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第一章 机床及切削加工1

第一节 概述1

目录1

第二节 机床的形成运动3

第三节 使用单刃刀具的机床6

一、普通车床（中心车床）6

二、单刃刀具8

三、典型的车床加工方法12

四、普通车床上工件和刀具的装夹17

五、其他类型的车床19

六、立式车床（立车）20

七、卧式镗床（卧镗）21

八、牛头刨床（牛头刨）22

九、龙门刨床（龙门刨）27

二、钻床28

第四节 使用多刃刀具的机床28

一、多刃刀具28

三、卧式铣床（卧铣）32

四、立式铣床（立铣）39

五、拉床44

六、丝锥和板牙46

第五节 磨床47

一、砂轮47

二、卧式平面磨床49

三、立式平面磨床53

四、外圆磨床54

五、内圆磨床56

第六节 机床特性和切削公式小结58

参考文献66

习题66

第一节 概述70

第二章 金属切削力学70

第二节 术语和定义72

第三节 切屑形成74

一、连续切屑76

二、有积屑瘤的连续切屑76

三、不连续切屑77

第四节 作用在刀具上的力及其测量78

第五节 单位切削功79

第六节 刃口合力和“尺寸影响”81

第七节 工件材料的名义平均剪切强度83

第八节 切屑厚度87

一、厄恩斯特和麦钱特的理论87

二、李和谢弗的理论91

三、实验验证94

第九节 金属切削时的摩擦97

参考文献104

习题107

第三章 切削温度110

第一节 金属切削热的产生110

第二节 运动材料中的热传递111

第三节 金属切削中的温度分布114

一、第一变形区的温度114

二、第二变形区的温度118

三、例题119

四、切削速度对温度的影响123

第四节 切削温度的测量124

参考文献126

习题126

第四章 刀具耐用度和刀具磨损129

第一节 概述129

第二节 渐进式刀具磨损130

第三节 金属切削时磨损的形式131

一、月牙洼磨损131

三、刀具耐用度的标准132

二、后刀面磨损132

四、刀具耐用度135

五、早期的刀具损坏136

六、积屑瘤的影响137

七、刀具几何角度的影响138

八、切削速度和进给量对月牙洼和积屑瘤形成的影响140

第四节 刀具材料142

第五节 工件材料145

一、刀具磨损和可切削性试验146

二、影响金属可切削性的因素148

参考文献150

习题151

第五章 切削液和表面粗糙度152

第一节 切削液152

第二节 冷却剂的作用152

一、边界润滑155

第三节 润滑剂的作用155

二、金属切削中的润滑156

第四节 表面粗糙度163

一、理想表面粗糙度163

二、自然表面粗糙度168

三、表面粗糙度的测量170

参考文献171

习题172

第一节 概述173

第六章 金属切削加工的经济性173

第二节 选择进给量175

第三节 选择切削速度176

第四节 最低成本和最少生产时间的刀具耐用度181

第五节 最佳条件各因素的估算183

第六节 切削速度不变时的加工计算例题185

第七节 最大效率的切削加工188

第八节 端面加工191

第九节 断续切削加工195

第十节 各种刀具材料和刀具设计的经济性196

参考文献201

习题202

第七章 刀具的名词和术语206

第一节 概述206

第二节 刀具名词术语制度209

一、英国最大前角制209

二、美国标准化协会制210

三、德国制211

第三节 新国际标准214

一、刀具的刃磨系统和工作系统214

二、安装系统220

三、刀具刃磨系统和工作系统之间的数学关系222

四、例题223

五、由工作角度计算刃磨角度224

参考文献225

习题226

第八章 切屑控制227

第一节 概述227

第二节 断屑器229

第三节 切屑卷曲半径的确定233

第四节 带断屑器时刀具的磨损237

参考文献240

习题241

第九章 机床振动242

第一节 概述242

第二节 强迫振动242

第三节 自激振动247

第四节 金属切削动力学249

一、切削厚度变化的影响250

二、前角和后角变化的影响259

