金属切削原理与机床

绪论

一、本课程的性质和任务

二、金属切削原理理论的发展

三、切削加工技术发展

四、金属切削机床的发展概况

第一章刀具的几何角度及切削要素

第一节切削运动与工件的加工表面

一、切削运动

二、工件上的加工表面

三、切削用量

第二节刀具的几何参数

一、刀具的分类

二、刀具的构成

三、刀具的切削部分

四、刀具切削部分几何形状和角度

第三节刀具工作参考系及工作角度

一、刀具的工作参考系

二、刀具的工作角度

三、进给运动对刀具角度的影响

四、刀尖安装高度对工作角度的影响

五、切削层参数与切削方式

思考题与练习题

第二章刀具材料

第一节刀具材料应具备的性能和刀具材料的类型

一、刀具材料应具备的性能

二、刀具材料类型和刀体材料

第二节高速钢

一、通用型高速钢

二、高性能高速钢

三、粉末冶金高速钢

第三节硬质合金

一、硬质合金的组成

二、硬质合金的种类及硬质合金牌号表示方法

三、硬质合金的性能

四、新型硬质合金

第四节涂层刀具

一、涂层高速钢

二、涂层硬质合金

三、金刚石涂层

四、立方氮化硼（CBN）涂层

第五节陶瓷

一、刀具用陶瓷的分类

二、陶瓷刀具的切削性能

三、陶瓷刀具适用于加工的材质

第六节超硬刀具材料

一、金刚石

二、立方氮化硼

思考题与练习题

第三章金属切削过程的基本理论

第一节金属切削层的变形

一、金属切削层的变形和切屑

二、变形程度的表示方法

三、影响前刀面摩擦因数的主要因素

第二节切屑的种类和积屑瘤的形成

一、切屑的种类

二、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响

第三节切削力

一、切削力的来源、切削合力及分力、切削功率

二、影响切削力的因素

第四节切削热与切削温度

一、切削热的产生和传出

二、影响切削热传导的主要因素

三、影响切削温度的主要因素

第五节刀具磨损和耐用度

一、刀具磨损的形态

二、刀具磨损的原因

三、刀具磨损过程及磨钝标准

四、刀具耐用度及其经验公式

五、刀具的破损

思考题与练习题

第四章工件材料的切削加工性

第一节衡量切削加工性的指标

一、以刀具寿命T或一定寿命下的切削速度vT衡量加工性

二、以切削力或切削温度衡量切削加工性

三、以已加工表面质量衡量切削加工性

四、以切屑控制或断屑的难易衡量切削加工性

第二节工件材料切削加工性的影响因素

一、金属材料物理力学性能的影响

二、金属材料化学成分的影响

三、金属材料热处理状态和金相组织的影响

四、切削条件对切削加工性的影响

第三节改善切削加工性的途径

一、采用热处理改善材料切削加工性

二、调整材料的化学成分

三、合理选择刀具材料

四、采用先进的切削技术

思考题与练习题

第五章切削液

第一节切削液的作用、要求和添加剂

一、切削液的作用

二、切削液的添加剂

第二节切削液的分类及特性

一、油基切削液的类型及特性

二、水基切削液的类型及特性

三、膏状及固体润滑剂

四、气体冷却剂

第三节切削液的选择

一、根据刀具材料选择切削液

二、根据工件材料选择切削液

三、根据加工方法选择切削液

第四节切削液的维护与管理

一、油基切削液的维护与管理

二、乳化液的维护与管理

三、合成切削液的维护与管理

四、切削液使用中的常见问题及其对策

思考题与练习题

第六章已加工表面质量

第一节已加工表面质量概述

一、已加工表面的形成过程

二、已加工表面质量的范畴

三、已加工表面质量对零件使用性能的影响

第二节已加工表面粗糙度

一、表面粗糙度产生的原因

二、影响表面粗糙度的因素

三、磨削加工影响表面粗糙度的因素

第三节加工硬化

一、加工硬化产生的原因

二、影响加工硬化的因素

第四节残余应力

一、残余应力产生的原因

二、影响残余应力的因素

思考题与练习题

第七章切削用量和刀具几何参数的选择

第一节切削用量的制订原则

一、切削用量同加工生产率的关系

二、切削用量的选择原则

第二节刀具几何参数的选择

一、刀具合理几何参数的基本内容

二、选择刀具合理几何参数的一般性原则

三、前角、后角和主、副偏角的功用及其选择

思考题与练习题

第八章金属切削机床的基本知识

一、机床的分类和型号编制

