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目录1

第一章 导论1

一、刀具材料的发展与切削加工1

二、陶瓷刀具的发展史与各国应用概况10

1．陶瓷刀具的发展简史10

2．各国研制和应用陶瓷刀具概况13

1．刀杆的形状和材料18

三、陶瓷刀片压制方法的发展18

第二章 陶瓷刀具材料的分类与特性24

一、氧化铝陶瓷24

1．A12O3陶瓷的物理特性25

2．A12O3陶瓷的化学特性27

3．切削特性及应用范围29

二、氧化铝-金属系陶瓷34

三、氧化铝-碳化物系陶瓷35

四、氧化铝-碳化物金属陶瓷40

五、氧化铝-氮化物金属陶瓷45

六、各国部分陶瓷刀片的牌号及性能45

一、陶瓷刀片的物理、机械性能及其对切削性能的影响50

第三章 新型陶瓷刀具的切削性能50

1．晶粒平均尺寸及密度对切削性能的影响51

2．硬度对切削性能的影响53

3．抗弯强度与抗压强度对切削性能的影响55

4．抗冲击韧件对切削性能的影响56

5．抗热震性对切削性能的影响57

6．耐热性对切削性能的影响57

7．耐磨性对切削性能的影响58

二、切屑形成及切削速度对切屑形态的影响60

三、陶瓷刀具切削时的摩擦66

1．硬质合金刀具与陶瓷刀具前刀面上摩擦系数的对比66

2切削速度v对摩擦系数μ的影响67

四、陶瓷刀具的车削力68

五、新型陶瓷刀具加工时的切削温度72

六、陶瓷刀具的磨损与耐用度74

1．概述74

2．陶瓷刀具的磨损形态75

3．新型陶瓷刀具的磨损机理78

4．新型陶瓷刀具的磨损曲线83

5．新型陶瓷刀具耐用度与切削用量的关系89

七、新型陶瓷刀具的破损97

1．概述97

2．破损形态97

3．破损试验与评定100

4．提高陶瓷刀具破损耐用度的措施103

八、新型陶瓷刀具的加工精度和表面质量104

1．新型陶瓷刀具的加工精度105

2．新型陶瓷刀具的加工表面质量106

第四章 新型陶瓷刀具合理几何参数的选择113

一、刀具的标注角度113

1．车刀的标注角度114

2．端铣刀的标注角度118

二、前刀面和前角的选择119

1．关于负前角的讨论120

2．负倒棱的选用123

三、后角的选择127

1．后角αo合理值的选用128

2副后角αo′的选用128

1．主偏角kr与副偏角kr′的合理选用129

四、主偏角、副偏角和刀尖形状的选择129

2．刀尖形状的选择131

五、刃倾角的合理选择132

1．避免产生过大的足以引起振动的Fy力134

2．-λs要保证形成合理的αo′值134

六、新型陶瓷车刀合理几何参数选用实例136

1．半精车高强度钢的新型陶瓷刀具136

2．半精车硬镍铸铁时车刀几何参数的选用137

第五章 新型陶瓷刀具切削用量的选择140

一、刀具耐用度的优化140

1．最大生产率耐用度141

2．最低成本耐用度142

3最大利润耐用度144

二、金属切除率与切削用量的选择144

1．切削深度αp的选择145

2．进给量f的选择146

3．v与n的计算147

三、切削用量选择实例147

2．初选进给量148

3．计算v及选定n148

1．决定走刀次数148

四、陶瓷刀具切削用量参考数值150

1．苏联ЦМ332陶瓷刀具切削用量推荐表150

2．国产热压新型陶瓷刀具切削用量推荐表159

3．日本生产的热等静压新型陶瓷刀具切削用量推荐表159

4．西德生产的陶瓷刀具切削用量推荐表161

5．美国研制、生产的陶瓷刀具切削用量推荐表162

第六章 新型陶瓷刀具的结构设计175

一、陶瓷刀具结构的发展175

2．新型陶瓷刀片的尺寸规格177

