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《实用金属切削手册(第2版)》不失为一本金属切削工艺设计,工艺施工及操作技能相结合的实用工具书,可供从事金属切削工艺人员、技师、技术工人学习使用。
内容简介
《实用金属切削手册(第2版)》对全书总体结构和内容设置作了适当的调整和增补,更进一步充实和完善了实用技术应用的内容。全书共分十四章,主要内容包括:常用资料,常用材料及性能,刀具和磨料磨具,机械零件,常用零件结构要素,机械加工工艺过程的制订及典型零件实例,车削加工,螺纹加工,铣削加工,齿轮加工,镗削加工,刨、插削加工,磨削加工,钳工加工,机械零件常规检测等。
内页插图
目录
第2版前言
第一章 常用资料1
一、常用数表1
(一)常用单位换算1
(二)常用数表及几何图形计算6
1��π的重要函数及π、25��4的近似分数6
2�背S眉负瓮夹渭扑愎�式7
3�痹仓艿确窒凳�表14
4�痹不〕ざ燃扑惚�14
5�蹦谠不∮胪庠不〖扑�15
6�� V形槽宽度、角度计算16
7�毖辔灿胙辔膊劭矶燃扑�16
8�蹦谠沧队胪庠沧都扑�17
二、极限与配合、形状和位置公差、表面粗糙度18
(一) 极限与配合18
1�笔跤锖投ㄒ�18
2�被�本规定22
3�笨住⒅岬募�限偏差与配合28
4�币话愎�差93
(二)形状和位置公差95
1�毙巫春臀恢霉�差符号95
2�毙挝还�差的标注方法97
3�蓖佳�上注出公差值的规定106
4�惫�差值表106
5�毙巫春臀恢霉�差未注公差值110
(三) 表面粗糙度112
1�逼蓝ū砻娲植诙鹊牟问�112
2�北砻娲植诙确�号、代号及标注116
3�北砻娲植诙却�号在图样上的标注方法122
4�备骷侗砻娲植诙鹊谋砻嫣卣骷坝τ镁倮�126
第二章 常用材料性能及应用128
一、钢128
(一)金属材料性能的名词术语128
(二)钢的分类130
(三)钢牌号表示方法132
1�迸坪疟硎痉椒ɑ�本原则132
2�备值拿�称及其符号133
3�备峙坪疟硎痉椒ǖ木倮�134
(四)常用钢的品种和应用举例138
1�苯峁垢�138
2�惫ぞ吒�159
3�敝岢懈�167
二、铸铁169
(一)铸铁的分类169
(二)铸铁牌号表示方法170
1�敝�铁名称、代号及牌号表示方法170
2�敝�铁牌号表示方法举例171
(三)常用铸铁的品种、性能和用途171
1�被抑�铁171
2�鼻蚰�铸铁173
3�笨啥椭�铁174
4�比淠�铸铁176
5�蹦腿戎�铁177
6�备吖枘褪粗�铁179
7�蹦湍ブ�铁180
8�笨鼓グ卓谥�铁180
三、非铁金属及其合金182
(一)非铁金属及其合金代号表示方法182
(二)铜及铜合金185
1�惫ひ荡客�185
2�奔庸せ仆�185
3�奔庸で嗤�187
4�蓖�及铜合金工艺性能189
(三)铸造铜合金的牌号和应用191
(四)常用铝及铝合金的牌号和应用192
(五)常用铸造铝合金的代号和应用194
四、粉末冶金材料的分类及应用194
五、常用工程塑料的性能和应用196
六、常用橡胶的特性和用途200
第三章 刀具和磨料磨具203
一、刀具203
(一)刀具切削部分材料203
1�倍缘毒咔邢鞑糠植牧闲阅艿囊�求203
2�背S玫毒卟牧�203
(二)车刀203
1�钡毒叩那邢鹘嵌燃捌渥饔�203
2�钡毒咔邢鞑糠旨负尾问�的选择203
3�背档独嘈图肮娓癯叽�215
(三)钻头262
1�甭榛ㄗ�262
2�崩┛鬃�268
3�憋磷�268
4�敝行淖�268
(四)铰刀273
1�苯碌兜闹饕�几何参数273
2�背S媒碌缎褪健⒈曜即�号及规格范围273
(五)铣刀281
1�毕车肚邢鞑糠值募负涡巫春徒嵌鹊难≡�281
