超硬刀具與數(shù)控加工技術(shù)實(shí)例

前言

數(shù)控技術(shù)集機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)于一體，是制造業(yè)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，它的廣泛應(yīng)用使全球制造業(yè)發(fā)生根本性的變化，已引起世界各國(guó)科技界和工業(yè)界的很大重視,可以說數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新是21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)更新與改造、向機(jī)電一體化方向發(fā)展的主要途徑和主要手段。數(shù)控技術(shù)的水平及應(yīng)用狀況已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化水平的主要標(biāo)志之一。 超硬刀具是隨著現(xiàn)代工程材料的加工在硬度方面提出更高的要求應(yīng)運(yùn)而生，在20世紀(jì)的后40年中有了較大的發(fā)展。立方氮化硼具有高硬度、高熱穩(wěn)定性，對(duì)鐵族元素呈惰性，故最適合制作切削各種淬硬鋼，包括碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、軸承鋼、模具鋼，各種鐵基、鎳基、鈷基和其他熱噴涂（焊）零件材料的刀具。金剛石刀具有更高的硬度及其他優(yōu)異性能，用它所制作的刀具，應(yīng)用范圍更為廣泛，可以加工各種難加工材料，對(duì)有色金屬，主要對(duì)銅、鋁及其合金，進(jìn)行超精密切削加工，切削純鎢、純鉬，工程陶瓷、硬質(zhì)合金、工業(yè)玻璃，石墨、各種塑料，各種金屬基與非金屬基的、纖維加強(qiáng)和顆粒加強(qiáng)的復(fù)合材料。超硬刀具的產(chǎn)生，更大地促進(jìn)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。 隨著數(shù)控技術(shù)在我國(guó)的普及與發(fā)展，迫切需要培養(yǎng)大量素質(zhì)高、能力強(qiáng)、掌握超硬刀具應(yīng)用的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才。為適應(yīng)數(shù)控技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我們編寫了《超硬刀具與數(shù)控加工技術(shù)實(shí)例》一書。在編寫中，本書力求反映數(shù)控技術(shù)基本知識(shí)、核心技術(shù)與最新技術(shù)成就，注重超硬刀具的發(fā)展與應(yīng)用，重視理論與實(shí)際相結(jié)合，取材和敘述上層次分明和內(nèi)容合理。本書數(shù)控加工實(shí)例中的數(shù)控加工程序全部由編者經(jīng)機(jī)床加工驗(yàn)證。本書可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書，也可作為高院校工科機(jī)械類專業(yè)數(shù)控技術(shù)課程的教材或參考用書，還可作為高職高專實(shí)際操作教學(xué)用書。 本書共分12章：第1章介紹高速鋼、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具和可轉(zhuǎn)位刀具數(shù)控加工常用刀具的應(yīng)用；第2章介紹金剛石刀具、立方氮化硼刀具和TiC（N）基硬質(zhì)合金刀具超硬刀具；第3章介紹數(shù)控機(jī)床組成、技術(shù)參數(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)；第4章介紹計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)基本原理、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、位置檢測(cè)裝置和可編程序控制器（PLC）；第5章主要介紹數(shù)控銑削加工工藝分析和數(shù)控銑削工具系統(tǒng)；第6章介紹數(shù)控銑床編程與操作；第7章通過幾個(gè)典型實(shí)例介紹數(shù)控銑削加工；第8章介紹數(shù)控車削加工工藝分析和數(shù)控車削工具系統(tǒng)；第9章介紹數(shù)控車床編程與操作；第10章通過幾個(gè)典型實(shí)例介紹數(shù)控車削加工；第11章介紹超硬刀具在精密切削、難加工材料切削、硬切削、干切削和高速切削數(shù)控加工中的應(yīng)用；第12章簡(jiǎn)單介紹CAD/CAM技術(shù)。 本書由陳德道擔(dān)任主編，參加編寫的還有張志梅、孫永吉、穆璽紅。其中第1章、第2章、第3章、第11章由張志梅編寫，第4章、第12章由陳德道編寫，第5章、第6章、第7章由孫永吉編寫，第8章、第9章、第10章由穆璽紅編寫。本書由安虎平教授擔(dān)任主審，安教授對(duì)本書進(jìn)行了細(xì)致的審閱，還提出了許多寶貴的意見，在此表示感謝。 由于編者時(shí)間有限，書中難免有疏漏之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 編者 2０ 12年2月