二、工件的加工表面及其形成方法

三、机床传动原理及传动系统分析

思考题与练习题

第九章车床

第一节卧式车床

第二节卧式车床的传动系统

一、主运动传动链

二、进给传动链

第三节CA6140型车床的主要结构部件

一、主轴箱

二、变速机构

三、变向机构

四、操作机构

五、开合螺母机构

第四节车床常见故障与调整

一、主轴启动、停止不正常

二、主轴回转精度下降

三、刀架移动轨迹误差较大

第五节其他车床

一、马鞍车床和落地车床

二、立式车床

三、转塔车床

四、轧辊车床

五、自动和半自动车床

第六节车削与车刀

一、车刀的种类和用途

二、机夹式车刀

三、可转位车刀

四、焊接车刀

五、成形车刀

六、车刀几何参数合理选择的综合分析

思考题与练习题

第十章磨床

第一节M1432A型万能磨床

一、磨床的结构组成

二、磨床的机械传动

三、机床的机械传动系统

四、机床的主要结构及调整

第二节磨削加工特点与外圆磨削方法

一、磨削加工特点

二、磨削加工的相对运动和磨削速度

三、外圆磨削方法

第三节其他磨床简介

一、普通外圆磨床与半自动宽砂轮外圆磨床

二、无心外圆磨床

三、内圆磨床

四、平面磨床

第四节砂轮的特性及其选择

一、砂轮的组成与特性

二、砂轮的形状和尺寸及代号

三、砂轮使用过程中的注意事项

思考题与练习题

第十一章铣床

第一节卧式万能升降台铣床

一、X6132铣床的组成

二、X6132铣床的传动系统

三、X6132铣床的典型结构

四、顺铣机构

第二节其他铣床

一、万能工具铣床

二、立式铣床

第三节铣床附件万能分度头

一、FW250型万能分度头的结构和传动系统

二、分度方法

第四节铣削及铣刀

一、铣削

二、铣刀

三、铣削用量及其选择

四、铣刀寿命及其选择

五、铣刀使用中注意的问题

六、铣削力

七、铣削方式的合理选择

思考题与练习题

第十二章其他机床

第一节齿轮加工机床

一、滚齿机的运动分析

二、Y3150E型滚齿机

第二节钻床

一、立式钻床

二、台式钻床

三、摇臂钻床

第三节镗床

一、卧式镗床

二、坐标镗床和精镗床

第四节直线运动机床

一、刨床

二、插床

三、拉床

第五节其他机床常用刀具

一、麻花钻的组成与结构

二、群钻

三、深孔钻

四、铰刀

五、扩孔钻

六、锪钻

七、孔加工复合刀具

八、镗刀

九、齿轮加工刀具

十、拉刀

十一、刨刀

思考题与练习题

附录金属切削机床型号编制方法

一、主要内容规定与适用范围

二、通用机床型号

三、专用机床的型号

四、机床自动线的型号

五、金属切削机床统一名称和类、组、系的划分

参考文献

　　本教材主要突出金属切削过程中切削力、热及温度的变化，刀具的磨损，刀具材料与合理几何参数的选择和切削用量的制订，切削液的选择以及机床的加工范围、组成、结构特征和传动系统分析等实用知识，并注重各个知识面的有机结合。　　本书力求保持教材和生产实际相结合、专业理论为专业技能服务的基本原则，注重对学生专业能力和解决生产实际问题能力的培养，使学生获得的知识能满足生产第一线的需要。　　本书为《金属切削原理与机床》第二版，是根据金属切削原理与机床课程的基本要求和教材编写大纲，遵循“拓宽基础，强化能力，立足应用，激发创新”的原则对本书第一版进行修订而成的。　　本书的主要内容包括金属切削原理、金属切削机床和金属切削刀具三大部分。重点介绍切削过程基本规律及其应用；车床、磨床和铣床能完成的主要工作、组成、结构特征、传动系统分析和车刀、砂轮、铣刀的种类、构造、几何参数及其选用、切削力的计算方法等。并简要介绍滚齿机、钻床、镗床、插床、拉床、刨床等能完成的主要工作和基本构造，钻头、铰刀、镗刀、复合孔加工刀具、拉刀和滚刀等刀具的组成、种类、加工方式和切削用量的确定等。　　本书遵循专业理论为专业技能服务的基本原则和注重对学生专业能力、解决问题的能力的培养，以满足学生服务生产第一线的需要。　　本教材集金属切削原理、金属切削机床和金属切削刀具为一体，适用于高职高专机械工程类(机械设计、机械加工、机械维修与保养)专业，近机械类及高等工程专科学校（包括本科少学时、成人高校及重点中等专业学校），职工大学，从事机械行业的职员职业培训时开设金属切削原理、金属切削机床和金属切削刀具综合课程的教学用书。