金属切削加工技术问答

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《金属切削加工技术问答》以问答的形式，详细地介绍了金属切削加工中所涉及的基本知识、刀具材料、金属切削过程、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损与刀具耐用度、工件材料的切削加工性、切削液、刀具几何参数的合理选择、切削用量的选择、已加工表面质量，以及磨削和难切削材料的加工。

书籍目录

前言

一、基本知识

1什么是金属切削加工?

2切削运动时在工件上形成哪几个加工表面?

3什么是主运动和进给运动?

4什么是切削用量三要素?

5刀具切削部分有哪些构造要素?

6确定刀具几何角度有哪些参考基准平面?

7刀具有哪几个角度?其定义是什么?

8什么是刀具的标注角度和工作角度?

9进给运动对刀具的工作角度有什么影响?

10刀尖(刃)安装高低对刀具工作角度有什么影响?

11刀杆中心线与进给方向不垂直(或不平行)对刀具工作角度有什么影响?

12什么是切削层?

13什么是切削厚度、切削宽度和切削面积?

二、刀具材料

1刀具材料在切削加工中的作用是什么?

2刀具材料应具备哪些性能要求?

3刀具材料有哪几大类?

4普通高速钢有哪几种?各有什么性能?

5高性能高速钢有哪几种?各有什么性能和特点?

6粉末冶金高速钢有哪些性能特点?

7涂层高速钢刀具有哪些性能特点?

8我国硬质合金分为哪几大类?

9硬质合金有哪些性能特点?

10国际标准化组织(ISO)怎样对硬质合金进行分类?

11钨钴(WC+Co)类硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

12钨钛钴(WC+TiC+Co)类硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

13通用(YW)类硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

14碳化钛(TiC)基硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

15超细晶粒硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

16专用铣削用硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

17还有哪些性能良好的硬质合金牌号?

18我国从国外引进的硬质合金有哪些牌号、性能与用途?

19硬质合金涂层的材料有哪些?各有什么特点?

20涂层硬质合金有哪些牌号与用途?

21陶瓷刀具材料有哪几类?各有哪些性能特点?

22陶瓷刀具材料有哪些牌号、性能与用途?

23金刚石刀具材料有哪几种?

24金刚石刀具有哪些特点?

25金刚石刀具有哪些用途?

26立方氮化硼刀具材料有哪些性能特点?

27立方氮化硼刀具适合于切削哪些工件材料?

三、金属切削过程

1对金属切削过程的研究有哪些意义?

2切削时怎样划分切削变形区?

3金属切削过程中有哪些变形?

4切屑有哪些类型?

5什么是切屑的变形系数?

6哪些因素对切屑变形有影响?

7国际标准化组织(ISO)将切屑分为哪几类?

8切屑形状对切削过程有什么影响?

9断屑的方法有哪几种?各有什么特点?

10怎样选择可转位刀片的断屑槽型?

11什么是积屑瘤?

12积屑瘤的生长过程是怎样的?

13积屑瘤在切削过程中有什么影响?

14积屑瘤的成因是什么?

15影响积屑瘤产生的因素有哪些?

16怎样防止积屑瘤的产生?

17什么是切削加工硬化?

四、切削力

1什么是切削力?

2切削力的来源有哪些?

3什么是合力和分力?

4怎样对切削力进行分解?

5怎样计算切削力?

6什么是单位切削力?

7影响切削力的因素有哪些?

8什么是切削功率?怎样计算?

五、切削热和切削温度

1切削热是怎样产生的?

2切削热是怎样传出的?什么是切削温度?

3切削用量对切削温度有什么影响?

4刀具几何参数对切削温度有什么影响?

5刀具磨损对切削温度有什么影响?

6工件材料对切削温度有什么影响?

7切削温度对切削过程有什么影响?

8怎样限制和利用切削热?

六、刀具磨损与刀具耐用度

1刀具磨损的形态有哪几种?

2刀具磨损的原因有哪些?

3刀具磨损过程分为哪几个阶段?