內(nèi)容概要

本書介紹了數(shù)控技術(shù)基本原理及其應(yīng)用，還介紹了超硬刀具及其在數(shù)控加工中的應(yīng)用，本書共分12章：第1章介紹高速鋼、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具和可轉(zhuǎn)位刀具等數(shù)控加工常用刀具的應(yīng)用；第2章介紹金剛石刀具、立方氮化硼刀具和TiC（N）基硬質(zhì)合金刀具等超硬刀具；第3章介紹數(shù)控機(jī)床組成、技術(shù)參數(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)；第4章介紹計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)基本原理、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、位置檢測(cè)裝置和可編程序控制器（PLC）；第5章主要介紹數(shù)控銑削加工工藝分析和數(shù)控銑削工具系統(tǒng)；第6章介紹數(shù)控銑床編程與操作；第7章通過幾個(gè)典型實(shí)例介紹數(shù)控銑削加工；第8章介紹數(shù)控車削加工工藝分析和數(shù)控車削工具系統(tǒng)；第9章介紹數(shù)控車床編程與操作；第10章通過幾個(gè)典型實(shí)例介紹數(shù)控車削加工；第11章介紹超硬刀具在精密切削、難加工材料切削、硬切削、干切削和高速切削等數(shù)控加工中的應(yīng)用；第12章簡(jiǎn)單介紹
CAD/CAM技術(shù)。
本書可作為廣大機(jī)械加工、超硬材料加工企業(yè)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校工科機(jī)械類專業(yè)數(shù)控技術(shù)課程的教材或參考用書，還可作為高職高專實(shí)際操作教學(xué)用書。
讀者對(duì)象:
本書可作為廣大機(jī)械加工、超硬材料加工企業(yè)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校工科機(jī)械類專業(yè)數(shù)控技術(shù)課程的教材或參考用書，還可作為高職高專實(shí)際操作教學(xué)用書。

