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第1章　刀具与磨削技术的发展历史1

1.1　刀具的发展史1

1.2　现代金属切削技术对刀具生产模式的影响1

1.2.1　现代切削技术的发展机制2

1.2.2　现代切削技术的技术特征3

1.3　磨削原理5

1.3.1　磨削过程及磨屑6

1.3.2　磨削精度和表面质量7

1.3.3　磨削力和磨削功率7

1.3.4　磨削热和磨削温度8

1.3.5　磨削效率8

1.4　磨床的发展8

1.4.1　发展历程8

1.4.2　工具磨床的发展9

1.4.3　刀具自动制造单元9

1.5　数控磨削技术11

1.5.1　磨削的数控编程术语与标准11

1.5.2　数控磨床的坐标系定义11

1.5.3　坐标运动命名13

1.5.4　数控磨削加工程序的程序段格式13

1.5.5　主程序与子程序结构14

1.5.6　刀位点数据与砂轮的运动轨迹15

第2章　刀具的材料16

2.1　刀具材料应具备的性能16

2.1.1　高硬度和高耐磨性16

2.1.2　足够的强度与冲击韧度16

2.1.3　高耐热性和化学惰性16

2.1.4　良好的工艺性和经济性16

2.2　常用的刀具材料17

2.2.1　高速钢17

2.2.2　硬质合金29

2.2.3　陶瓷材料46

2.2.4　超硬刀具材料54

2.3　刀具材料的选择61

第3章　刀具的结构与设计规范63

3.1　刀具的结构63

3.1.1　刀具的装夹部分63

3.1.2　刀具的工作部分63

3.2　刀具的类型64

3.3　刀具几何参数图释70

3.3.1　铣刀71

3.3.2　钻头77

3.3.3　铰刀82

3.3.4　其他常用刀具84

3.4　铣刀的设计规范及技术条件98

3.4.1　模具铣刀98

3.4.2　T形槽铣刀104

3.4.3　圆柱铣刀107

3.4.4　键槽铣刀108

3.4.5　圆角铣刀111

3.4.6　凸凹半圆铣刀113

3.4.7　直柄反燕尾槽铣刀和直柄燕尾槽铣刀115

3.4.8　角度铣刀116

3.4.9　三面刃铣刀122

3.4.10　尖齿槽铣刀123

3.4.11　硬质合金铣刀124

3.4.12　木工刀具134

3.4.13　铣刀直柄柄部标准146

3.5　铣刀主要几何参数的选择149

3.6　钻头的主要几何参数及设计规范154

3.6.1　钻头的典型结构155

3.6.2　钻尖顶角对钻削加工的影响155

3.6.3　钻头的螺旋角β158

3.6.4　标准钻头的表面粗糙度159

3.6.5　通用标准钻头切削部分的改进和横刃修磨159

第4章　整体磨制刀具砂轮的选择181

4.1　磨料181

4.1.1　金刚石182

4.1.2　CBN182

4.2　结合剂183

4.2.1　结合剂的分类183

4.2.2　结合剂的适用范围184

4.3　粒度、浓度184

4.3.1　粒度184

4.3.2　浓度186

4.4　超硬砂轮标准187

4.4.1　超硬材料砂轮的形状代号187

4.4.2　超硬砂轮尺寸标准195

4.4.3　超硬砂轮的选用212

4.5　砂轮的配置213

4.6　砂轮的修整213

4.7　砂轮的安全管理问题215

第5章　刀具试验技术217

5.1　正交试验设计法217

5.1.1　正交试验设计法的基本原理217

5.1.2　正交表220

5.1.3　试验方案设计223

5.1.4　试验数据分析224

5.1.5　刀具试验应用实例227

5.2　简易确定最佳切削参数的试验方法229

5.2.1　试验的作用229

5.2.2　试验原理和过程230

5.2.3　试验结果和分析231

5.2.4　需要注意的问题232

5.3　刀具试验设备232

5.3.1　测力系统232

5.3.2　测温系统233

5.3.3　刀具磨损测量系统233

第6章　数控刀具磨床的操作与维护235