2�背S孟车独嘈汀⒐娓穹段Ъ氨曜即�号289
3�笨勺�位铣刀298
(六)螺纹工具304
1�彼孔�304
2�卑逖�311
(七)齿轮刀具314
1�迸绦纬萋窒车�314
2�苯タ�线齿轮滚刀314
3�迸绦翁瓿莸�316
4�敝背莶宄莸�316
二、普通磨料磨具317
1�蹦チ系钠分帧⒋�号及其应用范围317
2�蹦チ狭6群偶捌溲≡�319
3�蹦ゾ哂捕却�号320
4�蹦ゾ咦橹�号及其适用范围320
5�苯岷霞恋拇�号、性能及其适用范围321
6�蹦ゾ叽�号322
7�逼胀�磨具的最高工作速度337
第四章 机械零件339
一、螺纹339
(一)普通螺纹339
1�逼胀�螺纹基本牙型339
2�逼胀�螺纹基本尺寸339
3�逼胀�螺纹的优选系列339
4�逼胀�螺纹的管路系列346
5�逼胀�螺纹公差与配合347
6�北昙欠椒�及示例359
(二)梯形螺纹361
1�碧菪温菸蒲佬�361
2�碧菪温菸浦本队肼菥嘞盗斜�361
3�碧菪温菸苹�本尺寸361
4�碧菪温菸乒�差361
5�甭菸菩�合长度376
6�碧菪温菸拼�号与标记378
(三)55°管螺纹379
1�� 55°密封管螺纹379
2�� 55°非密封管螺纹384
(四) 60°密封管螺纹387
1�甭菸剖跤锛按�号388
2�甭菸蒲佬�388
3�痹沧豆苈菸频幕�本尺寸及公差389
4�痹仓�内螺纹的基本尺寸及公差392
5�庇行�螺纹的长度393
6�钡菇嵌曰�准平面理论位置的影响393
7�甭菸铺卣鞔�号及标记示例394
(五)米制管螺纹395
1�币话忝芊饷字乒苈菸�395
2�狈敲芊饷字乒苈菸�398
(六)英制惠氏螺纹398
1�毖佬�398
2�庇⒅苹菔下菸频谋曜枷盗�398
3�被�本尺寸399
二、齿轮401
(一)渐开线圆柱齿轮401
1�被�本齿廓及代号401
2�痹仓�齿轮的几何尺寸计算403
3�本�度等级及其选择406
4�背菖鞴�差407
(二)齿条411
1�背萏醯募负纬叽缂扑�411
2�背萏蹙�度411
(三)锥齿轮413
1�弊冻萋只�本齿廓尺寸参数413
2�蹦J�413
3�敝背葑冻萋旨负纬叽缂扑�414
4�弊冻萋志�度416
5�背菖饕�求418
(四)圆柱蜗杆和蜗轮419
1�痹仓�蜗杆的基本齿廓419
2�痹仓�蜗杆的主要参数421
3�痹仓�蜗杆传动几何尺寸计算422
4�痹仓�蜗杆、蜗轮精度424
5�背菖饕�求427
三、常用零件结构要素428
(一)中心孔428
(二)各类槽431
1�蓖说恫�431
2�鄙奥衷匠滩�432
(三)零件倒圆与倒角434
(四)球面半径435
(五)螺纹零件436
1�苯艄碳�外螺纹零件的末端436
2�逼胀�螺纹的收尾、肩距、退刀槽、倒角尺寸438
3�逼胀�内螺纹的收尾、肩距、退刀槽和倒角尺寸441
4�逼胀�螺纹的内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度,螺栓
突出螺母的末端长度443
5�碧菪温菸剖瘴病⑼说恫酆偷菇浅叽�446
6�泵字谱堵菸频慕峁挂�素447
7�痹仓�管螺纹收尾、退刀槽和倒角尺寸449
第五章 机械加工工艺过程的制订及典型零件
实例452一、机械加工工艺过程的制订452
(一)机械加工工艺过程的组成452
(二)工艺过程制订中应考虑的主要问题452
1�倍ㄎ换�准选择452
2�绷慵�表面加工方法的选择453
3�奔庸に承虻陌才�456
(三)工序制定459
1�惫ば蚧�准的选择459
2�比范üば虺叽绲姆椒�459
3�奔庸び嗔康娜范�460
4�被�床的选择461
5�惫ひ兆氨傅难≡�461
6�鼻邢饔昧康难≡�461
7�笔奔涠ǘ畹淖槌�462
