金屬切削刀具選用與刃磨(第二版)

第1章　金屬切削基礎1
1.1 金屬切削過程 1
1.1.1 切削過程 1
1.1.2 切屑類型 2
1.1.3 切屑的流向 3
1.1.4 斷屑 3
1.2 切削力與切削熱 7
1.2.1 切削力的來源 7
1.2.2 切削力及其影響因素 8
1.2.3 切削熱與切削溫度 11
1.2.4 刀具磨損和使用壽命 13
1.3 提高金屬切削效率的途徑 21
1.3.1 改善工件材料的切削加工性 21
1.3.2 刀具幾何參數的合理選擇 24
1.3.3 切削用量的合理選擇 32
1.3.4 切削液的合理選擇 36

第2章　刀具材料41
2.1 刀具材料概述 41
2.1.1 刀具材料性能 41
2.1.2 刀具材料類型 43
2.1.3 刀體材料 45
2.2 工具鋼刀具材料 45
2.2.1 碳素工具鋼 45
2.2.2 合金工具鋼 47
2.2.3 高速鋼 49
2.3 硬質合金鋼刀具材料 56
2.3.1 硬質合金 56
2.3.2 鎢鈷類硬質合金 59
2.3.3 鎢鈦鈷(WC-TiC-Co)類硬質合金 63
2.3.4 含碳化鉭(碳化鈮)的硬質合金 65
2.3.5 碳化鈦(TiC)基硬質合金 66
2.4 金剛石刀具材料 67
2.4.1 金剛石刀具材料的種類 67
2.4.2 金剛石的性能特點及其應用 68
2.5 立方氮化硼刀具材料 68
2.5.1 立方氮化硼刀具材料的種類 68
2.5.2 立方氮化硼刀具材料的性能、特點 68
2.6 陶瓷刀具材料 69
2.6.1 陶瓷刀具材料的種類及應用 69
2.6.2 陶瓷刀具材料的性能、特點 70
2.7 塗層刀具材料 70
2.7.1 塗層刀具 70
2.7.2 塗層工藝 71
2.7.3 塗層種類 72
2.7.4 刀具塗層的選擇 73
2.7.5 塗層高速鋼刀具 73
2.7.6 塗層硬質合金刀具 74
2.7.7 刀具的重磨與再塗層 75

第3章　車削工具76
3.1 車刀概述 76
3.2 車刀組成及其幾何參數 78
3.2.1 車刀切削部分組成 78
3.2.2 車刀幾何參數 79
3.3 焊接車刀 82
3.3.1 硬質合金刀片的選擇 83
3.3.2 焊接式車刀刀槽的選擇 83
3.3.3 車刀刀柄截面形狀和尺寸的選擇 84
3.4 機夾車刀 84
3.5 可轉位車刀 86
3.5.1 可轉位車刀的組成及特點 86
3.5.2 可轉位車刀表示方法 86
3.5.3 可轉位車刀幾何角度的選擇 89
3.5.4 可轉位車刀類型與夾緊結構的選擇 90
3.5.5 可轉位車刀的選用 92
3.5.6 可轉位車刀的合理使用 95
3.6 成形車刀 95
3.6.1 成形刀的種類 95
3.6.2 成形刀的選擇原則 97
3.7 車刀的刃磨 97
3.7.1 車刀刃磨的原因和類型 97
3.7.2 刃磨車刀時砂輪的選擇原則 98
3.7.3 刃磨車刀的姿勢和方法 98
3.7.4 高速鋼車刀刃磨的一般步驟和方法 98
3.7.5 硬質合金車刀刃磨的一般步驟和方法 99
3.7.6 機夾可調位刀片的刃磨 101
3.7.7 注意事項 107
3.7.8 刃磨后車刀的檢測 108