三、切削加工的稳定性261

四、再生颤振264

参考文献265

习题266

第十章 磨削267

第一节 概述267

第二节 砂轮267

一、砂粒（磨料）的种类269

二、粒度（砂粒大小）269

三、结合剂270

四、组织270

五、砂轮的选用270

第三节 磨削条件对砂轮性能的影响272

第四节 切削砂粒密度的确定275

第五节 砂轮的试验275

第六节 磨削过程分析276

一、清磨时间的估算280

二、砂轮的等效直径285

三、易磨削材料的金属切除参数287

四、例题289

五、难磨削材料的金属切除参数290

第七节 砂轮的磨损291

参考文献293

习题295

第十一章 制造系统与自动化296

第一节 概述296

第二节 制造系统297

第三节 组合机床自动线301

一、组合机床自动线的经济性302

二、例题305

第四节 自动机床306

一、自动机床的经济性307

二、例题308

第五节 数控（NC）机床309

一、数控机床的经济性311

二、例题312

第六节 各种自动化系统经济性比较313

第七节 成组加工314

第八节 计算机的应用315

第九节 成批生产中零件的输送316

第十节 展望317

参考文献318

习题319

第十二章 零件的切削加工工艺性321

第一节 概述321

第二节 标准化322

第三节 工件材料的选择323

第四节 工件材料的形状326

第五节 零件形状328

一、分类328

二、回转体零件［（L/D）≤0.5］335

三、回转体零件［0.5＜（L/D）＜3］338

四、回转体零件［（L/D）≥3］339

五、非回转体零件［（A/B）≤3,（A/C）≥4］343

六、非回转体零件［（A/B）＞3］348

七、非回转体零件［（A/B）＜3,（A/C）＜4］348

第六节 零件的装配353

第七节 精度和表面光洁度355

第八节 零件定位的运动学设计358

第九节 设计原则总结361

参考文献364

习题365

第十三章 电加工368

第一节 概述368

第二节 电火花加工369

一、电火花加工的工作原理369

二、工具伺服进给机构的操作371

三、工具蚀耗和工具材料372

四、液体介质373

五、已加工表面的特性374

六、金属的去除374

七、加工精度375

八、改变电参数的影响375

九、应用376

第三节 电化学加工377

一、电化学加工的原理377

二、电解液378

三、金属去除率379

四、已加工表面的特性381

五、工具进给速度和电源电压对精度的影响381

六、工具形状的修正382

七、应用382

第四节 电解磨削383

参考文献385

习题386

附录Ⅰ 测力仪设计387

第一节 概述387

第二节 位移计式测力仪388

第三节 应变片式测力仪392

参考文献395

附录Ⅱ 实验397

第一节 实验一：切屑形成的研究397

一、概述397

二、实验设备399

三、实验步骤399

第二节 实验二：双向切削力测力仪的定标400

一、概述400

二、实验设备401

三、实验步骤401

四、实验结果分析402

一、概述404

第三节 实验三：直角切削时切削速度和进给量的影响404

二、实验设备405

三、实验条件的选择405

四、实验步骤406

五、讨论407

第四节 实验四：直角切削时前角的影响408

一、概述408

四、讨论409

三、实验步骤409

二、实验设备409

第五节 实验五：润滑剂的影响410

一、概述410

二、实验设备411

三、实验条件的选择411

四、实验步骤412

五、讨论412

二、实验设备413

第六节 实验六：刀具磨损413

一、概述413

三、实验条件的选择414

四、实验步骤414

五、讨论415

第七节 实验七：车削表面的粗糙度415

一、概述415

二、实验设备416

三、实验条件的选择416

四、实验步骤417

五、讨论417

第八节 实验八：切削温度测量417

一、概述417

二、实验设备420

三、实验条件的选择420

四、实验步骤420

五、讨论421