(四)影响加工精度的因素及改善措施462
1�庇跋斐叽缇�度的因素及改善措施462
2�庇跋煨巫淳�度的因素及改善措施462
3�庇跋煳恢镁�度的因素及改善措施462
(五)影响加工表面粗糙度的因素及改善措施468
1�备髦旨庸し椒�能达到的表面粗糙度468
2�庇跋烨邢骷庸け砻娲植诙鹊囊蛩丶案纳拼胧�471
3�庇跋炷ハ骷庸け砻娲植诙鹊囊蛩丶案纳拼胧�471
二、典型零件机械加工工艺过程实例473
(一)定位销轴473
1�绷慵�图样分析473
2�倍ㄎ幌�轴机械加工工艺过程卡473
3�惫ひ辗治�474
(二)连杆螺钉475
1�绷慵�图样分析475
2�绷�杆螺钉机械加工工艺过程卡477
3�惫ひ辗治�478
(三)单拐曲轴480
1�绷慵�图样分析480
2�钡ス涨�轴机械加工工艺过程卡482
3�惫ひ辗治�484
(四)密封件定位套486
1�绷慵�图样分析486
2�泵芊饧�定位套机械加工工艺过程卡486
3�惫ひ辗治�488
4��165-0��10-0��15mm、��180-0��10-0��15mm中心线对��130+0��045+0��015mm基准孔
中心线的同轴度误差的检测方法489
(五)车床尾座套筒490
1�绷慵�图样分析490
2�背荡参沧�套筒机械加工工艺过程卡490
3�惫ひ辗治�493
(六)圆柱齿轮494
1�绷慵�图样分析495
2�痹仓�齿轮机械加工工艺过程卡495
3�惫ひ辗治�496
(七)丝杠496
1�绷慵�图样分析496
2�彼扛芑�械加工工艺过程卡498
3�惫ひ辗治�499
(八)小型蜗轮减速器箱体499
1�绷慵�图样分析499
2�毙⌒臀下旨跛倨飨涮寤�械加工工艺过程卡499
3�惫ひ辗治�499
(九)轴承座502
1�绷慵�图样分析503
2�敝岢凶�机械加工工艺过程卡503
3�惫ひ辗治�504
(十)连杆504
1�绷慵�图样分析504
2�绷�杆机械加工工艺过程卡511
3�惫ひ辗治�511
第六章 车削加工513
一、车刀的磨损和刃磨513
1�钡毒吣ニ鸬男问�513
2�背档赌ザ郾曜技澳陀枚�514
3�背档兜氖止と心�515
二、中心孔的加工与修研518
1�敝行目椎募庸ぜ爸柿糠治�518
2�敝行目椎男扪�520
三、车削圆锥面521
1�弊短甯鞑糠殖叽绲募扑愎�式521
2�背迪髟沧睹娣椒�522
3�背当曜甲抖群统S米抖仁毙〉都芎涂磕0遄�动角度523
4�背迪髟沧睹媸背叽绲目刂品椒�524
5�背迪髟沧睹媸辈�生废品的原因及预防方法524
四、车削偏心工件526
1�背迪髌�心工件的装夹方法526
2�背迪髑�轴的装夹方法528
3�庇米ㄓ眉芯叱迪髌�心工件529
4�辈饬科�心距的方法529
五、车削成形面532
1�背尚蚊娉迪鞣椒�532
2�背S贸尚蔚叮ㄑ�板刀)类型及应用534
六、车削球面537
七、车削表面的滚压加工539
1�惫鲅辜庸こS霉ぞ呒捌溆τ�539
2�惫雎质焦鲅构ぞ叱S玫墓雎滞庠残巫醇坝τ�541
3�惫雎止鲅沟募庸し椒�542
4�惫鲅怪柿糠治�542
5�惫龌�545
八、车削薄壁工件547
1�惫ぜ�的装夹方法547
2�钡毒呒负谓嵌鹊难≡�549
3�本�车薄壁工件的切削用量549
九、冷绕弹簧550
1�蔽允匠荡部扇浦频�簧的种类550
2�比浦圃仓�形螺旋压缩弹簧550
3�比浦圃仓�形螺旋拉伸弹簧552
4�比浦圃沧缎温菪�压缩弹簧552
5�比浦崎侠滦蔚�簧553
第七章 螺纹加工554
一、车螺纹554
1�倍匀�角形螺纹车刀几何形状的要求554
2�背德菸频牡都饪矶瘸叽�554
3�背德菸剖苯换怀萋旨扑�554
4�甭菸瞥档兜陌沧�562
5�甭菸瞥迪鹘�刀方式562