6.1　操作过程中影响刀具磨制精度的主要因素235

6.1.1　机床精度的影响235

6.1.2　砂轮误差的影响236

6.1.3　控制程序的编制和补偿的影响237

6.2　磨削操作中需要注意的问题237

6.3　刀具加工实例239

6.3.1　普通立铣刀加工实例239

6.3.2　汽轮机转子轮槽铣刀（成形刀）的设计与磨制246

6.4　数控工具磨床的维护保养与维修253

6.4.1　数控工具磨床设备维护的基点253

6.4.2　数控工具磨床日常操作规范254

6.4.3　故障处置255

6.4.4　故障检查方法257

6.4.5　故障排除的一般方法260

第7章　刀具的后处理技术及其他辅助工艺系统262

7.1　刀具材料的表面处理技术262

7.1.1　涂层技术262

7.1.2　涂层的分类265

7.1.3　涂层刀具的技术特点268

7.1.4　刀具涂层技术的应用268

7.1.5　镀膜处理技术270

7.2　刀具刃口钝化技术271

7.2.1　进行刃口钝化处理的原因271

7.2.2　刃口型式与刃口钝化形状及参数272

7.2.3　刀具刃口钝化的效果和经济性273

7.3　刀具的动平衡273

7.3.1　引起刀具系统不平衡的原因274

7.3.2　动平衡技术的基本概念及计算公式274

7.3.3　适度动平衡277

7.3.4　制造厂家产品的动平衡标准278

7.3.5　刀具系统的动平衡279

7.3.6　自动平衡系统279

7.4　数控刀具的刀柄系统及自动换刀装置（ATC）的选择280

7.4.1　刀柄结构形式280

7.4.2　常用数控刀柄的规格282

7.4.3　自动换刀装置（ATC）的选配289

7.5　磨削液291

7.5.1　磨削液应具备的性能292

7.5.2　磨削液的分类295

7.5.3　磨削液的选择296

7.5.4　磨削液喷嘴的设计297

7.5.5　磨削液对机床的要求298

第8章　刀具失效状况与数控修磨技术300

8.1　刀具的失效分析及应对措施300

8.2　整体立铣刀与钻头使用过程中出现的问题及对策304

8.3　刀具的修磨308

8.3.1　修磨刀具的分类308

8.3.2　修磨方案309

8.3.3　修磨刀具需注意的问题310

8.4　刀具的再涂层技术310

第9章　刀具的特种加工技术312

9.1　超声波加工技术312

9.1.1　超声波的发生原理312

9.1.2　超声振动加工过程控制314

9.1.3　超声波加工刀具317

9.1.4　刀具和刀柄连接方式318

9.1.5　在工具和刀具制造方面的应用319

9.2　激光加工技术320

9.2.1　激光加工原理320

9.2.2　激光器的结构322

9.2.3　激光器的种类323

9.2.4　数控激光加工技术的应用324

第10章　数控工具磨床及相关检测设备的选择331

10.1　刀具生产用数控工具磨床的选择要点331

10.1.1　确定需要几个数控轴331

10.1.2　确定需要几个数控轴联动332

10.1.3　数控系统的选择332

10.1.4　数控工具磨床的磨削软件334

10.2　世界知名品牌工具磨床介绍337

10.2.1　MICHAEL DECKEL数控工具磨床338

10.2.2　WALTER数控工具磨床339

10.2.3　ANCA数控工具磨床341

10.2.4　SAACKE数控工具磨床342

10.2.5　HAWEMAT数控工具磨床343

10.2.6　SCHUTTE数控工具磨床345

10.3　刀具的检测设备及仪器346

10.3.1　刀具测量机346

10.3.2　万能工具显微镜350

10.3.3　刀具硬度检测352

结束语358

附录359

附录A　常用正交试验表359

附录B　表面光洁度与表面粗糙度Ra、Rz数值换算表363

附录C　硬度换算表364

附录D　超硬材料标准目录365

附录E　常用金属切削刀具国家标准366

附录F　常用金属切削刀具行业标准373

参考文献378