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| 內容簡介： |
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本书是在第1版及第2版的基础上改编而成的。结合中国制造2025重大战略及*研究成果，本书主要讲述近年来适应机械制造业和航空航天业发展而出现的适应高效率、高质量要求的机械加工*技术，包括：高速与超高速切削技术、硬态切削技术、绿色切削技术、复合加工技术、特殊切削方法及磨削*技术。内容涉及应用日益增多的先进工程材料—工程陶瓷材料、复合材料、高温合金、钛合金、高强度超高强度钢、不锈钢等的高效切削与磨削新技术和切削过程有限元仿真技术。本书还较系统地介绍了切削加工过程的切削力预测技术，为新的高性能材料的工程应用提供了高效率、低成本的切削力研究的好方法。
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| 關於作者： |
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吴健，哈尔滨工业大学（威海） 机械工程系副主任，主持并参与了国防973、二炮重大专项、山东省自主创新重大专项、航天支撑基金及企业横向等多项相关课题。主要从事航空航天难加工材料加工技术、柔性复合材料及测试装备、有限元仿真技术，已发表核心及以上学术论文30余篇，其中SCIEI 检索20篇。
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| 目錄：
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目录
第1章绪论1
1.1中国制造20251
1.2先进制造技术1
1.321世纪的先进制造工艺技术3
1.4机械加工技术3
1.5本课程的内容7
思考题7
第2章高速与超高速切削技术8
2.1概述8
2.1.1高速切削的概念与高速切削
技术8
2.1.2高速与超高速切削的特点9
2.1.3高速与超高速切削技术的
研究发展现状10
2.1.4高速与超高速切削对机床的
新要求11
2.2实施高速与超高速切削的关键
技术12
2.3独特的主轴结构单元12
2.3.1电主轴单元的分类12
2.3.2主轴轴承15
2.3.3电主轴的冷却和轴承的润滑16
2.3.4电主轴的动平衡17
2.3.5电主轴的选用18
2.4高速直线驱动进给单元18
2.4.1高速直线进给传动方式分析19
2.4.2高速直线电动机进给单元20
2.5高速与超高速切削刀具技术
及其系统27
2.5.1适用高速与超高速切削的
刀具材料28
2.5.2高效安全可靠的刀具结构30
2.5.3高速切削刀具与机床连接的
刀柄系统31
2.5.4高速切削用新型夹头33
2.5.5高速切削刀具的动平衡性能35
2.5.6高速与超高速切削刀具的
监测技术36
2.6高性能的数控和伺服驱动系统37
2.6.1用矢量控制原理的PWM
交流变频控制器37
2.6.2高性能高灵敏度的伺服驱动
系统38
2.6.3精简指令集计算机系统结构
的CNC系统38
2.6.4其他辅助控制技术39
2.7高速与超高速切削技术的应用
领域39
思考题40
第3章硬态切削技术41
3.1硬态切削的概念41
3.2硬态车削的特点41
3.3硬态车削的必要条件42
3.3.1硬态车削刀具42
3.3.2硬态车削的切削用量43
3.3.3硬态车削机床44
3.4硬态车削的应用与展望44
思考题45
第4章干式（绿色）切削技术46
4.1概述46
4.2干式切削技术的特点及实施的
必要条件46
4.2.1干式切削技术的特点46
4.2.2实施干式切削的必要条件46
4.3实施干式（绿色）切削可采用
的方法49
4.3.1风冷却切削49
4.3.2液氮冷却干式切削51
4.3.3准（亚）干式切削52
4.3.4用水蒸气作冷却润滑剂52
4.3.5射流注液切削53
4.4干式切削技术的发展现状及
应用54
4.4.1干式切削技术的发展现状54
4.4.2干式切削技术的应用举例54
4.5当前的任务55
4.5.1对切削液的新要求55
4.5.2切削液的发展趋势55
4.5.3限制使用切削液中的有害
添加剂56
4.5.4研制新环保型添加剂56
思考题57
第5章复合加工技术58
5.1概述58
5.2复合加工技术分类58
