目录 1
第一章 金属切削实验设计 1
§1-1 金属切削实验设计的任务与要求 1
§1-2 实验计划、实验大纲和实验报告的编写 2
一、实验计划 2
二、实验大纲 3
三、实验报告 4
§1-3 正交实验设计 4
一、有关的术语和符号 4
二、实验设计方法的选择 5
三、正交表和正交实验设计法 6
§1-4 回归的正交设计 8
§1-5 计算机辅助切削试验数据采集与处理 11
一、实验信号的分析与采样 11
二、微机切削数据采集和处理系统实例 13
参考文献 15
第二章 切削过程和切屑形成过程实验 17
§2-1 快速落刀技术——切屑根部的取得 17
§2-2 切屑根部金相标本的制备 19
一、切屑根部标本的嵌装 19
二、试样表面的制备 20
四、显微组织的显现——金相腐蚀 21
三、试样的抛光 21
§2-3 金相显微镜的简单原理 22
一、透镜的色差和球面象差 23
二、光学系统的分辨本领 24
§2-4 透射式电子显微镜原理及试样制备 25
一、透射式电子显微镜的原理 25
二、静电透镜和磁透镜 26
三、透射式电子显微镜的光路原理 27
四、试件的制备 27
§2-5 变形系数和剪切角的测定 29
一、变形系数的测定 29
二、剪切角的测定 32
§2-6 用网格法研究切削过程的金属变形 33
§2-7 电视技术和高速摄影技术在切削过程研究中的应用 35
参考文献 37
第三章 切削力测量和测力仪设计原理 38
§3-1 切削力测量的一般问题 38
一、对切削力测量和测力仪性能的基本要求 38
二、测量方法和测力传感器的选择 39
三、和测力仪配套使用的仪器 39
§3-2 电阻应变片测力传感器的电桥电路和电补偿原理 39
一、电阻应变片的工作原理 40
二、电阻应变片的测量电路 40
三、应变片的连接电路和电补偿原理实例 41
四、消除切削力作用点位置变化的影响 43
§3-3 应变式测力仪常用变形元件的力学性能 43
一、直筋式变形元件的力学特性 43
二、环式变形元件的力学特性 45
三、薄壁圆筒变形元件的力学特性 46
§3-4 应变式测力仪高刚度结构的设计原理 47
一、减少测力仪的非必要刚度损失 47
二、正确选择变形元件及合理确定尺寸参数 48
§3-5 典型应变式测力仪简介 50
一、车削测力仪 50
二、钻削测力仪 51
三、铣削测力仪 52
四、其他测力仪 55
§3-6 使用压电晶体传感器的测力仪 55
一、石英晶体的压电效应 55
二、压电晶体传感器 55
三、用压电传感器的测力仪 56
四、压电式测力仪的使用 58
§3-7 测力仪的标定 58
一、静态标定 58
二、分力相互干扰的消除 58
一、测力仪的开环特性 59
§3-8 测力仪的动态响应 59
二、测力仪的闭环特性 60
§3-9 测力仪的动态误差 61
一、幅值误差 61
二、波形畸变误差 62
三、切深残余误差 62
§3-10 限制动态误差的方法与动参数设计 63
一、测力仪固有频率的设计公式 63
二、使畸变误差最小的阻尼比 64
三、给定δ限制，使带宽频率ωb最大的阻尼比 65
四、给出ωb，使δ最小的阻尼比 65
五、使切残误差最小的阻尼比 66
六、提高测力仪动态精度的其他方法 67
§3-11 阻尼器与校正网络 69
一、单面阻尼器 69
二、共轭阻尼器 70
三、可调阻尼间隙共轭阻尼器 70
四、“电阻尼”校正网络 71
参考文献 72
第四章 切削热和切削温度的测定 72
§4-1 切削、磨削区温度测定方法概述 73
一、切削温度的测定区域 73
二、切削温度测定方法分类 74
一、热电偶测温的基本原理 75
§4-2 切削温度的热电偶测量法 75
二、用热电偶法测刀具和工件接触面温度 78