6�背S寐菸瞥档兜奶氐慵坝τ�562
7�背刀嘞呗菸平换怀萋旨扑慵胺窒叻椒�572
二、旋风铣削螺纹574
1�毙�风铣削螺纹方式及适用范围574
2�毙�风铣削螺纹的刀具材料和几何角度576
3�毙�风铣削螺纹常用切削用量577
三、用板牙和丝锥切削螺纹577
1�庇贸荡蔡茁菸坪凸ヂ菸频墓ぞ�577
2�惫ヂ菸魄暗卓壮叽绲募扑�578
3�碧茁菸魄霸哺酥本冻叽绫�581
第八章 铣削加工583
一、分度头及分度方法583
1�狈侄韧反�动系统及分度头定数583
2�狈侄确椒�及计算584
二、铣削离合器588
1�背菔嚼牒掀鞯闹掷嗉疤氐�588
2�本匦纬堇牒掀鞯南诚�590
3�奔獬荩ㄕ�三角形)离合器铣削592
4�碧菪问账醭堇牒掀飨诚�592
5�本獬菪卫牒掀飨诚�593
6�碧菪蔚雀叱堇牒掀飨诚�596
7�甭菪�齿离合器铣削597
三、铣削凸轮598
1�蓖孤执�动的三要素599
2�钡人僭才掏孤值南诚�600
3�钡人僭仓�凸轮的铣削600
……
第九章 齿轮加工
第十章 镗削加工
第十一章 刨、插削加工
第十二章 磨削加工
第十三章 钳工加工
第十四章 机械零件常规检测
前言/序言
《实用金属切削手册》第1版自2005年出版发行以来,受到广大读者的厚爱和支持。近年来,随着我国机械工业不断发展,新工艺、新技术不断出现,有关部门对相关标准也进行了修订和制订。为使本书更好地满足技术发展的需要,并使广大读者能及时地掌握有关标准修改的内容和应用,因此,我们决定对本手册进行一次较全面的修订。
这次修订工作是在遵循第1版“以实用性、科学性、先进性相结合为宗旨”,“以少而精为原则”的基础上,对总体结构和内容设置做了较大的调整和增补。从中、小型企业工艺员、施工员、技师和技术工人应具有的较广泛的通用知识及多面技能的实际需要出发,精选出在实际工作中常用的、经过实践验证、确定可靠的技术内容,并对所选资料经过反复核对和精心加工,结构合理,图文并茂,一目了然,使读者学以致用,既能短期速成,又能循序渐进。
本手册第2版共分十四章,主要内容包括:常用资料,常用材料性能及应用,刀具和磨料磨具,机械零件,机械加工工艺过程的制订及典型零件实例,车削加工,螺纹加工,铣削加工,齿轮加工,镗削加工,刨、插削加工,磨削加工,钳工加工,机械零件常规检测等。
本手册第2版由陈宏钧主编,洪寿兰主审。参加编写的人员还有洪寿春、王学汉、李凤友、洪二芹、单立红、陈环宇等。
由于我们水平有限,在编写中难免有不妥和错误之处,真诚希望广大读者批评指正。
锻造之艺:现代精密加工技术精要 作者: [此处可虚构一位资深工程师或教授的姓名,例如:张工程、李教授] 出版社: [此处可虚构一家专业技术出版社,例如:华夏工业技术出版社] 版次: 2024年第一版 --- 内容简介:突破传统,迈向智能制造时代的金属加工新范式 《锻造之艺:现代精密加工技术精要》并非一本简单介绍传统车、铣、磨工艺的教科书,它是一部面向21世纪智能制造浪潮,深度聚焦于超精密加工、复杂曲面成形、先进材料去除与增材制造集成的综合性技术专著。本书旨在为从事高端装备制造、航空航天、生物医疗器械以及精密模具设计与制造的工程师、技术人员和科研工作者,提供一套全面、深入且极具前瞻性的理论指导和实战参考。 本书的核心竞争力在于其对“复杂性”和“精度”的双重突破。在当前全球制造业向“工业4.0”转型的背景下,对零件的性能要求已不再局限于尺寸精度,更延伸至表面完整性、微观组织控制以及多功能集成。本书正是紧密围绕这一需求展开论述。 第一部分:超精密加工的物理基础与前沿突破 (约400字) 本部分深入剖析了影响亚微米乃至纳米级加工表面质量的关键物理机制。我们彻底摒弃了对传统切削力学过于简化的描述,转而聚焦于微米尺度下的塑性变形、摩擦行为以及热影响区(HAZ)的精确控制。 