第4章　孔削刀具110
4.1 概述 110
4.1.1 鑽削原理 110
4.1.2 孔加工刀具分類 111
4.2 麻花鑽 114
4.2.1 麻花鑽的結構 115
4.2.2 麻花鑽的結構參數 116
4.2.3 麻花鑽的幾何角度 117
4.2.4 麻花鑽的刃磨角度 120
4.2.5 鑽削用量與切削層參數 120
4.2.6 鑽削用量選擇 121
4.2.7 鑽頭磨損 122
4.2.8 硬質合金麻花鑽 123
4.2.9 可轉位淺孔鑽 123
4.2.10 麻花鑽的刃磨 123
4.3 群鑽 125
4.3.1 群鑽概述 125
4.3.2 群鑽的刃磨步驟 127
4.3.3 靈活掌握刃磨方法 131
4.3.4 刃磨后的檢查 133
4.4 深孔鑽 135
4.4.1 深孔加工的特點 135
4.4.2 深孔鑽的分類及其結構特點 136
4.5 擴孔鑽 139
4.5.1 擴孔鑽的種類 139
4.5.2 標准擴孔鑽 139
4.5.3 用鑽頭改磨的擴孔鑽 140
4.5.4 高速鋼擴孔鑽的刃磨方法 141
4.6 鍃鑽 144
4.6.1 標准鍃鑽 145
4.6.2 平面鍃鑽的刃磨 145
4.7 鉸刀 148
4.7.1 鉸刀的種類 148
4.7.2 鉸削的特點 149
4.7.3 鉸刀的結構參數和幾何參數 149
4.7.4 鉸刀的合理使用 154
4.7.5 鉸刀的刃磨 155
4.8 鏜刀 159
4.8.1 單刃鏜刀 159
4.8.2 雙刃鏜刀 160
4.8.3 多刃鏜刀 162
4.8.4 鏜刀的刃磨 162

第5章　銑削刀具165
5.1 概述 165
5.1.1 銑刀的種類 165
5.1.2 銑刀的選用 168
5.2 銑刀的主要幾何參數 169
5.2.1 銑刀各部分名稱 169
5.2.2 銑刀的主要幾何角度 169
5.2.3 銑削方式 172
5.3 銑削用量 178
5.3.1 銑削用量的組成 178
5.3.2 銑削用量的選擇 181
5.4 可轉位面銑刀 184
5.5 銑刀的安裝 186
5.5.1 帶孔銑刀的裝卸 186
5.5.2 套式端銑刀的安裝 186
5.5.3 帶柄銑刀的裝卸 189
5.5.4 銑刀安裝后的檢查 190
5.6 銑刀的刃磨 191
5.6.1 普通端銑刀的刃磨 191
5.6.2 硬質合金裝配式端銑刀盤刃磨 194
5.6.3 硬質合金立銑刀刃磨 196

第6章　拉削刀具198
6.1 拉刀概述 198
6.1.1 拉削刀具的性能 198
6.1.2 拉削加工的特點 200
6.2 拉刀的合理使用與刃磨 202
6.2.1 拉刀的合理使用 202
6.2.2 拉刀的磨損及其檢查 209
6.2.3 圓形拉刀的刃磨工藝和方法 212
6.2.4 平面拉刀的刃磨工藝和方法 215
6.2.5 拉刀刃磨后的檢查 216

第7章　螺紋刀具219
7.1 螺紋刀具的種類及用途 219
7.1.1 切削加工法加工螺紋刀具 219
7.1.2 滾壓加工螺紋工具 220
7.2 螺紋車刀 221
7.2.1 平體螺紋車刀 221
7.2.2 棱體螺紋車刀 228
7.2.3 圓體螺紋車刀 231
7.2.4 普通螺紋車刀的刃磨及安裝 234
7.2.5 梯形螺紋車刀 237
7.2.6 車削螺紋中經常出現的問題及其解決辦法 238
7.3 絲錐與圓板牙 239
7.3.1 絲錐 239
7.3.2 圓板牙 246
7.4 其他螺紋刀具 251
7.4.1 螺紋梳刀 251
7.4.2 螺紋切頭 252
7.4.3 螺紋銑刀 253
7.4.4 螺紋滾壓工具 254

