超硬與難磨削材料加工技術實例（簡體書）

超硬與難磨削材料加工技術是先進材料和先進製造技術中的重要領域，在航空航天工業、模具業、汽車製造業及各種特殊用途產品眾多產業部門得到廣泛應用。《超硬與難磨削材料加工技術實例》主要介紹超硬與難磨削材料的分類、材料特性、切削加工特點及切削加工性的評定，並分類闡述常用的超硬與難磨削材料切削加工技術，包括鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、高錳鋼、不銹鋼、硬質合金、工程陶瓷、單晶矽、熱噴塗（焊）材料、複合材料等。
《超硬與難磨削材料加工技術實例》還針對每種超硬與難磨削材料，分別從材料的分類及特性、切削加工特點、刀具及切削參數的選擇、磨削加工的特點及磨削方法、磨削工藝參數的選擇等方面進行了詳細分析及論述。此外，《超硬與難磨削材料加工技術實例》還列舉了常用超硬與難磨削材料的切削與磨削加工實例應用，包括刀具材料及幾何角度的選擇、切削用量的確定、表面質量的控制等內容。
《超硬與難磨削材料加工技術實例》可供廣大從事機械工程及相關專業人員，特別是從事超硬與難磨削材料、難加工材料的切削加工、磨削加工等方面的科技人員參考，也可供相關專業的本科生或研究生作為教學參考書使用。

《超硬與難磨削材料加工技術實例》可供從事機械工程及相關專業人員，特別是從事超硬與難磨削材料、難加工材料的切削加工、磨削加工等方面的科技人員參考，也可供相關專業的本科生或研究生作為教學參考書使用。

第1章超硬與難磨削材料切削加工性評定
1.1材料切削加工性概述
1.1.1切削加工性的概念
1.1.2常用的切削加工性衡量指標
1.2影響切削加工性的因素
1.2.1工件材料物理力學性能對切削加工性的影響
1.2.2化學成分對切削加工性的影響
1.2.3金屬組織對切削加工性的影響
1.3改善切削加工性的途徑
1.4超硬與難磨削材料的分類及切削特點
1.4.1超硬與難磨削材料的分類
1.4.2超硬與難磨削材料的切削特點
1.5超硬與難磨削材料加工性的評定
1.5.1以加工質量評定切削加工性
1.5.2以刀具耐用度評定切削加工性
1.5.3以單位切削力和切削溫度評定切削加工性
1.5.4以斷屑性能評價切削加工性

第2章鈦合金的切削加工
2.1鈦合金的材料特性及加工特點
2.1.1鈦合金的分類
2.1.2鈦合金的性能和用途
2.1.3鈦合金的切削特點
2.2切削鈦合金時工藝參數的選擇
2.2.1切削鈦合金時刀具材料的選擇
2.2.2金剛石刀具加工鈦合金的切削特點
2.2.3切削鈦合金時刀具幾何參數的選擇
2.2.4切削鈦合金時切削用量的選擇
2.2.5鈦合金的鑽削加工
2.2.6鈦合金的鉸削加工
2.2.7鈦合金的拉削加工
2.2.8鈦合金的螺紋加工
2.2.9切削鈦合金時切削液的選擇
2.2.10切削鈦合金時應注意的問題
2.2.11切削加工鈦合金的實例
2.3磨削鈦合金時磨削力及磨削溫度
2.3.1黏附對磨削力的影響
2.3.2鈦合金磨削力的經驗計算式
2.3.3鈦合金的磨削溫度
2.4磨削鈦合金時砂輪的選擇及磨削用量
2.4.1砂輪的選擇原則
2.4.2磨削加工用量的選擇原則
2.4.3磨削加工用量和砂輪參數
2.4.4磨削鈦合金時切削液的選擇

