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目录1

第一章 金属切削实验设计1

§1-1 金属切削实验设计的任务与要求1

§1-2 实验计划、实验大纲和实验报告的编写2

一、实验计划2

二、实验大纲3

三、实验报告4

§1-3 正交实验设计4

一、有关的术语和符号4

二、实验设计方法的选择5

三、正交表和正交实验设计法6

§1-4 回归的正交设计8

§1-5 计算机辅助切削试验数据采集与处理11

一、实验信号的分析与采样11

二、微机切削数据采集和处理系统实例13

参考文献15

第二章 切削过程和切屑形成过程实验17

§2-1 快速落刀技术——切屑根部的取得17

§2-2 切屑根部金相标本的制备19

一、切屑根部标本的嵌装19

二、试样表面的制备20

四、显微组织的显现——金相腐蚀21

三、试样的抛光21

§2-3 金相显微镜的简单原理22

一、透镜的色差和球面象差23

二、光学系统的分辨本领24

§2-4 透射式电子显微镜原理及试样制备25

一、透射式电子显微镜的原理25

二、静电透镜和磁透镜26

三、透射式电子显微镜的光路原理27

四、试件的制备27

§2-5 变形系数和剪切角的测定29

一、变形系数的测定29

二、剪切角的测定32

§2-6 用网格法研究切削过程的金属变形33

§2-7 电视技术和高速摄影技术在切削过程研究中的应用35

参考文献37

第三章 切削力测量和测力仪设计原理38

§3-1 切削力测量的一般问题38

一、对切削力测量和测力仪性能的基本要求38

二、测量方法和测力传感器的选择39

三、和测力仪配套使用的仪器39

§3-2 电阻应变片测力传感器的电桥电路和电补偿原理39

一、电阻应变片的工作原理40

二、电阻应变片的测量电路40

三、应变片的连接电路和电补偿原理实例41

四、消除切削力作用点位置变化的影响43

§3-3 应变式测力仪常用变形元件的力学性能43

一、直筋式变形元件的力学特性43

二、环式变形元件的力学特性45

三、薄壁圆筒变形元件的力学特性46

§3-4 应变式测力仪高刚度结构的设计原理47

一、减少测力仪的非必要刚度损失47

二、正确选择变形元件及合理确定尺寸参数48

§3-5 典型应变式测力仪简介50

一、车削测力仪50

二、钻削测力仪51

三、铣削测力仪52

四、其他测力仪55

§3-6 使用压电晶体传感器的测力仪55

一、石英晶体的压电效应55

二、压电晶体传感器55

三、用压电传感器的测力仪56

四、压电式测力仪的使用58

§3-7 测力仪的标定58

一、静态标定58

二、分力相互干扰的消除58

一、测力仪的开环特性59

§3-8 测力仪的动态响应59

二、测力仪的闭环特性60

§3-9 测力仪的动态误差61

一、幅值误差61

二、波形畸变误差62

三、切深残余误差62

§3-10 限制动态误差的方法与动参数设计63

一、测力仪固有频率的设计公式63

二、使畸变误差最小的阻尼比64

三、给定δ限制，使带宽频率ωb最大的阻尼比65

四、给出ωb，使δ最小的阻尼比65

五、使切残误差最小的阻尼比66

六、提高测力仪动态精度的其他方法67

§3-11 阻尼器与校正网络69

一、单面阻尼器69

二、共轭阻尼器70

三、可调阻尼间隙共轭阻尼器70

四、“电阻尼”校正网络71

参考文献72

第四章 切削热和切削温度的测定72

§4-1 切削、磨削区温度测定方法概述73

一、切削温度的测定区域73

二、切削温度测定方法分类74

一、热电偶测温的基本原理75

§4-2 切削温度的热电偶测量法75

二、用热电偶法测刀具和工件接触面温度78

三、用热电偶法测工件的温度分布81

四、热电偶测量中的几个实用问题83

§4-3 红外测温法95

一、红外测温法的基本原理95

二、红外点温度计法测切削区温度场96

三、用热象仪法测切削区温度场96

四、使用光导纤维红外测温法97

二、示温涂料法100

一、显微结构分析法100

§4-4 其他测温方法100

三、热量计法102

四、用实验测温与数值分析结合的方法测定工件表层温度分布103

参考文献107

第五章 刀具磨损及耐用度实验108

§5-1 刀具的磨损形态108

§5-2 刀具磨损的检测109

一、后刀面磨损的测量109

二、前刀面磨损的测量110

三、用扫描电镜、电子探针仪、俄歇仪研究刀具磨损111

§5-3 刀具耐用度的标准试验法115

一、刀具耐用度的评定116

二、刀具耐用度的标准试验法117

三、车床的无级调速118

§5-4 刀具耐用度的快速试验法121

一、相对磨损率试验法121

二、以VB为函数的磨损方程法122

三、端面车削试验法122

四、阶梯车削试验法124

五、积累损伤理论法127

§5-5 刀具磨损的在线检测方法128

一、刀具磨损在线检测概述128

二、光学摄象检测法129

三、切削力变化检测法130

四、用振动信号检测刀具磨损132

五、用声发射信号检测刀具磨损134

六、用电动机功耗检测刀具磨损134

七、多参数综合判据检测刀具磨损135

§5-6 刀具破损的检测135

一、刀具破损的特点135

二、刀具破损形态的观察136

三、刀具破损的检测预报137

四、刀具破损耐用度的实验方法138

参考文献142

§6-1 表面粗糙度的检测143

第六章 表面质量的检测143

一、表面粗糙度标准144

二、表面粗糙度的测量方法144

§6-2 表面变质层和显微硬度的检测145

一、表面变质层145

二显微硬度的检测147

§6-3 表面残余应力的测定148

一残余应力及其测定方法简介148

二、X射线衍射法测定表层残余应力151

三、通过表面剥层使应力松弛法测定表面残余应力158

二、磨削烧伤的检测164

一、磨削烧伤164

§6-4 磨削烧伤和裂纹的检测164

三、表层裂纹检测165

参考文献168

第七章 切削实验的数据处理169

§7-1 实验数据的分析检验169

一、实验数据的误差分析169

二、异常数据的处理171

三、随机变量的数字特征174

§7-2 实验数据的表示方法与经验公式的建立177

一、实验数据的表示方法177

二、图解法求经验公式178

三、平均选点法求经验公式180

四、最小二乘法求经验公式182

五、重复试验时数据的处理182

六、关于函数类型的选择189

§7-3 一元线性回归分析190

一、一元线性回归的回归方程190

二、回归方程的显著性检验192

三、相关系数194

四、利用回归方程进行预报和控制195

§7-4 多元线性回归分析197

一、多元线性回归的数学模型197

二、参数β的最小二乘估计198

三、线性回归数学模型的另一种形式200

四、回归方程的显著性检验205

五、回归系数的显著性检验207

六、利用回归方程进行预报和控制208

§7-5 方差分析209

一、单因素实验的方差分析209

二、双因素实验的方差分析213

三、正交试验结果的极差分析及方差分析215

参考文献218

附录1 国际标准ISO3685-1977(E)《单刃车削刀具的寿命试验》219

附录2 常用正交表225

附录3 f分布的双侧分位数229

附录4 F分布表230