微观磨损与刀具寿命预测模型: 提出了基于AI算法修正的弹性接触理论模型,用于预测高硬度材料(如硬质合金、陶瓷基复合材料)在超高速切削过程中的工具磨损速率,从而实现刀具寿命的精准调度。 颤振抑制与主动减振技术: 详尽阐述了切削系统中固有频率的识别与主动控制方法。重点介绍了基于压电陶瓷和磁流变液(MR Fluid)的主动阻尼系统在复杂悬臂刀具加工中的应用案例,有效解决了长径比零件的表面粗糙度波动问题。 非接触式测量与补偿: 详细对比了激光共聚焦显微镜、白光干涉仪在在线监测刀具磨损和工件表面形貌方面的性能差异,并构建了基于机器视觉的实时误差反馈补偿算法,确保了在开放式数控系统下的加工精度。 第二部分:复杂曲面与五轴/多轴联动策略 (约450字) 现代航空发动机叶片、医疗植入物和高性能涡轮盘的制造,无不依赖于高度复杂的自由曲面加工。本部分着重于从算法层面提升加工效率和质量。 曲面特征识别与刀位路径优化: 针对CAD模型中的隐式和显式曲面特征,本书提出了一种多尺度特征融合算法,用于自动识别最佳的粗加工和精加工区域。重点介绍了“步进式包络铣削”(Stepped Envelope Milling)技术,该技术能显著减少刀具与工件的接触长度,降低切削力波动。 高精度五轴联动插补算法: 深入解析了五轴联动中常见的运动学奇异点问题,并提出了基于四元数和旋转向量的全局平滑插补策略。此策略在保证轨迹精度的同时,避免了因轴系速度限制导致的加工停滞或冲击。 冷却剂的精准递送系统: 探讨了高压内冷(HPCF)和微米级气雾润滑(MQL)技术在深孔加工和难加工材料切削中的应用。特别对HPCF在刀具前刀面上的流场模拟和压力优化进行了案例分析。 第三部分:增材制造(AM)与减材制造(Subtractive Manufacturing)的深度融合 (约400字) 本书的另一大亮点在于对混合制造(Hybrid Manufacturing)范式的探讨。我们认识到,单纯的减材或增材已无法满足复杂零件的制造需求,两者的优势互补是未来的方向。 增材制造的残余应力控制与后处理: 系统分析了选区激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中产生的内部应力分布,并提出了基于梯度热处理的应力释放方案。 增材-减材集成工艺链构建: 详细介绍了如何将增材制造的“近净形成形”优势与高精度减材加工的“表面质量保证”能力结合。书中提供了一套完整的流程设计指南,涵盖了从零件设计、增材制造参数选择到后续精加工路径规划的全过程,特别关注了如何处理增材制造表面粗糙层(As-built Surface)的去除策略。 面向性能的材料去除: 讨论了电化学加工(ECM)、超声波辅助加工(UAM)和激光烧蚀技术(Laser Ablation)在去除增材制造热影响区、提高界面结合强度方面的潜力。 第四部分:智能制造环境下的数据驱动与优化 (约300字) 面向未来工厂,本书将制造数据视为核心资产。 过程参数的机器学习优化: 介绍了如何利用历史切削数据训练决策树和神经网络模型,实现对进给量、切深和主轴转速的自适应优化,以在保证质量的前提下,最大化材料去除率(MRR)。 数字孪生(Digital Twin)在加工中的应用: 阐述了如何建立高保真度的加工过程数字孪生模型,用于预测设备故障、模拟不同加工策略对最终零件性能的影响,从而实现“零废品率”的制造目标。 总结: 《锻造之艺:现代精密加工技术精要》以其广博的知识覆盖面、严谨的科学论证和极强的工程实用性,为读者提供了一张通往下一代精密制造领域的路线图。它不仅教授“如何切削”,更阐释了在复杂约束条件下“如何思考和优化”整个制造流程。