金属切削原理与数控机床刀具内容提要

本书共9章，主要内容包括金属切削加工的基本概念、刀具材料、金属切削过程中的主要现象及规律、金属切削加工质量及切削用量的选择、数控机床刀具概述、数控车削刀具、孔加工刀具、数控铣削刀具、数控工具系统。 本书为本科及高职学院机械制造工艺与设备、数控技术及模具设计与制造等专业的金属切削原理与刀具课程教材。同时也可供职工大学、业余大学有关专业使用，供有关工厂企业、研究单位从事机械制造的技术人员参考。

第一章 金属切削加工的基本概念

第一节 切削过程中的运动和切削用量

一、切削过程中的运动

二、切削过程中形成的3个表面

三、切削用量

第二节 刀具切削部分的组成及刀具的几何角度

一、刀具切削部分的组成

二、测量标注刀具角度的坐标参考系

三、刀具的几何角度

四、刀具工作图的画法

第三节 刀具工作参考系与工作角度

一、刀具工作参考系与工作角度的概念

二、刀具工作角度的计算

第四节 金属切削层

一、切削层参数

二、正切屑和倒切屑

复习思考题

第二章 刀具材料

第一节 刀具材料应具备的性能及种类

一、刀具材料应具备的基本性能

二、常用刀具材料的种类

第二节 高速钢

一、普通高速钢

二、高性能高速钢

三、粉末冶金高速钢

四、高速钢的表面处理与涂层

第三节 硬质合金

一、硬质合金的组成与特点

二、硬质合金的选用

三、其他硬质合金

第四节 其他刀具材料

一、陶瓷

二、金刚石

三、立方氮化硼（CBN）

复习思考题

第三章 金属切削过程中的主要现象及规律

第一节 金属切削过程

一、金属切削过程的实质

二、切屑的种类

三、金属切削层的变形系数

四、积屑瘤

第二节 切削力与切削功率

一、切削力与切削功率

二、影响切削力的各种因素

第三节 切削热和切削温度

一、切削热的来源与传出

二、影响切削温度的各种因素

三、切削热的利用与限制

第四节 刀具磨损与刀具寿命

一、刀具磨损的概念

二、刀具磨损过程及磨钝标准

三、刀具寿命

复习思考题

第四章 金属切削加工质量及切削用量的选择

第一节 工件材料的切削加工性能

一、工件材料切削加工性能的概念及其主要指标

二、影响材料切削加工性的各种因素

第二节 已加工表面质量

一、表面质量概念及其影响

二、影响表面粗糙度、冷作硬化及残余应力的因素

三、提高表面质量的途径

第三节 切削液

一、切削液的作用

二、切削液的种类

三、切削液的选用

四、使用切削液注意事项

第四节 刀具几何参数及切削用量的选择

一、刀具几何参数的合理选择

二、切削用量的合理选择

复习思考题

第五章 数控机床刀具概述

第一节 数控机床刀具的分类

一、按刀具切削部分的材料分类

二、按刀具的结构形式分类

三、按使用机床或被加工表面分类

四、按刀具的换刀方式分类

第二节 数控机床刀具的特点

一、数控机床刀具与传统刀具的区别

二、数控机床刀具的特点

第三节 数控机床刀具的失效形式与可靠性

一、刀具的失效形式

二、数控机床刀具的可靠性

复习思考题

第六章 数控车削刀具

第一节 数控车削刀具的类型

一、按车刀用途分类

二、按车刀结构分类

三、按切削刃形状分类

第二节 机夹可转位车刀

一、可转位车刀的组成

二、可转位刀具的优点

三、机夹可转位车刀的ISO代码

四、可转位车刀刀片的ISO代码

五、可转位刀片的夹紧方式

六、可转位刀片的断屑槽

七、可转位车刀使用时的注意事项

第三节 难加工材料的车削

一、难加工材料的特点

二、高锰钢的车削

三、高温合金的车削

四、淬火钢的车削

五、不锈钢的车削

复习思考题

第七章 孔加工刀具

第一节 钻削加工与钻头

一、麻花钻的结构要素

二、麻花钻的几何角度

三、麻花钻的修磨

四、群钻

五、硬质合金钻头

第二节 深孔钻

一、错齿内孔排屑深孔钻

二、单刃外排屑深孔钻（枪钻）

三、喷吸钻

