《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·高等院校精品教材系列:現(xiàn)代機(jī)械加工新技術(shù)(第2版)》是在2003年版基礎(chǔ)上改編而成的,主要介紹了近些年來(lái)為適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的機(jī)械加工最新技術(shù),包括高速與超高速切削技術(shù)、硬態(tài)和干式(綠色)切削技術(shù)、振動(dòng)切削與磨削技術(shù)、加熱輔助切削與低溫切削技術(shù)、特殊切削加工方法及磨削加工最新技術(shù),對(duì)復(fù)合加工技術(shù)重新進(jìn)行了編寫(xiě),取消了高能束加工技術(shù);增加了高強(qiáng)度鋼與超高強(qiáng)度鋼的切削加工內(nèi)容,并對(duì)它及不銹鋼、高溫合金、鈦合金、工程陶瓷、復(fù)合材料與復(fù)合構(gòu)件的切削與磨削加工給予了較系統(tǒng)詳盡的介紹,增添了不少新資料;還特別較系統(tǒng)地介紹了難加工材料切削過(guò)程的有限元仿真技術(shù),為新的高性能材料的工程應(yīng)用提供了高效率、低成本的切削試驗(yàn)的好方法。
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·高等院校精品教材系列:現(xiàn)代機(jī)械加工新技術(shù)(第2版)》內(nèi)容新穎、資料豐富、數(shù)據(jù)齊全、圖文并茂、語(yǔ)言精煉,理論聯(lián)系實(shí)際。
第2版前言
本書(shū)是在2003年版的基礎(chǔ)上改編而成的。基于三點(diǎn)考慮:一是時(shí)隔10年,所用文獻(xiàn)資料已不能滿足當(dāng)前的需要,迫切需要增加新成果、新資料,特別是國(guó)內(nèi)的新成果;二是由于新的難加工材料不斷出現(xiàn)與應(yīng)用,需要進(jìn)行很多煩瑣的切削試驗(yàn)來(lái)證明其應(yīng)用的可靠性和先進(jìn)性,切削過(guò)程仿真技術(shù)則是其提高試驗(yàn)效率、降低成本的好方法和好手段,非常可取;三是界定撰寫(xiě)的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槌芗庸ぜ疤胤N加工技術(shù)之外的加工新技術(shù)。
全書(shū)共16章,第1、3、4、6、8章進(jìn)行了部分修改;第2、5、7章修改較多,且將原第10章的射流加工技術(shù)移入了第7章;第9章復(fù)合加工技術(shù)全部重新編寫(xiě);第10章高強(qiáng)度與超高強(qiáng)度鋼的切削加工取代原高能束加工技術(shù);第11~15章,特別是第15章增加了很多國(guó)內(nèi)的新成果,且結(jié)構(gòu)也有改動(dòng);第16章新增加了難加工材料切削過(guò)程的有限元仿真技術(shù),以滿足新的需求。為此,新增加參考文獻(xiàn)90篇。
全書(shū)內(nèi)容豐富,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),理論聯(lián)系實(shí)際,重點(diǎn)突出,語(yǔ)言精煉,圖文并茂,既可作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和航空宇航制造工程專業(yè)本科生、研究生的教材,也可供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。
全書(shū)由沈陽(yáng)航空航天大學(xué)王明海副教授和哈爾濱工業(yè)大學(xué)韓榮第教授主編。其中,第1~7章由韓榮第與高勝東(哈爾濱工業(yè)大學(xué))改編,第8~15章由王明海、韓榮第和韋東波(哈爾濱工業(yè)大學(xué))改編,第16章由吳健[哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)]與王明海編寫(xiě)。全書(shū)由王明海、韓榮第統(tǒng)稿。
由于水平和時(shí)間所限,疏漏和不妥之處在所難免,懇請(qǐng)批評(píng)指正。
編者
2013年4月
韓榮第,哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造及自動(dòng)化教授。1965。08~1970。04哈爾濱工業(yè)大學(xué)助教;
1970.05~1974.10重慶工業(yè)大學(xué)(內(nèi)遷);
