第1章 绪论 1
1.1微细切削技术的背景 1
1.2微细切削技术发展现状 2
1.2.1微小型机床的研究和发展现状 2
1.2.2微小型刀具的研究和发展现状 4
1.2.3微细切削的试验、建模分析与理论研究概况 6
1.2.4微细切削的工艺研究及代表性成果 10
第2章 微细切削区别于常规尺度切削的基础理论 15
2.1概述 15
2.2微细切削中的尺度效应 16
2.2.1尺度效应的概念 16
2.2.2微细切削中尺度效应的作用 17
2.3微细切削中的位错理论 20
2.3.1工件材料中的位错缺陷 20
2.3.2位错理论的提出 21
2.3.3微细切削过程的位错理论分析 22
2.4非自由切削的定义及最小能量耗散理论 26
2.4.1非自由切削的定义 26
2.4.2最小能量耗散原理的定义 27
2.4.3单元刀具切削下的最小能量耗散原理 29
2.4.4最小能量耗散原理的相关检验 30
2.5微细切削中的非自由切削 31
2.5.1单切削刃刀具的等效切削刃和排屑角 31
2.5.2考虑刀尖圆弧半径的等效切削刃和排屑角 32
2.5.3非自由度系数及自由切削法 34
2.6小结 34
第3章 微细切削模型的建立与研究 36
3.1概述 36
3.2微细切削的最小切削厚度 37
3.2.1切削刃弹性回退量的计算 37
3.2.2最小切削厚度的范围 38
3.2.3最小切削厚度时刀具的负前角及切削力 40
3.3微细切削模型的建立 42
3.3.1微细切削的切削变形区 42
3.3.2微细切削的切削力计算 45
3.3.3微细切削的切削力分析 54
3.4切削力验证试验 57
3.5小结 60
第4章 微细切削刀具 61
4.1概述 61
4.2微小型刀具的基本特点 61
4.3微细切削刀具材料 63
4.4微小型成形车刀 65
4.4.1微小型零件的成形车削 65
4.4.2微小型成形车刀的设计 66
4.4.3微小型成形车刀的应用 68
4.5微小型切槽刀 69
4.6微小型齿轮成形铣刀 70
4.6.1微成形铣削齿轮零件 71
4.6.2微小型齿轮铣刀主要结构参数设计 71
4.6.3微小型齿轮铣刀齿形的设计计算 75
4.6.4微小型齿轮铣刀的制造 77
4.7微小型齿轮滚刀 78
4.7.1微小型齿轮目标零件 78
4.7.2微小型齿轮滚刀结构设计 80
4.7.3微小型齿轮滚刀齿形设计与局部结构强度校核 84
4.7.4微小型齿轮滚刀的加工 87
4.8小结 89
第5章 典型微小型零件的微细切削工艺研究 90
5.1概述 90
5.2微细切削加工设备及刀具系统配置 90
5.3典型微小型结构件的特点及工艺要求 92
5.3.1微小型结构件的特点 92
5.3.2微小型结构件的工艺要求 92
5.4微小型轴类零件的加工工艺研究 94
5.4.1微细轴的车削加工 94
5.4.2微细轴的车铣加工 96
5.4.3车铣与车削工艺的对比分析 97
5.5微小型板类零件的加工工艺研究 98
5.6微小型齿轮的加工工艺研究 100
5.6.1微小型齿轮加工工艺综述 100
5.6.2微小型齿轮的成形铣削加工 104
5.6.3微小型齿轮的滚削加工 112
5.6.4微小型齿轮的加工工艺对比与总结 113
5.7微小型三维结构件的加工工艺研究 114
5.8小结 122
第6章 微细切削的表面粗糙度试验研究 123
6.1概述 123
6.2试验设计方法概述 124
6.2.1单因素试验设计 124
6.2.2正交试验设计 124
6.2.3响应曲面试验设计 125
6.3试验设备与测量仪器 129
6.4微细车削表面粗糙度研究 131
6.4.1微细车削的理论表面粗糙度 131
6.4.2微细车削表面粗糙度的单因素试验 132
6.4.3基于正交试验方法的微细车削表面粗糙度试验 138
6.5微细铣削表面粗糙度研究 142
6.5.1微细铣削表面粗糙度的两种预测模型 142
6.5.2微细铣削表面粗糙度的两种试验方案 144
6.5.3微细铣削表面粗糙度的试验结果分析 146
6.6微细车铣钛合金的表面粗糙度试验研究 149
6.6.1微细正交车铣的理论表面粗糙度 150
6.6.2基于二次响应曲面法的微细正交车铣表面粗糙度试验 151
6.6.3微细正交车铣表面粗糙度试验结果分析 152
6.7小结 158
第7章 总结与展望 159
7.1全文总结 159
7.2主要创新点 162
7.3工作展望 163
参考文献 164