5.3振动切削加工技术60
5.3.1振动切削加工概述60
5.3.2振动切削过程66
5.3.3典型振动切削装置及其应用73
5.3.4振动磨削技术78
5.3.5振动研磨技术84
5.4加热与低温切削加工技术86
5.4.1加热切削加工技术概述86
5.4.2加热切削方法87
5.4.3加热辅助切削机理探究90
5.4.4低温切削技术93
5.5磁化切削加工技术95
5.5.1概述95
5.5.2磁化切削方法95
5.5.3刀具磁化装置96
5.5.4磁化切削效果97
5.5.5磁化切削机理探究101
5.6复合加工技术的应用及其评价102
5.6.1复合加工技术的应用102
5.6.2复合加工技术的评价102
思考题103
第6章特殊切削加工方法104
6.1真空中切削104
6.1.1真空度对铜和铝切削的
影响104
6.1.2真空度对中碳钢和钛合金
切削的影响104
6.1.3真空中的高速与超高速
切削106
6.1.4在氧气和氩气气氛中的高速
与超高速切削107
6.2惰性气体保护切削108
6.3绝缘切削108
6.4电熔爆切削108
6.5射流加工技术109
6.5.1概述109
6.5.2高压水射流加工装置111
6.5.3高压水射流切除与切断机理112
6.5.4高压水射流（WJ、AWJ）
切割应用范围112
思考题113
第7章磨削加工新技术114
7.1高效磨削新技术114
7.1.1重负荷荒磨114
7.1.2缓进给大切深磨削114
7.1.3高速与超高速磨削115
7.1.4砂带磨削116
7.2超硬磨料的高效磨削技术117
7.2.1超硬磨料的性能分析及应用117
7.2.2超高速磨削典型新工艺介绍118
7.3超硬磨料砂轮的修整技术121
7.3.1超硬磨料砂轮修整的概念121
7.3.2超硬砂轮修整方法122
7.4高精度小粗糙度磨削技术124
7.4.1砂轮表面磨粒应有微刃性和
等高性124
7.4.2磨床要有足够好的性能124
7.4.3工艺参数选择要合理125
7.5磨削加工最新技术126
7.6先进磨削方法在难加工材料
加工中的应用举例127
7.6.1高温合金的缓进给大切
深磨削127
7.6.2钛合金的磨削128
7.6.3热喷涂（焊）层的磨削133
7.7超硬砂轮在线电解修整ELID
磨削技术及应用133
7.7.1ELID磨削原理133
7.7.2ELID磨削机理与应用134
思考题135
第8章高强度钢与超高强度钢的
切削加工136
8.1概述136
8.2高强度钢与超高强度钢的
切削加工特点137
8.3切削高强度钢与超高强度钢
的有效途径140
8.4高强度与超高强度钢的钻孔
与攻螺纹146
8.4.1高强度钢与超高强度钢的
钻孔146
8.4.2高强度钢与超高强度钢的
攻螺纹147
思考题148
第9章不锈钢的切削加工149
9.1概述149
9.2不锈钢的切削加工特点152
9.3不锈钢的车削加工154
9.4不锈钢的铣削加工159
9.5不锈钢的钻削加工161
9.6不锈钢的铰孔163
9.7不锈钢攻螺纹165
思考题167
第10章高温合金的切削加工168
10.1概述168
10.2高温合金的切削加工特点169
10.3高温合金的车削加工173
10.3.1正确选择刀具材料173
10.3.2选择合理的刀具几何参数175
10.3.3确定合理的切削用量177
10.3.4选用性能好的冷却润滑剂178
10.3.5车削高温合金推荐的切削
条件179
10.4高温合金的铣削加工179
10.5高温合金的钻削加工182
10.6高温合金的铰孔185
10.7高温合金攻螺纹186
10.8高温合金的拉削187
思考题189
第11章钛合金的切削加工190
11.1概述190
11.1.1钛合金的分类190
11.1.2钛合金的性能特点190
11.2钛合金的切削加工特点193
11.3钛合金的车削加工196
11.3.1正确选择刀具材料196
11.3.2选择合理的刀具几何参数197
11.3.3切削用量选择198
11.4钛合金的铣削加工199
11.4.1正确选择刀具材料199
11.4.2选择合理的刀具几何参数199
11.4.3铣削方式的选择200
11.4.4铣削用量200
11.5钛合金的钻削加工205
11.6钛合金攻螺纹209
11.6.1选择性能好的刀具材料209
11.6.2改进标准丝锥结构209
11.6.3采用跳齿结构209