第3章高溫合金的切削加工
3.1高溫合金的分類及材料特性
3.1.1高溫合金的分類
3.1.2高溫合金的特性
3.2高溫合金切削加工特點
3.3切削高溫合金時刀具及切削參數的選擇
3.3.1切削高溫合金時刀具材料的選擇
3.3.2切削高溫合金時刀具幾何參數的選擇
3.3.3車削高溫合金時應注意的問題
3.3.4切削高溫合金時切削參數的選擇
3.3.5切削高溫合金時切削液的選擇
3.3.6切削加工高溫合金的實例
3.4高溫合金的磨削
3.4.1高溫合金磨削的特點
3.4.2高溫合金的磨削力
3.4.3高溫合金的磨削溫度
3.4.4高溫合金的緩進給磨削
3.4.5高溫合金的其他磨削方法
3.4.6磨削高溫合金時工藝參數的選擇

第4章高強度鋼和超高強度鋼的切削加工
4.1高強度鋼和超高強度鋼的分類及材料特性
4.1.1高強度鋼和超高強度鋼的分類
4.1.2高強度鋼和超高強度鋼的材料特性
4.2高強度鋼和超高強度鋼的切削加工特點
4.3切削高強度鋼和超高強度鋼的刀具及切削參數選擇
4.3.1刀具材料的選擇
4.3.2刀具幾何參數的選擇
4.3.3切削用量的選擇
4.3.4切削高強度鋼和超高強度鋼的斷屑問題
4.3.5高強度鋼和超高強度鋼的鑽孔、鉸孔和攻螺紋
4.3.6切削加工高強度鋼和超高強度鋼的實例
4.4高強度鋼和超高強度鋼的磨削
4.4.1高強度鋼和超高強度鋼磨削的特點
4.4.2高強度鋼和超高強度鋼的磨削力和磨削溫度
4.4.3磨削表面質量
4.4.4磨削工藝參數的選擇

第5章高錳鋼的切削加工
5.1高錳鋼的分類及材料特性
5.2高錳鋼的切削加工特點
5.3改善高錳鋼切削加工性的途徑
5.4切削高錳鋼的刀具及切削參數的選擇
5.4.1切削高錳鋼刀具材料的選擇
5.4.2切削參數的選擇
5.5高錳鋼的鑽削
5.6高錳鋼的鏜削

第6章不銹鋼的切削加工
6.1不銹鋼的特性及切削加工特點
6.1.1不銹鋼的分類
6.1.2不銹鋼的特性
6.1.3不銹鋼的切削特點
6.2切削不銹鋼的刀具及切削參數的選擇
6.2.1切削不銹鋼的刀具材料的選擇
6.2.2刀具幾何參數的選擇
6.2.3切削不銹鋼時刀具斷（卷）屑槽和刃口形式
6.2.4切削不銹鋼時切削用量的選擇
6.2.5切削不銹鋼時切削液的選擇
6.2.6不銹鋼的銑削加工
6.2.7不銹鋼的鑽孔、鉸孔和攻螺紋加工
6.3不銹鋼的磨削
6.3.1不銹鋼的磨削特點
6.3.2不銹鋼磨削的表面質量
6.3.3磨削不銹鋼時工藝參數的選擇

第7章硬質合金的切削加工
7.1硬質合金的分類及材料特性
7.1.1硬質合金的分類
7.1.2硬質合金的材料特性
7.2硬質合金的切削特點
7.3切削硬質合金的刀具及切削參數的選擇
7.4硬質合金的磨削

第8章工程陶瓷的切削加工
8.1工程陶瓷的分類和特性
8.1.1工程陶瓷的分類
8.1.2結構陶瓷
8.1.3功能陶瓷
8.1.4工程陶瓷的材料特性
8.2工程陶瓷的切削加工特點
8.3切削工程陶瓷的刀具及切削參數的選擇
8.4工程陶瓷的高效切削加工方法
8.5工程陶瓷的切削加工實例
8.6工程陶瓷的磨削
8.6.1工程陶瓷的磨削特點
8.6.2工程陶瓷的磨削力
8.6.3工程陶瓷的磨削溫度
8.6.4磨削工程陶瓷時工藝參數的選擇
8.6.5工程陶瓷的高效磨削方法

第9章單晶矽的切削加工
9.1單晶矽的特性及切削加工特點
9.1.1單晶矽的材料特性
9.1.2單晶矽的切削特點
9.2切削單晶矽的刀具和切削參數的選擇
9.2.1採用金剛石車刀切削
9.2.2採用電鍍金剛石超薄切割片切削
9.2.3採用線鋸切削
9.3單晶矽的磨削
9.3.1單晶矽的磨削特點及磨削方法
9.3.2單晶矽片超精密磨削技術
9.3.3磨削單晶矽時工藝參數的選擇