1974.11~1996.06哈爾濱工業(yè)大學(xué)助教,講師,副教授;
1996.07~2001.11哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師;
1989.09~1990.07原蘇聯(lián)基輔工業(yè)大學(xué),訪問(wèn)學(xué)者。
第1章 緒論
1.1 先進(jìn)制造技術(shù)
1.2 21世紀(jì)的先進(jìn)制造工藝技術(shù)
1.3 機(jī)械加工技術(shù)
1.4 本課程的內(nèi)容
思考題
第2章 高速與超高速切削技術(shù)
2.1 概述
2.1.1 高速切削的概念與高速切削技術(shù)
2.1.2 高速與超高速切削的特點(diǎn)
2.1.3 高速與超高速切削技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀
2.1.4 高速與超高速切削對(duì)機(jī)床的新要求
2.2 實(shí)施高速與超高速切削的關(guān)鍵技術(shù)
2.3 獨(dú)特的主軸結(jié)構(gòu)單元
2.3.1 電主軸單元的分類(lèi)
2.3.2 主軸軸承
2.3.3 電主軸的冷卻和軸承的潤(rùn)滑
2.3.4 電主軸的動(dòng)平衡
2.3.5 電主軸的選用
2.4 高速直線驅(qū)動(dòng)進(jìn)給單元
2.4.1 高速直線進(jìn)給傳動(dòng)方式分析
2.4.2 高速直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給單元
2.5 高速與超高速切削刀具技術(shù)及其系統(tǒng)
2.5.1 適用高速與超高速切削的刀具材料
2.5.2 高效安全可靠的刀具結(jié)構(gòu)
2.5.3 高速切削刀具與機(jī)床連接的刀柄系統(tǒng)
2.5.4 高速切削用新型夾頭
2.5.5 高速切削刀具的動(dòng)平衡性能
2.5.6 高速與超高速切削刀具的監(jiān)測(cè)技術(shù)
2.6 高性能的數(shù)控和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
2.6.1 用矢量控制原理的PWM交流變頻控制器
2.6.2 高性能高靈敏度的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
2.6.3 精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)
2.6.4 其他輔助控制技術(shù)
2.7 高速與超高速切削技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
思考題
第3章 硬態(tài)切削技術(shù)
3.1 硬態(tài)切削的概念
3.2 硬態(tài)車(chē)削的特點(diǎn)
3.3 硬態(tài)車(chē)削的必要條件
3.3.1 硬態(tài)車(chē)削刀具
3.3.2 硬態(tài)車(chē)削的切削用量
3.3.3 硬態(tài)車(chē)削機(jī)床
3.4 硬態(tài)車(chē)削的應(yīng)用與展望
思考題
第4章 干式(綠色)切削技術(shù)
4.1 概述
4.2 干式切削技術(shù)的特點(diǎn)及實(shí)施的必要條件
4.2.1 干式切削技術(shù)的特點(diǎn)
4.2.2 實(shí)施干式切削的必要條件
4.3 實(shí)施干式(綠色)切削可采用的方法
4.3.1 風(fēng)冷卻切削
4.3.2 液氮冷卻干式切削
4.3.3 準(zhǔn)(亞)干式切削
4.3.4 用水蒸氣作冷卻潤(rùn)滑劑
4.3.5 射流注液切削
4.4 干式切削技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用
4.4.1 干式切削技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
4.4.2 干式切削技術(shù)的應(yīng)用舉例
4.5 當(dāng)前的任務(wù)
4.5.1 對(duì)切削液的新要求
4.5.2 切削液的發(fā)展趨勢(shì)
4.5.3 限制使用切削液中的有害添加劑
4.5.4 研制新環(huán)保型添加劑
思考題
第5章 振動(dòng)切削與磨削技術(shù)
5.1 概述
5.1.1 傳統(tǒng)切削與振動(dòng)切削
5.1.2 振動(dòng)切削特點(diǎn)
5.1.3 振動(dòng)切削機(jī)理的幾種觀點(diǎn)
5.1.4 振動(dòng)切削研究現(xiàn)狀