第8章　磨削工具256
8.1 概述 256
8.1.1 磨削技術概況 256
8.1.2 磨料及其選擇 257
8.1.3 磨削運動 263
8.1.4 磨削要素 264
8.1.5 磨削溫度 267
8.1.6 磨削表面質量 268
8.1.7 質量與砂輪修整 269
8.2 刀具刃磨與重磨 273
8.2.1 刃磨磨床 273
8.2.2 砂輪的選用及修正 273
8.2.3 刃磨方法 274

第9章　齒輪加工刀具287
9.1 概述 287
9.1.1 齒輪刀具種類 287
9.1.2 齒輪刀具的選用 291
9.2 齒輪滾刀的刃磨 292
9.2.1 盤形齒輪銑刀的刃磨 293
9.2.2 滾刀前面的刃磨 295
9.2.3 插齒刀前面的刃磨 300

第10章　數控刀具的使用311
10.1 數控刀具補償原理 311
10.1.1 刀具半徑補償 311
10.1.2 刀具長度補償 317
10.1.3 夾具偏置補償(坐標系偏置) 318
10.1.4 夾角補償 318
10.2 數控車削刀具 318
10.3 數控車床刀具補償的應用 321
10.3.1 刀具位置補償 321
10.3.2 刀尖圓弧半徑補償 321
10.3.3 刀具半徑補償指令 322
10.3.4 刀具半徑補償值、刀尖方位號 322
10.3.5 刀具半徑補償指令的使用要求 323
10.4 數控銑床刀具 323
10.4.1 刀具的種類與選擇 323
10.4.2 夾具的選擇 325
10.5 數控銑床刀具補償的應用 326
10.5.1 數控銑床刀具半徑補償的目的 326
10.5.2 刀具半徑補償G40、G41、G42 327
10.5.3 刀具長度偏置指令G43、G44、G49 (模態) 329
10.5.4 刀具偏置的應用技巧 332

參考文獻334

金屬切削加工是機械制造業中應用最為廣泛的加工方法， 隨着現代制造業的發展， 機械加工企業對一線高技能復合型人才的需求越來越多， 不僅要有很強的加工技能， 而且要求熟知各種金屬切削刀具的選用， 以及能非常精確地對相應刀具進行刃磨。為了進一步提高金屬切削加工相關人員的技能水平， 作者在總結多年從事機械加工教學經驗的基礎上， 編寫了《金屬切削刀具選用與刃磨》一書。

本書第一版自2012年出版以來受到了廣大讀者的廣泛好評。隨着機械加工技術的發展， 結合生產實際決定對本書進行修改。修改的原則是在保持本書原始框架的基礎上， 把一些冗長難解的理論知識盡量簡化， 增加一些現代切削刀具的選用與刃磨的使用技能， 如機夾可調位刀片的刃磨等。

全書共10章。主要講述了金屬切削基礎、刀具材料的選用、車刀的選用與刃磨、銑刀的選用與刃磨、孔削刀具的選用與刃磨、拉刀的選用與刃磨、螺紋刀具的選用與刃磨、磨削工具的選用與刃磨、齒輪加工刀具的選用與刃磨及數控刀具的使用。其中絕大部分內容都是經過長期的實踐經驗總結而來。本書在編寫中力求結合生產實際， 突出實用性， 兼顧系統性， 本書對廣大機械加工生產一線的技術人員和技術工人選用加工刀具和刀具刃磨具有廣泛的實際意義和參考價值， 也可供相關專業的工程技術人員和工科院校師生參考。

本書由遼寧石油化工大學浦艷敏、李曉紅、閆兵編著。其中， 浦艷敏、閆兵編寫1～4章， 李曉紅、閆兵編寫5～10章。牛海山、姜芳、郭慶梁、衣娟、冷冬、汪洋、孫玲、胡金玲、董壯生、劉勇剛、王紅宇、趙丹楊、趙偉、宋然、王軍、孫喜東、葉麗霞、張麗紅、張嬌、高霞、郭麗莉、張景麗等同志為本書的編寫提供了幫助， 在此一並表示衷心的感謝。

由於水平有限， 加之時間倉促， 書中難免有不妥之處， 敬請讀者批評指正。

編著者