4什么是刀具的磨钝标准?

5什么是刀具耐用度和刀具寿命?

6影响刀具耐用度的因素有哪些?

7怎样合理选择刀具耐用度?

8什么是刀具的破损?其形式有哪些?

9怎样防止刀具破损?

七、工件材料的切削加工性

1什么是工件材料的切削加工性?

2什么是工件材料的相对切削加工性?

3怎样衡量材料的切削加工性?

4材料的物理性能对切削加工性有什么影响?

5材料的化学成分对切削加工性有什么影响?

6材料的力学性能对切削加工性有什么影响?

7材料的金相组织对切削加工性有什么影响?

8怎样确定材料切削加工性等级?

八、切削液

1切削液分哪几大类?

2切削液有哪些作用?

3切削液有哪些添加剂?

4怎样选用切削液?

5怎样使用切削液?

九、刀具几何参数的合理选择

1合理选择刀具几何参数有哪些意义?

2怎样改变刀具几何参数?

3前角有哪些作用?其选择的原则是什么?

4怎样选择前刀面的形状?

5怎样选择硬质合金车刀的几何参数?

6负倒棱有哪些作用?其选择原则是什么?

7后角有哪些作用?其选择原则是什么?

8主偏角和副偏角有哪些作用?其选择原则是什么?

9刃倾角有哪些作用?其选择原则是什么?

10刀尖的作用有哪些?其选择原则是什么?

十、切削用量的选择

1合理选择切削用量有哪些意义?

2选择切削用量时应考虑哪些因素?

3选择切削用量有哪些原则和步骤?

4怎样具体选择切削用量?

5提高切削用量的途径有哪些?

十一、已加工表面质量

1表面质量的含义是什么?

2表面质量对零件的使用性能有哪些影响?

3有哪些因素影响表面粗糙度?

4刀具几何形状与切削运动对残留面积高度有什么影响?

5减小残留面积高度的措施有哪些?

6刀具刃磨质量对表面粗糙度有哪些影响?

7积屑瘤对表面粗糙度有哪些影响?

8鳞刺对表面粗糙度有哪些影响?

9切削过程中的振动对表面粗糙度有哪些影响?

10残余应力是怎样产生的?

11什么是加工硬化?其成因有哪些?

12提高表面质量的途径有哪些?

十二、磨削

1磨削加工有哪些特点?

2磨削有哪些形式?

3磨具组成的三要素及其作用是什么?

4磨具有哪几类?主要用途是什么?

5磨料有哪几类?各有哪些性能、特性和适用范围?

6怎样选择砂轮磨料的粒度?

7怎样选择砂轮的硬度?

8怎样选择砂轮的结合剂?

9怎样选择砂轮的组织?

10怎样选择砂轮的尺寸和强度?

11怎样综合选用砂轮?

12怎样安全使用砂轮?

13怎样保管砂轮?

14怎样平衡砂轮?

15怎样修整砂轮?

16怎样选择磨削余量?

17合理选择磨削用量时应掌握哪些原则?

18怎样选择砂轮速度?

19怎样选择磨削时的工件速度?

20怎样选择轴向进给量?

21怎样选择磨削深度?

22怎样选择一般磨削的参数?

23怎样选择磨削液?

24磨削液过滤的方法有哪些?

25外圆磨削有哪几种方法?各有什么特点?

26外圆磨削时应注意什么?

27外圆磨削时，工件可能产生哪些缺陷及如何消除?

28内圆磨削有哪几种方法?

29内圆磨削时，常见的缺陷及防止措施有哪些?

30平面磨削时应注意哪些问题?

31平面磨削薄片工件时，应注意哪些问题?

32平面磨削工件时，有哪些常见的缺陷和产生原因与防止措施?

33无心外圆磨削时，有哪些常见缺陷和防止措施?

34其他磨削中有哪些常见的缺陷和防止措施?

35金刚石磨料砂轮有哪些性能和磨削特点?