第10章熱噴塗（焊）材料的切削加工
10.1熱噴塗（焊）材料的分類和性能
10.2熱噴塗（焊）材料的切削加工特點
10.3切削熱噴塗（焊）材料的刀具及切削參數的選擇
10.3.1刀具材料的選擇
10.3.2切削參數的選擇
10.4熱噴塗（焊）材料的切削加工實例
10.5熱噴塗（焊）材料的特種加工方法
10.6熱噴塗（焊）材料的磨削

第11章複合材料的切削加工
11.1複合材料的定義和分類
11.1.1複合材料的定義
11.1.2複合材料的分類
11.2複合材料的性能和用途
11.3複合材料的切削加工特點
11.3.1聚合物基纖維增強複合材料的切削特點
11.3.2纖維增強複合材料的纖維角對切削性能的影響
11.3.3金屬基複合材料的切削特點
11.4切削複合材料的刀具及切削參數的選擇
11.4.1玻璃鋼的車削加工
11.4.2聚合物基纖維增強複合材料（FRP）的切削加工
11.4.3金屬基纖維增強複合材料（FRM）的切削加工
11.4.4晶須增強複合材料SiCw/6061的平面銑削
11.4.5複合材料的鑽削加工
11.4.6複合材料的切削加工實例
11.5複合材料的特種加工
11.6複合材料的磨削
11.6.1金屬基複合材料的磨削
11.6.2碳纖維增韌碳化矽陶瓷基複合材料（C/SiC）的磨削
參考文獻

（1）加工硬化嚴重
高錳鋼在切削過程中，由于塑性變形大，奧氏體組織轉變為細晶粒的馬氏體組織，從而產生嚴重的硬化現象。加工前硬度一般為200～220HB，加工后表面硬度可達450～550HB，硬化層深度0.1～o.3mm，其硬化程度和深度要比45鋼高幾倍。嚴重的加工硬化使切削力增大，加劇了刀具磨損，也容易造成刀具崩刃而損壞。
（2）切削溫度高
由于切削功率大，產生的熱量多，而高錳鋼的熱導率比不銹鋼還低，只有中碳鋼的1／4，所以切削區溫度很高。當切削速度υc<50m／min時，高錳鋼的切削溫度比45鋼高200～250℃，因此，刀具磨損嚴重，耐用度降低。>
（3）斷屑困難
高錳鋼的韌性是45鋼的8倍，切削時切屑不易卷曲和折斷。
（4）尺寸精度不易控制
高錳鋼的線脹系數與黃銅差不多，在高的切削溫度下，局部產生熱變形，尺寸精度不易控制。
（5）切削力大
與切削正火45鋼相比，用硬質合金刀具對高錳鋼零件進行外圓車削時，切削力增加約64％；鉆孔時，切削轉矩與軸向力增加3～4倍。
（6）切削加工性低
ZGMn13的相對加工性約為正火45鋼的1／4。切削高錳鋼時，應先進行粗加工，工件冷卻后再進行精加工，以保證工件的尺寸精度。
5.3 改善高錳鋼切削加工性的途徑
（1）對高錳鋼可進行適當的熱處理，以改善其切削加工性
對高錳鋼進行高溫回火處理，即將鋼加熱到600～650℃，保溫2h后冷卻，使鋼的奧氏體組織轉變為索氏體組織，然后進行切削加工。此時高錳鋼的加工硬化現象大大減弱，可改善切削加工性。零件使用前，再對其進行淬火處理，使其重新變為單一的奧氏體組織。
（2）加熱切削
試驗表明，采用等離子加熱切削ZGMn13，在刀具材料和幾何角度不變的情況下，加工效率可提高5倍左右。加工表面無金相組織變化，加工硬化程度減輕，表面硬度值和硬化層深度都比傳統切削時小。加熱切削時，可采用陶瓷和硬質合金刀具材料，切削速度通常不超討50m／min。