高速加工在航空制造业中的应用 333
13.5.1 航空零件的结构及工艺特点 333
13.5.2 航空零件高速加工工艺及策略 337
13.5.3 航空零件高速加工示例 342
参考文献 347
第14章 展望 350
14.1 高速切削技术的发展前景 350
14.2 推动未来高速切削应用的关键技术 352
14.3 高速加工技术与增材加工技术的竞争 357
参考文献 358