36立方氮化硼磨料的砂轮有哪些性能和磨削特点?

37金刚石和立方氮化硼砂轮各适用于磨削哪些材料?

38金刚石和立方氮化硼砂轮是怎样构造的?有哪些形状和适用范围?

39怎样选择金刚石和立方氮化硼砂轮的粒度?

40怎样选择金刚石和立方氮化硼砂轮的结合剂?

41怎样选择金刚石和立方氮化硼砂轮的浓度?

42怎样选择金刚石和立方氮化硼砂轮的硬度?

43怎样选择金刚石和立方氮化硼砂轮的磨削用量?

44怎样选择金刚石和立方氮化硼砂轮磨削时的磨削液?

45怎样对金刚石和立方氮化硼砂轮进行修整?

46使用金刚石和立方氮化硼砂轮应注意什么?

47提高磨削生产率的措施有哪些?

48在选择砂轮特性时，采取哪些措施可以降低磨削表面粗糙度值、防止烧伤和裂纹?

49什么是高速磨削?它有哪些特点?

50高速磨削对机床有哪些要求?

51怎样选择高速磨削的砂轮?

52怎样选择高速磨削的工艺参数?

53深切缓进强力磨削有哪些特点?

54深切缓进强力磨削对机床有哪些要求?

55怎样选择深切缓进强力磨削的砂轮?

56怎样修整深切缓进强力磨削的砂轮?

57深切缓进给磨削对工艺有哪些要求?

58深切缓进强力磨削工件常见的有哪些缺陷与防止措施?

59恒压力磨削有哪些特点?

60恒压力磨削的原理是什么?

61恒压力磨削中应注意哪些问题?

62宽砂轮磨削有哪些特点?

63宽砂轮磨削对磨床有哪些要求?

64怎样选择宽砂轮磨削的砂轮?

65怎样选择宽砂轮磨削的工艺参数?

66多砂轮磨削有哪些特点?

67多砂轮磨削保证加工精度的措施有哪些?

68成形磨削有哪些特点?

69怎样修整成形磨削砂轮?

70采用成形砂轮磨削时，应注意哪些?

71砂带磨削有哪些特点?

72怎样选择砂带的结构?

73怎样选择砂带磨削的接触轮?

74砂带磨削有哪些装置和设备?

75砂带磨削有哪些适用范围?

76怎样选择砂带磨削的工艺参数?

77砂带磨削有哪些优、缺点?在使用时应注意什么?

78电解磨削的基本原理是什么?

79电解磨削砂轮的种类及特性有哪些?

80电解磨削对砂轮和机床有哪些要求?

81怎样选择和配制电解液?

82怎样选择电解磨削的工艺参数?

83电解磨削时应注意哪些问题?

84什么是镜面磨削?

85镜面磨削的原理是什么?

86镜面磨削有哪些特点?

87镜面磨削对磨床有哪些要求?

88镜面磨削时怎样选择砂轮?

89镜面磨削对砂轮平衡和修整有哪些要求?

90镜面磨削时怎样选择工艺参数?

91镜面磨削时应注意哪些问题?

92低粗糙度高精度的工件磨削时，常见的有哪些缺陷和防止措施?

93砂轮电解镜面磨削的原理是什么?

94影响砂轮电解镜面磨削的因素有哪些?

95砂轮电解镜面磨削适用于磨削哪些材料?

十三、难切削材料的加工

1什么是难切削材料?其分类与特点是什么?

2难切削材料有哪些切削特点?

3改善难切削材料加工性的途径有哪些?

4怎样切削加工淬火钢?

5怎样切削加工不锈钢?

6怎样切削加工高强度和超高强度钢?

7怎样切削加工高锰钢?

8怎样切削加工钛合金?

9怎样切削加工高温合金?

10怎样切削加工冷硬铸铁和耐磨合金铸铁?

11什么是难熔金属?其切削特点是什么?

12怎样切削加工钨及其合金?

13怎样切削加工钼及其合金?

14怎样切削加工铌?