二、新型陶瓷刀片的形状和合理选择177

1．可转位刀片的标记177

3．新型陶瓷刀片的精度等级180

4．可转位陶瓷车刀片的选择182

三、机夹可转位陶瓷车刀刀杆形状和尺寸的选择185

2．刀杆尺寸的选择186

四、机夹可转位陶瓷车刀的夹紧机构186

1．对可转位车刀夹紧机构的要求187

2．几种典型的上压式夹紧机构187

五、机夹可转位新型陶瓷车刀的几何角度及换算190

2．后角αo的计算192

1．前角γo的计算192

3．刃倾角λs的计算193

4．主偏角kr的计算193

5．副偏角kr′的计算193

6．副后角αo′的计算193

7．车刀刀杆角度的换算195

8．新型陶瓷车刀结构设计实例198

六、新型陶瓷刨刀的设计200

1．概述200

2．新型陶瓷刨刀设计要点201

4．新型陶瓷精刨刀的结构设计和几何参数的选择202

3．新型陶瓷粗刨刀的结构设计及几何角度的选择202

七、新型陶瓷铣刀的设计与应用204

1．概述204

2．机夹可转位新型陶瓷铣刀的特点206

3．可转位新型陶瓷铣刀片的型式、尺寸和选用208

4．机夹可转位陶瓷铣刀的定位与夹紧机构212

5．机夹可转位新型陶瓷铣刀几何参数的选择217

6．机夹可转位新型陶瓷铣刀的结构型式221

7．应用实例223

8．机夹可转位新型陶瓷铣刀的合理使用225

1．焊接结构的新型陶瓷刀具230

八、其他形式结构的新型陶瓷刀具230

2．粘结结构的新型陶瓷刀具231

第七章 新型陶瓷刀具的使用233

一、对机床及工序安排的要求233

1．对机床的要求233

2．对工序安排的要求237

二、对零件结构工艺性的要求238

1．零件“切入、“切出处均应倒角238

2．零件上的空刀槽及槽形要适于陶瓷刀具加工239

三、对零件毛坯的要求240

1．对铸件的要求240

3．对热处理件的要求241

2．对锻件的要求241

四、零件材料的选择242

五、断屑及安全防护的要求243

1．断屑压板断屑法243

2．利用刀具几何参数及切削用量断屑法244

3在刀具上附加一运动来断屑246

4．安全防护方面的要求246

六、对刀具结构的要求247

七、新型陶瓷刀具的刃磨和检验248

1．金刚石砂轮刃磨陶瓷刀具249

八、技术管理256

2．陶瓷刀片刃磨后的检验256

1．切削试验257

2．设计与制造刀具257

3．专人负责管理与刃磨257

4．不断为新型陶瓷刀具开发新的领域257

5．注意积累新型陶瓷刀具的切削数据258

第八章 新型陶瓷刀具在国内外的应用实例259

一、在各种工件材料和工种上的应用实例260

1．精车超高强度调质钢261

2．车削高强度调质钢264

3．精车大型精密零件266

4．车削硬镍铸铁、耐磨铸铁、冷硬铸铁、高铬铸铁和含硼铸铁268

5．精镗深孔270

6．铣削ZGMn13高锰钢271

7．车削镍基102喷涂耐磨材料272

8．车削含硼塑料273

二、切削淬硬钢，推动以切削代磨削工艺的发展273

1．精车淬硬W18Cr4V高速钢276

2．精车淬硬碳素工具钢276

3．精车淬硬合金工具钢276

4．精镗高强度合金钢导弹头部276

5．精车淬硬钢螺纹量规276

6．刨削淬硬钢平板279

7．精铣淬硬铸铁280

三、技术经济效益分析280

四、新型陶瓷刀具使用实例一览表282

附表287

附表1 m/min→m/s换算表287

附表2 kgf/mm2GPa换算表288

附表3 原光洁度等级、代号与表面粗糙度Ra、Rz值对照表（根据GB131-83等）289

附表4 常用硬度对照表290

附表5 硬质合金刀具与陶瓷刀具切削性能对比表294

参考资料294