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第1章 绪论1

1.1微细切削技术的背景1

1.2微细切削技术发展现状2

1.2.1微小型机床的研究和发展现状2

1.2.2微小型刀具的研究和发展现状4

1.2.3微细切削的试验、建模分析与理论研究概况6

1.2.4微细切削的工艺研究及代表性成果10

第2章 微细切削区别于常规尺度切削的基础理论15

2.1概述15

2.2微细切削中的尺度效应16

2.2.1尺度效应的概念16

2.2.2微细切削中尺度效应的作用17

2.3微细切削中的位错理论20

2.3.1工件材料中的位错缺陷20

2.3.2位错理论的提出21

2.3.3微细切削过程的位错理论分析22

2.4非自由切削的定义及最小能量耗散理论26

2.4.1非自由切削的定义26

2.4.2最小能量耗散原理的定义27

2.4.3单元刀具切削下的最小能量耗散原理29

2.4.4最小能量耗散原理的相关检验30

2.5微细切削中的非自由切削31

2.5.1单切削刃刀具的等效切削刃和排屑角31

2.5.2考虑刀尖圆弧半径的等效切削刃和排屑角32

2.5.3非自由度系数及自由切削法34

2.6小结34

第3章 微细切削模型的建立与研究36

3.1概述36

3.2微细切削的最小切削厚度37

3.2.1切削刃弹性回退量的计算37

3.2.2最小切削厚度的范围38

3.2.3最小切削厚度时刀具的负前角及切削力40

3.3微细切削模型的建立42

3.3.1微细切削的切削变形区42

3.3.2微细切削的切削力计算45

3.3.3微细切削的切削力分析54

3.4切削力验证试验57

3.5小结60

第4章 微细切削刀具61

4.1概述61

4.2微小型刀具的基本特点61

4.3微细切削刀具材料63

4.4微小型成形车刀65

4.4.1微小型零件的成形车削65

4.4.2微小型成形车刀的设计66

4.4.3微小型成形车刀的应用68

4.5微小型切槽刀69

4.6微小型齿轮成形铣刀70

4.6.1微成形铣削齿轮零件71

4.6.2微小型齿轮铣刀主要结构参数设计71

4.6.3微小型齿轮铣刀齿形的设计计算75

4.6.4微小型齿轮铣刀的制造77

4.7微小型齿轮滚刀78

4.7.1微小型齿轮目标零件78

4.7.2微小型齿轮滚刀结构设计80

4.7.3微小型齿轮滚刀齿形设计与局部结构强度校核84

4.7.4微小型齿轮滚刀的加工87

4.8小结89

第5章 典型微小型零件的微细切削工艺研究90

5.1概述90

5.2微细切削加工设备及刀具系统配置90

5.3典型微小型结构件的特点及工艺要求92

5.3.1微小型结构件的特点92

5.3.2微小型结构件的工艺要求92

5.4微小型轴类零件的加工工艺研究94

5.4.1微细轴的车削加工94

5.4.2微细轴的车铣加工96

5.4.3车铣与车削工艺的对比分析97

5.5微小型板类零件的加工工艺研究98

5.6微小型齿轮的加工工艺研究100

5.6.1微小型齿轮加工工艺综述100

5.6.2微小型齿轮的成形铣削加工104

5.6.3微小型齿轮的滚削加工112

5.6.4微小型齿轮的加工工艺对比与总结113

5.7微小型三维结构件的加工工艺研究114

5.8小结122

第6章 微细切削的表面粗糙度试验研究123

6.1概述123

6.2试验设计方法概述124

6.2.1单因素试验设计124

6.2.2正交试验设计124

6.2.3响应曲面试验设计125

6.3试验设备与测量仪器129

6.4微细车削表面粗糙度研究131

6.4.1微细车削的理论表面粗糙度131

6.4.2微细车削表面粗糙度的单因素试验132

6.4.3基于正交试验方法的微细车削表面粗糙度试验138

6.5微细铣削表面粗糙度研究142

6.5.1微细铣削表面粗糙度的两种预测模型142

6.5.2微细铣削表面粗糙度的两种试验方案144

6.5.3微细铣削表面粗糙度的试验结果分析146

6.6微细车铣钛合金的表面粗糙度试验研究149

6.6.1微细正交车铣的理论表面粗糙度150

6.6.2基于二次响应曲面法的微细正交车铣表面粗糙度试验151

6.6.3微细正交车铣表面粗糙度试验结果分析152

6.7小结158

第7章 总结与展望159

7.1全文总结159

7.2主要创新点162

7.3工作展望163

参考文献164