15怎样切削加工钽?

16怎样切削加工锆?

17怎样切削加工纯镍?

18怎样切削加工喷涂(焊)材料?

19怎样切削加工软橡胶?

20怎样切削加工复合材料?

21怎样切削加工工程陶瓷?

22怎样切削加工硬质合金?

23怎样车削砂轮?

参考文献

编辑推荐

《金属切削加工技术问答》既可供广大技术工人使用，还可供技工学校学生及相关技术人员参考。

章节摘录

版权页：   插图：   （3）高钒高速钢通常把钒的质量分数在3％以上的高速钢称为高钒高速钢。牌号有W12Cr4V4Mo、W6Mo5Cr4V3、W9Cr4V5。钒在钢中与碳形成大量的碳化钒（VC）。VC的硬度为2800HV，比WC（2400HV）高，因而使高速钢的硬度达到65～67HRC，它的抗弯强度为3200MPa。同时钒能细化钢的晶粒，降低钢的过热敏感性，使钢的耐磨性大大提高，刀具耐用度为普通高速钢的2～4倍。它适合切削加工不锈钢、耐热合金和高强度钢。缺点是磨削加工性很差，但采用CBN砂轮，可大大改善高钒高速钢的磨削加工性，使磨削变得容易。 （4）高钒含钴高速钢在高钒高速钢中加入适量的钴，可在提高钢的耐磨性的基础上，使钢的高温硬度提高。牌号有W9Cr4V5Co3、W12Cr4V5Co5。它们的常温硬度为66～68HRC，抗弯强度为3000MPa。最适合于切削加工高温合金，其刀具耐用度比普通高速钢高2倍以上。 （5）超硬高速钢 高速钢的硬度值达到67～70HRC时，称为超硬高速钢。它主要用于切削加工高温合金、钛合金、奥氏体不锈钢和高强度钢等难切削材料。 1）含钴超硬高速钢。典型牌号是W2Mo9C14VCo8（M42）、W10Mo4Cr4V3Co10（HSP.15）、W6Mo5Cr4V2Co8（M36）、W12Cr4V5Co5（T15）、W12Mo3Cr4V3Co5Si（Co5Si）。这些牌号中最常用的是W2Mo9Cr4VCo8（M42），它的常温硬度为69～70HRC，在600℃高温时的硬度为55～60HRC，抗弯强度为2700～3800MPa。其他牌号的常温硬度为66～69HRC，抗弯强度为2350～3000MPa，600℃高温硬度为54～55.5HRC。它们适合于切削加工铁基和铸造高温合金、镍和镍合金、钛合金、超高强度钢，可用于中硬（400HBW）齿面加工，其刀具耐用度比普通高速钢高2～4倍。 2）含铝超硬高速钢。牌号有W6Mo5Cr4V2Al（501钢或M2A1）、W10Mo4Cr4V3A1（5F—6钢）。它们的常温硬度为67～69HRC，在600℃高温时的硬度为54～55HRC。它们的抗弯强度为3500～3800MPa。加入铝后，可以阻止钢的晶粒长大，同时在切削时的高温作用下，空气中的氮气和氧气与这种高速钢刀具表面发生反应，生成氮化铝和氧化铝薄膜，就可以减小刀—屑之间的摩擦因数，减轻刀屑之间的粘结。含铝高速钢的硬度、耐磨性、抗弯强度和韧性都比较高，是国内最好的高速钢，可以与美国的M42相比，所以这几年用M2A1代替了普通高速钢。M2A1的刀具耐用度比W18高4～6倍。 3）含氮超硬高速钢。牌号是W12Mo3Cr4V3N（V3N），常温硬度为67～70HRC，在68HRC时的抗弯强度略低于M42，但韧性不降低。在切削加工高强度钢和奥氏体钢时，V3N钢的切削性能与M42、Co5Si钢等含钴高速钢相当，刀具耐用度比W18高3～10倍。还适用于切削加工奥氏体钢、镍基高温合金、钼、钛等合会。

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