三、用热电偶法测工件的温度分布 81
四、热电偶测量中的几个实用问题 83
§4-3 红外测温法 95
一、红外测温法的基本原理 95
二、红外点温度计法测切削区温度场 96
三、用热象仪法测切削区温度场 96
四、使用光导纤维红外测温法 97
二、示温涂料法 100
一、显微结构分析法 100
§4-4 其他测温方法 100
三、热量计法 102
四、用实验测温与数值分析结合的方法测定工件表层温度分布 103
参考文献 107
第五章 刀具磨损及耐用度实验 108
§5-1 刀具的磨损形态 108
§5-2 刀具磨损的检测 109
一、后刀面磨损的测量 109
二、前刀面磨损的测量 110
三、用扫描电镜、电子探针仪、俄歇仪研究刀具磨损 111
§5-3 刀具耐用度的标准试验法 115
一、刀具耐用度的评定 116
二、刀具耐用度的标准试验法 117
三、车床的无级调速 118
§5-4 刀具耐用度的快速试验法 121
一、相对磨损率试验法 121
二、以VB为函数的磨损方程法 122
三、端面车削试验法 122
四、阶梯车削试验法 124
五、积累损伤理论法 127
§5-5 刀具磨损的在线检测方法 128
一、刀具磨损在线检测概述 128
二、光学摄象检测法 129
三、切削力变化检测法 130
四、用振动信号检测刀具磨损 132
五、用声发射信号检测刀具磨损 134
六、用电动机功耗检测刀具磨损 134
七、多参数综合判据检测刀具磨损 135
§5-6 刀具破损的检测 135
一、刀具破损的特点 135
二、刀具破损形态的观察 136
三、刀具破损的检测预报 137
四、刀具破损耐用度的实验方法 138
参考文献 142
§6-1 表面粗糙度的检测 143
第六章 表面质量的检测 143
一、表面粗糙度标准 144
二、表面粗糙度的测量方法 144
§6-2 表面变质层和显微硬度的检测 145
一、表面变质层 145
二显微硬度的检测 147
§6-3 表面残余应力的测定 148
一残余应力及其测定方法简介 148
二、X射线衍射法测定表层残余应力 151
三、通过表面剥层使应力松弛法测定表面残余应力 158
二、磨削烧伤的检测 164
一、磨削烧伤 164
§6-4 磨削烧伤和裂纹的检测 164
三、表层裂纹检测 165
参考文献 168
第七章 切削实验的数据处理 169
§7-1 实验数据的分析检验 169
一、实验数据的误差分析 169
二、异常数据的处理 171
三、随机变量的数字特征 174
§7-2 实验数据的表示方法与经验公式的建立 177
一、实验数据的表示方法 177
二、图解法求经验公式 178
三、平均选点法求经验公式 180
四、最小二乘法求经验公式 182
五、重复试验时数据的处理 182
六、关于函数类型的选择 189
§7-3 一元线性回归分析 190
一、一元线性回归的回归方程 190
二、回归方程的显著性检验 192
三、相关系数 194
四、利用回归方程进行预报和控制 195
§7-4 多元线性回归分析 197
一、多元线性回归的数学模型 197
二、参数β的最小二乘估计 198
三、线性回归数学模型的另一种形式 200
四、回归方程的显著性检验 205
五、回归系数的显著性检验 207
六、利用回归方程进行预报和控制 208
§7-5 方差分析 209
一、单因素实验的方差分析 209
二、双因素实验的方差分析 213
三、正交试验结果的极差分析及方差分析 215
参考文献 218
附录1 国际标准ISO3685-1977(E)《单刃车削刀具的寿命试验》 219
附录2 常用正交表 225
附录3 f分布的双侧分位数 229
附录4 F分布表 230