11.6.4采用修正齿丝锥210
11.6.5切削液的选用210
11.6.6螺纹底孔直径的选取210
11.6.7攻螺纹速度的选取211
思考题211
第12章工程陶瓷材料的切削加工212
12.1概述212
12.1.1陶瓷材料的分类212
12.1.2陶瓷制品的制备213
12.1.3陶瓷的组织结构214
12.2工程陶瓷材料的性能及脆性
破坏机理探讨214
12.2.1与切削加工相关的陶瓷
材料的性能215
12.2.2陶瓷材料脆性破坏机理
探讨216
12.3工程陶瓷材料的切削217
12.3.1陶瓷材料的切削加工特点217
12.3.2几种常用陶瓷材料的切削
加工221
12.4工程陶瓷材料的磨削233
12.4.1陶瓷材料的磨削特点233
12.4.2正确选择金刚石砂轮的
性能参数237
12.4.3新型金刚石砂轮的开发243
12.4.4提高陶瓷材料磨削效率
的其他方法246
12.4.5陶瓷材料的研磨与抛光246
12.5陶瓷材料加工性的评价246
思考题247
第13章复合材料与复合构件的
切削加工248
13.1概述248
13.1.1复合材料的概念248
13.1.2复合材料的分类248
13.1.3复合材料的发展与应用250
13.1.4复合材料的增强相（或
分散相）252
13.1.5复合材料的增强机理253
13.2纤维增强树脂基复合材料
FRP简介253
13.2.1FRP的性能特点253
13.2.2影响FRP性能的其他因素254
13.2.3常用的FRP255
13.3FRP的切削加工257
13.3.1FRP的切削加工特点257
13.3.2FRP的车削加工258
13.3.3FRP的钻孔263
13.3.4FRP的铣削加工275
13.3.5切断加工275
13.4碳纤维碳（CfC）复合材料
的切削加工277
13.5金属基复合材料的切削加工277
13.5.1切削加工特点277
13.5.2不同加工方法的切削加工
特点280
13.6碳纤维增强碳化硅陶瓷复合
材料CfSiC的切削加工289
13.7复合构件的钻孔技术289
13.7.1CFRP与Ti合金叠层复合
构件钻孔289
13.7.2复合装甲构件钻孔290
思考题291
第14章难加工材料切削过程的有限
元仿真技术292
14.1概述292
14.1.1有限元法简介292
14.1.2常用的有限元分析软件
简介293
14.2材料性能实验手段295
14.2.1材料动态力学性能实验法295
14.2.2直角切削试验法296
14.3常用的材料本构方程（模型）296
14.4切削仿真的应用实例299
14.4.1切削变形299
14.4.2切削力304
14.4.3切削温度307
14.4.4刀具磨损307
14.4.5加工表面残余应力309
14
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前 言
本书是在第1版及第2版的基础上改编而成的。第2版所用资料仍略显陈旧，特别缺少近5年的研究成果，迫切需要增加新成果、新资料，特别是国内的新成果。近几年国家提出了中国制造2025等重大战略计划，对机械加工新技术也带来了一些新的变化。现如今，书中的某些技术更完善、更成熟了，应用实例更多、更全面了，如切削过程仿真技术。这次修订还增加了新的切削加工过程的切削力预测技术，充实了机械加工新技术内容。
全书共15章，在第2版的基础上，对原第2、3、7～13章进行了部分修改；原第1、4、5、6、14章修改较多；第1章增加了中国制造2025对先进制造技术影响的相关内容；原第5，6，9章及第7.1节需合并重新修订，更符合教材要求；第15章新增了切削加工过程的切削力预测技术。
全书内容丰富，结构严谨，理论联系实际，重点突出，语言精炼，图文并茂，既可作为机械设计制造及其自动化和航空宇航制造工程专业本科生、研究生的教材，也可供相关专业工程技术人员参考。
全书由哈尔滨工业大学（威海）吴健博士和哈尔滨工业大学韩荣第教授主编。其中，第1~6章由吴健、韩荣第和高胜东（哈尔滨工业大学）修订，第7~13章由吴健、王明海（沈阳航空航天大学）和韦东波（哈尔滨工业大学）修订，第14、15章由吴健编写。全书由吴健、韩荣第统稿。
由于水平和时间所限，疏漏和不妥之处在所难免，恳请批评指正。
编 者
2017年2月
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