5.2 振動(dòng)切削過(guò)程解析
5.2.1 振動(dòng)切削改變實(shí)際切削速度
5.2.2 振動(dòng)切削改變刀具工作角度
5.2.3 振動(dòng)切削過(guò)程中的消振作用
5.2.4 切削力波形改變切削過(guò)程
5.3 典型振動(dòng)切削裝置及其應(yīng)用
5.3.1 對(duì)振動(dòng)切削裝置的基本要求
5.3.2 振動(dòng)切削裝置分類(lèi)
5.3.3 機(jī)械振動(dòng)切削裝置
5.3.4 超聲振動(dòng)切削裝置
5.3.5 振動(dòng)切削在難加工工藝中的應(yīng)用
5.4 振動(dòng)磨削技術(shù)
5.4.1 超聲振動(dòng)磨削
5.4.2 超聲振動(dòng)清洗砂輪磨削
5.4.3 超聲振動(dòng)修整砂輪
5.5 振動(dòng)研磨技術(shù)
5.5.1 概述
5.5.2 振動(dòng)研磨機(jī)理
思考題
第6章 加熱(輔助)切削與低溫切削技術(shù)
6.1 概述
6.1.1 加熱(輔助)切削的概念
6.1.2 加熱(輔助)切削的發(fā)展概況
6.2 加熱輔助切削的加熱方法與加熱輔助切削
6.3 加熱輔助切削機(jī)理探討
6.4 低溫切削技術(shù)
6.4.1 概述
6.4.2 低溫切削特點(diǎn)
6.4.3 低溫切削分類(lèi)
6.4.4 低溫切削的應(yīng)用
思考題
第7章 特殊切削加工方法
7.1 磁化切削
7.1.1 概念
7.1.2 磁化切削的分類(lèi)
7.1.3 刀具磁化裝置
7.1.4 磁化切削效果
7.1.5 磁化切削機(jī)理探討
7.2 真空中切削
7.2.1 真空度對(duì)銅和鋁切削的影響
7.2.2 真空度對(duì)中碳鋼和鈦合金切削的影響
7.2.3 真空中的高速與超高速切削
7.2.4 在氧氣和氬氣氣氛中的高速與超高速切削
7.3 惰性氣體保護(hù)切削
7.4 絕緣切削
7.5 電熔爆“切削”
7.6 射流加工技術(shù)
7.6.1 概述
7.6.2 高壓水射流加工裝置
7.6.3 高壓水射流切除與切斷機(jī)理
7.6.4 高壓水射流(WJ、AWJ)切割應(yīng)用范圍
思考題
第8章 磨削加工新技術(shù)
8.1 高效磨削新技術(shù)
8.1.1 重負(fù)荷荒磨
8.1.2 緩進(jìn)給大切深磨削
8.1.3 高速與超高速磨削
8.1.4 砂帶磨削
8.2 超硬磨料的高效磨削技術(shù)
8.2.1 超硬磨料的性能分析及應(yīng)用
8.2.2 超高速磨削典型新工藝介紹
8.3 超硬磨料砂輪的修整技術(shù)
8.3.1 超硬磨料砂輪修整的概念
8.3.2 超硬砂輪修整方法
8.4 高精度小粗糙度磨削技術(shù)
8.4.1 砂輪表面磨粒應(yīng)有微刃性和等高性
8.4.2 磨床要有足夠好的性能
8.4.3 工藝參數(shù)選擇要合理
8.5 磨削加工最新技術(shù)
8.6 先進(jìn)磨削方法在難加工材料加工中的應(yīng)用舉例
8.6.1 高溫合金的緩進(jìn)給大切深磨削
8.6.2 鈦合金的磨削
8.6.3 熱噴涂(焊)層的磨削
8.7 超硬砂輪在線電解修整ELID磨削技術(shù)及應(yīng)用
8.7.1 ELID磨削原理
8.7.2 ELID磨削機(jī)理與應(yīng)用
思考題
第9章 復(fù)合加工技術(shù)
9.1 概述
9.2 復(fù)合加工技術(shù)分類(lèi)
9.3 復(fù)合加工技術(shù)的應(yīng)用及其評(píng)價(jià)
9.3.1 應(yīng)用
9.3.2 復(fù)合加工技術(shù)應(yīng)用的評(píng)價(jià)
思考題
第10章 高強(qiáng)度鋼與超高強(qiáng)度鋼的切削加工
10.1 概述
10.2 高強(qiáng)度鋼與超高強(qiáng)度鋼的切削加工特點(diǎn)
10.3 切削高強(qiáng)度鋼與超高強(qiáng)度鋼的有效途徑
10.4 高強(qiáng)度與超高強(qiáng)度鋼的鉆孔與攻螺紋
10.4.1 高強(qiáng)度鋼與超高強(qiáng)度鋼的鉆孔
10.4.2 高強(qiáng)度鋼與超高強(qiáng)度鋼的攻螺紋
思考題
第11章 不銹鋼的切削加工
11.1 概述
11.2 不銹鋼的切削加工特點(diǎn)
11.3 不銹鋼的車(chē)削加工
11.4 不銹鋼的銑削加工
11.5 不銹鋼的鉆削加工
11.6 不銹鋼的鉸孔
11.7 不銹鋼攻螺紋
思考題
第12章 高溫合金的切削加工
12.1 概述
12.2 高溫合金的切削加工特點(diǎn)
12.3 高溫合金的車(chē)削加工
12.3.1 正確選擇刀具材料