書籍目錄

第1章 數(shù)控加工常用刀具
1.1 刀具材料類型與性能
1.1.1 刀具材料類型
1.1.2 刀具材料應(yīng)具備的基本性能
1.2 高速鋼
1.2.1 通用型高速鋼
1.2.2 高生產(chǎn)率高速鋼
1.2.3 粉末冶金高速鋼
1.2.4 涂層高速鋼
1.3 硬質(zhì)合金
1.3.1 硬質(zhì)合金組成與性能
1.3.2 硬質(zhì)合金分類與牌號(hào)
1.3.3 細(xì)晶粒及超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金
1.3.4 涂層硬質(zhì)合金
1.4 陶瓷刀具
1.4.1 陶瓷刀具的特點(diǎn)
1.4.2 陶瓷刀具的類型和應(yīng)用
1.5 可轉(zhuǎn)位刀具
1.5.1 可轉(zhuǎn)位刀具的概念
1.5.2 可轉(zhuǎn)位刀具的種類和用途
1.5.3 可轉(zhuǎn)位刀具的夾緊方式與典型結(jié)構(gòu)
第2章 超硬刀具
2.1 金剛石刀具
2.1.1 金剛石刀具的種類
2.1.2 金剛石刀具的性能特點(diǎn)
2.1.3 單晶金剛石刀具
2.1.4 聚晶金剛石刀具
2.1.5 CVD金剛石刀具
2.1.6 金剛石刀具的制備
2.1.7 金剛石刀具材料的選用
2.2 立方氮化硼刀具
2.2.1 立方氮化硼刀具的性能特點(diǎn)
2.2.2 聚晶立方氮化硼刀具
2.2.3 立方氮化硼刀具的制備
2.2.4 立方氮化硼涂層刀具
2.2.5 立方氮化硼刀具材料的選用
2.3 陶瓷刀具
2.3.1 陶瓷刀具材料的組成、種類和性能
2.3.2 陶瓷刀具材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)
2.4 TiC（N）基硬質(zhì)合金
2.4.1 TiC（N）基硬質(zhì)合金的組成及性能
2.4.2 涂層硬質(zhì)合金
2.4.3 超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金
2.5 粉末冶金高速鋼
第3章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)
3.1 數(shù)控機(jī)床組成與技術(shù)參數(shù)
3.1.1 數(shù)控機(jī)床的組成與加工特點(diǎn)
3.1.2 數(shù)控機(jī)床主要性能指標(biāo)
3.1.3 數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)
3.1.4 數(shù)控銑床/加工中心主要技術(shù)參數(shù)
3.2 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)
3.2.1 數(shù)控加工對(duì)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求
3.2.2 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)
3.2.3 常見數(shù)控銑床加工中心的結(jié)構(gòu)布局
3.2.4 數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)
第4章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)
4.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)概述
4.1.1 CNC系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)
4.1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
4.1.3 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
4.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本原理
4.2.1 數(shù)控加工程序的譯碼
4.2.2 刀具半徑補(bǔ)償
4.2.3 速度計(jì)算
4.2.4 位置控制原理
4.2.5 誤差補(bǔ)償原理
4.2.6 插補(bǔ)原理
4.2.7 加減速控制
4.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)
4.3.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)概述
4.3.2 步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)控制
4.3.3 直流伺服驅(qū)動(dòng)控制
4.3.4 交流伺服驅(qū)動(dòng)控制
4.3.5 直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.4 數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置
4.4.1 概述
4.4.2 旋轉(zhuǎn)變壓器
4.4.3 光柵尺的結(jié)構(gòu)與工作原理
4.4.4 脈沖編碼器結(jié)構(gòu)與工作原理
4.5 可編程控制器
4.5.1 PLC控制
4.5.2 PLC的基本構(gòu)成
4.5.3 PLC的工作過程
