金属切削学

第一章 金属切削力学 1

第一节 概述 1

第二节 金属切削过程 4

一、变形区的划分 5

二、金属切削过程中的变形规律 6

三、切削变形程度的表示方法 8

四、金属切削时的摩擦 12

第三节 剪切角及其解法 16

一、剪切角的概念 16

二、剪切角的理论计算 17

三、剪切角试验求法 23

一、切削力的理论研究 25

第四节 切削力 25

二、切削力的试验方法 30

第二章 切削热和切削温度 36

第一节 切削热的产生和传递 36

一、切削热的产生 36

二、运动材料中的热传递 38

第二节 切削温度的理论计算 40

一、第一变形区的温度 41

二、第二变形区的温度 43

三、应用实例 44

第三节 切削温度的测量方法 48

第四节 刀具-工件热电偶的标定 51

一、试验材料 52

二、影响热电关系的因素 53

三、一般规律 58

第五节 标定硬质合金刀片-工件热电偶的方法 59

一、标定装置和标定方法 59

二、标定曲线和标定结果 62

三、热电关系一致性检验 65

四、标定方法的评价 76

第三章 刀具磨损和耐用度 77

第一节 刀具磨损的形式 77

一、正常磨损 77

二、非正常磨损 79

第二节 刀具磨损过程及磨钝标准 80

一、刀具磨损过程 80

二、刀具的磨钝标准 81

第三节 刀具耐用度及其与切削用量之间的关系式 83

一、刀具耐用度的定义 83

二、刀具耐用度与切削用量的关系式 84

三、刀具耐用度经验公式的局限性 86

第四节 刀具耐用度的理论分析 88

第五节 刀具耐用度的试验方法 102

一、刀具耐用度标准试验法——外圆车削法 102

二、刀具耐电度快速试验法 103

第六节 刀具磨损试验研究实例 111

一、试验条件的选择 111

二、切削速度与刀具耐用度、切削行程的关系 114

三、试验方案及试验结果 115

四、刀具耐用度的表达式 119

五、数据处理的计算机程序框图及计算结果分析 131

第四章 金属切削加工的表面完整性 139

第一节 表面完整性概念 139

一、表面完整性的定义及已加工表面层的组成 139

二、评定表面完整性的试验方案 141

第二节 已加工表面粗糙度 143

一、表面粗糙度产生的原因 143

二、理论粗糙度与实际粗糙度 145

三、表面粗糙度与零件使用性能的关系 147

第三节 工件已加工表面层内的残余应力 150

一、残余应力概念 150

二、切削与磨削加工残余应力 152

三、残余应力对零件使用性能的影响 161

四、残余应力的测量方法 162

第四节 已加工表面层的变形硬化 170

一、变形硬化的标志 170

二、已加工表面层加工硬化的原因 171

三、影响表面硬化的主要因素 172

第五节 切削和磨削加工表面完整性的控制 176

一、切削加工的控制 176

二、磨削加工的控制 177

三、后期处理 178

第六节 通过加工表面粗糙度的在线检测监测刀具磨损 179

一、研究刀具磨损在线检测的意义 179

二、表面粗糙度的评定参数和测量方法 182

三、加工表面粗糙度与刀具磨损的关系 185

四、用扩充的正交试验法验证VB与Rz的关系 189

五、加工表面粗糙度在线检测的系统设计 196

第五章 金属材料的切削加工性 198

第一节 切削加工性的概念 198

一、切削加工性 198

二、材料的相对加工性 199

三、材料切削加工性快速鉴别法 208

第二节 碳钢的切削加工性 208

一、碳素结构钢的化学成分与机械性能 209

二、碳钢相对加工性与机械性能和金相组织的关系 209

三、适合于切削加工的碳钢的机械性能与金相组织 217

四、提高碳钢相对加工性的途径 219

五、加工方式与金相组织和表面粗糙度的关系 225

第三节 合金元素在碳钢中的作用 231

一、合金元素与铁和碳的作用 231

二、合金元素对热处理的影响 235

第四节 合金钢的切削加工性 236

一、合金元素对钢的切削加工性的影响 237

二、钢中其它常存杂质对相对加工性的影响 239

第五节 难加工材料的切削加工性 240

一、高锰钢的切削加工性 242

二、高强度合金钢的切削加工性 243

三、不锈钢的切削加工性 244

四、高温合金的切削加工性 246

五、钛合金的切削加工性 249