第三节 铰刀

一、高速钢铰刀

二、硬质合金铰刀

三、铰刀的使用技术

第四节 镗刀

一、单刃镗刀

二、双刃镗刀

复习思考题

第八章 数控铣削刀具

第一节 铣刀种类与用途

一、按铣刀的用途分类

二、按铣刀齿背形状分类

三、按铣刀刀齿数分类

第二节 铣刀的几何参数及铣削要素

一、铣刀的几何参数

二、铣削要素

第三节 铣削方式与铣削特征

一、面铣的铣削方式及其特点

二、圆周铣削的铣削方式及其特点

三、铣削特征

第四节 常用铣刀的结构特点

一、立铣刀

二、模具铣刀

三、面铣刀

第五节 数控铣刀的合理使用技术

一、铣刀与铣削用量的选择

二、铣刀直径的确定与刀片的安装

三、数控铣削加工中的对刀技术

四、铣刀轴线与已加工表面的位置关系

复习思考题

第九章 数控工具系统

第一节 刀具快换、自动更换和尺寸预调

一、刀具的快速更换

二、自动换刀

三、数控刀具尺寸预调

第二节 镗铣类数控工具系统

一、TSG整体式工具系统

二、TMG模块式工具系统

三、新型高速铣削用的工具系统

第三节 数控车削工具系统

一、通用型数控车削工具系统的发展

二、更换刀具头部的数控车削工具系统的发展

复习思考题

参考文献 2100433B

21世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争，这种竞争是全方位的。目前，随着国内数控机床用量的剧增，特别是随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用以及刀具材料的不断发展，现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展。数控机床刀具与工具系统的性能、质量和可靠性以及刀具管理系统的水平，直接影响到我国制造业数百万台昂贵的数控机床生产效率的高低和加工质量的好坏，也直接影响到整个机械制造工业的生产技术水平和经济效益。可以说数控刀具及其管理系统水平的高低，正在成为制约我国制造业发挥数控机床加工效率的“瓶颈”。“工欲善其事，必先利其器”，本书正是在这样的背景下，经过反复的实践与总结，在收集国内外大量最新技术发展成果的基础上编写的。

数控机床刀具、工具系统和刀具管理系统是发挥数控机床加工效率、保证加工质量的基础。只有先进的数控机床，没有与之相配套的先进刀具、工具系统和刀具管理系统，或者没有掌握刀具的合理使用技术，数控机床的效能就得不到充分发挥。本书正是从数控加工生产实际的角度出发，以切削过程的基本理论为基础，以掌握数控机床刀具合理使用技术、发挥数控机床效能为目标，在介绍数控加工的切削基础、已加工表面粗糙度成因、刀具材料的种类及其选用原则以及数控刀具的特点、失效形式与可靠性等基本知识的基础上，分析了数控车削刀具、数控铣削刀具和孔加工刀具的种类、特点及合理使用技术，并给出各种典型材料的实用刀具。同时，结合国内外数控工具系统的最新发展成果，介绍了数控工具系统、刀具预调仪和刀具管理系统等方面的知识及相关标准。全书系统性、综合性强，与生产实践联系紧密。

本书的适用对象为大、中专及职业技术院校学生和从事数控加工实践与研究的工程技术人员，本书也可作为从事数控技术应用、CAD/CAM技术应用和模具设计与制造等人员的培训教材或技术参考书籍。

本书第2～7章和第9章由北方工业大学徐宏海编写，第1章和第8章由首钢工学院王犇编写。北方工业大学张超英为本书的编写提供了大量的技术资料。全书由徐宏海负责统稿和定稿。

在本书的编写过程中，得到了北方工业大学领导和同事的大力支持和帮助，中国科学院研究生院于华教授、成都英格数控刀具模具有限公司王虹总经理等为本书的编写提出了许多宝贵的意见并提供了丰富的资料，在此一并致谢。

由于编者水平有限，数控刀具、工具系统和刀具管理系统技术发展迅速，所以本书难免有不足之处，望读者和各位同仁提出宝贵意见。

编者

2005年6月2100433B