4.5.4 PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用
4.5.5 PLC梯形圖解釋
第5章 數(shù)控銑削加工工藝分析
5.1 加工工藝分析與設(shè)計(jì)
5.1.1 加工準(zhǔn)備
5.1.2 工藝設(shè)計(jì)與規(guī)則
5.1.3 典型工件的銑削工藝分析
5.2 數(shù)控銑削工具系統(tǒng)
5.2.1 旋轉(zhuǎn)刀具系統(tǒng)
5.2.2 銑削加工夾具的選擇
5.2.3 常用量具的選用
第6章 數(shù)控銑床編程與操作
6.1 數(shù)控加工的坐標(biāo)系
6.1.1 機(jī)床坐標(biāo)系
6.1.2 工件坐標(biāo)系
6.1.3 裝夾坐標(biāo)系
6.2 常用編程指令的應(yīng)用
6.2.1 程序代碼與結(jié)構(gòu)
6.2.2 與坐標(biāo)系有關(guān)的編程指令
6.2.3 準(zhǔn)備指令
6.2.4 輔助功能
6.2.5 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償
6.2.6 刀具半徑補(bǔ)償
6.3 簡(jiǎn)化編程功能
6.3.1 子程序編程
6.3.2 鏡像編程
6.3.3 旋轉(zhuǎn)編程
6.3.4 比例縮放編程
6.3.5 宏程序編程
6.4 孔加工指令的應(yīng)用
6.4.1 鉆孔循環(huán)指令
6.4.2 鏜孔循環(huán)指令
6.4.3 攻螺紋指令
6.5 數(shù)控銑床操作
6.5.1 操作面板
6.5.2 系統(tǒng)面板
6.5.3 操作流程
第7章 數(shù)控銑削加工實(shí)例
7.1 平面凸輪類零件的加工實(shí)例
7.1.1 基礎(chǔ)知識(shí)
7.1.2 平面槽形凸輪
7.1.3 心形凸輪
7.2 支承套類零件的加工實(shí)例
7.2.1 基本知識(shí)
7.2.2 支承塊
7.2.3 支承套
7.3 配合件類零件的加工實(shí)例
7.3.1 基本知識(shí)
7.3.2 配合件實(shí)例一
7.3.3 配合件實(shí)例二
7.4 孔類零件的加工實(shí)例
7.4.1 基本知識(shí)
7.4.2 單孔加工
7.4.3 雙孔加工
7.4.4 螺紋加工
第8章 數(shù)控車削加工工藝分析
8.1 加工工藝分析與設(shè)計(jì)
8.1.1 加工準(zhǔn)備--分析零件圖
8.1.2 工藝設(shè)計(jì)與規(guī)則
8.1.3 典型零件的數(shù)控車削加工工藝分析
8.2 數(shù)控車削工具系統(tǒng)
8.2.1 車床工裝夾具的概念
8.2.2 車床刀具系統(tǒng)
第9章 數(shù)控車床編程與操作
9.1 數(shù)控系統(tǒng)的功能
9.1.1 數(shù)控編程指令功能簡(jiǎn)介
9.1.2 數(shù)控車削加工程序
9.2 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)
9.2.1 加工坐標(biāo)系
9.2.2 直徑指定或半徑指定
9.2.3 進(jìn)刀和退刀
9.3 數(shù)控車床常用編程指令的應(yīng)用
9.3.1 加工準(zhǔn)備類指令
9.3.2 基本加工類指令
9.3.3 刀具補(bǔ)償功能指令
9.4 簡(jiǎn)化編程功能
9.4.1 循環(huán)加工類指令
９.4.2 車螺紋指令
９.4.3 FANUC系統(tǒng)宏程序編程
9.5 數(shù)控車床的操作
９.5.1 CRT／MDI操作面板
９.5.2 CRT／MDI操作面板中各鍵功能介紹
９.5.3 機(jī)床操作面板
９.5.4 FANUC Oi Mate?TC系統(tǒng)機(jī)床操作面板中各鍵功能介紹
９.5.5 數(shù)控車床操作
第10章 數(shù)控車削加工實(shí)例
10.1 軸類零件實(shí)例
1０.1.1 編程加工軸類零件
1０.1.2 編程加工啞鈴狀軸
1０.1.3 編程加工帶組合非圓曲線的軸
10.2 孔加工編程實(shí)例
1０.2.1 編程加工內(nèi)錐度零件
1０.2.2 套類零件加工編程
1０.2.3 編程加工非圓內(nèi)孔
10.3 配合件實(shí)例
1０.3.1 配合件實(shí)例一
1０.3.2 配合件實(shí)例二
1０.3.3 配合件實(shí)例三
第11章 超硬刀具在數(shù)控加工中的應(yīng)用
11.1 超硬刀具在精密切削加工中的應(yīng)用
11.1.1 精密與超精密加工技術(shù)
11.1.2 超硬刀具在精密與超精密切削中的應(yīng)用
11.2 超硬刀具在難加工材料切削加工中的應(yīng)用
11.2.1 高強(qiáng)度鋼的加工
11.2.2 不銹鋼的加工
11.2.3 鈦合金的加工
11.2.4 非金屬材料加工
11.3 超硬刀具硬切削加工
11.3.1 硬切削技術(shù)
11.3.2 硬切削對(duì)刀具性能的要求
11.3.3 硬切削加工參數(shù)的選擇與刀具的應(yīng)用
11.4 超硬刀具干切削加工
11.4.1 干切削技術(shù)
11.4.2 干切削對(duì)刀具性能的要求
11.4.3 干切削加工參數(shù)的選擇與刀具的應(yīng)用
11.5 超硬刀具在高速切削加工中的應(yīng)用
11.5.1 高速切削加工對(duì)刀具材料的要求
11.5.2 高速切削加工的刀具材料種類、性能及其合理選擇