12.3.2 選擇合理的刀具幾何參數(shù)
12.3.3 確定合理的切削用量
12.3.4 選用性能好的冷卻潤(rùn)滑劑
12.3.5 車(chē)削高溫合金推薦的切削
條件
12.4 高溫合金的銑削加工
12.5 高溫合金的鉆削加工
12.6 高溫合金的鉸孔
12.7 高溫合金攻螺紋
12.8 高溫合金的拉削
思考題
第13章 鈦合金的切削加工
13.1 概述
13.1.1 鈦合金的分類(lèi)
13.1.2 鈦合金的性能特點(diǎn)
13.2 鈦合金的切削加工特點(diǎn)
13.3 鈦合金的車(chē)削加工
13.3.1 正確選擇刀具材料
13.3.2 選擇合理的刀具幾何參數(shù)
13.3.3 切削用量選擇
13.4 鈦合金的銑削加工
13.4.1 正確選擇刀具材料
13.4.2 選擇合理的刀具幾何參數(shù)
13.4.3 銑削方式的選擇
13.4.4 銑削用量
13.5 鈦合金的鉆削加工
13.6 鈦合金攻螺紋
13.6.1 選擇性能好的刀具材料
13.6.2 改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)絲錐結(jié)構(gòu)
13.6.3 采用跳齒結(jié)構(gòu)
13.6.4 采用修正齒絲錐
13.6.5 切削液的選用
13.6.6 螺紋底孔直徑的選取
13.6.7 攻螺紋速度的選取
思考題
第14章 工程陶瓷材料的切削加工
14.1 概述
14.1.1 陶瓷材料的分類(lèi)
14.1.2 陶瓷制品的制備
14.1.3 陶瓷的組織結(jié)構(gòu)
14.2 工程陶瓷材料的特性及脆性破壞機(jī)理探討
14.2.1 與切削加工相關(guān)的陶瓷材料的性能
14.2.2 陶瓷材料脆性破壞機(jī)理探討
14.3 工程陶瓷材料的切削
14.3.1 陶瓷材料的切削加工特點(diǎn)
14.3.2 幾種常用陶瓷材料的切削加工
14.4 工程陶瓷材料的磨削
14.4.1 陶瓷材料的磨削特點(diǎn)
14.4.2 正確選擇金剛石砂輪的性能參數(shù)
14.4.3 新型金剛石砂輪的開(kāi)發(fā)
14.4.4 提高陶瓷材料磨削效率的其他方法
14.4.5 陶瓷材料的研磨與拋光
14.5 陶瓷材料加工性的評(píng)價(jià)
思考題
第15章 復(fù)合材料與復(fù)合構(gòu)件的切削加工
15.1 概述
15.1.1 復(fù)合材料的概念
15.1.2 復(fù)合材料的分類(lèi)
15.1.3 復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用
15.1.4 復(fù)合材料的增強(qiáng)相(或分散相)
15.1.5 復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理
15.2 纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料FRP簡(jiǎn)介
15.2.1 FRP的性能特點(diǎn)
15.2.2 影響FRP性能的其他因素
15.2.3 常用的FRP
15.3 FRP的切削加工
15.3.1 FRP的切削加工特點(diǎn)
15.3.2 FRP的車(chē)削加工
15.3.3 FRP的鉆孔
15.3.4 FRP的銑削加工
15.3.5 切斷加工
15.4 碳纖維/碳(Cf/C)復(fù)合材料的切削加工
15.5 金屬基復(fù)合材料的切削加工
15.5.1 切削加工特點(diǎn)
15.5.2 不同加工方法的切削加工特點(diǎn)
15.6 碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷復(fù)合材料Cf/SiC的切削加工
15.7 復(fù)合構(gòu)件的鉆孔技術(shù)
15.7.1 CFRP與Ti合金疊層復(fù)合構(gòu)件鉆孔
15.7.2 復(fù)合裝甲構(gòu)件鉆孔
思考題
第16章 難加工材料切削過(guò)程的有限元仿真技術(shù)
16.1 概述
16.1.1 有限元法簡(jiǎn)介
16.1.2 常用的有限元分析軟件簡(jiǎn)介
16.2 材料性能實(shí)驗(yàn)手段
16.2.1 材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)法
16.2.2 直角切削試驗(yàn)法
16.3 常用的材料本構(gòu)方程(模型)
16.4 切削仿真的應(yīng)用實(shí)例
16.4.1 切削變形
16.4.2 切削力
16.4.3 切削溫度
16.4.4 刀具磨損
16.4.5 典型有限元軟件的建模過(guò)程范例
思考題
參考文獻(xiàn)