11.5.3 超硬刀具的選擇
11.5.4 陶瓷刀具的選擇
11.5.5 涂層刀具的選擇
11.5.6 高速切削加工刀具的構(gòu)造特點(diǎn)
第12章 CAD/CAM簡(jiǎn)介
12.1 CAM軟件發(fā)展過程
12.2 CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介
12.2.1 CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)的基本原理
12.2.2 CAD/CAM集成數(shù)控編程系統(tǒng)的應(yīng)用
12.2.3 常見的幾種CAD/CAM軟件簡(jiǎn)介
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   第1章 數(shù)控加工常用刀具 用刀具切削金屬時(shí)，直接承擔(dān)切削工作的是刀具的切削部分。刀具切削性能主要取決于刀具切削部分的材料、刀具的幾何參數(shù)及刀具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。在數(shù)控機(jī)床上所用的刀具材料和類型，對(duì)數(shù)控加工的生產(chǎn)率和刀具耐用度的高低，刀具消耗和加工成本的大小，加工精度和表面質(zhì)量的優(yōu)劣等有很大影響，這些在很大程度上取決于數(shù)控加工刀具材料和刀具類型的合理選擇。刀具材料發(fā)展中，從碳素鋼刀具到高速鋼刀具使得切削速度提高了近6倍，19世紀(jì)末到20世紀(jì)80年代的約80年間，切削加工的生產(chǎn)率提高了近100倍，大大提高了生產(chǎn)率。最近幾十年先后出現(xiàn)的涂層硬質(zhì)合金和涂層高速鋼刀具，被譽(yù)為刀具材料的又一次革命，它的出現(xiàn)使得刀具材料發(fā)展中要提高材料硬度和耐磨性就要降低其強(qiáng)度和韌性的矛盾得到適當(dāng)解決，獲得了比較好的綜合性能，有效提高了刀具的耐用度。超硬刀具材料（金剛石和立方氮化硼）則可直接用于加工淬硬鋼和冷硬鑄鐵，獲得較小的表面粗糙度，可部分代替磨削工藝，適用于高速加工，又進(jìn)一步提高了生產(chǎn)率。 工件材料的發(fā)展促進(jìn)了刀具材料的發(fā)展。很多新型的不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、耐磨合金鑄鐵以及航空航天工業(yè)中特種難加工材料的加工，要求提供切削性能更好的刀具材料，以便提高切削加工生產(chǎn)率和加工質(zhì)量。在數(shù)控加工和高速加工中要求刀具材料應(yīng)具備相應(yīng)的性能，以保證加工的順利進(jìn)行。 1.1 刀具材料類型與性能 刀具由切削部分和夾持部分組成，切削部分也稱刀頭，夾持部分又稱刀桿。刀具材料一般是指切削部分的材料。研究應(yīng)用新型刀具材料，不但是有效提高生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，而且是解決某些難加工材料工藝問題的關(guān)鍵。 1.1.1 刀具材料類型 當(dāng)前使用的刀具切削部分材料主要有工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼）、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料四大類。 一般機(jī)械加工中使用最多的是高速鋼與硬質(zhì)合金，隨著數(shù)控加工和高速加工技術(shù)的發(fā)展，各種涂層刀具和超硬刀具材料的使用也日益增多。工具鋼的硬度比其他刀具材料低、耐熱性差，但抗彎強(qiáng)度高，價(jià)格便宜，焊接、加工和刃磨性等工藝性能好，因此，被廣泛應(yīng)用于中、低速切削的普通刀具和成形刀具。硬質(zhì)合金硬度較高，耐熱性和耐磨性較好，切削效率高，但刀片強(qiáng)度、韌性及焊接和刃磨工藝性比工具鋼差，多用于制作車刀、銑刀及各種高效切削刀具。陶瓷刀具硬度和耐磨性好，但強(qiáng)度、韌性和導(dǎo)熱性不及硬質(zhì)合金，適用于高速精細(xì)加工硬質(zhì)材料及一些難加工材料的連續(xù)切削。超硬刀具材料（包括金剛石和立方氮化硼）是最硬的刀具材料，適用于高硬度材料和超精加工的超硬材料加工。

編輯推薦

《超硬刀具與數(shù)控加工技術(shù)實(shí)例》：超硬刀具應(yīng)用范圍極其廣泛，可以加工各種難加工材料；而數(shù)控加工技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化水平的主要標(biāo)志之一。本書以培養(yǎng)掌握超硬刀具應(yīng)用的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才為目的。數(shù)控加工實(shí)例中的數(shù)控加工程序全部由編者經(jīng)機(jī)床加工驗(yàn)證。本書可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校工科機(jī)械類專業(yè)數(shù)控技術(shù)課程的教材或參考用書，還可作為高職高專實(shí)際操作教學(xué)用書。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    超硬刀具與數(shù)控加工技術(shù)實(shí)例 PDF格式下載

---